NB T 20242-2013 核电厂管道系统振动试验.pdf

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1、、ICS 27.120.20 F 65 备案号:41473-2013 NI毛中华人民共和国能源行业标准NB/T 20242-2013 核电厂管道系统振动试验Vibration testing of nuclear power plant piping systems 2013 -06 -08发布2013 - 10 -01实施国家能源局发布NB/T 20242-2013 目;欠前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1 范罔. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 术语与定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 通用要求.2 4. 1 适用性.2 4.2 文件.2 5 管道振动分级.3 5. 1 振动等级1(Vl) . 5.2 振动等级2(V2) . 5.3 振动等级3(V3) . 6 振动试验方法.4

4、6. 1 日视检查方法.4 6.2 振动速度/位移试验方法.4 6. 3 振动应变试验方法.4 7 管道振动评定.5 7. 1 前提条件.5 7.2 Vl级管道系统的评定.5 7.3口级管道系统的评定.5 7.4口级管道系统的评定.7 8 减振措施.7 附录A(资料性附录)试验设备指南.8 附录B(规范性附录)试验设备要求.1.四附录c(规范性附录)振动速度判据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 附录D(规范性附录)振动位移判据. .

5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 附录E(规范性附录)交变应力强度判据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 附录F(资料性附录)稳态和瞬态振动的精确验证方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 参考文献. .

6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 NB/T 20?42 2013 II 目111=1 本标准按照GB汀1.1-29给出的规则起草。本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位z中国核动力研究设计院。本标准主要起草人z喻丹萍、何超、袁少波、杨杰、马建中、赵晖、孙磊、李朋洲、胡永陶。NB/T 20242-2013 核电管道系统振动试验1 范围本标准规定了核电厂管道系统的振动

7、试验方法、测量参数、数据分析、评估方法、验收准则和相应纠正措施。本标准适用于核电厂预运行和初始启动试验期间进行的管道系统稳态振动和可预期的瞬态振动的试验与评估，运行阶段可参照执行。管道系统中的设备(如泵、阀等)不属于本标准范围。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ASI在E锅炉及压力容器规范，第III卷，2010 AS趴在EB31系列管道规范3 术语与定义3. 1 3.2 3.3 下列术语及定义适用于本标准。正常运行工况normal operating c

8、onditions 管道系统执行预期功能时所任历的使用工况。预运行试验preoperational t四ting首次装料前进行的试验活动。初始启动试验initial start-up t四伽g装料及装料后，在商业运行前进行的试验活动，包括装料、临界前试验、首次临界试验、低功率试验及升功率试验。3.4 运行试验operational t回归g初始启动试验后进行的试验，即核电厂商业运行时进行的试验。3.5 稳态振动steady-state vibration 核电厂正常运行期间相对较长时间的重复振动。3.6 预期的瞬态振动anticipated transient vibration 在相对较短时

9、间间隔内发生的振动，其同力循环次数小于1X 106，其工况在设计时即已确定，如泵NB/T 20242-2013 启动和切换，阀门的开、关及安全释放阀动作等。3. 7 管壁振葫shell-waU vibration 管壁的径向振动，其特征是周向呈叶状振型，一般来说，相对于管道的梁型振动而言，相应的臼振频率相对较高。3.8 原型prototype根据原始设计建造的系统，该系统无以往类似系统的试验结果可用。3.9 复制系统duplicate system 根据以往用过并被证实的设计建造的系统，该系统有试验结果可用。3. 10 振动等级vibration class 根据管道系统的特点和振动水平对其进

10、行等级划分，管道系统的振动等级分为Vl、陀、V3二级。3. 11 振动试验系统vibration阳伽g耶tem用于试验和记录振动数据的所有仪表或试验设各组成的系统。典理的振动试验系统如图l所示。镇建一1信号适商议圈1典型的振动试验系统(VTS)组成圄4 j函m提求4. 1 运用性除非另有规定，本标准计算公式的交变应力值和应力系数取白崎岖2010版本的相关章节。使用者如采用其它标准和/或版本，选取合适的参数和系数后可参照本标准公式进行计算确定振动限值。4.2 文件在进行管道振动试验之前应编写试验程序。试验前应根据安装图册、试验程序和相关规范，对部件和支承进行检查，以验证其安装方式正确。通常，试验

11、程序至少应包括:a) 试验目的:b) 试验的管系(包括边界); c) 试验的先决条件:d) 试验使用的仪器:e) 试验工况和试验内容:f) 预防措施:2 NB/T 20242-2.013 g) 质量控制和保证(包含要求的文件和确认试验完成): h) 测量参数及其限值(验收准则); i) 数据处理和存储:j) 管系恢复。若试验数据超过试验程序中验收准则规定的限值时，可采用进一步的试验，用更精确的方法评估:或者采取第8章中描述的相关减振措施进行处理。在管道振动试验期间应按要求进行记录。在进行管道振动试验之后应编写试验报告。通常，试验报告歪少应包括:a) 试验目的:b) 试验范围对象); c) 试验

12、工况:d) 试验方法:e) 试验仪器:f) 试验结果及分析评价:g) 试验时间。5 管道振动分级5.1 振动等级1(V1) 满足F述条件之一的管道系统为Vl级:a) 可以获得其在原型或复制系统上的试验数据，且极少观测到不可接受的振动的管道系统:b) 根据经验反馈，在运行寿期内经历的稳态和可预期的瞬态振动，不会出现显著振动响院的管道系统。此等级管道系统的振动状况采用6.1给出的方法进行检壳，采用7.2提供的准则进行评价。5.2 振动等级2(V2) 满足F述条件之一的管道，系统为V2级za) 根据经验反馈，可能出现显著振动响应的管道系统:b) 用预期动载荷进行设计和分析，并根据所施加的预期动载荷，

13、能保守地预测瞬态力函数及相应结构响应的管道系统:c) 不适宜用Vl级管道系统的评价方法进行评定的管道系统。此等级管道系统的振动状况采用6.2给出的方法进行检页，采用7.3提供的准则进行评价。5.3 振动等级3(V3) 满足下述条件之一的管道系统为V3级:a) 响应特性不是简单管道梁模态的管道系统(如出现管壁振动); b) 根据经验反馈，已知由于部件设计、系统运行或系统设计的内在特性会经受明显瞬态工况，且未进行瞬态分析的管系:c) 运行期间已观测到明显的振动较大的管道，或者冈振动导致了支承失效的管道:d) 不宜用V2和Vl类管道评价方法进行评定的管道系统。此等级管道系统的振动状况采用6.3提供的

14、方法进行检查，采用7.4提供的准则进行评价。3 NB/T 20242-2013 6 振动试验方法6.1 f视栓查方法目;视检资方法适用于Vl级管道系统，Vl级管道系统不要求得到精确的振动结果。目视检责方法允许利用感官(如触摸来确定振动量级是否可接受。目视方法的目的是确认振动是可接受的。如果不能确定振动量级是否可接受，则用附录C、附录D或附录E所述的方法进行评估。运行况包括试验程序规定的稳态和各瞬态r况。6.2 振动速度/位移试.验苑法6.? 1 试验设备参考附录A选用适当的试验仪器，在管道系统上进行振动速度/位移测量，所用试验仪器应满足附录B的要求。对于瞬态振动速度/位移的测量，传感器应具有足

15、够的量程、精度和频率范围，以测量瞬态载荷F的管道响应。6.2.2 试验位置测量应在管道上目视最大位移点处和/或根据经验确定的最大位移点处进行，这通常对应最大速度点。也可以在管道上不同点对振动速度/位移进行测量，确定出最大振动速度/位移所在位置。在每一测点上，根据经验和现场具体情况，或沿管道圆周进行测量以确定最大振动速度/位移的方向，在该方向上进行最终测量。6.2.3 试验结果最大振动速度/位移从实测速度1&移时域信号中得到，应确保有足够长时间的信号，以保证统计精度，确保测量结果的可重复性和可靠性。对于稳态振动，要求得到管道的振动速度均方根值(v=)和最太振动速度峰值(17:;)1最末振动位移!

16、li每借(STZ勺。对于瞬态振动，要求得到特洁的最振动谏度峰值(v: )1最大振动位移峰值(15:;)。6.3 振动应蛮试验方法6.3.1 试验设备参考附录A选用适当的试验仪器，在管道系统上进行振动应变测量，所用试验仪器应满足附录B的要求。6.3.2 试验位置根据管系应力分析和类似系统的响应，可以确定管道系统的应变测点位置，测点位置一般应靠近可能发生最大应力部位。当测定管道的名义弯矩时，应变片应布置于非院力集中部忱。6.3.3 试验结果在管道测点处测得的应变，宜转换为主应力进行评定。转换时应考虑温度对弹性模型影响的修正。4 NB/T 20242-2013 7 管道振动评定7. 1 前提条件管道

17、振动等级评定基于F述前提条件:a) 振动引起的最大应力在弹性范罔内，因此不发生塑性循环失效:b) 在振动事件中如存在热瞬态效应，则其影响在管道系统设计评估中己考虑:c) 由压力波动引起的薄膜应力与由振动弯矩引起的应力相比很小，可不予考虑:d) 振动事件的疲劳使用因子对其他预期的瞬态工况所引起的累积使用肉子影响不明显。7.2 V1级管道系统的评定Vl级管道系统根据目视检责人员的经验戒简易仪器测量结果进行评定。Vl级管道系统的试验结果分为可接受和不可接受，评定方法如F:a) 振动水平太小而不能察觉，损坏的可能性判定为最小，管系可以接受，不需进一步的测量，但目视检查人员应关庄以下因素对管道振动应力的

18、影响:1) 与敏感设备的接近程度:2) 连接分支特性:3) 临近部件的支承能力;4) 运行的一些独有特性。b) 振动量级不可接受的管道系统，或无法判断所观察到的变形是否可接受的管道系统，阿根据1.3或7.4进行评估。7.3 V2级管道系统的评定V2级管道系统按附录C的振动速度判据进行评定，或者按附录D的振动位移判据进行评定。如果以振动速度判据进行评定，对于稳态振动，V2级管道系统宜按表1(不锈钢管道)和表2(碳钢管道的振动速度均方根值评定准则进行评定:对于瞬态振动，V2级管道系统直按表3(不锈钢管道)和表4(碳钢管道)的振动速度峰值评定准则进行评定，各分为三个振动安全性能等级za)优:b) 合

19、格:c) 进一步评估。表1、表2中的vZS(m/s)和表3、和中的V:立(皿/s)按附录C计算得到，除碳钢和不锈钢以外的其他材料管道，根据其交变院力疲劳曲线(S一的计算相应的v挝、VZZ值，并进行安全性能评定。值得注意的是，许用速度和应力之间的基本关系是假定振型为一阶振型时推导得到的。如果管道特征跨啊?自振频率与测到的振动优势频率之比小于或等于2.可用振动速度判据:如果比值大于2.不建议使用振动速度判据可使用振动位移判据)。如果以振动位移判据进行评定.V2级管道系统按表5的振动位移峰值评定准则进行评定，分为二个振动安全性能等级za) 合格:b) 进一步评估。和中的允许振动位移峰值52?按附录D

20、计算得到。5 NB/T 20242-2013 表1V2级不锈钢管道系统的振动速度均方根值评定准则评定准则(单位:mmls) 安全性能处理措施O:S v.:!S :S 7.21 优无一-一一7.21 vaRlMow S 进一步评估进行应力评价，见7.4表2V2级碳铜管道系统的振动速度均方根值评定准则评定准则(单位:mmls) 去舍性能处理措施ogv25 至3.68优无3.68 VaRllhoEwS 进一步评估进行向力评价，见7.4表3V:只级不锈钢管道系统的撮动速度峰值评定准则评定准则(单位:mmls 安食性能处理措施OV: 252 优无25202?gvZZ 合格无v回P回皿kVapE国gwk

21、进一步评估进行向力评价，见7.4表4V2级磁铜管道系统的振动速度峰值i乎在准则评定准则(单位:mmls) 安全性能处理措施OSv:;Sl?.9 优x 12.9 Sef 不合格应处理Soll 二Sa合格无瞬态振动Solt So 不合格应处理;:表6中Salt、S，J和岛的定义见附录E。8 减振措施当管系的稳态或瞬态振动超过第7章的评定准则时，应采取适当的减振措施减小振动应力至可接受水平。可能的减振措施包括:识别激振机理l!.lG振源，减小或消除激励源:修改结构或支承避开共振频率:增加阻尼:改变运行规程以消除不利的运行状况等。如果管道系统的减振措施的设计导致管道应力重新分布，阳在实施管道减振措施前

22、对减振措施设计的管道进行应力分析和评定，以满足设计规范要求。在减振措施实施后，应通过验证试验确定振动水平已满足，评定准则。7 N8/T 20242-2013 人1传感器A. 1. 1 加速度传感器附禄A(资料性附录)试验设备指南管道振动测量常用低频压电式传感器，对于有超低颇(0.5Hz)信号试验要求的管道系统，也可采用电容加速度传感器。管道测量中特别要重视温度对加速度传感器特性的影响:a) 任何情况F加速度传感器都不应在超过制造商规定的最高作温度环撞F使用tb) 传感器输出随温度的变化误差超过10%，需要棍据温度修正曲线进行修正。.1.2 捧度传感器速度传感器是用于直接测量速度丽设计的传感器。

23、它通常由一个可动的线圈喋磁块组成，输出电压正比于磁力线被可动部件切割的速率，也就是速度值。A.1.3 位移传感器管道测量中用于直接检测位移的传感器主要包括电涡流探头(或接近探头)、线性差动变压器式位移计(LVDT)、拉线式电位计等，都用于检测相对于同定点的位移。A. 1.4专用传感器对特定振动量的测量，可采用专用试验仪器(如激光振动测量仪等。AJ.5应变片用于管道振动测量的应变片通常包括焊接型和粘贴型，高温管道可使用焊接型应变片，它可用在核电厂所有温度及放射性的环境中。在测量过程中应避免可能遇到的问题，尤其是静应力测量。这些问题与温度补偿、委古结剂稳定性、仪器稳定性及温度、股射性、高温环境等有

24、关。使用者应具有足够的经验，利用不断发展的新技术来避 免这些潜在问题的发生。.2 电缆电缆屏蔽不良引起的噪声会影响由传感器获得的振动信号。在传感器与数据采集测量仪之间应使用低噪声电缆，且电缆院适合环境的预期温度。.3 i言号适调仪A. 3. 1 一般要求8 NB/T 20242-2013 信号适调仪应具有对陆的传感器要求的良好特征。对加速度传感器，由信号适调仪的积分电路或采集分析仪中的软件积分来获得速度和位移输出。增益的归一化是个和加速度传感器输出的灵敏系数联系在一起的重要特征，从而可以直接以工程单位读取数据。A.3.2 频率范围o Hz-300 Hz的频率范围可以覆盖所有管沽，振动情况。A.

25、3.3 量程范围包括传感器在内的测量系统应能测量O.254 mm/ s 2540 mm凡的速度范罔或O.00254 mm254 mm的位移范围。A.3.4滤波应具有低温、高通和带通滤波功能，以滤除超低频信号以及不需要的高频信号等。A.4 振动测量仪传感器输出的信号经过信号适调仪变换、放火、滤波等处理后，由振动测量仪将结果记录并显示出来。振动测量仪足以计算机为基础的，带有AID转换数采前端，支装有振动信号采集和分析处理软件的仪器。振动测量仪宜具布实时显示信号法形手1频谱、存储信号、同放信号并进行统计分析和颇谱分析等功能。便携式振动测量仪将信号适调仪和计算机、数采前端、测量分析软件集成在一起，便于

26、核电厂现场复杂环境的应肘。9 N8/T 20242-2013 日.t 典型的振动试验系统附录B(规范性附录)试验设备要求本附录提供满足Yl、Y2、Y3管道振动试验系统最低要求的试验设备与记录设备规范指南。附录A给出了典型振动试验系统的指南和注意事工页。在试验过程中，参照附录A选择适当的传感器、电缆、信号适调仪和测量仪组成振动试验系统。由于振动试验技术不断发展，本条不提供具体方法或技术，但不管采用何种方法采集数据，都应确保采集到的数据的准确性、可重复性。0.2 一般要求振动试验系统技术要求应写成书面文件，它可包括在试验说明书中，也可作为试验要求的参考。振动试验系统技术要求至少应包含如下内容za)

27、 功能描述:b) 设备清单(生产商，型号，产品系列号); c) 设备检定记录，具体要求见B.3;d) 设备使用说明书，包括使用的单位和满量程范围，测量精度应高于所测变量最大值的5%，测量量程范围应太子所测变量最大值的20%.测量频率响应范罔应高于最大或低于最小所测变量重要频率范围的1/2倍频程等。B.3位定振动试验系统中所有fy堪设备院具赞同家授权的法?计量部门出JL附有效捡定文件。B.4 重复性应证明振动试验系统具备前后一致性测量的能力，可在预调装置和标准试验台对儿个平稳的变量的连续测量来实现，连续测量的结果应符合振动试验系统规定的最小精度要求。重复性的验证也可与振动试验系统检定同时进行。8

28、.5 峰值和均方棋值测量振动试验系统应能得到真实的均方根值和零-峰值CO-Peak)测量结果。10 C.1 速度准则附录G(规范性附录)振动速度判据NB/T 20242-2013 本附录描述了管道系统的速度准则方法。用速度准则可以确定哪些管道系统需要作进a步的分析，推荐和7.3条一起应用。可接受的速度均方根值表达式为:v阳S=旦旦一些些. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (C. 1) QIIOW CoC)CS C2K2 可接受的速度峰值表达式为:v二三C4巴生坠J. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29、. . . . . . . . . . . (C.2) w.町C)CSC2K2 式中:13.4一一转换系数.mmJs/岛的:Co -一一计算振动速度均方根值的峰值因子，取Co等于3.5;C 一一补偿可能存在集中质量对特征管道影响的修正系数，根据国C.l取值:C:2一-AS脏规范中定义的应力系数，对太多数管道系统C二K4;C3 一-考虑管道流体质量和保温居材料质量影响的修正系数，按如F公式计算:WF WlNS ,112 C34.0+7+77).(C.3) 式中zw 一一单位长管道重量.kg/m; WF二一单位民管内介质重量，kg/m; 饵NS二单位长管道保温层重量.kelmo 注z旦司营造无保温

30、层且是宅的或介质为蒸汽时，(4等于1.0:如果流体质量和保温材料质量之和等于管道金属质量，C，:等于1.414.大多数情况下G小于1.5: C.j 一一考虑管道端部约束条件不是同定端和几何形状不是直管段的修正系数。对悬臂和简支梁管C.j=1.33.对等边Z形弯管C.j=0.74，对等边U形弯管C.j=0.83。综合考虑CIC4的影响，对L形和Z形管道C C.j最小等于0.15;对U形弯营C j C.j最小等于0.25;对于三维空间管道(不在一个平面内) C C.j最小等于0.29;对悬臂和I简单直梁管道CjC./最小等于0.30。一般取CC.j=0.15是保守的:Cj -_考虑管道响应优势频率

31、不同于管道特征的第一阶固有频率时的修正系数，对管道特征跨的第一阶固有频率除以测量频率的比值小fl.0时.Cj取1.0;当频率比值介于1.0-2.0之间时.Cj等于该比值:当频率比大于2.0时.C5在本标准无定义，不建议使用速度准则:Sel 一-Sel=O. 8S.，且是AS如伍BPVC-III规范中图1-9.1M、图1-9.2M中对应1011次循环的交变应力，使用者应注意考虑温度对弹性模量的影响:11 NB/T ?0?4?-2013 0.9 0.8 o. 7 口0.6在哥憾。.5可 0.4 O. 3 0.2 O. 1 。5 10 15 20 25 集中质量与管段质量的比值图C.1 集中最量影响

32、修正系数C.2 筛选速度准则值如果全部系数均采用保守值，可以得到任何管道形式的可接受的振动安全速度值。对于振动速度小于该值的管道不要求进一步的分析，振动速度超过该保守值的管道应力不一定超标，但需要进一步论证管道是否可以接受。下面的修正系数被认为是保守的，可用于绝大部分管道结构，只有极复杂的管道系统不能得到保守的结果。C1 C4 =0.15, C;K =4.0. C3=1.5, Cj=1.0。i主:ASME O S/G Part3中取Ct=O.15.(，=0.7.本标准根据参二号文献3J确定C，c，.最小等于O.15。对于不锈钢管道，取对应1011次循环的最大交变应力94MPa.则Sel=0.8

33、喇=75.2MPa: I = 0.15些f些旦=7.21mm / s . (C.剖由103.5 x 1.5 x 1.0 4 v雪=JJF一旦坐主主=25.2mm/s . (C.5) 皿即1.5x 1.0 4 对于碳钢管道，取对应1011次循环的最大变变应力48MPa，则Sel=0.8x48=38.4MPa: v.!. = ._0二15一.13.4 x 38.4 = 3.68mm I s . . . . . . . . . . . . . (C. 6) ow 3.5x 1.5x 1.0 4 v = 0.15 .13主兰坐:=:12.9mm/ s . (C.7) . allOW 1.5 x 1.0

34、 4 C.3 筛选振动速度值的应用不锈钢管道的振动速度均方根值7.21mmls (碳铜管道的振动速度均方根值3.68mm1s)可用于7.3条的评定准则。就振动应力而言，不锈钢管道系统的测量振动速度均方根值小子7.21mmls (碳钢管道的测量振动速度均方根值小于3.68mmls)可认为是安全的，不需要作进一步的分析，如果不锈钢管道系统的测量振动速度均方根值大于7.21mrnls (碳钢管道的测量振动速度均方根值大于3.68mmls) .则要求作进一步的分析，应考虑更精确的修正系数C1、C3、C4、Cj和应力系数C2岛，以便得到较准确的速度准则值，确定管道振动是否可以接受。12 D.1 位移法的

35、院吨般要求附录D(规范性附录)振动位移判据N/T 20242-2013 本附录简化的位移评定方法要求在管系有代表性的点上确定位移，管道系统将被划分成D.3条规定的具有适当或保守边界的振动特征跨。也可依据附录E的交变rv.力强度判据准则采用其他的方法确定位移限值。位移测量将利用手持0z临时安装的传感器。例如，利用加速度传感器，速度和lv.移可通过加速度积分获得。推荐确定响0l频率和它们的相关振幅，以辅助验证选择的特征跨模型的特性和确定振源。沿管线测量以确定位移峰值点和最小位移的iJ点。这屿.w点可确定特征跨长度，W点般出现在约束点，也可能出现在民跨管的约束点间，由本附求图D.l图D.8提供的图或

36、曲线确定变形限值。对些典型安装，这些固和曲线定义的位移限筐与跨长、管往相关。对于承受瞬态载荷的管道，预先完成承受预期瞬态载荷的管道功力分析并获得管系动力响应。而且与试验测得的响应相比，分析结果应保守。测量在选择点t的动力响限，然后比较管系测得的响应与分析的响用。若分析响应大于测量响州，贝Ij系统的振动响应可以接受:若分析响应小子测量响应，两.根据测量响应进行进一步的分析确定管道振动的可接受性。D.2 位移限值管系振动位移限值依赖于材料、几何条件等多个变量组合。处理该复杂问题的一种方法是将管系划分为可易于确定和模拟的特征跨。位移测量可保守地检验由特征跨计算出的允许位移限值，根据D.3给出的计算允

37、许位移限值特征跨的详细分类，确定特征跨长度l(mm)、形状系数Ef管外梧岛(mm)就可计算位移限值。可接受的位移单峰值(单位mm)表也式为:S.KL2 671阳=ueu. (D. 1) 9907 x C2K2Do 式中z9907 -一转换系数，MPa; C品一-ASME规范中定义的应力系数:5./ -5.,=0.8S, SA是ASMEBPVC-III规范中图1-9. H!、图1-9. 2M中对应10次循环的交变应力。D. 3 特征跨模型为有助于确定用于求得许用位移限值的合适的特征跨，建议检责测得的位移数据。特征跨按其约束主要分为两类:一端自由的单端约束为第类:双端约束为第二二类。而这两类义可分

38、为单跨和用900弯管连接的现跨组合。如图D.l所示，在弯管平面内和平面外测量位移。为保守地计算许用位移限值，假定管道约束点的转动被固定。F面给出了基本特征跨的概况。对于在F面没有包括的结构形式，只要保持相当的保守性，用户可确定保守的K系数。13 NB/T 20242-2013 a) 单端约束:悬臂单跨(图D.3) ;悬臂跨-弯管一直跨，弯管平面内位移，跨端臼由(图D.4)，跨端导向(图D.5)。b) 双端约束:单跨(图D.2);直跨-弯管一直跨，在约束点和民跨弯管之间测量弯管平面外最大位移，短跨与七二跨之比小于0.5(国D.6.形状系数K见图D.8)，在长跨与弯管交点处测量弯管平面外最大位移，

39、短跨与长跨之比在0.5和1.0之间(图D.7，系数K见图D.8)。管道和勾管切线平面外位移生3 是圈O.1 在管道和弯管交接面上的位移到j量特征跨L_3 1 i尘EZ气;iJf由一A比，-f;已因D.2 单跨位移到，I量也由一二士iK=O.027I BF丁jJl征跨i 图0.3悬霄跨位移测量14 平面内位移6、, EE-aAea , -nu-9J一-m一-h一也、 、 、特征跨t 图0.4悬臂亘跨一弯管平面内立移测量在/j、j1(.0.012! 一_.l!L导向生图0.5悬臂直跨弯管导向平面内位移测量金生20.5这。.0:3。.02。.01。0.2 。.4La t.1 。.6。.8国D.8直跨

40、一弯管平面剑、结构系数与跨度比1.0 E. 1 稳态振动附录E(规范性附录)变变应力强度判据NB/T 20242-2013 最大交变应力强度Soll应小Y-F面定义的限值。a) 对ASME1级管系zC. K SaJt =牛:1.M SeJ . (E. 1) Z . 式中zC一-ASME定义的二次应力系数:K一-ASME定义的局部应力系数:M一-峰值弯矩:z -一-截面模量:Sel一-5.1=0.8SA.品为ASMEBPVC-田规范中图1-9. 1M、图1-9. 2M中对应1011次循环的交变应力，使用者应注意考虑温度对弹性模量的影响:b) 对ASME2、3级管系和ASMEB31管系z式中zCK

41、一一-C2K2=2i; i-应力增强系数。C.K. Sall =专lMSel. (E.2) 若试验过程中发现有预先管道分析未考虑到的显著振动水平J屯考虑修改设计技术规格书以重新验证实际振动镜前F管道的强度。E.2 瞬态振动最大交变应力强度应小于下面定义的限值。在确定允许的最大交变应力强度之前，应估算预期的最大的等效振动循环次数fl.a) 对AS阻1级管道，最大交变应力强度小于设计基准要求的限值。如果设计基准中预先考虑瞬态事件，事件应进行评估，剩余因子定义如下:Uv =1-U . (E.3) 式中zlj-一累积使用因子，由ASME1级管道分析中不考虑振动载荷的累积使用肉子，允许最大等效循环次数:

42、Nv = _!_ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (E.4) Uv 最大交变应力强度品，应小子5.此处s.为使用刷欠对应的允许的交变应力值，由ASMEBPVC-llI 规范中图1-9. 1M、图1-9. 2M中曲线确定。17 NB/T ?024?-2013 对预先未分析过的和不适合单独估算载荷的瞬态振动，则根据ASMEBPVC-III规范的要求，进行新的疲劳分析。b) 对崎岖2、3级以及崎岖B31管系，应力评定与E.1中b)要求一致。另一种方法是采用ASMEBPVC-ill规范来进行瞬态振动应力评价

43、。18 N/T 20242-2013 附录F(资抖性附录)稳态和瞬态振动的精确验证方法F. 1 概述当系统的部分属于V3级管道系统，或当7.2和7.3的方法不适用或过于保守时，可用附录描述的方法进行评价。而当系统的动力学特性表明，系统振动主要是由大型设备(如泵、热交换器等)的激励引起时，本条方法也是适用的。本验证方法的主要目标就是通过测量管道系统的振动特性和振动响应精确估计系统的振动向力。F.2和F.3分别给出了应用本附求验证方法的两种可行技术和相关要求。F.2 加速度/位移晌应测试技术及评估F.2.1 振动特性试验该方法要求从试验数据识刷出管道的固有频率和l模态。在现场条件许可、管道未运行时

44、可采用敲击法激励管道进行模态试验，在管道运行时可采用具有运行模态分析功能的软件识别管道的固有频率和模态。F.2.2 晌应测试和数据处理管系上周布置足够的传感器来测量管道的振动加速度/位移，一般包括管道支承处、特征跨的最大振动位移处。日的是提供管道振动应力计算的输入载荷。F.2.3 分靳方法和应力评价管后，有限元计算模型自到的主主模态频率和振型lj现场振动特性试验得到的结果JIl合奥地吻合，以保证振动应力响应计算模型是有效的。对于主要是由管道支承处的振动传递引起的管道振动，将测量得到的管道支承处加速度进行响应谱转换，输入管道模型计算其振动向力。对于振动激励来源不明确的管道振动，将同步并行采集得到的管道各点的振动位移时程作为载荷，输入管道模型计算其振动应力，将计算的管道振动应力结果根据附录E的验收准则进行评价。F.3 应力测试技术及评估在稳态或瞬态振动下，用应变片直接获得管道系统的振动应力。本条概述应变片使用的一般要求。附录A给出了在制定试验技术规格节前使用应变片的一些注意事项。F. 3.1 一般要求在预计出现最大应力点附近的直管上安装足够的应变片。当用于确定名义弯矩时，应变片应远离应力集中点。F. 3. 2 测量晌肢的评估19 阳/T2024