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NB／T 25081-2018 核电站管道系统振动测试与评估.pdf简介：

NB/T 25081-2018 是中国核工业行业标准，全称为《核能电力工程管道系统振动测试与评估技术规程》。这份标准主要针对核电站中的管道系统，规定了振动测试的方法、评估准则和管理要求。管道系统在核电站中起着关键作用，负责输送冷却剂和其他重要介质，其振动可能会对设备的性能和安全产生影响。

振动测试部分，该标准详细描述了如何通过各种测试设备和技术（如振动速度、加速度、位移等）来测量管道的振动水平，以及如何分析和解释测试结果。这包括在设计、安装、运行和维护阶段的振动监测，以确保管道的稳定性和安全性。

评估部分，标准规定了如何根据测试结果对管道的振动状况进行评估，包括评估管道的疲劳寿命、振动控制性能、可能的故障风险等。评估结果将用于指导维护策略和可能的改进措施。

总的来说，NB/T 25081-2018 是为了保障核电站管道系统在高精度、高可靠性要求下的正常运行，通过科学的振动管理，预防和减少振动引发的问题，确保核电站的安全运行。

NB／T 25081-2018 核电站管道系统振动测试与评估.pdf部分内容预览：

sren=12.0mm/s（不锈钢管道 vm=8.5mm/s（碳钢管道）

主：不锈钢管道振动速度均方根筛选值参考了文献［1」的结论，碳钢管道的筛选值根据下式推导而来，良

D.4速度判据的使用条件

允许速度和应力之间的基本关系是基于下面的假设推导的：管道振动为一阶共振GB 50212-2014 建筑防腐蚀工程施工规范(完整正版、清晰无水印).pdf，其振型是一阶固

频率下的振型。速度判据公式中用系数C,来修正基本关系，以考虑非共振时的强迫振动情况。 如果管道的一阶固有频率f大于实际振动频率的2倍，即f/f>2.0，则速度判据不适月 应采用位移判据进行评价。因此，在决定使用速度判据之前应确定单跨距的固有频率，以证明逻 是适用的。

NB/T250812018

本附录给出了用于管道振动位移评价的方法及判据。 管道系统应充分划分为足够多的振动特征管段，这些管段应包括E.6所描述的适当或保守的边界条 件。根据E.3和E.4确定管系上具有代表性的点的振动位移。

E.2位移测试仪器要求

可使用适于多点位移测量的手持式或者临时安装式传感器来测量位移。测量中应遵守附录B中关 于测量技术的注意事项。建议确定出响应频率和相应的振幅作为辅助参数，用以验证所选特征跨距模型 的适用性，并有助于确定振源。

沿着管道进行测量，以确定峰值位移点和具有最小位移的节点（位移为零的点）。根据 特征跨距的长度（L）。节点通常出现在约束点，但也可能位于长管线的两个约束之间，如图E 所示。

5为管道平面内和平面外的

图E.1管道及弯头截面上的挠度测量

图E.2单跨距位移测量

图E.5含弯头且一端为导向约束的悬臂管段平面内位移测量

注1：L为较长管段的长度，L为较短 注2：为L段的最大位移； 注3:L,/L,≤0.5; 注4：根据图E.8确定形状系数K的值。

图E.3悬臂管段位移测量

图E.4含弯头的悬臂管段平面内位移测量

图E.6两端约束的含弯头管段平面外位移测量（管段长度比L/L

NB/T250812018

注1：L为较长管段的长度，L,为较短管段的长度； 注2：8为弯头处的最大位移； 注30.5

注1：L为较长管段的长度，L，为较短管段的长度：

支管连接在主管上，并且管径小于主管管径。测量支管的位移时应注意可能存在的三种问题： a）支管可能会由于主管的运动、流体脉动或其他原因而引起它在共振频率或接近共振频率处振 动。这种振动的特征为其有明确的频率和振型，振动振幅大。在支管上测得的振幅通常远大于 主管振幅。由于相位不同，可以通过把主管位移与支管位移相加来近似描述支管与主管间的相 对运动。 b）支管与主管连接点可看作支管的一个约束点。当测得的位移反映出支管各测点之间存在相对运 动，且与支管的某阶振型相似时，应采用E.5中的位移限值进行评价。 C 主管驱动支管以很高的加速度按刚体模式振动时，通常可将这种问题理解为一个悬臂质量块的 振动。必须测量支管重心处的峰值加速度，以确定作用在支管重心处的惯性力大小。必须保守 地计算悬臂质量块的质量和支管的重心，并计算出合应力。计算出的合应力应与W3/S3级管 道的允许限值进行比较。

管道系统的振动位移限值与材料、几何参数等多个变量有关，通过将管道系统分成具有 状的特征管段，可将位移限值表达为与特征管段长度L（mm）、管道外径D。（mm）和形状系 的形式。特征管段的确定方法在E.6中给出。

式中S、α、C,和K,的含义与附录D中的定义一致

对于稳态振动，计算的最大交变应力强度S应在以下定义的限值以内 a）对核1级管道系统：

Z a C,K, = 2i

i一一应力增强系数，其定义及取值见管道设计规范。 如果在试验过程中发现有振动量级较高的管线，而管系的设计分析中未考虑到，则应考所 振动减缓措施。

对瞬态振动，最大交变应力强度应被限制在以下定义的限值之内。在确定允许的最大交变应力强度 以前，应首先估计最大预期的等效振动载荷循环次数（n）。 a）对核1级管道系统，最大交变应力强度应小于设计基准要求的限值。如果在设计基准内没有考 虑瞬态振动，则应对瞬态振动进行评估。剩余疲劳使用因子（U.）由式（F.4）确定，即：

U—核1级管线设计分析中不考虑振动载荷所得到的疲劳累积使用系数。 最大允许等效振动载荷循环次数（N.）由式（F.5）计算，即：

....................

在材料设计疲劳曲线中，N,所对应的允许交变应力幅值为S，。最大振动交变应力强度S应小于 对于未预先分析的瞬态振动，或不适合单独进行载荷评估的，应根据管道设计规范进行疲劳分析 b）对核2级和3级以及非核级管道系统，应采用F.1b）的方法进行应力评估。

NB/T250812018

附录G （资料性附录） 管道的激振机理、响应特征和纠正措施

管道振动是管道输送的流体或者蒸汽的压力脉动，或者是与管道相连或相邻的设备所传递的机械 振动。 在输送液体的管道系统中，调节阀的振动、高流速导致的端流、管道内液体工质的闪蒸或气穴等可 能引起管道低频振动，可通过阀门控制系统的改进得以缓解。例如GB 12514.4-2006 消防接口 第4部分螺纹式消防接口型式和基本参数，可以在调节阀附近振幅较大处增加 殖尼器降低调节阀振动，采用更改管道的布置走向或者管道尺寸来减少管道内的瑞动强度，也可以采用 节流孔板或者防气穴阀门来减少管道内液体工质的闪蒸或气穴。 泵或者压缩机诱发的压力脉动、气体或蒸汽管道系统的调节阀振动，或给水管道系统中流量孔板造 成的漩涡脱落等都是高频振动的潜在振动源。减少高频振动的措施包括安装消声器、减振器、入口稳流 器、降噪阀或者使用多级孔板等。 压力扰动或者脉动在流体中的传播方式与空气中声音的传播方式是相同的。如果压力脉动频率与管 道声传播各阶驻波的特征频率（固有声频）相近，那么压力脉动就可能被放大，这种共振增加了管道振 动的危害性。管道固有声频是声音在流体中或气体中传播速度的函数，与管道的长度成反比。 流动不连续处的漩涡脱落造成一定频率范围内的压力脉动，是常见的激振原因。如果游涡脱落频率 与管道固有声频相近，就可能发生共振从而造成压力脉动的放大。改进流动的不连续性（例如打开分支 管道），可能会减少漩涡脱落并改变漩涡脱落频率，从而避免共振的发生。如果依然无效，那么可以尝 试改变管道的固有声频，方法包括改变管道的长质 增加消声器、脉动缓冲器或者入口稳流器等。

气穴也是造成管道振动的常见原因。气穴产生时常伴有噪声、压力脉动、冲蚀破环以及流量降低等 题。 当液体静压降低到其汽化压力以下时，就会出现气穴。通常会发生在节流孔板或者调节阀等流动损 失较大的管道部件处。当气穴遇到压力高于其饱和压力时，气穴将会破裂，该情况在气穴移动到下游管 口或阀门时发生。气穴破裂会产生压力脉动并引起管道振动、表面侵蚀，并会加速腐蚀。 气穴噪声的大小取决于它发生的严重程度，有时可能像爆裂声，也可能像小砂砾流过管道的声音。 非常剧烈时气穴的噪声会对周边人员的听力造成损伤。当气穴破裂发生在管道或者管件表面时，就会发 生侵蚀/腐蚀。气穴溃灭产生的射流会对管道或管件表面的保护性氧化层造成破坏，从而导致腐蚀加速。 管道系统中由于流动损失较大而导致易发生气穴的管道部件主要有阀门、孔板、喷嘴、泵和弯管等。 处理由气穴导致管道振动的原则是减少或者消除气穴产生的来源，常见方法包括避免在气穴区域安放管 道部件、对管道部件表面进行特殊处理、采用多级孔板来耗散流动能量，或者在流动分离区域补齐增压 等，这些方法都有助于控制管件的损坏程度。

G.3孔板处发生气穴的工程实例

某一压水堆核电站的化学及容积控制系统（CVCS）中，在系统的泄流部分安装了一个单级降 孔板的孔径为6.35mm，长度为609.60mm，经过孔板的压降大约为13.79MPa（从上游反应 则系统压力15.52MPa，到孔板下游压力1.73MPa)。需要1.38MPa或更大的背压来防止在排放

CJJ2-2008最新城市桥梁工程施工与质量验收规范NB/T250812018

王的气穴 由于一个压力测量表标定出现问题使其显示读数不准，导致孔板下游实际压力已降到大约0.69MPa 显示读数1.73MPa）。而这个情况在出现9个月之后才被发现。发现后系统立刻进行了重新设定，并调 整到了设计工况。然而，如此长时间在超出设计压差下运行，已经足以在出口端造成气穴和严重的冲蚀。 冲蚀反过来在出口端影响流体特性，产生持续的气穴，甚至在设计压力条件下也会持续恶化。 气穴会激励管道系统，振动量级足够高时，会导致承插焊接头出现泄漏。工作人员依照相同的设计 规范对接头进行了修复，但由于持续性气穴造成了孔板下游的不断侵蚀，使得接头频繁失效。 电站的记录显示，前期的运行并不在设计背压要求的范围之内。工程评估表明，孔板处存在出现气 穴并冲蚀孔板的趋势。更换孔板后，气穴和焊接接头泄漏的问题才得以解决。