天然气管道清管器自激振动模型及影响规律

在清管器前端所聚集的杂质和管道内壁摩擦力的共同作用下，清管器皮碗会发生较大振动， 甚至发生变形，从而降低清管作业的有效性。基于LuGre 模型和Stribeck 曲线，描述了清管器皮碗 与管道内壁间摩擦力的非线性变化规律，通过合理约束清管器皮碗径向的自由度，建立了由集中质 量弹性微元体表征的清管器自激振动模型。采用Matlab 仿真软件，对DN200 管道皮碗清管器不 同工况下的自激振动规律进行分析，结果表明：随着过盈量增加，皮碗清管器的振幅随之增加；随着 运行速度增加，皮碗清管器振幅先增加后降低。建立的天然气管道清管器自激振动模型，为合理选 择皮碗清管器过盈量和清管运行速度提供了依据，可有效提高天然气管道清管作业的安全性与有效 性。（图9，表1，参28