核电站柴油机管线振动问题的分析 白金川
应急柴油机燃油管道振动高原因分析和改造
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应急柴油机燃油管道振动高原因分析和改造发布时间:2021-11-15T07:40:38.492Z 来源:《科学与技术》2021年8月23期作者:周长广[导读] 应急柴油机大多应用于电厂中,作为备用发电系统的核心动力源,由于涉及到比较重要的生活生产项目,因此对其运行稳定性的要求比较高。
周长广中国核工业二三建设有限公司, 北京 101300摘要:应急柴油机大多应用于电厂中,作为备用发电系统的核心动力源,由于涉及到比较重要的生活生产项目,因此对其运行稳定性的要求比较高。
但其经常会发生燃油管道振动过高的现象。
分析其原因并加以针对性改造,不但可以提高生产效率,还可以延长使用寿命。
关键词:应急燃油机;燃油管道;振动;改造应急柴油机的燃油体系主要负责应急燃油机原材料,即燃油的提供和回收。
如果燃油管道振动过高会直接影响燃油体系的运行状态,不但不能保证燃油的正常流转,更会由于长期高幅高频振动而加快管道的老化,缩短设备使用寿命。
找出原因加以改造意义重大。
1、改造作用1.1提升机器效率工业生产中效率是核心价值点,提升生产效率就是提高经济效益。
对整个行业来说都具有重大意义。
应急柴油机燃油管道由于长期处于工业发电生产体系中的关键位置,反复使用次数高,需要长期处于工作状态,其中的燃油经过管道时受到各种复杂因素的影响,会导致燃油管道发生振动,且随着时间的推移,振动越来越高。
这会直接导致燃油管道的损耗,影响燃油管道的正常运转,进而影响到了整个应急柴油机的工作效率。
对应急柴油机的燃油管道进行改造,可以很大程度上减小燃油管道的振动,燃油管道振动低了到一定程度之后就不再会对燃油管道构成威胁,也不再影响燃油管道的正常运行,从而保障了应急柴油机的正常运转。
因此,对应急柴油机的燃油管道进行管道振动方面的改造,可以有效的提升应急柴油机应急管道的工作效率。
从而使应急柴油机在同样的时间内工作,可以产生更大的经济价值。
1.2延长设备寿命毋庸置疑,现代工业体系是非常庞大和复杂的,各种机器和设备之间或多或少的会有相互之间的关连或者配合。
核电厂管道振动原因分析及对策
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核电厂管道振动原因分析及对策
胡士光;沈小要
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2015(000)003
【摘要】管道是核电厂主要的组成部份。
核电厂管道的振动往往引起管道的振动
疲劳,长期积累致使管道开裂,严重时核电厂被迫停堆检修,甚至造成灾难性事故。
为了减少此类事件的发生,本文总结了诱发核电厂管道振动的主要原因,有旋转设备的振动、水锤、流体脉动、气蚀、气液两相流、风载荷、地震载荷和人为误差等几种,并列举了相关事件案例,提出了常见的整改方案。
本文旨在为核电厂管道的设计、建造、维护与整改等工作提供必要的参考依据。
【总页数】3页(P208-210)
【作者】胡士光;沈小要
【作者单位】上海核工程研究设计院工程设备所,上海 200233;上海核工程研究
设计院工程设备所,上海 200233
【正文语种】中文
【中图分类】TB4
【相关文献】
1.核电厂STR疏水管道振动分析及改造 [J], 金云
2.核电厂常规岛高压加热器应急疏水管道振动分析及处理 [J], 周小剑
3.核电厂碱计量泵出口管道振动分析及治理 [J], 王树升;付江永
4.核电厂主蒸汽管道振动原因分析与治理 [J], 梅晓好;魏旭峰;夏军;付勇
5.核电厂凝结水管道振动诊断及处理 [J], 汤利专;刘晓龙;吴明星
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核电厂管道振动原因分析及优化措施
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核电厂管道振动原因分析及优化措施摘要:随着我国社会经济的发展,对电能的需求也越来越大,人们日常的学习工作都无法缺少电。
如今我国社会发展日新月异,市场经济也随之迅速发展。
电力企业的安全生产,对于国民经济的稳定运行具有一定的影响作用。
作为当今电力能源网中关键重要一环的核电站,其安全生产尤为重要,核电站管道振动是由多方面因素造成的,其影响着核电站的运行和维护。
对于核电站管道振动的原因,相关技术人员必须引起重视,认真分析管道振动的原因,采取有效的优化措施,以降低核电站生产风险。
关键词:核电厂;管道振动;原因分析;优化措施探究一、导语当前社会已进入高速发展时期,社会发展和人民日益提高的生活水平都需要更多的能源供给,其中电力能源的需求更是与日俱增。
但如火电这样的传统电力在带来能源供给的同时,也带来严重的环境问题,也越来越不满足环保方面的要求,而核能作为重要的清洁能源则越来越被各国政府重视。
近年来各国纷纷批复兴建核电站,其中我国的核电站建设尤为快速。
在任何一个电站中管道都是最多的,核电站也不例外,大部分管道长时间振动都会带来一些问题,比如管道因振动而开裂,管道因长时间振动工作引起振动疲劳,严重时可能导致核电厂停机,更严重时甚至可能发生炸裂从而导致严重事故。
核电厂管道发生振动的原因有很多,核电厂管道振动的产生原因需要我们去细细探究,避免因小失大,造成大的危害。
二、旋转设备诱发的振动及优化措施旋转设备是核电厂必不可少的设备,它们的在运转过程中不同程度的给和它相连的管道传递激振力,这也是诱发核电厂管道振动的一个主要因素。
相关专业人员曾对秦山600MW核电厂1号机组的16个系统228个点位的管道振动进行测量,其中6.6%点位的振动超限;在2号机组 16个系统167个点位中,有4.2%的点位振动超限,以上振动主要在设冷水系统中,而与它们相连的旋转设备中有l0%的振动略大,为C级[1]。
核电厂中旋转设备发生振动有很多因素,比如:地面不平,设备轴承发生了一些磨损,设备的重心偏移等。
核电厂管道振动原因分析及对策
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核电厂管道振动原因分析及对策摘要:核电站的振动问题是一个非常复杂的涉及多方面的因素的问题,影响核电站运行和维护的因素很多。
针对各种原因,我们应采取必要的改进措施,保证核电站的工艺管道操作过程中的安全性。
关键词:核电厂;管道振动;原因分析;对策前言在这个能源缺乏的时代,社会经济的飞速发展和人们生活水平的日益提高都需要更多的能源供给。
与此同时,传统能源日渐减少且越来越不满足环保要求,而核能作为重要的清洁能源则越来越被各国重视,核电站的应用范围也在不断地扩大。
而在核电站中,介质主要通过各种大小管道来运输和做功。
高温高压的蒸汽及水通过管道时会有紊乱、冲击及冲刷,从而引起管道的振动,有时甚至超出了设计工况。
因此,为了使核电站管道系统能够满足电站的整体设计运行工况,为了能更安全地利用核能,核电站管道的振动问题包括大管道和小管道,应该更引起我们的重视。
1管道振动技术处理方案1.1减震器的增加减震器在核电站管道振动过程中主要是用于抑制弹簧吸震后反弹时产生的震荡,以及其在反弹时出现的路面的冲击。
为了防止减震器在经过不平的路面情况时,出现异常现象,核电站管道振动技术控制人员应当适当增加减震器、吸震弹簧,适当控制弹簧的往复运动,以此抑制这种弹簧过度跳跃。
在核电站管道振动过程中,除了要增加减震器还应当合理搭配减震器与弹簧,使其硬度相搭配。
通过推广引震曲轴装置的使用,实现曲轴扭转震动的科学控制。
减震器作为核电站管道振动系统中不可或缺的重要组成部分,保障减震器在核电站管道振动系统的稳定性、可靠性和准确性对提升核电站管道振动系统的整体运行质量十分重要。
减震器装置的自动校准装置主要组成部分包括计算机、感应器、控制阀等部分。
1.2支架的增加支架在核电站管道振动过程中是能够起到一定支撑作用的构架。
在进行流体输送或液冷核电站管道系统运行过程中,如果支架设计不完善,会导致错误的施工手段和施工方法,核电站内部流体和外部载荷的作用会导致支架发生不同程度的剧烈振动,容易导致核电站的动应力水平严重下降,进而破坏了核电站管道振动系统,严重影响了核电站管道结构的科学配置,容易导致核电站发生一些安全事件,破坏了核电站管道振动的应力。
油田电动机振动分析及检修应用
![油田电动机振动分析及检修应用](https://img.taocdn.com/s3/m/db7d2b0f2f3f5727a5e9856a561252d380eb20df.png)
油田电动机振动分析及检修应用油田电动机是油田生产中的重要设备之一,其运行稳定性对生产效率和安全性具有重要影响。
随着电动机使用年限的增长,振动问题逐渐成为了油田电动机运行过程中的一个常见故障,需要及时分析振动原因并进行检修维护。
本文将着重探讨油田电动机振动分析及检修应用。
一、油田电动机振动原因分析1. 不平衡振动:不平衡振动是油田电动机常见的振动故障,一般是由于电动机转子质量不等、安装不平衡或转子动平衡破坏等原因引起的。
这种振动通常呈周期性,且振幅较大,严重时可能导致设备损坏。
2. 磨损振动:油田电动机在长时间运行后,由于轴承、齿轮等零部件的磨损,可能会产生磨损振动。
这种振动通常呈现渐增的趋势,对设备的损害程度较大。
3. 谐振振动:谐振振动是由于设备固有频率与外界激振频率相符合而引起的振动。
在油田环境中,由于井口震动、井下冲击等因素可能导致谐振振动现象。
4. 强迫振动:强迫振动是由外界周期性激振引起的振动现象,油田电动机位于振动环境较为恶劣的地区,可能会受到地震、爆破等外力的激振影响。
二、油田电动机振动检修应用1. 振动测量与分析:通过振动测量仪器对油田电动机进行振动测试,并对振动频谱进行分析,可以快速准确地确定振动故障的类型和原因。
2. 轴承检修:轴承是引起油田电动机振动的关键部件,一旦轴承损坏,会导致严重的振动问题。
定期检查轴承的润滑状态和磨损程度,并及时更换磨损严重的轴承,可以有效减少振动故障的发生。
3. 动平衡检修:当发现油田电动机存在不平衡振动问题时,需要进行动平衡检修。
通过加重或去重的方式,调整转子的质量分布,使得电动机在运转过程中达到较低的振动水平。
4. 谐振振动控制:谐振振动一旦发生,可能会对设备造成严重破坏,因此需要对设备进行谐振振动分析和控制。
靠近谐振频率,应采取适当的措施来减小设备的振动响应。
5. 振动消除:对于受到外界强迫振动影响的电动机,可以采取隔离措施来减小外界振动对电动机的影响,如采用减振支架、减振垫等措施。
4机抗燃油管振动负荷波动原因分析
![4机抗燃油管振动负荷波动原因分析](https://img.taocdn.com/s3/m/39faea2c580216fc700afd97.png)
#4机抗燃油管振动、负荷波动原因分析1、事件经过2014年10月13日9:55,发现#4机#2、#3高压调门EH油进油管间断摆动,将#4机“顺阀”切为“单阀”运行,摆动消失17日#4机组负荷205MW,发现#4机#2、#3高压调门EH油进油管剧烈摆动,机组负荷下降,摆动消失热控来人将#4-2高压调门解列,继续观察运行。
18日12:05 #4机组负荷在125MW--138MW之间大幅波动,恢复#4-2高压调门运行. 17:20报值长同意:#4机负荷185MW,退A VC方式,热控将#4-3高压调门逐渐关小,阀位关至7%时,就地#2、#3高压调门进油管道振动,恢复#4-3高压调门运行。
18:10 #4机组负荷AGC 指令210MW,负荷在198MW--209MW之间大幅波动。
18:15 AGC指令130MW,负荷下降后停止摆动。
到24日0:00,依次强制关闭#2、3、4高压调门观察负荷波动情况,且随着负荷的升高油管振动剧烈满负荷大幅波动。
2、事件原因分析及处理2.1 抗燃油泵运行时油压不稳13日#4机抗燃油管振动,考虑到抗燃油泵刚定期切换的原因,将抗燃油泵切换后观察,油管仍间断振动。
2.2高压调门阀序方式影响13日排除了抗燃油泵、油压波动的影响,将#4机高压调门阀序由顺阀切换为单阀运行,就地观察抗燃油管振动消失。
2.3高压调门伺服阀故障影响17日18:20,#4机负荷205WM,发现就地抗燃油管振动,且负荷有MW的波动,降负荷至190MW 后振动消失。
18日负荷波动前趋势图:#2高压强制关闭前、后负荷趋势图:更换#2、3高压调门伺服阀后负荷趋势图2.4抗燃油质影响2.5热控DPU卡件故障影响2.6高压调门位置反馈万向节连杆松旷2.7一次调频一次调频退出后负荷趋势图3、预防措施及对策、#4机高压调速汽门摆动分析1、事件发生过程:(1)#4机组于2014年8月29日启动后,高调门在顺阀运行方式下运行正常。
核岛主泵振动异常原因分析及治理
![核岛主泵振动异常原因分析及治理](https://img.taocdn.com/s3/m/56e61430a58da0116d1749b6.png)
核岛主泵振动异常原因分析及治理核岛主泵振动异常原因分析及治理【摘要】主泵是核电站核岛内最核心的设备之一,保证主泵能平安、连续、稳定运行对核平安有着重要的意义。
宁德核电站1号机组在调试过程中1号主泵出现振动异常情况,通过分析,诊断出主泵振动超标的原因为质量不平衡和热不平衡,通过动平衡处理后主泵振动到达优秀水平。
【关键词】核电站;主泵;故障诊断核电站反响堆冷却剂泵,主泵用于驱动冷却剂在反响堆冷却系统内循环流动,连续不断地把堆芯中产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧给水,同时冷却堆芯,防止燃料元件烧毁或烧坏。
主泵是核岛内最重要的旋转设备,它的运行状态直接关系到核电厂的效益和核平安。
2021年5月核电国内某核电站1号机核岛进行热态功能试验,期间发现1号主泵轴振高达288μm,远超过了250μm的报警值,通过对数据分析,诊断出振动超标的是由质量不平衡和热弯曲造成的,通过对主泵进行现场动平衡处理,平衡后主泵的振动到达优秀水平。
1.反响堆冷却剂泵简述1.1 反响堆冷却剂泵简介该核电站采用CPR1000型反响堆,每个反响堆有三个环路,每个环路有一台主泵,主泵是由东方阿海珐核泵有限责任公司生产的立式、电动、单极离心泵,带有可控泄漏轴封装置,电机定子绕组水冷,额定转速1485r/min,叶轮是一个不锈钢整体铸件,并带有7枚扭曲形叶片。
每台主泵配有一套在线振动系统,但是该系统只能显示振动幅值,无法通过它实现故障诊断功能。
1.2 临时加装振动监测系统简介为全面、科学评估主泵的运行状态,在主泵调试阶段加装临时多通道振动监测系统,待主泵能正常运行后再进行撤除。
通过该系统可以得到振动频谱图、趋势图、轴心轨迹图等详细参数,科学评估主泵运行状态。
该监测系统主机采用BENTLY408数据采集器,振动传感器有6个,分别是在主泵电机的上下轴承同一平面处互成90°角安装两个速度传感器,电机和泵联轴器同一平面处互成90°角安装两个8mm非接触式电涡流传感器,另外在联轴器上贴反光纸作为键相零位,用激光转速表光点打在该处采集键相信号。
一种核电主设备内管路流致振动分析
![一种核电主设备内管路流致振动分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a2e4814d102de2bd97058876.png)
不合格
合格
湍流诱发振动响应 1.解析 方 法 2.试验 方 法 3.解析 方 法与 实验 方法 的 结合
1.重 新设 计 2.调 整
系统评估
不合格
合格 设计完成
图 2 流体诱发振动评估流程图
2 分析结果于罐体设备内的最底 部,外部设置围筒与内部支承相连接,围筒轮廓为 圆柱形,侧壁开孔以连接主管路,主管路中有液体 通过时对套管组件产生横向冲击。
2.2 漩涡分离分析
漩涡分离对套管有周期性的载荷作用。漩涡脱 落现象主要发生在套管上升通道及套管最下部、最
图 3 套管组件简图
外围的管束区。如果沿套管的流体流速均匀,当漩 涡脱落频率与结构固有频率接近时,就可能引发共 振。
(1) 原理分析 根据 ASME 附录 N1324 《圆柱体的设计步骤》 的规定[3],无论何时,应尽可能避免“锁定”运行 条件。但是对复杂系统往往难以实现。因此,给出 了一些可用于避免“锁定”的准则,并实施非共振 结构的动力分析。 某套管组件的数量为 105 根,根据其结构特点 应采取以下四种方法之一以避免“锁定”。
1. 一重集团大连 工程技术有 限公司工 程 师, 辽宁 大连 116600
2019 年 第 1 期(总 187 期)
yz.js@
13
CFHI
一重技术
1.系 统结 构 2.运 行和 设 计准 则
流体激励力
运动相关流体力
结构参数
1.无 量纲 参数 2.流 体诱 发振 动 机理
动力不稳定性
CFHI TECHNOLOGY 10.3969/j.issn.1673-3355.2019.01.004
一种核电主设备内管路流致振动分析
隋永旭 1
摘要:核电一回路主设备,如反应堆压力容器、蒸发器等内部管束或管路区处于一个高速横向流的流场中。在流 场作用下会产生明显的由漩涡分离及流体弹性失稳引起的流致振动现象。根据管束的结构特点及在横向流作用下 的振动行 为特 性,并根据 ASME 规 范 对某套管 组件结构 进行流致振动分 析,结果表明:套管 组件 新结构 可 有效避 免流致振动发生,而且该套管组件的设计流程可为其他核电厂主设备管束结构的设计提供参考。 关键词: 流致振动;旋涡脱落;流体弹性失稳 中图分类号: TL35 文献标识码: A 文章编号: 1673-3355 (2019) 01-0004-04
核电厂管道振动原因分析及对策
![核电厂管道振动原因分析及对策](https://img.taocdn.com/s3/m/f145321419e8b8f67d1cb9c6.png)
核电厂管道振动原因分析及对策管道系统是核电站的重要组成部分,对核能发电有着非常直接的影响,而管道振动则是一直以来引发管道疲劳损坏等一系列事故、阻碍核电站正常运行的重要问题。
为此,本文从流体脉动、水锤冲击、自然因素、人为因素等多个角度入手,对核电厂管道振动的主要原因进行了分析,并在此基础上提出了一些较为可行的应对策略。
标签:核电厂;管道振动;设备引言:随着社会经济的不断发展与人民生活水平的逐渐提高,我国社会电力需求以及供电压力都变得越来越大,在这一背景下,核能作为当前最为重要的清洁能源开始的得到了广泛重视,而我国的核电站应用范围也在不断扩大之中。
然而由于管道振动等一系列问题的影响,核电厂的正常运行却一直存在着很大的限制,因此,如何有效解决管道振动问题也就成为了当前核电厂所面临的巨大挑战。
一、核电厂管道振动的主要原因(一)流体脉动流体脉动简单来说就是管道内流体因速度或压力不稳定而形成的呈周期性变化的流动状态。
在核电厂中,管道通常需要通过泵进行间歇性的加压才能够完成对流体的输送,而这样不稳定的压力自然就很容易使管道内出现脉动状态,进而会对管道产生激荡力,造成管道的振动。
这样的管道振动幅度并不,也基本不会对管道造成影响,但由于管道会经过调节阀、稳压器、热交换器等设备,因此一旦管道内流体在脉动状态下流经这些部分的管道,就很容易使这些设备的内部结构出现振动损伤或引发振动疲劳破坏事故,影响核电厂的正常工作。
(二)水锤冲击水錘冲击又被成为水锤现象,实际上只是一种形象的说法,通常指给水泵在启动和停止时,因水流冲击而在管道中产生的一种严重水击,通常可分为启动水锤、关阀水锤以及停泵水锤几种[1]。
在核电厂中,水锤冲击现象是十分常见的,由于管道内水体流动是由管道阀门与水泵控制,因此一旦水泵、管道阀门突然开启或关闭,水体的流速就会在短时间内出现巨大变化,在加上管道的内壁比较光滑,因此水流就会在惯性的作用下产生巨大的压力,进而产生破坏作用。
CPR1000核电厂应急柴油发电机振动状态研究和故障治理 肖志慧
![CPR1000核电厂应急柴油发电机振动状态研究和故障治理 肖志慧](https://img.taocdn.com/s3/m/9954e027fab069dc51220112.png)
CPR1000核电厂应急柴油发电机振动状态研究和故障治理肖志慧发表时间:2020-04-30T14:05:49.247Z 来源:《电力设备》2019年第23期作者:肖志慧刘政陈德金[导读] 摘要:应急柴油发电机组能为核电机组安全停堆所需的中低压核辅助设备供电,以确保设备安全和人身安全。
(辽宁红沿河核电有限公司辽宁大连 116000)摘要:应急柴油发电机组能为核电机组安全停堆所需的中低压核辅助设备供电,以确保设备安全和人身安全。
柴油发电机组是核安全相关系统,它作为6.6kV应急母线供电的后备电源,确保应急母线电源的可靠性。
为了更深入研究柴油发电机组振动特性,降低机组及其附属重要设备和附件整体振动水平,消除振动缺陷,提升应急柴油发电机组的可靠性,对核电厂开展应急柴油发电机振动状态普查工作,对应急柴油发电机整体振动状态进行了综合分析和评价,同时定位柴油机附属管道振动问题根本原因并给出处理建议。
关键词:应急柴油发电机;振动;故障诊断;管道;共振1引言核电厂应急柴油发电机作为全厂应急安全电源与核安全直接相关,目的是为了在核电厂厂用工作电源和辅助电源都发生故障时提供紧急电源,确保机组安全停堆,防止关键设备损坏,其在保护燃料元件不受损坏和保证核安全方面发挥非常重要的作用。
应急柴油发电机组为往复式动力机械设备,系统复杂性、多样性和非线性,这大幅增加了其振动故障分析诊断和故障定位的困难。
参考国内外应急柴油发电机组的振动问题的经验,结合本次应急柴油发电机振动状态普查工作过程中的反馈,为了更深入研究柴油发电机组振动特性,降低机组及其附属重要设备和附件整体振动水平,消除振动缺陷,提升应急柴油发电机组的可靠性,本文研究和分享了应急柴油发电机振动状态普查方法和故障诊断治理的经验和心得。
2振动状态普查范围确定普查工作正式开展前,充分收集和了解内外部应急柴油发电机组振动问题相关经验反馈,最终确定普查范围,包括:柴油发电机组本体(柴油机、发电机、基础),预润滑油泵(电机、泵),燃油系统重要管线(燃油泄漏探测器回油管线、燃油回油管线)。
核电厂小支管振动分析及治理方法浅析
![核电厂小支管振动分析及治理方法浅析](https://img.taocdn.com/s3/m/19ab02c132d4b14e852458fb770bf78a65293a66.png)
核电厂小支管振动分析及治理方法浅析摘要:本文主要对核电厂小支管振动高的主要原因进行了分析,对核电厂常用的管道振动治理方法进行了归纳和总结。
通过现场辅助给水系统气动泵出口管线振动高治理实例,介绍了核电厂振动过高的支管进行振动原因分析与治理的整个流程,包括振动测量和应力测量以及必要时如何进行疲劳寿命评估。
关键词:小支管;振动分析;治理1.前言核电站有很多公称直径等于或小于2英寸的小支管,当这部分管线振动较大时,小支管与主管连接处的焊缝容易出现振动疲劳失效,导致焊缝处出现裂纹甚至断裂。
机组运行期间需对管道系统进行振动测量和评估,筛选振动过高的管线并进行振动原因分析与治理,必要时进行疲劳寿命评估从而避免这些敏感管发生振动疲劳失效。
1.小支管振动高分析核电厂小支管在运行过程中,在交变载荷作用下产生振动现场。
管系节点在稳定平衡位置附近作微幅振动,其运动微分方程一般形式可由拉格朗日方程导出[1]。
设系统由N个质点组成有N个自由度的完整系统,运动方程写成矩阵形式如下,M +C +KX=F式中,M、C与K分别为质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵;F为激振力。
该微分方程反映了激振力与系统质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵之间的关系。
表明振动的大小与管系质量分布、关系阻尼和刚度有关。
当管线振动超过其允许有效振动值时,需对小支管振动异常的原因进行分析,其产生的危害程度取决于激振力的大小和管道自身结构特性,其主要影响因素如下[2]。
1)外部激振力引起小支管振动的激振力外部来源有包括:与支管相连接的母管、机械设备或基础的振动传至管道的力,外部激振力过大,往往易产生较大的支管振动。
2)内部激振力引起小支管振动的内部激振力来源包括:管道中流动的介质的冲击,当管系内有换向阀启闭产生管内液压脉动、控制运动部件制动时产生液压冲击、节流口处出现空穴、弯管内流体产生振动、孔板节流而产生汽蚀等,易产生较大的流体振动激振力[2]。
3)共振从管道自身结构上讲,当激振力频率等于或接近管道的自振频率时,将引起共振;如果管道整体刚度小、柔性大,缺少限位约束和阻尼,即使不在激振力共振频率区,也容易引起管道较大的振动。
核电管道振动处理
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核电管道振动处理作者:王吉生来源:《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2018年第9期摘要:论文介绍了核电管道振动情况,核电主要的主蒸汽管道、蒸汽旁路管道振动曾经造成疏水袋上测量信号不准、低压给水管道振动造成泵入口过滤器支撑断裂,一级再热紧急疏水管道振动造成整根管道并连带疏水箱一起振动,高加紧急疏水管线水锤振动造成支架断裂,并阐述了管道振动原因、危害及管道振动治理的常用方法步骤。
Abstract:The paper introduces the vibration of nuclear power pipeline. Themain steam pipe and steam bypass pipe vibration in the nuclearpower plant once caused the inaccurate uppermeasurement signal of the hydrophobic bag, and the vibration of the lowpressurewater supply pipecaused the fracture of the pump inlet filter. The vibration of the first grade reheat emergency drain pipe causes the whole pipe to vibrate togetherwith the drain water tank.The water hammer vibration of the highly emergencydrain line caused the fracture of the support.The causes and hazardsof pipelinevibration and the common methods and steps of pipelinevibration treatment are introduced in this paper.关键词:振动;管道;支吊架Keywords:vibration; pipeline; suspensionandsupport【中图分类号】TG444.74 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2018)09-0137-021 概述核电机组投产运行后,常规岛部分管道存在振动问题。
核电站柴油机管线振动问题的分析
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核电站柴油机管线振动问题的分析摘要:柴油机作为核电站重要设备,执行在全厂失电的情况下应急供电的功能。
以某核电厂柴油机系统供油回路管线振动问题为例,通过PEPS 6.0动力学时程分析的方法,找出管线振动的原因,并给出具体的解决方案。
同时对管线在自重、内压、热膨胀、地震等载荷工况下的应力进行计算。
最后总结此类问题的通用解决方法,用于解决柴油机管线振动问题。
关键词:柴油机;管线;振动;PEPS1 引言某核电站在进行柴油机系统附属管线进行振动普查的过程中,发现回油管线普遍存在振动超标状况。
轻微的振动可以通过管线的刚性及固定支架等处理,不会对管线产生塑性破坏。
如果柴油机管线出现振动频率高、振动幅度大的情况,管线与附件的连接部位、管线与支架的连接部分会产生较大的交变应力,导致管线产生疲劳破坏,主要表现为焊缝开裂,支架变形、仪表损坏等。
核电厂应急柴油机的功能是在全厂失电情况下,对中低压核辅助设备电力提供保障,确保核电厂安全停机停堆。
根据运行要求,在紧急启动信号发出10秒内,应急柴油机需启动并达额定转速和额定电压。
燃油回油管线(下称回油管线)是维持日用油箱8m3储存油量的重要设备。
若回油管线处于振动超标状态,将加速该管线材质疲劳损伤,使管线破损几率增大,从而影响柴油机的应急启动,威胁核电厂的安全稳定运行。
2 管线振动原因分析从管线振动的振源可知,管线振动可分为机械导致的受迫振动和管线内介质导致的振动,回油管路的振动主要是由于柴油机本体振动导致,分析如下:柴油机回油管一端连接柴油机本体,一端连接软管。
柴油机在启机过程引发设备振动,从而带动回油管线振动,柴油机和回油管线相对位置如图2-1所示。
回油管线整体刚度交底,在图片标示处受到柴油机本体振动的激励,导致管线受迫振动。
4.PEPS时程分析回油管线振动的通用方法4.2 1 静力及地震分析PEPS管线应力分析软件的理论基础为结构力学理论,在对方程进行求解时有如下假设:1.梁或杆单元不存在大变形。
核电厂管道振动问题诊断及处理
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【 K e y w o r d s ] P i p e v i b r a t i o n ; S t r e a m — w a t e r r u n n i n g ; D e s i g n o f s n p p o r t — h a n g e r s
1 管道 振 动 的 危 害
( F u j i a n F u q i n g Nu c l e a r P o we r C O. LT D. F u q i n g F u j i a n 3 5 0 3 1 8 , Ch i n a )
【 A b s t r a c t ] T h i s p a p e r b r i e f d e s c r i b e s t h e d e s i g n o f c o m m o n p i p e v i b r a t i o n p r o 1 ) l e n 1 . I n s t e a m— w a t e r r u n n i n g a n d d e s i g n a s p e c t s 。 t h i s I m p e l ’
S c i e n c e& T e c h n o l o g y Vi s i o n
科 技 视 界
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核电厂管道振动问题诊断及处理
核电厂管道系统振动分析与应用
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核电厂管道系统振动分析与应用【摘要】核电厂中管道的振动问题是普遍存在的,过大的振动会导致管系和设备的疲劳损坏,直接影响核电厂的运行安全。
核电厂中管道的振动又是比较复杂的,除旋转设备本身是个重要振源外,管内流体的流动、管系布置、支吊架设置等都会对振动产生重大影响。
本文着重从产生振动的原因着手,并结合实际案例探讨解决核电站管道振动问题的方法。
【关键词】核电站管道振动1 管道振动的测量管道振动测量方法主要有三种:目视检查、简化测量(位移法和速度法)和精确验证(模态反应法和测量应力法)。
目前国内外核电站对管道振动进行评价的推荐方法和经验,大多数采用速度限值进行评价,即使用速度法计算许用速度峰值(速度限值)。
依据ASME OM-S/G-2000 Part3的规范要求,管系上各点的最大振动速度峰值应小于许用速度峰值。
许用速度峰值的表达式为(式中参数取值可参照标准DL/T1103-2009):(英制单位in/sec,psi)或(国际单位mm/s,MPa)式中::补偿管道特征跨上集中质量影响的修正系数;:ASME规范中定义的应力系数,对大多数管道系统;:考虑管道内部介质和保温层质量的修正系数;不同于固定端的端条件和不同于直跨的结构形式的修正系数;:考虑偏离共振的强迫振动的修正系数。
在试验开展前,首先绘制管道的单线立体图,并在图上标出具体的测点位置及管线号;然后根据上述的速度法公式,并结合已绘制的各系统管道单线立体图,同时参考相关的技术要求,分别对各系统管道中振动比较大的点进行振动限值计算。
振动测量的部位主要取在系统泵的进出口管线上。
2 振动原因分析及处理措施管道振动的直接危害是因振动而出现疲劳开裂,从而导致系统不可用;间接危害是引起管道上的阀门或设备上的某些部件松脱和断裂,同样给系统运行带来危害,必须采取措施来减小管道的振动。
核电站管道及其支架和与之相连的各种设备和装置构成了一个复杂的机械结构系统。
使管线产生振动的原因主要有流体激振、共振、受迫振动三种。
关于核电厂管道振动原因以及应对策略探析
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关于核电厂管道振动原因以及应对策略探析发表时间:2020-12-29T14:29:15.203Z 来源:《基层建设》2020年第25期作者:余朝贵[导读] 摘要:核电厂主要由管道组成。
如果核电厂管道发生振动,则容易引起管道疲劳,管道的长期疲劳会使管道承受更大的外部压力,管道在承受较大压力的情况下会发生开裂现象,问题严重时核电厂可能还需要停止工作进行检修,甚至还会带来灾难性事故。
核工业工程研究设计有限公司北京顺义 101300摘要:核电厂主要由管道组成。
如果核电厂管道发生振动,则容易引起管道疲劳,管道的长期疲劳会使管道承受更大的外部压力,管道在承受较大压力的情况下会发生开裂现象,问题严重时核电厂可能还需要停止工作进行检修,甚至还会带来灾难性事故。
近年来,随着社会的快速发展,人们对核安全的关注程度逐步提高,此外,核电事业的发展对我国社会经济和居民生活产生着重要影响。
基于此,本文简要分析了引发核电站管道振动的几点原因以及相应的应对措施。
关键词:核电厂;管道振动;原因;应对策略引言核电厂管道的振动常常会引起管道的失效,严重时还会造成事故。
上世纪八九十年代,美国多次发生管道开裂事故。
除此之外,美国的一项调查数据显示,上世纪的后三十年里,全球有50多例核电厂管道失效事件,失效原因均为管道长期振动。
管道振动严重时会导致核泄漏,核电厂也不得不停堆检修。
核泄漏不仅对核电厂工作人员的身体造成很大损害,也会对生态环境造成严重的破坏;停堆检修不利于核电厂的长期发展,因此核电厂管道振动问题已引起了全球相关人员的关注和重视。
一、流体波动引发的管道振动现象(一)具体分析所谓的流体脉动,就是管道内以速度、密度以及压力等为代表的流体参数随着位置、时间的变化而发生周期性变化的一种现象,泵的非持续性加压确保了管道内部流体输送的实现。
然而这种非持续性加压方式会使管道内的流体所承受的压力具有不稳定性,主要表现为围绕一个稳定值发生上下的波动。
核电应急柴油发电机回油管线振动高分析与处理
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核电应急柴油发电机回油管线振动高分析与处理作者:魏盛辉来源:《山东工业技术》2015年第07期摘要:核电厂一台应急柴油发电机在调试过程中出现回油管线振动高现象,存在管线断裂的风险。
针对柴油机不同带载负荷下管线的振动进行监测分析,得出管线设计不合理的结论。
通过修改管线设计,并进行应力校核,有效降低了管线的振动水平,保证了应急柴油发电机的可靠性。
关键词:柴油发电机;回油管线;振动0 引言应急柴油发电机组是核电站厂用电系统6.6 kV应急交流供电母线的备用电源。
当厂用机组母线因厂外主电源失电或母线本身故障造成停电事件时,柴油发电机组确保应急母线的供电,实现反应堆的紧急安全停堆。
某核电厂柴油发电机由ALSTOM和陕柴重工合作生产,额定功率6660KW。
其中一台柴油发电机的燃油回油管线在调试过程中出现振动剧烈的现象,如果管线在长时间振动高状态下出现断裂情况,燃油回油喷出会对人员、设备构成严重威胁。
电厂技术人员针对柴油机不同带载负荷下该管线进行振动测量、分析,结合柴油机本体振动情况,对比分析,认为回油管线振动高根本原因为:管线设计不合理,在柴油机本体振动带动下,导致管线出现剧烈振动,后续通过修改管线设计,重新布置管线,最终解决了管线振动问题。
1 回油管线与柴油机本体振动数据采集整段回油管线主要由三部分组成:和柴油发电机本体连接的小段碳钢管、金属软管、通往回油箱的长段碳钢管,碳钢管外径33.4mm,进行振动测量时选取该回油管线上具有代表性的四个点进行振动测量,分别测量其水平向(H向)和垂直向(V向)的振动,测点位置如图1所示,布条包裹部分为金属软管段,分别对柴油发电机空载及各功率平台进行了振动测量,选取空载和75%功率平台测量数据统计如表1。
各功率平台的测量结果显示,空载时振动水平最高,同时最大值在3V处,达到96mm/s,远远超过ASME关于管道振动的通用标准12.7mm/s, 3V测点的频谱主要集中在24.9Hz及41.7Hz,另外16.6Hz、33.2Hz及49.9Hz频率成分对总体振动也有一定贡献(图2),为了查找管线激振力来源,同时对柴油机本体振动进行测量,测量结果显示柴油机非驱动端靠近回油管线处振动值约为10mm/s,频谱中(图3)存在多个频率尖峰,其中74.9Hz频率尖峰最高,同时存在明显的16.6Hz、24.9Hz、33.2Hz、41.7Hz和49.9Hz频率成分,柴油机驱动端同一方向振动值约为7.8mm/s,频谱中74.9Hz频率尖峰仍然是最高幅值,也存在明显的16.6Hz、24.9Hz、33.2Hz、41.7Hz和49.9Hz频率成分。
核电厂柴油机转速波动故障分析与处理
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核电厂柴油机转速波动故障分析与处理摘要:水压试验泵柴油机是核电厂重要安全设备,当核电厂发生事故,柴油机启动为设备供电。
针对某核电厂试验过程出现的转速波动故障,结合柴油机启动回路组成及工作原理,对可能原因进行分析排查,确定了柴油机转速波动原因,完成缺陷处理,确保了柴油机安全稳定运行。
关键词:柴油机;转速波动1.概述水压试验泵柴油机[1]为核电厂重要安全设备,一旦核电厂发生事故时,柴油机启动为安全设备供电。
一台核电机组有1台水压试验泵柴油机,采用河南柴油机有限公司生产的TBD234V8机型,为四冲程柴油机,共有8个气缸,呈60°V型分布,额定转速1500rpm。
2.故障描述水压试验泵柴油机执行空载试验过程中,柴油机启动成功,随后转速在600-1400rpm内波动,无法保持额定转速运行。
现场针对该缺陷对可能原因进行排查,最终查明原因为进油母管堵塞,清理异物后,柴油机启动运行无异常。
3.柴油机工作原理介绍电动马达带动柴油机达到点火转速(约115rpm)后,经高压喷油泵加压的燃油,通过喷油嘴,形成雾化燃油进入气缸;同时气缸内空气经活塞压缩形成高温、高压气体,两者相遇后迅速混合形成高温、高压可燃气体并自行燃烧做功,推动柴油机运行,同时电动马达啮合齿轮脱开。
4LLS001AP柴油机主要由进排气系统、燃油系统、冷却系统以及启动和调速器等几部分组成。
其中燃油回路由油箱、燃油粗过滤器、手动燃油预供泵、低压燃油输送泵、燃油精过滤器、燃油电磁阀、喷油泵、喷油器组成。
(燃油回路如下图1示意)图1 柴油机燃油回路简图4.故障原因分析与排查针对现场现象,针对启动回路,从转速探头故障、调速器执行器卡涩、燃油供给不足、燃油回路堵塞等原因进行分析排查。
(1)转速探头故障,转动波动。
检查转速探头无松动,探测器频率校验结果显示正常,探测器电压正常,排除柴油机转速探头故障造成柴油机转速波动。
(2)调速器执行器卡涩。
调速器根据转速控制执行器动作从而影响高压油泵燃油供给,手动模拟调速器输出信号,调速器执行器正常动作无卡涩,排除调速器卡涩造成柴油机转速波动。
某电站应急柴油机预润滑油泵振动高分析及处理
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某电站应急柴油机预润滑油泵振动高分析及处理摘要:2020年5月,某核电站技术人员测量1LHP152PO预润滑油泵驱动端水平振动值为9.5mm/s(报警值为9mm/s)。
检修期间维保人员通过系统性分析和验证,最终将4LHP152PO振动值降低到1.4mm/s。
确认振动高的原因是工程安装期间管道法兰存在不同心和错口、系统存在共振。
关键词:齿轮泵;振动;分析;处理引言查询历史信息,该电站9台预润滑油泵有7台发生过驱动端水平振动接近预警值的情况。
潜在风险:预润滑油泵振动接近预警值,若长期运行将导致泵加速磨损,甚至损坏,将加剧应急柴油机启动磨损。
正文1、设备介绍(1)润滑油泵的信息柴油机润滑油系统中预润滑油泵 152PO 为齿轮容积泵,其作用是在柴油机处于备用状态时,将满足备机温度的滑油输送到润滑部件,保证柴油机快速启动时减缓摩擦部件因缺少润滑造成的损坏。
152PO泵的工作原理是一对相互啮合的齿轮,主动轮与轴连接,靠电动机驱动,从动轮与主动轮相对偏心。
结构见图1。
图1 泵的结构示意图该润滑油泵是SPX品牌的齿轮泵,泵测振结果见表1,振动高位置通常是测点3点的水平向。
表1 检修前测振结果 mm/s(2)润滑油泵的现场布置该基地9台柴油机组润滑油泵152PO的布置和设计情况,典型的管线布置如图2。
图2各机组152PO现场实物图(3)润滑油泵驱动端悬臂支撑架及台板油泵驱动端悬臂下方有一个C型支架作为支撑;泵组底座基尺寸1100*450*8mm,四周使用8#(80*45)槽钢焊接一圈,用4根M16地脚螺栓固定;底座台板中间空心。
见图3。
图3152PO驱动端C型支架及台板2.原因分析2.1 振动和频谱分析经过多次频谱测量,频谱中以223Hz频率成分为主,这是设备特征频率,不能消除但需要降低该成份的振动幅值来降低设备振动。
结合设备结构(泵主动轮齿数9个)分析,该频率为泵主动轮啮合频率,类似泵叶轮通过频率,该频率出现属正常现象;频谱分析显示泵轴承状态无异常。
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核电站柴油机管线振动问题的分析白金川
发表时间:2019-10-14T16:26:03.747Z 来源:《电力设备》2019年第9期作者:白金川1 唐唯众2 孔祥永3 袁亮4
[导读] 摘要:柴油机作为核电站重要设备,执行在全厂失电的情况下应急供电的功能。
(苏州热工研究院有限公司深圳 518000)
摘要:柴油机作为核电站重要设备,执行在全厂失电的情况下应急供电的功能。
以某核电厂柴油机系统供油回路管线振动问题为例,通过PEPS 6.0动力学时程分析的方法,找出管线振动的原因,并给出具体的解决方案。
同时对管线在自重、内压、热膨胀、地震等载荷工况下的应力进行计算。
最后总结此类问题的通用解决方法,用于解决柴油机管线振动问题。
关键词:柴油机;管线;振动;PEPS
1 引言
某核电站在进行柴油机系统附属管线进行振动普查的过程中,发现回油管线普遍存在振动超标状况。
轻微的振动可以通过管线的刚性及固定支架等处理,不会对管线产生塑性破坏。
如果柴油机管线出现振动频率高、振动幅度大的情况,管线与附件的连接部位、管线与支架的连接部分会产生较大的交变应力,导致管线产生疲劳破坏,主要表现为焊缝开裂,支架变形、仪表损坏等。
核电厂应急柴油机的功能是在全厂失电情况下,对中低压核辅助设备电力提供保障,确保核电厂安全停机停堆。
根据运行要求,在紧急启动信号发出10秒内,应急柴油机需启动并达额定转速和额定电压。
燃油回油管线(下称回油管线)是维持日用油箱8m3储存油量的重要设备。
若回油管线处于振动超标状态,将加速该管线材质疲劳损伤,使管线破损几率增大,从而影响柴油机的应急启动,威胁核电厂的安全稳定运行。
2 管线振动原因分析
从管线振动的振源可知,管线振动可分为机械导致的受迫振动和管线内介质导致的振动,回油管路的振动主要是由于柴油机本体振动导致,分析如下:
柴油机回油管一端连接柴油机本体,一端连接软管。
柴油机在启机过程引发设备振动,从而带动回油管线振动,柴油机和回油管线相对位置如图2-1所示。
回油管线整体刚度交底,在图片标示处受到柴油机本体振动的激励,导致管线受迫振动。
4.PEPS时程分析回油管线振动的通用方法
4.2 1 静力及地震分析
PEPS管线应力分析软件的理论基础为结构力学理论,在对方程进行求解时有如下假设:1.梁或杆单元不存在大变形。
2.在节点存在位移时,不影响梁或杆的形状。
在此假设下符合胡可定律,并且是线性的[6] [7] [8]。
在应用PEPS软件进行管道力学分析时,第一个节点必须为固定点,其他约束的约束方法要满足自由的静定系统条件。
根据以上求解方程,进行矩阵计算。
管系中各单元的力、应力、应变和位移可根据这些载荷计算出。
在进行多工况计算时,许输入相应的载荷,并且利用叠加原理进行叠加,叠加的方法可根据规范的要求进行设定 [10]
4.2.2 疲劳分析
由于回油管路长期振动超标,还要对其在振动工况下的疲劳应力进行分析,压力管线的疲劳破坏主要通过以下两种形式体现:
1)低循环疲劳破坏:应力的循环次数随时间变化的较慢,一般指的时在使用寿命内应力循环的总次数小于1×105次,也可根据规范进行定义。
2)高循环疲劳破坏:应力的循环次数随时间变化的较快,而不能再用强度理论来建立计算模型并求解。
本管系属于第二种情况,需要在PEPS软件中使用时程分析的方法进行求解。
时程分析方法是一种相对比较精准的方法,但耗费的计。