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第23卷第4期 天 然 气 与 石 油 Vol.23,No.4 2005年 10月 NaturalGasAndOil (k .2005 压缩机组配管应力分析计算 郭艳林，李 巧，毛 敏 (中国石油工程设计有限公司西南分公司，四川成都610017) 摘 要:随着天然气工业的应用和发展，大型压缩机组越来越广泛地应用于天然气长输管 道工程。结合西气东输管道工程大型天然气压缩机组的设备选型、设计、施工的实际情况，阐 明了利用CAESARII应力计算软件对压缩机进出口管道进行受力分析，从设计角度保证设备 的安全运行。 关键词:西气东输管道工程;压缩机组;应力分析 文章编号:1006-5539(2005)04-0020-04 文献标识码:A 的天然气温度(出口温度与压比有关)，使压缩机出 1 西气东输管道工程压缩机组的确定 口端的管系及设备受热膨胀，而产生热应力。热应 力和施工安装中的管道装配应力形成组合应力，作 压缩机组是长距离输气管道的心“脏”，由于国 用于压缩机组上。若作用力过大，可能使压缩机和 内天然气长输管道压缩机站建设较少，设计对大型 驱动设备(燃气轮机或电机)的驱动轴发生扭曲、偏 天然气管道压缩机组配管经验积累较少。因此，西 移，从而使压缩机发生震动、报警、紧急停车，造成运 气东输工程将压缩机组的工艺配管列为重点研究项 行的安全隐患。根据压缩机制造标准API617，压 缩机进、出口管道允许受力要求较苛刻。这就要求 目之一。 通过工艺计算和调查世界知名制造商的制造能 管道设计工程师在进行管道布置时，应有预见性，对 力、产品性能、供货业绩，西气东输管道工程最终确 压气站内管系特别是压缩机进、出口管系进行应力 分析计算，使配管管系的安装、运行最终作用在压缩 定全线设置10座压气站[t1。压缩机的驱动装置采 机的外力满足规范要求。 用燃气轮机或变频电机，压缩机采用离心式压缩机， 根据 石《油、化学和气体工业用离心式压缩机》 通常我们将燃气轮机驱动的压缩机组称为燃驱压缩 (美国石油学会API617)，压缩机进出气管线的力 机组，由电动机驱动的压缩机组称为电驱压缩机组。 和力矩值为NEMA文件规定值的1.85倍[[21 该工程的10座压气站中，既有燃驱压气站，又有电 压缩机壳的设计必须考虑到限定各种机壳管口 驱压气站，机组为一用一备，驱动机功率约为 的管线载荷。为了系统的最大可靠性，由管线所施 30MW o 加的管口载荷不管压缩机的负荷能力多大，应尽可 能低。根据API617，将NEMA公式中压缩机进、 2 压缩机组设计要求 出口所允许应力和力矩值计算如下(修正的力和力 矩如图1所示): 压缩机组选型确定后，压缩机组的详细设计则 凡+1.09M{簇54.4D 是保