淺析核電站管道振動(dòng)

1、    淺析核電站管道振動(dòng)    張海林摘 要：到“十三五”末期，全國核電的總規(guī)模將達(dá)到在運(yùn)與在建共8 800萬kw·h，核電在全國發(fā)電裝機(jī)容量中所占比重越來越大。為了更安全地使用核能，對(duì)核電站管道振動(dòng)的研究越發(fā)重要。本文淺述核電站管道振動(dòng)技術(shù)的處理方法以及管道振動(dòng)帶來的危害，并在此基礎(chǔ)上給出了幾點(diǎn)相關(guān)的建議以供業(yè)內(nèi)人士參考。關(guān)鍵詞：核電站 管道振動(dòng) 技術(shù)：tm623 ：a ：1672-3791（2017）02（b）-0068-02在這個(gè)能源缺乏的時(shí)代，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人們生活水平的日益提高都需要更多的能源供給。與此同時(shí)，傳統(tǒng)能源日漸減少且

2、越來越不滿足環(huán)保要求，而核能作為重要的清潔能源則越來越被各國重視，核電站的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大。而在核電站中，介質(zhì)主要通過各種大小管道來運(yùn)輸和做功。高溫高壓的蒸汽及水通過管道時(shí)會(huì)有紊亂、沖擊及沖刷，從而引起管道的振動(dòng)，有時(shí)甚至超出了設(shè)計(jì)工況。因此，為了使核電站管道系統(tǒng)能夠滿足電站的整體設(shè)計(jì)運(yùn)行工況，為了能更安全地利用核能，核電站管道的振動(dòng)問題包括大管道和小管道，應(yīng)該更引起我們的重視。1 淺析核電站管道振動(dòng)的影響筆者根據(jù)科研和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)核電站管道振動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能要求、技術(shù)參數(shù)、常見技術(shù)故障和維修要點(diǎn)等進(jìn)行了基本了解和重點(diǎn)介紹，為現(xiàn)代化的眾多生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣提供了重要的質(zhì)量技術(shù)

3、控制信息。隨著世界各國經(jīng)濟(jì)形勢的不斷變化，我國也在不斷地加大作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展支柱的核電站建設(shè)的投入，創(chuàng)新和改進(jìn)核電站結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)對(duì)確保核電站管道振動(dòng)技術(shù)質(zhì)量，提升核電站的整體性能，進(jìn)而提高我國核電站的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益十分重要。2 管道振動(dòng)技術(shù)處理方案2.1 減震器的增加減震器在核電站管道振動(dòng)過程中主要是用于抑制彈簧吸震后反彈時(shí)產(chǎn)生的震蕩，以及其在反彈時(shí)出現(xiàn)的路面的沖擊。為了防止減震器在經(jīng)過不平的路面情況時(shí)，出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，核電站管道振動(dòng)技術(shù)控制人員應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加減震器、吸震彈簧，適當(dāng)控制彈簧的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以此抑制這種彈簧過度跳躍。在核電站管道振動(dòng)過程中，除了要增加減震器還應(yīng)當(dāng)合理搭配減震器與彈

4、簧，使其硬度相搭配1。通過推廣引震曲軸裝置的使用，實(shí)現(xiàn)曲軸扭轉(zhuǎn)震動(dòng)的科學(xué)控制。減震器作為核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，保障減震器在核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和準(zhǔn)確性對(duì)提升核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)的整體運(yùn)行質(zhì)量十分重要。減震器裝置的自動(dòng)校準(zhǔn)裝置主要組成部分包括計(jì)算機(jī)、感應(yīng)器、控制閥等部分。2.2 支架的增加支架在核電站管道振動(dòng)過程中是能夠起到一定支撐作用的構(gòu)架。在進(jìn)行流體輸送或液冷核電站管道系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果支架設(shè)計(jì)不完善，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的施工手段和施工方法，核電站內(nèi)部流體和外部載荷的作用會(huì)導(dǎo)致支架發(fā)生不同程度的劇烈振動(dòng)，容易導(dǎo)致核電站的動(dòng)應(yīng)力水平嚴(yán)重下降，進(jìn)而破壞了核電站管道振動(dòng)

5、系統(tǒng)，嚴(yán)重影響了核電站管道結(jié)構(gòu)的科學(xué)配置，容易導(dǎo)致核電站發(fā)生一些安全事件，破壞了核電站管道振動(dòng)的應(yīng)力。如果在核電站管道振動(dòng)的回水管上增設(shè)h型支架，有利于通過增加支架的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)核電站振動(dòng)剛度的有效控制。由于核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)管路結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，使得支架對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)控制比較有利，有利于實(shí)現(xiàn)核電站管道振動(dòng)過程中出現(xiàn)補(bǔ)償問題，防止核電站電橋電壓出現(xiàn)不穩(wěn)定。這就使得支架補(bǔ)償片不能有效發(fā)揮，影響到核電站振動(dòng)系統(tǒng)的試件材料，不利于核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)支架溫度的合理控制，預(yù)試證明核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)償片支架的柱體溫度能夠迅速達(dá)到正常管道溫度的有效控制，防止導(dǎo)線連接出現(xiàn)問題，實(shí)現(xiàn)核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)的穩(wěn)定性

6、，保障整個(gè)核電站管道振動(dòng)測試系統(tǒng)的正常運(yùn)行。核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)支架應(yīng)用的廣泛性，是核電站運(yùn)行過程中承受振動(dòng)壓力的主要構(gòu)件，能夠通過支架的頂梁和柱腿實(shí)現(xiàn)核電站管道振動(dòng)的科學(xué)控制。雖然支架在核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)檢定過程中仍然存在一些障礙，但是技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)減震溫進(jìn)行定期的校驗(yàn)和維修管理工作。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)支架的整體性能將核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化，在實(shí)踐中推廣支架在核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)支架的有效監(jiān)管和控制具有十分重要的意義。2.3 增加阻尼器阻尼器是在核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)中，以提供核運(yùn)動(dòng)的阻力，耗減核電站管道振動(dòng)能量的裝置。利用增加阻尼器的方式來吸能減震是核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過程

7、中常采用的技術(shù)，核電站管道振動(dòng)能夠通過阻尼器實(shí)現(xiàn)減振消能的目的。液壓粘滯阻尼器在核電站振動(dòng)結(jié)構(gòu)工程中經(jīng)歷了無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)和多次的嚴(yán)格審查工作，并進(jìn)行了科學(xué)家反復(fù)的推理論證，能夠有效地使核電站管道振動(dòng)在高空強(qiáng)風(fēng)和臺(tái)風(fēng)吹拂的情況下防止搖晃等問題的產(chǎn)生。調(diào)諧質(zhì)塊阻尼器主要是利用核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)的擺動(dòng)來減緩核電站的晃動(dòng)幅度，有利于探查核電站工地預(yù)定附近的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。依據(jù)這些資料，為了增加核電站發(fā)電過程中振動(dòng)出現(xiàn)的彈性來避免核電站強(qiáng)烈振動(dòng)所帶來的破壞，良好的阻尼器產(chǎn)生的彈性使得核電站振動(dòng)系統(tǒng)在面臨微風(fēng)沖擊時(shí)，能夠抵消風(fēng)力所產(chǎn)生的核電站振動(dòng)。被動(dòng)式的電磁阻尼器用于核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)，使得其轉(zhuǎn)子取得了較好的減

8、振效果。這種核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)阻尼器的阻尼所產(chǎn)生的機(jī)理是被動(dòng)的，并且核電站管道振動(dòng)系統(tǒng)阻尼器的大小根據(jù)核電站的大小實(shí)現(xiàn)不同的振動(dòng)控制。擠壓油膜阻尼器的總體結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，但是具有很高的可靠性。液壓阻尼器在核電站的適用范圍比較寬泛，對(duì)于核電站管道及設(shè)備的抗振動(dòng)性具有較強(qiáng)的減震抗阻功能，可以有效控制核電站沖擊性的流體振動(dòng)，核電站管道振動(dòng)低幅高頻或高幅低頻的振動(dòng)。3 對(duì)管道振動(dòng)技術(shù)處理時(shí)的建議技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重視核電站管道振動(dòng)過程中，減震器、支架和阻尼器數(shù)量的增加。管道振動(dòng)技術(shù)處理時(shí)應(yīng)當(dāng)完善減震裝置設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)，比如：對(duì)于核電站管道振動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)推廣比較合適的消能減振設(shè)計(jì)方案，可以借鑒日本和美國的

9、核電站管道振動(dòng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，最好選擇減振基本周期小于110 s的減振裝置設(shè)計(jì)效果，提升核電站管道振動(dòng)技術(shù)方案的整體價(jià)值2。核電站管道振動(dòng)技術(shù)人員在進(jìn)行核電站消能減振的過程中，應(yīng)當(dāng)將核電站結(jié)構(gòu)假定為剛性，將振動(dòng)視為一個(gè)時(shí)間過程，對(duì)核電站管道振動(dòng)力的大小進(jìn)行準(zhǔn)確推定，并選取精準(zhǔn)的減震器、支架和阻尼器數(shù)量來實(shí)現(xiàn)核電站管道振動(dòng)技術(shù)的輸入數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一刻核電站管道振動(dòng)反彈能力的細(xì)致觀測。核電站管道振動(dòng)技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)確保核電站高寬比的精確度，以期能夠保障核電站消能減振技術(shù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。4 討論及發(fā)展核電站管道振動(dòng)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)綜合分析減震器、支架和阻尼器的不同類型，綜合考慮核電站管道振動(dòng)技術(shù)消能減振的

10、速度、位移、主軸部件的不同位置，實(shí)現(xiàn)核電站不同基尼數(shù)量的計(jì)算和確定工作，進(jìn)而科學(xué)分布核電站管道振動(dòng)技術(shù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。技術(shù)人員要嚴(yán)格按照核電站管道振動(dòng)技術(shù)消能減振的實(shí)際要求和具體情況沿著減振的兩個(gè)主軸方向進(jìn)行減震系數(shù)的設(shè)置，提升核電站整體結(jié)構(gòu)的消能減震能力，并根據(jù)核電站管道振動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)工程的強(qiáng)擴(kuò)張性構(gòu)，建出科學(xué)合理的消能減震受力體系。此外，要重視核電站消能減震設(shè)計(jì)的質(zhì)量管理、設(shè)計(jì)進(jìn)度管理、安全管理和投資管理這幾個(gè)方面，積極引導(dǎo)核電站管道振動(dòng)技術(shù)人員不斷提升核電站管道結(jié)構(gòu)的消能減震設(shè)計(jì)技術(shù)，提高核電站管道結(jié)構(gòu)消能減震設(shè)計(jì)的效率和綜合競爭力。5 結(jié)語綜上所述，核電站管道振動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵組成部分，有利于為現(xiàn)代工業(yè)蓬勃發(fā)展的道路上發(fā)揮著先