本发明涉及压水堆核电厂模块化建造,尤其涉及一种用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法及打磨装置。
背景技术:
1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、在压水堆核电厂中,管道振动一直是较为复杂的问题。管道系统中,不可避免地存在常关分支连接管,包括焊接接头常关支管或螺纹连接常关支管等,例如各类常关阀门常关支管,如图1所示。
3、一般地,核电厂的小直径管道分布较广,常关分支连接管也较多。如果出现流体压力波动频率和流体声驻波动频率共振现象,小直径管道的长期稳态共频振动会引起周期性的应力循环载荷,导致出现疲劳开裂。如图2所示为某常关支管疲劳开裂渗透检测显示。小直径管道中的该类共频振动,可通过其管道系统支承体系的改进,额外增加或优化管道系统支承的约束固定方式较为简便地解决该问题。
4、但对于核电厂的大直径管道系统来说,虽然其分布数量少,常关分支连接管较少,但在部分核级承压专设安全管道系统中,也存在常关分支连接管。如果流体压力波动频率和流体声驻波动频率出现共振现象,则存在振幅大,振动力大,会损害已有的管道系统支承体系,也会危及与管道系统相连的相关设备,危害最大。
5、在模块化建造技术条件下,可在车间预制成一个超大尺寸的大型模块化管道系统,然后通过整体吊装的形式引入到核岛房间内进行安装。在某些特殊情况下,无法改变流体参数,同时也无法改变大型模块化管道系统中常关支管结构的支承体系,大直径管道中的该类共频振动,因其管道系统结构复杂、所需的约束力大,额外增加或优化管道系统支承的约束固定方式难度较大。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明实施例的目的是提供一种用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法,使得流体压力波动频率远离流体声驻波动频率,从而缓解或消除共频振动。
2、为了实现上述目的,本发明实施例提供了如下技术方案:
3、一种用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法,包括:获取常关支管长度以及声音在流体介质中的传播速度,根据所述常关支管长度和所述传播速度得到流体声驻波动频率;令流体压力波动频率等于所述流体声驻波动频率;获取主管道内的流体速度和常关支管内径,根据所述流体压力波动频率、流体速度和常关支管内径,得到共振圆角半径;在常关支管迎流钝驻点打磨入口圆角,所述入口圆角半径大于所述共振圆角半径。
4、优选地,所述迎流钝驻点的范围为常关支管与主管道相接的迎流面部分。
5、优选地,计算所述流体声驻波动频率的公式为:
6、f1=c/(4l)
7、其中,f1为流体声驻波动频率,c为声音在流体介质中的传播速度,l为常关支管长度;
8、计算共振圆角半径的公式为:
9、r=(s×u)/f1-d
10、其中,r为共振圆角半径,s为修正系数,u为主管道内的流体速度,d为常关支管内径。
11、优选地,根据所选定的所述入口圆角,并根据耐久性单振幅峰值许用交变应力限值、振动速度、最小壁厚进行校核计算。
12、优选地,在所述迎流钝驻点绘制测量网格点,用于测量打磨量。
13、优选地,在打磨前、打磨过程中以及打磨完成后,采用超声测厚方法和三维测量扫描方法,对各测量网格点的打磨量进行测量控制。
14、本发明实施例还提供了一种执行如上所述的用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法的打磨装置,包括对中固定盘、中心转轴、固定架和打磨机;所述对中固定盘用于安装在常关支管内,所述中心转轴与所述对中固定盘转动连接,所述固定架安装在所述中心转轴上,所述打磨机滑动连接在所述固定架上,并能将所述迎流钝驻点打磨成所述入口圆角。
15、优选地,所述固定架包括第一固定盘、加固套筒、第二固定盘和打磨导轨;所述第一固定盘、加固套筒和第二固定盘依次套接在所述中心转轴上,所述打磨导轨一端与所述第一固定盘连接,另一端与所述第二固定盘连接,所述打磨导轨上设置有导向槽,所述导向槽为弧形通槽,所述弧形通槽的半径根据打磨机和所述入口圆角半径计算得到,所述打磨机安装在所述导向槽上。
16、优选地,所述第一固定盘上设置有第一滑槽,所述第二固定盘上设置有第二滑槽,所述第一滑槽和第二滑槽均垂直于所述中心转轴,所述打磨导轨一端与所述第一滑槽滑动连接,另一端与所述第二滑槽滑动连接。
17、优选地,所述对中固定盘上设置有调节螺杆,所述调节螺杆沿所述对中固定盘的径向布置,所述调节螺杆内端指向所述对中固定盘的中心,外端能够贯穿所述对中固定盘外壁抵在常关支管的内壁上。
18、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
19、本发明通过假定流体压力波动频率等于流体声驻波动频率,进而得出共振圆角半径,将迎流钝驻点打磨成与共振圆角半径相差较大的入口圆角,进而使得流体压力波动频率远离流体声驻波动频率,从而缓解或消除共频振动。
20、本发明附加方面的优点将在下面的描述中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
21、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
1.用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法,其特征在于,所述迎流钝驻点的范围为常关支管与主管道相接的迎流面部分。
3.如权利要求1所述的用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法,其特征在于,计算所述流体声驻波动频率的公式为:
4.如权利要求1所述的用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法,其特征在于,根据所选定的所述入口圆角,并根据耐久性单振幅峰值许用交变应力限值、振动速度、最小壁厚进行校核计算。
5.如权利要求2所述的用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法,其特征在于,在所述迎流钝驻点绘制测量网格点,用于测量打磨量。
6.如权利要求5所述的用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法,其特征在于,在打磨前、打磨过程中以及打磨完成后,采用超声测厚方法和三维测量扫描方法,对各测量网格点的打磨量进行测量控制。
7.一种执行如权利要求1-6任一项所述的用于模块化系统的减缓常关支管共频振动方法的打磨装置,其特征在于,包括对中固定盘、中心转轴、固定架和打磨机;
8.如权利要求7所述的打磨装置,其特征在于,所述固定架包括第一固定盘、加固套筒、第二固定盘和打磨导轨;所述第一固定盘、加固套筒和第二固定盘依次套接在所述中心转轴上,所述打磨导轨一端与所述第一固定盘连接,另一端与所述第二固定盘连接,所述打磨导轨上设置有导向槽,所述导向槽为弧形通槽,所述弧形通槽的半径根据打磨机和所述入口圆角半径计算得到,所述打磨机安装在所述导向槽上。
9.如权利要求8所述的打磨装置,其特征在于,所述第一固定盘上设置有第一滑槽,所述第二固定盘上设置有第二滑槽,所述第一滑槽和第二滑槽均垂直于所述中心转轴,所述打磨导轨一端与所述第一滑槽滑动连接,另一端与所述第二滑槽滑动连接。
10.如权利要求7所述的打磨装置,其特征在于,所述对中固定盘上设置有调节螺杆,所述调节螺杆沿所述对中固定盘的径向布置,所述调节螺杆内端指向所述对中固定盘的中心,外端能够贯穿所述对中固定盘外壁抵在常关支管的内壁上。