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某核电厂主蒸汽管道振动原因分析及解决方案探讨

夏栓 詹敏明 陈星文 张锴 武心壮

夏栓, 詹敏明, 陈星文, 张锴, 武心壮. 某核电厂主蒸汽管道振动原因分析及解决方案探讨[J]. 核动力工程, 2021, 42(5): 138-142. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0138
引用本文: 夏栓, 詹敏明, 陈星文, 张锴, 武心壮. 某核电厂主蒸汽管道振动原因分析及解决方案探讨[J]. 核动力工程, 2021, 42(5): 138-142. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0138
Xia Shuan, Zhan Minming, Chen Xingwen, Zhan Kai, Wu Xinzhuang. Cause Analysis and Solution of Main Steam Pipe Vibration in a Nuclear Power Plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(5): 138-142. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0138
Citation: Xia Shuan, Zhan Minming, Chen Xingwen, Zhan Kai, Wu Xinzhuang. Cause Analysis and Solution of Main Steam Pipe Vibration in a Nuclear Power Plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(5): 138-142. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0138

某核电厂主蒸汽管道振动原因分析及解决方案探讨

doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0138
详细信息
    作者简介:

    夏 栓(1982—),高级工程师,现从事核电站工艺系统研究,E-mail: xiashuan@snerdi.com.cn

    通讯作者:

    詹敏明,E-mail: zhanminming@snerdi.com.cn

  • 中图分类号: TL375.2

Cause Analysis and Solution of Main Steam Pipe Vibration in a Nuclear Power Plant

  • 摘要: 某核电厂在升功率试验及满功率运行时,发现主控室的噪声超过了设计目标值。经过测量,认为主蒸汽管道振动并通过支撑和贯穿件传播到主控室是造成主控室噪声超标的主要原因之一。本文应用流体力学软件和声学分析软件,采用流声耦合分析的方法,对主蒸汽管道的流场和声场进行了分析。在主蒸汽安全阀支管处和主蒸汽隔离阀空腔中存在着声共振现象,是导致主蒸汽管道振动的主要原因。根据主蒸汽管道振动的原因,可以通过振动源头治理、传播路径治理等方法降低主控室噪声。

     

  • 图  1  某核电厂主控室位置示意图

    Figure  1.  Location Diagram of MCR in the NPP

    图  2  主蒸汽隔离阀间布置情况(东南视角)

    Figure  2.  MSIV Room Layout (South-East Visual Angle)

    图  3  主控室100%满功率运行状态窄带声压级

    Figure  3.  Narrow-Band Sound Pressure Level in MCR under Full Power Operation Condition

    图  4  主蒸汽管道贯穿件振幅

    Figure  4.  Vibration Amplitude of Main Steam Pipe Penetration

    图  5  主蒸汽管道布置

    Figure  5.  Main Steam Pipe Layout

    图  6  分析思路

    Figure  6.  Analysis Train of Thought

    图  7  主蒸汽管道流体域尺寸

    Figure  7.  Size of Fluid Field of Main Steam Pipe

    图  8  主蒸汽管道系统速度场分布

    Figure  8.  Velocity Field Distribution of Main Steam Pipe System    

    图  9  主蒸汽管道系统涡量分布

    Figure  9.  Vorticity Distribution of Main Steam Pipe System

    图  10  主蒸汽管道系统声学模型及监测点位置示意图

    Figure  10.  Acoustic Model of Main Steam Pipe System and Locations of Monitoring Points

    图  11  主蒸汽管道系统1、3、5测点A计权噪声频谱

    Figure  11.  A-Weighted Noise Spectrum of Monitoring Points 1, 3 and 5 of Main Steam Pipe System

    图  12  主蒸汽管道系统8、9测点A计权噪声频谱

    Figure  12.  A-Weighted Noise Spectrum of Monitoring Points 8 and 9 of Main Steam Pipe System

    图  13  主蒸汽管道系统声场分布

    Figure  13.  Sound Field Distribution of Main Steam Pipe System  

    表  1  主蒸汽管道系统定常流场计算设置

    Table  1.   Calculation Setting of Steady Flow Field of Main Steam Pipe System

    名称设置
    入口条件速度进口
    出口条件压力出口
    湍流模型SST k-ω模型
    速度压力耦合方式SIMPLE算法
    空间离散二阶精度
    下载: 导出CSV

    表  2  主蒸汽管道系统非定常流场计算设置

    Table  2.   Calculation Setting of Unsteady Flow Field of Main Steam Pipe System

    名称设置
    入口条件速度进口
    出口条件压力出口
    湍流模型LES/Samorinsky-Lily
    速度压力耦合方式SIMPLE算法
    空间离散二阶精度
    时间步长t1/时间步数0.0002/2000
    时间步长t2/时间步数0.0001/2000
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-07
  • 修回日期:  2021-03-21
  • 网络出版日期:  2021-09-30
  • 刊出日期:  2021-09-30

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