核电厂重要仪表管线振动疲劳测试与治理
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3912018.6MEC 对策建议MODERNENTERPRISECULTURE核电厂管道具有相当复杂的结构体系,每个回路的设计,以及管道设计安装均需要高精度、高质量。
但其中振动问题仍旧非常突出,需要加以分析并不断优化对策。
根据管道振动造成的本身疲劳,以及对振动测量与评价,进而实现优化改造管道工作。
一、概述凝结水管道振动问题凝结水管道在调试过程中,会出现强烈的振动现象,且噪音尤为严重,多次将阀门与管道焊口处振裂。
当凝结水管道再次启动后,其循环管路振动又再次出现,若将循环调节阀门调整至60%时,管内压力为43.1bar,振动情况基本消除。
即便将其循环流量有所调整,但长期运行中难免出现高压现象,对核电厂整体运行造成一定影响。
包括支吊架拉杆损坏、螺栓断裂、管道本身因振动所产生的裂纹等。
二、优化核电厂凝结水管道振动问题(一)常见原因第一,蒸发器液含有的SO42-升高。
核电厂在运行期间,蒸发器液相所含的SO42-明显升高,当凝结水系统退出工作状态后,其浓度随之下降。
第二,循环阀使用不恰当,在长期工作状态下,将产生凝结水汽腐蚀现象,加之产生较强的冲击力时,便造成管路振动。
第三,超出额定流量运行状态下,调节阀将产生偏离,甚至加快流速,使得振动幅度加剧。
第四,调节阀布置位置较高,凝汽器布置位置却相对较低,导致布局不合理,凝汽器接口与调节阀产生高差水柱,致使内部压力更低,加剧腐蚀。
第五,调节阀管径以及管件选择不当,消耗汽水冲击能力较弱。
第六,强碱阴树脂较比强酸阳树脂的湿真密度小,因此在混床内常采用ROH 型强碱阴树脂,底部以RH 型的强酸阳树脂,中间为树脂混合物。
研究表明,树脂的颗粒以及密度将直接影响其沉降速度。
一般,粒径与湿真密度越大,沉降速度也将越大。
当凝结水中的树脂失效后,利用强碱阴树脂以及强酸阳树脂加以反应分离、再生。
然而,二者属性相差甚远,在分类后仍存在一定混杂物质。
通过蒸发方式进入到蒸发器内,继而残留在蒸发器液相内,导致SO42-浓度升高,致使管道振动。
核电厂管道振动原因分析及优化措施发布时间:2022-08-18T02:35:33.409Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷7期作者:苗宁于德宝[导读] 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苗宁于德宝国核示范电站有限责任公司山东省威海市 264200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]。
第36卷,总第208期2018年3月,第2期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.36,Sum.No.208Mar.2018,No.21000MW 核电机组再循环管道振动分析及治理薛宪阔1,候淑娟2(1.深圳中广核工程设计有限公司常规岛与公用设施所,广东 深圳 518116;2.深圳中广核工程设计有限公司核岛系统所,广东 深圳 518116)摘 要:为改善某1000MW 核电机组再循环管道存在的振动及噪声,经过理论分析和现场实测数据对其进行研究发现支吊架设计不合理及气液两相流是造成管道振动的主要原因。
通过支架改造和流体系统改造,有效地消除了管系的振动,确保了机组的安全运行,对核电机组其它管系振动原因分析及治理提供了参考。
关键词:1000MW ;核电机组;再循环管道;振动;分析解决中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2018)02-0176-03The Cause Analysis and Improvement of Recirculation Piping ’s Vibrationfor 1000MW Nuclear Power PlantXUE Xian -kuo 1,HOU Shu -juan 2(1.China Nuclear Power Design Co.,Ltd(Shenzhen)CI&BOP,Shenzhen 518116,China;2.China Nuclear Power Design Co.,Ltd(Shenzhen)NI,Shenzhen 518116,China)Abstract :In order to improve the vibration and noise in one 1000MW nuclear power plant.Based on the theoretical analysis and the actual data of the field,it is found that the unreasonableness of the design of the support and the two -phase flow are the main reasons for the vibration of the pipeline.The vibra⁃tion and noise of the piping system are effectively eliminated through the reconstruction of the bracket andfluid system,and the safe operation of the unit is ensured.This provides a reference for other vibration a⁃nalysis and governance of piping vibration in nuclear power unit.Key words :1000MW;nuclear power plant;recirculation pipe;vibration;analysis and solution收稿日期 2017-07-19 修订稿日期 2017-08-25作者简介:薛宪阔(1982~),男,硕士,工程师,主要从事管通及支吊架设计工作。
浅析核电厂工艺系统管道振动测量与评价方法摘要:在现代化社会的发展中,各领域都对核电厂的发展提高重视度。
而在核电厂的内部发展中,工艺系统管道震动测量是其重要的工作内容,对核电厂的稳定发展具有重要的影响。
通过对工艺系统管道振动的科学测量,对其测量结果的详细分析,可以及时掌握核电厂工艺系统管道的运行情况,避免其发生问题继续运行,从而降低核电厂稳定发展的安全隐患。
核电厂工艺系统管道的完整性,直接影响整体工作质量,建议在工艺系统管道振动上安装阀门、小支管等部件,为工艺系统管道振动测量工作提供有利条件,从而确保核电厂的稳定发展。
关键词:核电厂;工艺系统;管道振动;测量;评价针对核电厂工艺系统管道振动的测量与评价,所采用的测量方法与评价方法,需要结合核电厂工艺系统管道的实际情况综合分析,确保所选择的测量方法与评价方法满足其核电厂的发展要求。
在实际测量的过程中,不仅要明确管道测量点,而且还需要把所产生的相关信息数据详细记录,通过对其测量信息数据的分析,可以及时发现核电厂工艺系统管道存在的相关问题,对其问题的详细分析,明确具体的影响因素与引发原因,采取科学合理的解决措施。
与此同时,对核电厂工艺系统管道振动制定完善的评价体系与标准,确保管道振动测量工作质量。
一、核电厂工艺系统管道振动测量对象对核电厂工艺系统管道振动测量的分析,我们选择的测量对象为秦山第二核电厂某工艺系统部分管段,如图1所示的绿色部分。
图1 秦山第二核电厂某工艺系统部分管段示意图二、核电厂工艺系统管道振动测量标准对核电厂工艺系统管道振动测量标准的分析,我国有相关规定要求,在实施的过程中,需要相关单位与工作人员,严格按照相关标准要求对其的规范性实施,从而确保核电厂工艺系统管道振动测量工作质量。
明确具体的测量管道,建议把测量管道划分成若干个测量段,分析各测量段的结构形式、管径、分布情况等,把各测量段的修正系数精确取值,并且把每段测量出的信息数值详细地记录,做好标记。
核电厂工艺系统管道振动测量与评价方法作者:林黎明杨中敏来源:《装饰装修天地》2020年第22期摘 ; ;要:倘若核电厂的管道处在高振动水平的恶劣状况下运行,那么它的焊缝等危险截面就将会产生非常大的安全隐患,与此同时,在管道振动的情况下,小支管、安装的阀门等多个部位都将遭受不利影响。
在核电厂之内,工艺系统管道的完整性是最为重要的,它是核电厂得以顺利运行的关键所在。
怎样才能够针对于核电厂工艺系统管道的振动实施有效的测量与评价,是现现阶段相关技术人员必须要高度重视的问题。
为此,本文结合实践经验,对核电厂工艺系统管道振动的测量与评价方法展开了探讨,希望能够为相关人员的工作提供参考与借鉴。
关键词:核电厂;管道振动;测量;评价方法1 ;引言在核电厂当中,工艺管道系统的完整与否,将会对整个核电厂的生产运行造成直接影响,因此,怎样才可以实施科学、有效的管道振动测量与评价工作,是当前相关技术人员所重点关注的问题。
相较于旋转机械而言,管道振动的测量与评价方法是完全不同的,除了表现在测点选取、数据处理等方面的差异外,因为每一条管道都于结构、介质以及工况等方面有很大的不同,因此,管道振动并不具备统一规范的评价标准,评价的数值往往会在不同的管道中有不同的表现。
2 ;管道振动测量通过传感器来对管道振动的信号进行拾取。
能够用以对管道振动测量的传感器类型包括了:位移传感器、速度传感器以及加速度传感器等。
具体来看,在实际应用当中,加速度传感器由于动态线性有着范围宽、质量小、抗干扰能力强以及耐用可靠等的优点,所以在管道振动的测量当中的应用范围非常广泛。
管道振动原始信号在经过信号放大、抗混滤波、模数转换等的信号处理之后,将被送入到振动数据采集系统,在经过滤波、积分、快速傅里叶变换处理以后,就能够获取到管道振动速度峰值和振动频谱。
3 ;管道振动评价管道振动测量结果评价依据ASME OM-S/G-2000第3篇《核电厂管系预运行和初始起动时的振动试验要求》规范中的标准速度。
核电装置运行管道的疲劳分析与管理核电装置作为一种重要的清洁能源发电设施,在能源领域具有重要的地位和作用。
核电装置的安全运行对于保障能源供应、维护社会稳定至关重要。
在核电装置的运行过程中,管道系统的疲劳分析与管理显得尤为重要。
本文将从核电装置管道疲劳的定义、原因分析、分析方法及管理措施等方面进行探讨。
首先,我们需要了解什么是核电装置管道的疲劳。
核电装置中的管道系统受到温度和压力的双重作用,长期运行后可能出现疲劳现象。
若管道系统的疲劳程度超过了其设计寿命,则可能导致管道破裂、泄漏等安全事故发生。
因此,对于核电装置管道系统的疲劳进行准确的分析与管理具有重要意义。
其次,我们需要分析核电装置管道疲劳的原因。
首先,温度变化是导致核电装置管道疲劳的重要原因之一。
核电装置中的管道在运行过程中受到高温的影响,而温度的变化会导致管道的热膨胀和冷缩,从而对管道材料造成应力,增加了管道疲劳的风险。
其次,压力波动也是导致核电装置管道疲劳的重要原因。
在核电装置运行过程中,由于负载的变化以及工艺操作的调整,管道的压力会发生波动,导致管道的应力变化,从而增加了疲劳的风险。
为了准确评估管道的疲劳程度,我们需要采用合适的分析方法。
一种常用的方法是通过有限元分析对管道进行疲劳寿命预测。
该方法可以模拟管道在不同工作条件下的应力分布情况,进而预测管道的疲劳寿命。
同时,还可以通过实测数据与模拟结果进行对比,验证预测结果的准确性。
在核电装置管道疲劳的管理方面,我们可以采取以下措施。
首先,建立管道疲劳监测系统,对核电装置的管道进行实时监测,及时发现疲劳的预警信号。
其次,制定合理的检修计划,对疲劳程度较高的管道进行定期检修和维护,对存在隐患的管道进行必要的更换和修复。
同时,加强人员培训,提高操作人员的安全意识和技术水平,确保管道的安全运行。
此外,科学合理地设计管道系统也是降低疲劳风险的关键。
在核电装置管道系统的设计过程中,应考虑到温度和压力的变化,合理选择管道材料,设计合适的支撑结构和阻尼装置,以减少管道的疲劳程度。
1552019.7MEC 经营战略MODERNENTERPRISECULTURE一、处理老化问题要求对于设备老化处理要求,设备的循环操作会对部件的寿命有影响,这类影响主要来自于机械磨损。
因为这种磨损是没有办法避免的,所以除非有确切的数据来证明该设备没有严重磨损,否则就应该在规定的条件下进行次数运行老化,这是根据安全级数字化控制系统设备老化定理来处理一些设备老化的问题。
但是,当安全级数字化设备处于相对平稳的环境中时,就不存在明显的老化,也不用确定设备的寿命,正因为这样,这类设备就不用进行老化实验了,当设备所处的地区累积辐射量不会太高,就可以不考虑辐射老化问题,也可以不进行相应的实验。
二、环境要求对于核安全DCS 的环境要求,RCC-E 规范里的环境要求十分严格,在我国,最先符合该规范要求的比如说像M310堆型的核电厂就是一个很好的例子。
但是,不同的核电厂对环境的要求也不尽相同,比较典型的像国内AP1000堆型的核电厂对环境的要求就是:首先就要满足NUREG-0800认可的环境要求,再根据不同情况遵从别的规范。
就目前的实际鉴定结果而言,国内并没有一个统一的核电标准要遵循的环境要求,大都是走一步看一步,所以也可以这样认为,核安全级DCS 设备的鉴定要满足RCC-E 中所规定的环境条件,还应该符合国内具体核电厂地址的一些要求。
三、理化性能检测对于核级仪表管的理化性能检测,首先需按照炉批号、同一规格、同一制造工艺不同公称外径及壁厚做出数量约定,方便进行取样。
核级仪表管理化检测项目一般包括化学成分、力学性能(含高温拉伸),工艺性能、晶间腐蚀及洛氏硬度等,对于316L 不锈钢,化学成分中还需控制Co、B 含量,以保证其相关工艺性能。
对于壁厚小于2mm 的核级仪表管,无法直接检测其洛氏硬度,根据检验设备的不同,一般采用表面洛氏硬度H R 15T 或维氏硬度HV 检测后换算成洛氏硬度的方法。
核级仪表管的硬度是其重要的检测指标,是仪表管与卡套接头匹配的重要技术参数,仪表管的硬度一般为不超过85H R B 为宜。
核电厂风机管道振动的疲劳分析及处理措施
王斌斌
【期刊名称】《电力勘测设计》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】风机是核电工程中用于气体输运的常用转动机械。
在工程建设的调试运行阶段,由于风机制造、安装或设计等方面的问题,风机的振动情况时有发生。
风机的强烈振动不仅影响风机叶轮轴与电机轴的连接稳定性,造成较大噪声,而且这种周期性振动可能对管道产生疲劳破坏,影响管道的安全运行。
本文对某核电工程出现简谐振动的风机管道进行了疲劳分析,得到了在管道设计寿命下不同管道布置的最大允许振幅。
根据分析结果,对风机管道布置进行了优化调整后解决了风机振动问题,并对转动设备引起的管道振动的处理以及管道设计提出了建议。
【总页数】5页(P88-92)
【作者】王斌斌
【作者单位】中国核电工程有限公司北京核工程研究设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TM623
【相关文献】
1.核电厂仪表管道振动疲劳耐久性能改进研究
2.核电厂风机振动故障分析与处理
3.核电厂燃料厂房送风机振动超标问题的分析与处理
4.核电厂燃料厂房送风机振动超标问题的分析与处理
5.某核电厂离心式通风机振动问题处理的分析
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- 70 -工 业 技 术0 引言核电厂凝结水管道结构极为复杂,各个回路的设计都需要兼顾精度与质量。
凝结水管道振动作为常见故障问题,需要分析与优化其诊断处理方法,以此来推动凝结水管道改造工作的顺利完成,进而保证凝结水管道使用效果。
1 核电厂凝结水管道振动诊断方法凝结水管道振动是核电厂必须注意的常见故障问题,能够导致凝结水管道出现振动故障的因素有很多,对管道振动原因进行诊断,便可以让振动故障的处理变得更加简单。
1.1 长期运行下的管道老化在诊断原因时,可以根据管道状态来判断振动原因。
例如凝结水管道循环阀在长期运行中,将会出现凝结水汽腐蚀的情况,而且凝结水管道还会在一定程度上受到冲击力的影响,进而出现管道振动问题。
1.2 流体流量超限后的调节阀故障凝结水管道在运行过程中有时难免会出现额定流量超出正常范围的情况,额定流量超限将会导致调节阀出现偏离,严重时还会导致流速加快,此时管道的振动幅度则会变得更大。
1.3 布局位置故障在凝结水管道中,布局因素同样有可能导致振动问题的发生,例如当调节阀布置位置相对较高且凝汽器位置偏低时,凝汽器接口位置就会与调节阀生成高差水柱,当内部压力出现大幅下降之后,就会因为腐蚀问题加剧而导致振动问题的出现。
1.4 管件故障调节阀管径、管件同样可能导致振动问题的发生,若调节阀管径管件无法满足核电厂的实际需求,就有可能因为消耗汽水冲击力不足而导致冲击振动的发生[1]。
1.5 树脂失效强碱性阴树脂比强酸性阳树脂湿真密度更小,所以在混床内一般会加入ROH 型阴树脂并在底部放入RH 性阳树脂。
树脂颗粒密度参数将会对沉降速度造成影响,颗粒密度与沉降速度变化成正比,若树脂在运行中失效,就需要进行反应分离与再生,此时便会出现杂质,而且杂质还会随蒸发而混入蒸发器,当硫酸盐浓度增加后,就会导致管道振动问题的发生。
2 凝结水管道振动处理方法凝结水管道减振工作的根本目的就是减缓管道内部流体瞬变产生的振荡运动,这种减振方式要结合振动情况来进行判断,诸如增加支撑等方式均属于不停机处理,能够避免非计划停机造成严重经济损失,而停机处理方式则多数将会涉及到设备性能参数,因此停机处理应该连同供应商来一同解决。
V ol 38No.Z1Apr.2018噪声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第38卷第Z1期2018年4月文章编号:1006-1355(2018)Z1-0554-05核电厂重要仪表管线振动疲劳测试与治理徐德城1,林磊1,陈乃斌2,王红珂1,余炜伟1(1.苏州热工研究院材料与力学研究所,江苏苏州215004;2.阳江核电有限公司,广东阳江529942)摘要:本文关注的核电厂重要仪表管线集中在常规岛内的主要蒸汽管道上,承担着监测蒸汽压力的功能。
根据经验反馈,已发生过多起振动原因导致此类仪表管线断裂事件,导致机组非计划停机,直接影响到核电厂的安全性及经济效益。
为评估此类管线的振动疲劳性能以及制定相应治理措施,首先采用振动测试技术获得振源的特性,其次应用高温应变试验技术测量管线的振动交变应力,确定结构强度薄弱位置;基于结构动力学知识,根据管线的应力分布情况及结构特性,并结合现场布局制定振动治理措施;最终采用有限元方法验证了改造方案的效果。
测试结果与有限元计算结果吻合完好,表明振动治理措施效果明显,改造后管线启机过程中未发生断裂。
本文采用的方法具有结果准确、效果明显的优点,可以为重要仪表管线的振动治理提供参考。
关键词:振动与波;重要仪表管线;振动疲劳断裂;高温应变测试;有限元方法;振动治理中图分类号:TM62;TB532;TB132文献标志码:ADOI 编码:10.3969/j.issn.1006-1355.2018.Z1.120Vibration Fatigue Test &Improvementof Important Instrumentation Pipes in Nuclear Power StationXU Decheng 1,LIN Lei 1,CHENG Naibin 2,WANG Hongke 1,YU Weiwei 1(1.Su Zhou Nuclear Power Research Institute,Suzhou 215004,Jiangsu China;2.Yangjiang Nuclear Power Co,Ltd.,Yangjiang 529994,Guangdong China )Abstract :The important instrument pipes of primary pipes are the objects of this paper,which function are measuring pressure of steam.there are sveral accident of this category pipes leak caused by vibration fatigue in the group company,which resulted in the stsaion shutdown outside the plant and reduced the security and economical efficiency.This paper is aiming to assess vibration fatigue resistance and formulate Improvement of important instrumentation pipes.First this paper adpots vibration test technology to obtain the characteristic of the vibration source.Second this paper applies high temperature strain measuring technique to acquire the vibration alter stress and determine the location of structure strength weakness.Also the paper formulates improvement based on the structural dynamic theroy and the foregoing results and the structural dynamic st the paper introduces the finite element method to calculate the stress of improved pipe.And the numical result is used to verify the effect of advanced scheme.The stresses of testing and finite element method coincides closely.The calculation result indicates that the imporvement has remarkable effect in abating vibration fatigue.And the pipe is in perfect working in the power station strart-up process.The conclusion demonstrates the purpose is accurate and effective to use in other power ststions.Keywords :vibration and wave;important instrument pipes;vibration fatigue leak;high temperature strain test;finite element method;vibration imporvement核电厂内存在大量的仪表管线,负责监测压力、流量等机组状态信息。
其中部分重要仪表管线的信收稿日期:2018-03-15作者简介:徐德城(1985-),男,山东省临清市人,工程师,主要工作领域为核电厂机械设备振动测试、治理。
E-mail:xudecheng@号直接影响着反应堆及汽轮机运行状态。
如果此类重要仪表管线发生断裂,将引起机组非计划跳机堆。
到目前,已有多个电厂发生过此类仪表管振动断裂事件。
其中某核电厂曾发生过GRE022MP 管线多次断裂事件,见图1。
本文以某核电厂4号机组GRE022MP 仪表管线为对象,采用测试方法与有限元计算方法获得了振第38卷噪声与振动控制源的振动特性及仪表管线的振动交变应力,明确了振动治理方向,确定了仪表管的结构薄弱位置,根据管线现场布局制定了改造方案,解决了仪表管线振动交变应力过大的问题,测试结果与计算结果吻合完好,最终结果表明改造效果显著,机组启机过程中GRE022MP仪表管未再次发生断裂。
图1GRE022MP 管线断裂图1GRE023MP 管线参数GRE022MP 仪表管为高压缸蒸汽压力测量管线,位于高压缸上方。
在机组启机期间振动剧烈,存在发生振动疲劳断裂的风险。
此仪表管生根于1#导气管,与下游固定约束状态的冷凝罐相连接,采用不锈钢材料;上游管道外径21.3mm 、壁厚6.3mm ,下游管道外径9.5mm 、壁厚1.65mm ;上游管道与下游管道通过转接头连接,转接头外径32.0mm 、壁厚11.0mm ,转接头下游管道外径9.6mm 、壁厚1.65mm ;在转接头上游、下游布置有生根于母管的限位支架;在上游管段存在2个隔离阀,每个重量0.6kg 。
管线布局如图2所示。
2振动特性测试2.1振动数据采集为获得振动源的特性并采集振动数据作为有限元计算输入源数据,在GRE022MP 仪表管与母管连接处放置三向振动传感器,其中:X 、Y 、Z 分别为母管轴向、仪表管轴向和水平方向[1],见图3。
测试设备设置采样率3200Hz ,谱线数3200条,振动信号采集由汽轮机冲转开始,至满功率运行停止,涵盖机组启动的整个过程[2]。
振动测试采用设备如下:1)西门子LMS SCM205型采集分析系统;2)北智BW23500高温传感器;3)PCB24100电荷放大器组件。
2.2振动数据分析振动测试基本涵盖了机组冲转至满功率的整个图2GRE022MP管线布局图图3振动测点布置图过程,中间部分平稳阶段未采集振动数据。
由于3个方向的振动加速度变化趋势基本相同,选择其中X 方向的数据开展分析。
X 方向的时域数据见图4。
图4启机过程X 方向振动加速度曲线由时域数据可得出,整个过程中母管的振动加速度呈现快速变大-保持平稳-逐渐减小-保持平稳的趋势。
其中,在390~1500升转速阶段及并网阶段,母管的振动加速度最大,为整个过程中最危险的阶段,故对这2个阶段的时域数据进行频谱分析。
通过频谱分析可得[3],在390~1500升转速段,母管的主要振动频率分别为700.00Hz 、768.75Hz 、814.06Hz 、884.38Hz 、959.38Hz 、1043.75Hz 、1131.25Hz ,且主要以800Hz ~1110Hz 之间振动为主;在并网升功率阶段,母管的主要振动频率分别为706.25Hz 、764.06Hz 、810.94Hz 、882.81Hz 、957.81Hz 、1039.06Hz 、1131.25Hz 、1281.25Hz ,且主要以800Hz ~1300Hz 之间振动为主。
详细见图5及图6。
555第Z1期图5汽机冲转期间X方向频谱瀑布图图6汽机并网期间X 方向频谱瀑布图根据频谱分析结果,母管主要以高频振动为主,由内部气流引起[4],属于典型的管壁振动[5],无法通过改变约束边界的方法进行改造。
3高温应变测试3.1应变数据采集为获得管线的振动应力数据,采用电测方法采集管线在振源激励下的应变。
考虑到振源的复杂性,选择3向应变花(0°、45°和90°)以获得准确数值[5];同时考虑到测点有限无法覆盖整根管线,选择管线结构薄弱位置(焊缝及结构几何形状突变引起应力集中)粘贴应变花。
测试共布置应变测点5个,具体位置见图7。
图7高温应变测点布置图测试设备设置采样率3200Hz ,谱线数3200条,应变数据采集由汽轮机冲转开始,至满功率运行停止,涵盖机组启动的整个过程。
高温应变测试采用设备如下:1)西门子LMS SCM205型采集分析系统;2)日本共和高温应变片。
3.2应变数据分析测试采集的数据基本涵盖了整个启机试过程,各测点应变曲线见图8。
图8各测点应变曲线变化趋势图从图8可以得出,各测点的应变数值变化趋势与振源相同。