核电厂工艺系统管道振动测量与评价方法

核电技术

220

管道在高振动水平的恶劣工况下长时间运行，其焊缝等危险截面会存在较大的安全隐患，管道振动还会对其上安装的阀门、小支管等部件产生影响。在核电厂中，工艺系统管道的完整性显得尤为重要。如何有效开展管道振动的测量和评价工作，成为摆在技术人员面前的一个现实工程问题。

与旋转机械相比，管道振动的测量和评价方收稿日期：2011-07-20

作者简介：柳 鹏（1983—），男，甘肃人，助理工程师，从事振动监测与振动治理工作。

法截然不同，除在测点选取、数据处理等方面的迥异外，由于每一条管道在结构、介质、工况等诸多方面都不尽相同，所以管道振动没有整齐划一的评价标准，其评价数值是因管道而异的。

由于国内没有现行的管道振动相关标准，通过研究部分核电厂及科研院所在管道振动测量与评价方面的经验和案例，本文重点参考《核电站管道系统试运行及启动过程中的振动测试要求标

柳 鹏，钱立波

（核电秦山联营有限公司，浙江 海盐 314300）　

摘要：参考ASME标准，结合国内部分核电厂在管道振动测量和评价方面的实践经验，以秦山第二核电厂某工艺系统部分管段为研究对象，对管道振动的测量方法、数据处理、评价标准以及评价方法等方面进行了初步分析与探索。

关键词：核电厂；工艺系统；管道振动；测量；评价

中图分类号：TL35 文献标志码：A 文章编号：1674-1617(2011)03-0220-06

Measurement and evaluation of the vibration of process

system pipeline in nuclear power plant

LIU Peng，QIAN Li-bo

（Qinshan Nuclear Power Joint Venture Company，Haiyan of Zhejiang Prov.

314300，China）

Abstract：With reference to the ASME criteria and the experience from other domestic nuclear power plants, this paper selects a part of process system pipelines as the studied object to briefly analyze and discuss the measurement methods, data processing, evaluation criteria and methods for pipeline vibration.

Key words：nuclear power plant；technology system；pipeline’s vibration；measurement；evaluation

CLC number：TL35 Article character：A Article ID：1674-1617(2011)03-0220-06

核电厂工艺系统管道振动

测量与评价方法

图1　管道示意图

Fig.1 Schematic of pipeline

2　管道振动标准

2.1 计算公式

根据ASME OM-S/G—2000 PART3的规

定，用于简化的振动速度评价标准，可接受的振

peak

图2　管道特征分段及测点位置示意图

Fig.2　Schematic of pipeline partitions by characteristics

and location of measuring points

221

1.28 1.014

××

图3　集中质量修正系数取值曲线

Fig.3　Value range curve of lumpy mass correction

coefficient

图4　交变应力S N取值曲线（应力循环次数范围10~106）

Fig.4　Value range curve of alternating stress S N (Number of stress cycles ranging from 10~106)

3　管道振动测量

3.1 振动测量仪器与方法

进行管道振动测量所采用的仪器仪表及分析软件有：

（1）ENTEK-IRD（美国）公司生产的DP 1500振动数据采集仪；

（2）ENTEK振动数据分析处理软件；

（3）型号为970i的加速度振动传感器。

图5　交变应力S N取值曲线（应力循环次数范围106~1011）

Fig.5　Value range curve of alternating stress S N (Number of stress cycles ranging from 106~1011)

表1　管道振动标准计算的参数取值及计算结果

Table 1　Parameter values for standard calculation and calculated results of pipeline vibration

测点A B C D

方向X Y X Y X Y X Y C

0.850.85 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

1

K

44444444 2

C 1.28 1.28 1.27 1.27 1.31 1.31 1.31 1.31

OM-S/G—2000 PART3的筛选方法。同时，参阅相关文献资料，借鉴国内部分核电厂在管道振动测量、评估及治理方面的实际经验，做出一个调整。调整内容为：对于振动峰值速度大于允许选取管道上各点的振动状况，评价结果详见表5。

评价结果说明，该段管道的振动尚未超出合格范围，但是需要进行跟踪。

鉴于该工艺系统在核电厂运行中的重要性，

图6　传感器安装示意图

Fig.6 Schematic of installation of sensors

图7　管道振动峰值速度取值示意图

Fig.7　Schematic of peak speed value range of pipeline vibration

表2 管道振动测量值

Table 2　Measured values of pipeline vibration

A B C

X Y X Y X Y X /mm·s-158374564374452