核电站管道振动测试与征求意见稿（精选）

第一篇：核电站管道振动测试与征求意见稿（精选）

《核电厂常规岛设备老化状

态与寿命评估标准》

（征求意见稿）

编制说明

苏州热工研究院有限公司

2012年5月

目 录

1.工作简况.....................................................................................................................................1 1.1任务来源............................................................................................................................1 1.2工作简要过程....................................................................................................................1 1.3主要参编单位和工作组成员............................................................................................1 2.标准编写原则和主要内容.........................................................................................................1 3.主要试验验证情况和预期达到的效果.....................................................................................2 4.与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性.....................................................................2 5.贯彻标准的要求和措施建议.....................................................................................................2 6.代替或废止现行标准的建议.....................................................................................................2 7.采用国际标准和国外先进标准情况.........................................................................................2 8.标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因.....................................................................2 9.重要内容的解释和其它应予说明的事项.................................................................................2

I

1.工作简况

1.1任务来源

根据国家能源局《国家能源局关于核电标准修订计划的通知》（国能科技〔2011〕48号），《核电厂常规岛设备老化状态与寿命评估标准》由核工业标准化研究所归口。

本标准是核电厂常规岛及BOP标准体系中运行与维护类标准。1.2工作简要过程

大亚湾核电厂、秦山核电厂等依据国际上成熟的方法开展了核电厂关键设备的老化状态和寿命评价工作，其中常规岛的设备是重要的组成部分。项目组成员均从事过核电厂系统、构筑物和部件（SSCs）的老化管理研究工作，并参与核电厂重要设备的老化状态和寿命评估，熟悉设备状态评估和寿命评估的方法、流程等。

本标准在制定过程中，引进、消化和吸收了国际原子能机构（IAEA）、美国核管会（NRC）的相关成果，并对国内核电厂的常规岛设备寿命评估工作进行了调研、分析，参考国内火电厂机组寿命评估方法，制定适用于核电厂常规岛设备老化状态和寿命评估的编制指南，形成本标准的初稿。1.3主要参编单位和工作组成员

本标准由苏州热工研究院有限公司编制。标准编制工作组成员包括：  苏州热工研究院有限公司：负责调研国内外相关文献，编制标准草稿、征求意见。

参编人员：薛飞、遆文新、余伟炜、王勇、黄磊、刘啸天；

 其他单位：负责完善设备老化状态和寿命评估方法，并对标准结构、内容进行校核、审核。参编人员待定。2.标准编写原则和主要内容

国际原子能机构（IAEA）自上世纪80年代已开始关注核电厂老化管理方面的工作，并陆续初版了一系列相关法规导则、标准、技术报告等文献，极大的促进了成员国核电厂老化管理工作的开展。常规岛设备的老化状态和寿命评估工作也得到了极大的重视和发展，并逐渐体系化。在标准编制过程中参考了IAEA、美国NRC等机构发布的其它报告，如NRC出版的NUREG 1801 GALL报告。

目前，国内尚没有关于核电厂常规岛设备老化状态和寿命评估的国家或行业标准，本标准是新编行业标准（推荐）。

在借鉴NRC工作成果基础之上，参考国内已编制的国家推荐标准编制《火电机组寿命评估技术导则》，编制组确定的编制原则是：

 标准应具有先进性和可操作性；

 促进国内核电厂老化状态和寿命评估的规范化；

 有利于指导国内核电厂开展设备老化状态和寿命评估工作。本标准制定的主要内容包括两方面：

 确定常规岛设备老化状态和寿命评估需要的设计参数、运行参数以及检查

数据等；

 确定用于压水堆核电厂常规岛设备老化状态和寿命评估的指导性方法（如准则、规范、内容要求等）。

3.主要试验验证情况和预期达到的效果

本标准无试验验证情况。

本标准的制定，预期达到的效果：

 为国内核电厂进行常规岛设备老化状态和寿命评估提供行业指导性文件；

 为国内核电厂常规岛设备老化状态和寿命评估提供规范性和指导性方法，最终达到保证电厂安全、稳定运行的目的。

4.与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

本标准主要以NUREG-1801《通用老化经验报告》、IAEA-TECDOC-540《核电厂老化的安全问题》中的内容为指南性文件，同时参考了国家推荐标准《火电机组寿命评估技术导则》中的部分内容。5.贯彻标准的要求和措施建议

本标准为行业推荐标准。

贯标的对象主要是核电厂营运单位、监管单位等。可采取会议、集中学习或网上宣传等贯标措施。

6.代替或废止现行标准的建议

本标准为新编行业标准（推荐），无。

7.采用国际标准和国外先进标准情况

无。

8.标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因

无。

9.重要内容的解释和其它应予说明的事项

本标准是运行与维护类标准，给出了核电厂常规岛设备老化状态和寿命评估方法指南。

第二篇：核电站管道振动测试与征求意见稿

《核电厂汽轮机转子寿命预测及寿命计算

方法导则》

（征求意见稿）

编制说明

苏州热工研究院有限公司

2012年5月

目 录

1.工作简况.....................................................................................................................................1 1.1任务来源............................................................................................................................1 1.2工作简要过程....................................................................................................................1 1.3主要参编单位和工作组成员............................................................................................1 2.标准编写原则和主要内容.........................................................................................................1 3.主要试验验证情况和预期达到的效果.....................................................................................2 4.与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性.....................................................................2 5.贯彻标准的要求和措施建议.....................................................................................................2 6.代替或废止现行标准的建议.....................................................................................................3 7.采用国际标准和国外先进标准情况.........................................................................................3 8.标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因.....................................................................3 9.重要内容的解释和其它应予说明的事项.................................................................................3

I

1.工作简况

1.1任务来源

根据国家能源局《国家能源局关于核电标准修订计划的通知》（国能科技〔2011〕48号），《核电厂汽轮机转子寿命预测及寿命计算方法导则》由电力行业核电标准化技术委员会归口。

本标准是压水堆核电厂常规岛及BOP标准体系中运行与维护类标准。

1.2工作简要过程

汽轮机转子式核电厂常规岛设备的关键部件，是汽轮机和发电机之间的连接纽带，转子的寿命很大程度上决定了汽轮机的寿命，大亚湾核电厂目前已开展过汽轮机转子的寿命计算工作，依据国内外相关的文献对电厂汽轮机转子进行寿命评估。项目组成员均从事过火电厂、核电厂汽轮机转子寿命预测工作，熟悉国内外汽轮机转子寿命预测的流程、方法等。

本标准在制定过程中，引进、消化和吸收了美国电力研究协会（EPRI）的相关成果，并对国内核电厂的常规岛设备寿命评估工作进行了调研、分析，参考国内火电厂汽轮机转子寿命预测，制定适用于压水堆核电厂汽轮机转子寿命预测及寿命计算方法的编制指南，以制定汽轮机转子寿命预测与寿命计算方法为目的，形成本标准的初稿。

1.3主要参编单位和工作组成员

本标准由苏州热工研究院有限公司编制。标准编制工作组成员包括：  苏州热工研究院有限公司：负责调研国内外相关文献，编制标准草稿、征求意见。

参编人员：郭迪、王兆希、张国栋、薛飞、遆文新、李玲、龚明祥；  大亚湾核电运营管理有限责任公司：负责调研国内外相关文献及运行经验反馈，编制标准草稿、征求意见。参编人员：黄祥君

 河南电力试验研究院：负责调研国内外相关文献及运行经验反馈，编制标准草稿、征求意见。参编人员：蔡红生

 深圳市广前电力有限公司：负责调研国内外相关文献及运行经验反馈，编制标准草稿、征求意见。参编人员：李锦峰 2.标准编写原则和主要内容

我国对汽轮机转子的寿命管理起步于八十年代中期，对国产30CrMoV转子钢的低周疲劳特性和脆变转化温度作了试验和测定，用离线方式考核汽轮机转子的热应力及疲劳寿命，1989年能源部下达“汽轮机转子寿命的监测”课题，编制了汽轮机转子寿命库管理系统。西北工业大学在转子寿命研究方面，引入随机疲劳损伤正则化因子的概念，建立了一种能满足自治条件的概率性疲劳损伤准则，进行了疲劳寿命预测方法的试验验证及其参数系统的分

析，还建立了随机载荷下裂纹扩展统计特性的模型。

目前，火电厂汽轮机组转子寿命预测方法较为成熟，但对于核电机组，由于核电机组运行参数及运行工况的不同，核电汽轮机转子的寿命评估还需要进一步的完善。国内外汽轮机转子寿命评估比较普遍的方法是有限元建模，利用有限元分析软件建立转子准确几何模型，对冷启动、热启动、紧急停机、正常运行等典型工况进行温度载荷、离心载荷和接触载荷耦合作用下的有限元应力分析，形成转子高应力集中的关键部位应力清单及静态强度安全系数清单，结合转子的材料性能，利用疲劳损伤累积法则（Miner法则）进行转子的寿命预测。

在借鉴EPRI工作成果基础之上，参考国内已编制的国家推荐标准编制《火电机组寿命评估技术导则》，编制组确定的编制原则是：

 标准应具有先进性和可操作性；

 促进国内核电厂汽轮机转子寿命预测及计算方法的规范化；  有利于指导国内核电厂开展汽轮机转子评估工作。本标准制定的主要内容包括两方面：

 确定汽轮机转子寿命预测及寿命计算需要的设计参数、运行参数以及检查数据等；

 确定用于压水堆核电厂汽轮机转子寿命预测及寿命计算的指导性方法（如准则、规范、内容要求等）。

3.主要试验验证情况和预期达到的效果

本标准无试验验证情况。

本标准的制定，预期达到的效果：

 为国内核电厂进行汽轮机转子的寿命预测提供行业指导性文件；  为国内核电厂汽轮机转子寿命预测及寿命计算提供规范性和指导性方法，最终达到确定电厂汽轮机转子剩余寿命，保证电厂安全、稳定运行。

4.与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

本标准主要以EPRI研究报告TR-101333、TR-103619中的内容为指南性文件，同时参考了国家推荐标准《火电机组寿命评估技术导则》中第10节的部分内容。

5.贯彻标准的要求和措施建议

本标准为行业推荐标准。

贯标的对象主要是核电厂营运单位、监管单位等。可采取会议、集中学习或网上宣传等贯标措施。

6.代替或废止现行标准的建议

本标准为新编行业标准（推荐），无。

7.采用国际标准和国外先进标准情况

无。

8.标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因

无。

9.重要内容的解释和其它应予说明的事项

本标准是运行与维护类标准，给出了压水堆核电厂汽轮机转子寿命预测及寿命计算方法指南。

第三篇：浅谈火电厂汽水管道几种典型的振动..

浅谈火电厂汽水管道几种典型的振动类型

摘要 ：介绍了电厂汽水管道几种常见的振动，分析了其原因，总结了预防和处理办法。(6 未加)

关键词:电厂；汽水管道；振动 ．

1、前言

汽水管道振动是是电厂运行中的一种常见的现象，振动的存在不仅会降低管道和设备的使用寿命，而且振动导致的管路泄漏或断裂会危及到设备的使用安全性，甚至造成机组非停或人身伤亡等事故。在解决管道振动问题时，首先应该分析清楚管道振动的原因，再根据实际情况进行管系的布置修正和加固。

2、振动的现象

电厂汽水管道振动非常普遍，主要表现为管路及其支吊架的摆动并伴有“碰碰”的噪声，振动的时间多发生在启停机和变工况的时刻，振动地点多发生在主蒸汽管道、高低加之间正常疏水和危急疏水管路、水泵的出入口管路及再循环管路，高温高压容器或主蒸汽管道的有压放水母管等管路。

3、振动的原因

根据管道振动 的理论分析，管道及其支架和与

之相连接的各种设备或装置构成 了一个复杂的机械

结构系统，在有激振力的情况下，这个系统就会产生

振动。研究管道振动，要从两方面考虑 ：一个是减

小激振力，从根源上消除振动l2 ；另一个是改变管道

结构，即从结构研究的角度来降低管系对外界激振

力的响应。

2．1 激振力

动力管道的激振力有来 自系统 自身和系统外两

大类，其中前者是管道振动的主要诱因。来 自系统

自身的激振力 主要是管道内部流体的不稳定流动引

起的振动，来 自系统外 的激振力主要是与管道相连

接的机器、设备、平台等的振动和风载荷、地震载荷 等。工程中引起激振力的常见因素有：

a．管流脉动引起的振动。管道输液(气)需通

过泵或压缩机加压作为动力，这种加压方式是间隙

性的，由于间隙加压，管道 内的压力在平均值的上下

脉动(或称波动)，即产生压力脉动，管 流处于脉动

状态。脉动状态 的流体遇到弯管头、异径管、控制

阀、节流孔板、盲板等管道元件，产生随时问变化的激振力，使管道及其附属设备产生振动。

b．液击振动。在输送 液体 的管 道中，由于生

产过程的调节，有时需要突然启、停 阀门、水泵和水

轮机，这时管道内液体 的速度会突然发生变化，液体

速度的变化使液体的动量改变，反映在管道 内的压

强迅速上升或下降，并伴有液体锤击的声音，这种现象称为液击，也 叫做水锤或水击。液击造成管道 内

压力的变化很大，严重时可使管子爆裂，迅速降压而

形成负压，使管子失稳。液击还经常导致管道振动，发出噪音，严重影响管道系统的正常运行。

C．管道内流体流速过快，因而流体 与管道边界

层分离而产生湍流，引起振动。

2．2 管 系

管系是连续弹性体，当管系的固有频率与激振

力的频率接近时会发生共振现象，使 系统振动大大

加强。对于简单管系的结构 固有频率的计算，理论

力学有较详细的介绍。一个复杂的管系在工程上大

都用有限元法计算，将管系分成若干个单元，一般

将一段直管作为一个管单元，弯管处理成弯管 单元

或若干根截面与弯管相等 的直管组成的折线代替；

法兰和阀门作为集中质量来考虑。

理论 上 讲汽 水 管 道 振 动 的 分 析，就 是 研 究 管 道 系 统 的 外 界 激 扰 力、管 系 响 应 及 管 系 自 身 振 动 特 性 的 3个 方 面。某一管路振动的原因可能只是单一的，但也有可能是多种因素综合的结果，常见的振动因素主要有以下几种。根据管道振动的理论分析，管道及其支架和与之相连接的

各种设备或装置构成了一个复杂的机械结构系统，在有激振力的情况下，这个系统就会产生振动。研究管道振动时，要遇到 2 个振动系统 ：一个是管道结构系统，即从结构研究 的角度来确

定结构对流体激发的响应 ；另一个是流体系统，即从流体研究的角度来确定流动的规律和它对结构的激发作用l2J。

压力管道的激振力可分为来 自系统 自身和系统外 2大类。

来自系统 自身的主要有与管道直接相连接的机器、设备的振动

和管道内部流体的不稳定流动引起的振动；来 自系统外的有风载荷、地震载荷等，其中前者是管道振动的主要诱 冈。振动对

压力管道来讲是一种交变动载荷，其危害程度取决激振力的大 小和管道自身的抗振性能。其主要的影响因素如下：

3．1 机械振动

当管道与相连的 工艺设备或机械设备发生振

动时，传递到管系上引发的管道机械振动。旋转机

械的转动部分由于制造误差、材料的不均匀性以及 运动中遭受不均匀侵蚀或损伤，它的重心就会偏离 轴线。转予的重心的偏离使其在旋转时产生一个不 断变换的惯性力，这种惯性力就是引起旋转机械振 动的主要周期性激振力。此外，由于轴承座在水平

方 向和垂直方向的刚度不同；轴承的刚度具有非对 称性的弹性特性。3.1、管路的选型不对 3..1.1 高速流引起的振动

管道内流体流速过快，因而流体边界层分离而产生湍流，引起振动。

湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破

坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。

流体作湍流时，阻力大流量小，能量耗损增加。实验证明，能量耗损E与速度的关系为

当流体流经减压阀、安全阀、喷嘴或其它节流，流体的流速急剧增加而达到了或接近临界，由此出现不稳定的流动状态，管道系统会产生强烈的振动，还发出噪声。

(1)由蒸汽管系频谱分析知管道的振动是由受 迫振动引起的，且振源位于截止阀附近．分析蒸汽 管系结构可以发现，蒸汽在高速流经截止阀及其后 弯头时所形成的涡流引起蒸汽的脉动，是导致管系 振动的主要原因．蒸汽流过截止阀后虽然不改变流 向，但在流经截止阀内部时，由于阀内的弯头及阀 杆的作用使蒸汽的流向变为高进低出，蒸汽的压力 也由于弯头及阀杆的节流作用，相应经历由高到低 的变化，流向与压力的不断变化，使蒸汽在截止阀 后及弯管处引发涡流并形成脉动造成管系振动．这 也是该电厂蒸汽管道振动的主要原因．(2)现场观察发现，由于主蒸汽管道改造，管系原弹簧支吊荷载分配被破坏，载荷分配不均使弹簧支吊架失去减振作用甚至促使 了振动的形成与加剧；

(3)改造后的管系刚度不足，尤其管道截止阀处上下位移没有固定，管道易产生受迫振动；

(4)主蒸汽管道内蒸汽流速较大(57 m／s左右)超过了设计的标准值(40 m／s)，也容易产生激振．

成管道 系统 振动 的原因。通 常情况下分 析管道 系统 振动 的原 因，主要从 以下三个 方面考虑 ： 2．2．1 机 械系 统 的动力平衡 性。与管 道 系统相 连 的转动设备(比如气 轮机组、泵 等)的平衡 力过大，将 引起设备本 身的振 动，如果基 础设施设计 不 当，转 机 的振 动将通过基 础 或其 他 设施 传 递给 管 道，牵 连 管 道 振 动。

2．2．2 管 道 内部 流 体 流 动 状 况。管 道 系 统 布 置 的 不和理情况(比如 弯头过 多、频 繁改 变 走 向)以及 管 件(比如 阀门、孔板)对 流体 的作 用，使介 质流场 突然 改变，会导致 管道 振动 ；当流 在 管道 中流动 时，若 流速 过 大 并 超 过 某 一 允 许 流 速 时，也 可 能 引 起 管 道 振动。所 以在管 道 的设 计 规定 中，一般 都 会根 据 管 道输送 的流体种 类、应用 场合、管 道种类 等因素 限制 管道 内流体 的允 许流 速 ：管道 内两 相 流及 “水锤 ”也 是 管 道 系 统 振 动 的 主 要 原 因 之 一。2．2．3 管道流 体 的脉 动压 力。管道 内 的流体 输送

主 要 通 过 压 缩 机 或 泵 加 压 进 行，这 种 加 压 方 式 是 周期 性 的，因此，有 可 能 引 起 管 道 内 实 际 的 压 力 在平均

压 力 的上 下 波 动，即形 成 了 所 谓 的 “脉 动 压 力 ”。这 种“脉动 压力”作 用于 管道 系统，会 引起 管道 系统 的 振动，如果 系统 的约束 不够牢 固或减震 性能不好，系

统 的振 动会 逐 渐 加 剧。3.2、管路布置不合理 3.3、发生共振

1．1．2 流 体 涡流激振

当管内流速较大时，紊流边界层分离而产生涡

流，涡流的周期性释放，在管壁上产生周期性扰动

力，因而激起管道振动。当涡流释放的周期与管道的自振频率一致时，涡流激起共振。涡流激振发生于蒸

汽绕流过挡板、阀门及分叉管时，产生的振动频率一

般较高，且伴有较大的音频声发射。对于汽轮发电机

组的蒸汽管道，流速不是很大，并且管内没有挡板等

其它部件，发生流动涡流的可能性很小。

1．1．3 压 力脉动 引起 的 气柱谐 振

气 体的可压缩性和管道的弹性，在流体动力

学分析 中相 当于电路 中的电容，而气体的流动惯

性，相当于电路中的电感，从而构成类同于电路中I C谐振回路。在管端压力脉动时，气体的压缩和

膨胀产生周期性流动振荡。当压力脉动频率与气

柱的谐振频率相等时，即会产生共振，激起管道强

烈振动和发出强烈的噪声。这类扰动问题在轴流

式风机及风道中较易出现。当发生气柱谐振时，整 个管道基本上处于同一振动频率。

1．1．4 管流脉动激发管道振动

管内气体压力脉动时，气流也处于脉动状态。

脉动的气流流经弯头、管径缩扩、调节门、孔板等

流动转 向、流速变化部件时，作用在管壁的气流动

量呈周期性脉动状态，因而诱发管道振动。

如图 1所示的弯头，如流体 的脉动压力值为

P，管道的通流面积 为．S，弯头的弯角为 |8，则作用

F

图 1 弯 头 受 力t-g蒽

在管道截面上的脉动力大小为P5，将这两个力合成，得到沿弯头分量的合力 R，其值为

R=2kSsin导

(1)

这就是由于脉动压力引起的作用在弯头上的干扰力的大小。由式(1)可见，R随弯角的增 大

而增 大。P是随时间周期变化的，所以作用在弯头的脉动干扰力也随时间作周期变化。它们的变化

规律，可以用脉动压力分析的方法计算出来。管道

中流动 的脉动气流，在遇到弯头、异径管、盲板以

及阀门时出现激励力，从而使管道振动。3.4、水击现象

在有压管道中，由于某种原因(如阀门启闭，换向阀变换工位，水泵机组突然停车，管道中有气

等)，使水流速度发生突然变化，同时引起管道中水流压力急剧上升或下降的现象，称为水击(或水锤

压力管道系统的水击现象是一种典型的有压管道非恒定流问题。水锤引起的压强升高，可达管道正常

压强的几十倍至数百倍。另外，还会使管内出现负压。压强大幅波动，可导致管道系统强烈振动、产 声，造成阀门破坏、管件接头破裂、断开，甚至管道炸裂等重大事故。湖南华能岳阳电厂引进英国GEC公司2台362．5MW机组。自机组调试、移交生产以来，高、低压给

水系统多次发生水击现象，其中3台次造成停机，给电厂带来很大的经济损失。高压给水系统两次水击事

故造成停机均发生在 2号机组。第一次发生在机组调试阶段，第二次发生在带负荷 340MW运行时，锅炉

压力161MPa，给水压力191MPa，5号高压加热器水位趣高，激发6号高压加热器给水自动跳旁路，紧接

着给水泵母管压力急剧波动，产生水击。引起锅炉给水管道大幅度摆动，部分吊架拉坏，给水流量取样管

拉断2根，给水疏水管拉断3根，水大量外喷，水汽弥漫机房和锅炉区，机组被迫停运。.(1)安装水击消除器。当管路中压力升高时弹簧受到压缩，于是打开了水的通路，水被排出而泄压，因此降低了水击压力；

(2)在水泵出口处增设泄压阀，采用被动的泄压方法让水击产生的压力增值释放掉，从而达到保护

管道及水泵的目的；

(3)在循环泵前、后的管路之间安装止回阀的旁通管，可防止由于突然停泵引发的水击 ；

(4)可适当增设缓闭单向阀，延长阀全部关闭所需的时间；

(5)在较长管道中设置调压室，缩短管道长度，减小相长，可以缓和水击；

(6)在管系上按规定安装排气阀，避免管道产生集气；

(7)适当加大管径，限制管中流速可减小水锤强度。

4．2 建立安全操作规程

(1)合理延长管路阀门关闭时间，缓慢操作，禁止突然关闭阀门；

(2)水泵启动、停车前完全关闭出水阀门；

(3)加强巡视，确保管道及设备工况良好；(4)完善管理制度和严格执行操作规程、及时维修排除管系运行故障。结语

压力管道系统的水击现象是难以避免的，水击的危害性很大，为此在设计上考虑水击作用的影响是很

有必要的。另外，很多事故是由于现场水泵或阀门操作不当造成的，因此管理、操作人员要严格执行操作

规程，将水击发生的频率和水击所造成的损失降至最低。3．2 流体脉动

由于旋转机械的吸液或排液的周期性、间歇

性，因而管内流体的速度忽快忽慢，压力忽高忽低，形成 了一种不稳定的状态。

本文所述蒸汽管道发生振动的主要原因，是高 速流动的蒸汽在流经截止阀及其后弯头时产生涡 流而形成激振引发振动．

给 水 泵 转 动 时产 生 的振 动 传 递 到 相 连 的 蕾道 上，属 于振动潭的传 递 }②省煤嚣人 口主培水蕾道攮 动，特 别是 在 机组 带 32％左 右 负 荷 时，攮硇 时问222222222 长、频 率 高、振幅 大，而在 带 满负 荷 时 情 况 尚好，这 是 由 于 介 质 扰 动、剧 烈 的 紊 流 引起 的振 动。(2)培 茎

票篙

羹

主萎 的固定支架及限位支架少；②部分支吊架松脱、跨 落或失去作用，使个别支吊点失重，流体的冲击造 成管道失稳晃动；③管道布置不顺畅，流体阻力 大。(3)高压加热器琉水管道的振动。①高压加热

器疏 水 管 道 上 的 琉 水 阀选 型时，流量 系 数计 算 有 误，琉 水 闷 通 径 选择 偏 小，工 质 流速 过 高，快 开 的疏 水 闷使 工 质 产 生二 相 流，引起 “汽锤 或 水 锤 ：

(2)管 道 布 置 中采 用 的 弯 头 较 多，柔 性 过 大，增 加 了

流 体 对 管 道 的 激 扰 力，流 体 变 化 频 率 和 管 道 白振

3．4 汽液两相流

流体静管路尤其是节流元件时，其压力由于 沿程摩擦阻力或局部阻力而逐渐地下降。如果液体 压力降到饱和压力以下，这时部分液体就会汽化，产生汽泡就会破灭。当流体压力继续降低时，汽化和气体的比率将不 断增高，就会形成各种各样的汽液两相流。在摩擦损 失比较大的长管线上，压力变化大，会有振动的发生。

4、振动消除的办法

针 对 所 确 定 的 管 道 振 动 原 因，采 取 以 下 有 效

措 施 ：(1)在 管 系 适 当 位 置 设 置 刚 性 约 束，如 固 定 支

架、导 向 支 架、滑 动 支 架 或 限 位 装 置，必 要 时 设 置

减 振 器 或 阻 尼 器 ；(2)尽 量 将 转 动 设 备 产 生 的 振 动

与 管 道 隔 绝 开，以 使 管 道 不 受 外 界 振 动 力 的 激 扰 ：

(3)消 除 振 源，即 消 除 管 系 的 激 扰 力，如 在 管 路 中 设

置集 箱、空腔 缓 冲 器、滤 波缓 冲器 或 蓄 压 缓 冲 器

等，布 置 中 尽 量 少 用 弯 头、变 径 管 等 ；f4)准 确 选 取

节 流减 压 阔件，如 疏水 阔、节 流 阀、调 节 阔等，使介

质 流 动 顺 畅 ；(5)蒸 汽 管 道 的 布 置 要 尽 可 能 增 加 坡

度，使 疏 水 通 畅，尽 量 不 要 出 现 U 型 段，形 成 积 水。

造 成 水 击 振 动。3．3 合理设计管道系统

(1)管道系统。基频共振振幅最大，高阶共振的振幅较小，所以避开低频

振是解决问题的关键。目前的作法有调整管 道的走向、支承位置、支承结构及管道结构尺寸等，将系统的固

有频率调高到激振力主频率的2．8 3．0倍以上。在工程中，由

于现场条件和工艺条件的限制，管道的走向和结构尺寸无法改

变，只有通过改变约束条件来改变系统的固有频率。

(2)应避免管道弯头急转弯。在压缩机管系的运行中，其

激振力主要产生于弯头和异径管的接头处，因此在管道的安装

中应辱量减少弯头的使用，使管道走向平直以减少激振力数

目，又因弯管处的激振力与转弯之角度相关，这是由于弯头处

弯管角越大则脉动压力引起的交变力越大，产生较大的管道振

动激振力，故减小转弯角度可以增强减振效果。

(3)消减液击。主要方法是缓慢关闭阀门，根据工艺要求，尽可能缩短管道的长度 ；在管道靠近液击源附近设安全阀、蓄

能器等装置，以释放或吸收液击能量。产。l 2消振措施

2．1在振动的管道上设置支撑

根据无阻尼强迫振动方程式 ：m+kx：

Fosm ∞t。其中m和k值与管系的形式有关，根据固有频率的定义式 ：【o

当作用于管道上的激振频率等于或接近

于固有频率 ∞时就会产生共振，要避开共振区

必须使∞增大或减小，增强管道结构的刚性 k 值或减小系统质量 m，频率(o就会有所变化，现场一般采取调整支撑或加固管道的办法来

增强刚性k值。事例：某钢厂空压站内装设了

4台日本二手空压机设备机组，空压机形式为

对称平衡式，铭牌出力为5t．2m3／min，排气压

力为 0．85MPa，其中 l#、2# 机组功率为

250kW，3#、4# 机组功率为 240kW，在空

压机试运转时，由于当时空压机的二级缸出口 至后冷却器之间的管段缺乏牢固的支撑，结构

固有频率则较低，以至此管段出现了较大的振

动，当达到位移共振频率时，振幅约 40ram。

通过对振动情况进行了系统的分析，认为改变

管道的刚性k值与质量 m的比值，使固有频率

得到变化，是减小振动的有效措施。因此，为

了增加管道结构的刚性，在几个关键点处做了

2．2改变支架的形式

当动力管道发生振动时，采取改变支架形 式的作法是解决管振 问题 的方法之一。例 如：在解决某厂空压站管道振动问题时对原有 的支架形式做了改变，其方法就是在支座与管 道之间或两两0性件的接触面之间增加 了厚度 大于 5mm 的橡胶垫片，这种垫片具有弹性承 载能力和能量消散能力，提高抗扭性，缓冲了 传到生根部位的外来激振力，在结构上起到补 偿作用。当某厂空压站 出现管道振动时，采 用了这种弹性支架形式，其结果减少了振动，降低 了噪音，收到了比较好的效果。

止凝结水管道内流体瞬变引起的振荡运动。但这

种减振措施，要求在机组停运的条件下才能实施。

为避免非计划停机所引起的巨大经济损失，同时

又将凝结水管道振动减小到不影响机组安全运行的状态，采取 了不停机限振措施。这些减振措施

是 ：(I)调整管道支吊架的松紧度，使其受力分配

合 理；(2)机组低负荷小流量运行时，打开凝结水

泵再循环门，进行分流调节；(3)在管道的某些特

殊部位增加支撑，以约束管道 由于振 动而引起的有害变位。但采取这种措施需对管道系统进行全 面的受力分析，并充分考虑管 道在 各种状 态(如

冷态、热态)下 的变位情况，杜绝不 当的限振措施

对管道产生附加危害。为此在管道上增设 了一个

水平活动支撑，有效地限制了管道的水平变位。2．3合理的管道布置

合理的布置动力管道也是消振的重要部

分。发生振动的主要原因是在管道内有脉动的激振力，但是同样的激振力也可以引起不同的振动，这取决于管道的设计与安装。激振

力主要产生在弯头处和异径管接头处，因此，在配管设计时尽可能减少弯头，加大管道转角

弯曲半径，可以消减振动。另外，空压机吸、由本文计算结果可以看出，水锤能激发管系

很大的振动响应，对于关键的动力管道系统，必须

在工程设计中考虑采取合理布局、扩管减速、安装

减振器等措施降低水锤的危害。对于已有的管系，可按如下方法控制水锤的有害影响：(1)补水稳

压，防止产生水柱分离或升压过高的断流弥合水

锤，如可采用调压塔等；(2)泄水降压，避免压力

陡升，如可采用水锤消除器、缓闭止回阀、设置旁

路等；(3)采用管道减振器(snubber)或液压式阻

尼器。

第四篇：浅析管道保温材料技术测试情况

浅析管道保温材料技术测试情况

一、我国日前能源效率约为29%，比世界先进水平低10个百分点左右。提高能源效率的途径，从根本上说要靠科技进步和加强科学竹理。这是抓好节能工作的两个重要乎段。管道保温材料。节能工作是一项技术含量高的复杂系统工程，涉及到设计、施工、运行、维打‘等诸多方面，能耗指标就是反映一个企业技术水平和竹理水平的重要的综合指标。管道保温材料。我们种在检测燕化炼油厂一热力去一催化主风机透平蒸汽线时，发现用岩棉保温的蒸汽线，岩棉的粘结剂己被400℃的蒸汽在管壁处烤成焦状，并与竹线壁形成缝隙，这样从缝隙中不断散热，使热能白白浪费掉。管道保温材料。为此，我们决定与有关部门合作，对各种保温材料的经济厚度进行一次测试。天津润生。

二、技术测试具体安排

1、选择保温材料试验所需保温材料由厂家直接提供，试验在动力厂去炼油厂三蒸馏中压蒸汽管道上进行，因为这条竹线只有φ150 mm粗细，管线温度较高，约400℃左右，所以我们课题名称为350~500℃设备及管道保温材料优选示范工程。管道保温材料。我们与全国能源基础与管理标准化技术委员会(简称材料应用技术分委会)合作，并请中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所承担工程测试工作，此项研究还得到了有关生产厂家的支持。管道保温材料。我们于1994年9月至1995年12月在燕化炼油厂三蒸馏车间从动力厂来压力3.5 MPa温度435±5℃蒸汽竹道上取25 m管线，对岩棉、微孔硅酸钙、岩棉一硅酸铝复合棉(两种)硅酸镁保温涂料等5种保温材料分别在管道以5m长使用一种保温材料，在一年中分为春、夏、秋季节进行测试。

2、现场测试所用仪器及方法根据国家保温竹道通则GB-4272和GB-8174的规定，采用热流计法测定设备和管道表面的散热损失。管道保温材料。用热电偶温度传感器(接触式)和红外辐射温度计(非接触式)测量设备及保温层表面温度。用日本才田风速计测外界风力情况。管道保温材料。1994年11月，对原保温材料的保温状况进行测试。管道保温材料。1995年1月、4月、8月和12月对试验段进行测试，得到年平均散热损失值，并进行分析。

三、测试结果分析

测试数据经过处理后，按标准GB-4274中允许最大散热损失下所需用量和价格列表。管道保温材料。所用几种保温材料在工程中热损折合标油及保温热效率。

四、结论

1、按照GB 4272-92中的规定，设备管道表面温度为450℃时允许最大散热损失为244 W/，折合年损失热量为168 kg标油，在各厂家提供的施工厚度下，微孔硅酸铝散热损失为135.5W/，复合材料(1)为231.6 W/，符合标准要求，但厂家提供的保温材料厚度未按“经济厚度”提供。管道保温材料。微孔硅酸钙保温材料在国内外均被广泛使用在350~600℃的高温设备及管道上，由于它是微孔，硬质微孔内充满了空气，起到良好保温效果，实测80 mm就可满足标准要求，而供货厚度为120 mm,是不经济的。管道保温材料。耐高温的硅酸铝复合岩棉在超过350℃以上设备和管道上，选用160kg/ 的容重也是合适的，选用100 mm厚度就可达经济效果。管道保温材料。五种保温材料在厂家送货性能下，最佳经济厚度见图。

2、三锅炉房到重油催化和一催化的蒸汽管线，建议选用保温效果较好的微孔硅酸钙来进行保温。管道保温材料。因为这条热力管线较长，散热损失大，对机组运行很不利。

第五篇：管道式采光装置征求意见稿

ICS

点击此处添加中国标准文献分类号

JG 中 华 人 民 共 和 国 建 筑 工 业 行 业 标 准 JG/T XXXXX—201X

管道式采光装置 Tubular daylighting system

点击此处添加与国际标准一致性程度的标识（征求意见稿）

201X-XX-XX 发布 201X-XX-XX 实施 中华人民共和国住房和城乡建设部

发 布

目

次 前言................................................................................II 1 范围..............................................................................1 2 规范性引用文件....................................................................1 3 术语和定义........................................................................2 4 标记..............................................................................2 5 一般要求..........................................................................2 6 要求..............................................................................3 7 试验方法..........................................................................4 8 检验规则..........................................................................6 9 标志、包装、运输和贮存............................................................7

前言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出规则起草。

本标准由住房和城乡建设部标准定额研究所提出。

本标准由住房和城乡建设部建筑制品与构配件标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

管道式采光装置 1 范围 本标准规定了管道式采光装置的术语和定义、标记、一般要求、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于新建、改建和扩建的民用建筑和一般工业建筑对光线显色性要求近似天然光的被动式采光建筑。规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 191

包装储运图示标志 GB/T 2680

建筑玻璃

可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定 GB/T 3880.1～3880.3

一般工业用铝及铝合金板、带材 GB/T 5702

光源显色性评价方法 GB/T 7106

建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法 GB/T 8484-2008

建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T 8627

建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法 GB/T 9343

塑料燃烧性能试验方法

闪燃温度和自燃温度的测定 GB/T 11976

建筑外窗采光性能分级及检测方法 GB/T 15597.1

塑料 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）模塑和挤塑材料 第1部分：命名系统和分类基础 GB 15763.2

建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB 15763.3

建筑用安全玻璃 第3部分：夹层玻璃 GB/T 16172

建筑材料热释放速率试验方法 GB/T 16422.2

塑料实验室光源暴露试验方法 第2部分：氙弧灯 GB 50033-2013

建筑采光设计标准 JG/T 231-2007

建筑玻璃采光顶 JG/T 347

聚碳酸酯（PC）实心板 JGJ 255-2012

采光顶与金属屋面技术规程 JG/T 412-2013

建筑遮阳产品耐雪荷载性能检测方法术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。

3.1

管道式采光装置

Tubular daylighting system 一种用来采集天然光，并经管道传输到室内，进行天然光照明的采光装置，通常由集光器、导光管和漫射器组成。

3.2

集光器 Dome 安装在建筑表层面上用于采集天然光的装置，由采光罩、隔热环和防水帽等组成。

3.3

导光管 Light pipe 用于传输天然光的装置，由直管、弯管（角度适配器）等组成。

3.4

漫射器 Diffuser 均匀散射天然光的装置。

3.5

防水帽 Flashing 安装在集光器下部用于支撑、防水、防雾、防尘的装置。分类与标记 4.1 分类 4.1.1 采光罩分类 a)凸型采光罩，代号 T； b)平板采光罩，代号 P。

4.1.2 导光管截面形状分类 a)圆形管，代号 Y； b)方形管，代号 F。

4.2 标记 由管道式采光装置代号DGB、采光罩代号、导光管代号及外径Ф/截面尺寸（长×宽）和标准号组成。

DGB-□-□ JG/T ×××-201×

标准号

导光管代号及外径Ф/截面尺寸（长×宽）

采光罩代号

管道式采光装置代号

示例：

管道式采光装置 凸型采光罩、圆形导光管外径为530mm，标记为：

DGB-T-Y-Ф530

JG/T ×××-201×一般要求

5.1 集光器应采用防紫外线、抗冲击的透明材料。夹层钢化玻璃应符合 GB 15763.3 的要求、亚克力PMMA 材料应符合 GB/T 15597.1 的要求、聚碳酸酯 PC 板应符合 JG/T 347 的要求；采光罩材料的厚度不应低于 3.50mm。

5.2 导光管应采用铝合金板材应符合 GB/T 3880.1～3880.3 的要求；其材料反射比不应低于 0.95，厚度不应低于 0.40mm。

5.3 漫射器应采用无放射性材料，燃烧时不应产生有害物质。亚克力 PMMA 材料应符合 GB/T 15597.1的要求、聚碳酸酯 PC 板应符合 JG/T 347 的要求、采用玻璃其材质应符合现行国家标准的要求；其材料的透射比不应低于 0.80。

5.4 原材料进场应检验随行技术文件标识的性能和质量指标值。要求 6.1 外观质量 6.1.1 集光器表面应无气泡、麻点、斑块、划伤、飞纹、拉白、断裂； 6.1.2 导光管表面应洁净、无污染；反射膜不应有破损或划伤； 6.1.3 漫射器应符合设计选用，表面应无划伤、残缺、碎屑或脏污。

6.2 性能 6.2.1 管道式采光装置性能 管道式采光装置性能应符合表 1 的规定。

表1 管道式采光装置性能

项

目 指

标 气密性 q 2（压差 1.57psf）/[ M3 /(h·m 2)] ≤5.3 水密性（压差 10.5psf，淋水 3.4L/min·m2）/ Pa 控制点无渗漏 抗风压性能/kPa-2.8～+3.3 承载压力（雪荷载）/kPa ≥7 传热系数 K 值 / [W/（m2 ·K）] ≤2.2 太阳得热系数 SHGC ≤0.39 抗结露因子 符合设计要求 透光折减系数 Tr ≥0.60 一般显色性指数 Ra/% ≥95 紫外线透射比 符合设计要求 燃烧性能 自燃温度/℃ ≤343 烟密度指数 SDI ≤450 燃烧速率/（mm/s）

≤1.06 注1：太阳得热系数SHGC除以0.87得遮阳系数0.45。

6.2.2 集光器性能 集光器性能应符合表2的规定。

表2 集光器性能 项

目 指

标 透射比 ≥0.85 抗冲击性能 不损坏 耐候性（氙弧灯）/h ≥4500试验方法 7.1 外观质量 距离集光器、导光管、漫射器产品50mm～100mm，目视检查外观。

7.2 性能 7.2.1 管道式采光装置性能 7.2.1.1 气密性 应按GB/T 7106的规定进行。

7.2.1.2 水密性 应按GB/T 7106的规定进行。

7.2.1.3 抗风压性能 应按GB/T 7106的规定进行。

7.2.1.4 承载压力 应按JG/T 412-2013的规定进行。

7.2.1.5 传热系数 应按GB/T 8484的规定进行。

7.2.1.6 太阳得热系数 应按GB/T×××-×××《透光维护结构太阳得热系数检测方法》的规定进行。

7.2.1.7 抗结露因子 应按GB/T 8484的规定进行。

7.2.1.8 透光折减系数 应按GB/T 11976的规定进行。

7.2.1.9 一般显色性指数 应按GB/T 5702的规定进行。

7.2.1.10 紫外线透射比 应按GB/T 2680的规定进行。

7.2.1.11 燃烧性能 7.2.1.11.1 自燃温度 应按 GB/T 9343 的规定进行。

7.2.1.11.2 烟密度指数 应按GB/T 8627的规定进行。

7.2.1.11.3 燃烧速率 应按GB/T 16172的规定进行。

7.2.1.12 一般显色性指数 应按GB/T 5702的规定进行。

7.2.2 集光器性能 7.2.2.1 透射比 应按GB/T 2680的规定进行。

7.2.2.2 抗冲击性能

应按GB 15763.2的规定进行。

7.2.2.3 耐候性 应按GB/T 16422.2的规定进行。检验规则 8.1 检验分类 产品检验分为出厂检验和型式检验。

8.2 检验项目 检验项目应符合表3的规定。

表3 检验项目 项目 试样数量 指标要求 检验方法 检验类别 出厂检验 型式检验 外观质量 抽样确定 6.2.1 7.1 √ √ 气密性能 1套 6.2.1 7.2.1.1 — √ 水密性能 1套 6.2.1 7.2.1.2 — √ 抗风压性能 1套 6.2.1 7.2.1.3 — √ 承载压力 1套 6.2.1 7.2.1.4 — √ 传热系数 1套 6.2.1 7.2.1.5 — √ 太阳得热系数 1套 6.2.1 7.2.1.6 — √ 抗结露因子 1套 6.2.1 7.2.1.7 — √ 透光折减系数 1套 6.2.1 7.2.1.8 — √ 一般显色性指数 1套 6.2.1 7.2.1.9 — √ 紫外线透射比 1套 6.2.1 7.2.1.10 — √ 燃烧性能 1套 6.2.1 7.2.1.11 — √ 集光器透射比 1套 6.2.2 7.2.2.1 — √ 集光器抗冲击性能 1套 6.2.2 7.2.2.2 — √ 集光器耐候性 1套 6.2.2 7.2.2.3 — √ 8.2.1 出厂检验 8.2.1.1 抽样规则 对产品进行全数检验。

8.2.1.2 判定 外观质量全部合格则能判定为合格。

8.2.2 型式检验 8.2.2.1 检验要求

有下列情况之一者，应进行型式检验：

a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定； b)正式生产后，当结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时； c)出厂检验结果出现较大差异时； d)正常生产时每两年进行一次检验；其中燃烧性能、集光器耐候性每五年进行一次检验。

e)产品连续停产半年以上后，恢复生产时； f)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。

8.2.2.2 组批和抽样 采用同种材料和同种配置的导光管采光系统，100套为1批，不足100套时也为1批。对于产品的外观质量在每批产品中随机抽样5套进行检验。

8.2.2.3 判定规则 8.2.2.3.1 外观质量检测项目的不合格品数等于或大于 1 件时，则认为该批产品此检测项目不合格。

8.2.2.3.2 其他检测项目应符合本标准第 6 章相应条款的规定，否则认为该检测项目不合格。上述各检测项目中，有一项不合格，对该不合格项加倍复检，仍有一项不合格，则判定该批产品不合格。标志、包装、运输和贮存 9.1 标志 在管道式采光装置的明显部位应有清晰永久的标志并包含下列内容：

c)产品名称、型号； d)基本参数； e)商标； f)出厂编号； g)出厂日期； h)制造商名； i)执行标准号。

9.2 包装 每件产品应采用可靠包装或按合同要求包装，便于运输和安全搬运；包装箱外部明显位置应有标志，标志的图示应符合GB/T 191的规定；每箱产品中应有：产品使用说明书、产品合格证、装箱单。

9.3 运输 运输中应采取防雨、防潮和防晒措施，不应与有腐蚀性物质接触混运，不应磕碰及超高码放。

9.4 贮存 产品应贮存在干燥、通风、无腐蚀性物质，并远离热源的场所。

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