核电站用泵的抗震分析

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大连大学 二、地震的输入及抗震分析要求

地震输入其实就是确定地震时设备所在标高楼层图1 楼层反应谱

地震谱通常分为O B E(运行基准地震楼层反应

【摘 要】析的重视。

【关键词】分析

一、前言

加”——“A

醒核电站一定要重视设备的抗震性能。

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谱)和S S E(安全停堆地震楼层反应谱),或者叫S L1(运行安全地震楼层反应谱)和S L2(极限安全地震楼层反应谱)。谱线中有将X 、Y 、Z 方向分别描述的,也有在一张谱线中体现的。每张谱线通常会包含五条阻尼曲线,分别为临界阻尼的2%、4%、5%、7%和10% 。对于泵产品O B E的阻尼比值通常是临界阻尼的2%,而SSE的响应值小于或等于OBE的2倍。

抗震分析的目的在于证明泵设备在O B E和S S E地震期间或之后,能保证结构完整性,包括承压边界完整性以及泵的可运行性。通常要求如下分析。

1)承压部件即泵壳及轴承座部件的完整性。2)泵支撑件和连接螺栓以及地脚螺栓满足强度要求。3)在运行工况、地震和最大接管载荷共同作用下,保持可运行性,在转动件与静止件之间的相对变形应小于它们之间的间隙,不影响运转。

抗震分析也可以帮助分析泵壳承压边界应力分布、泵转子系统应力分布、泵体、轴承箱和底座的抗震分析等。从这个角度理解抗震分析可以作为设计验证的一种方法。

三、抗震分析程序、机构和方法

国内目前采用的抗震分析都是通过计算机模拟实体进行有限元分析,而多数泵制造厂没有该方面的程序或者程序不够权威或专业,所以只能求助于各大科研院所和核电设计院。仅以清华大学为例,根据泵厂提供的设备设计制造图样,采用三维C A D软件建立泵的几何模型,在MSC.Patran软件中建立泵的有限元分析模型,采用MSC.Nastran有限元程序进行抗震分析,并根据分析结果来校验泵各部位是否满足上述抗震要求。M S C.Nastran和MSC.Patran均是当前国际上比较权威的结构分析软件,被我国相关审查机关所认可。早期也用Super S A P w i n d o w s,它是美国A L G O R公司开发的一个结构分析程序。

四、分析过程

1.计算模型的建立

利用有限元分析程序进行分析首先要构建模型,建造的模型要与程序中的数学基础相符合,规定的假设条件尽可能与真实设备结构相近,模型的单元划分要合理。根据泵体、轴承箱和底座的几何结构特点,将其简

化成若干集中质量单元、梁单元和实体单元,然后建模。以大连苏尔寿泵及压缩机有限公司承制的设备冷却水泵为例,将叶轮、耐磨板和连轴器等作为集中质量处理;泵体、轴承箱在同一轴线上,泵轴用梁单元来模拟;泵体、轴承箱和底座都用实体单元描述。实体网格采用10节点4面体单元,包含泵体、出入口法兰、轴承箱和底座。泵体内水的质量被平均分配到泵体上。泵轴上相连的部件按照相应的集中质量表示,整个模型共有2个质量单元,54个梁单元,171 839个实体单元,300 044个节点。另外在两个法兰上还有两个多点约束单元,用于向法兰施加接管载荷中的3个力矩。有限元网格模型如图2所示。

图2 有限元网格模型

2.模态分析

抗震计算的第一步是对结构进行模态分析,以了解结构的基本动力学特性。对上面描述的有限元模型进行模态分析,得到其前5阶或10阶固有频率和各震形图。卧式泵结构简单,壳体等部件通常其基频(最低共振频率)高于截断频率 (其值通常接近33H z),可认为其是刚性的;而立式泵的结构复杂,常有较大的偏心质量,固有频率较低,不能假设它们是刚性的。泵的1阶固有频率大于截断频率,振型图为整体振型,可判定其为刚性设备, 根据核安全法规H A F0215,对刚性设备进行抗震分析时可以采用等效静力法。

按照楼层反应谱,读取零周期时X 、Y 、Z 方向的加速度。进行地震分析时,将3个方向的加速度乘以安全系数1.5后,以惯性力方式加载在质心。

3.材料特性、应力极限准则和载荷组合

核电站用泵的各部件的材料的力学性能参数不

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能直接被取用,要按照根据A S M E—Ⅲ—1附录或者RCC—M—附录ZIII300相关规定选用,以核安全三级泵为例材料的许用应力S 应取下列数值中的最小值。

1)室温下规定的最小抗拉强度的1/4。2)设计温度下抗拉强度的1/4。3)室温下规定的最小屈服强度的2/3。4)设计温度下屈服强度的90%(奥氏体钢)。5)设计温度下屈服强度的2/3(碳钢和低合金钢)。

而应力评价准则也应该按A S M E—Ⅲ—1—N D或R C C—M C3383中相关规定执行,以核安全三级泵为例材料的应力极限准则见表1。

表1 材料的应力极限准

注:σm 为总体薄膜应力或者一次薄膜应力;σb 为弯曲应力。

不难看出O及A级是最安全的。而设备的载荷有多种组合,不同的组合对应上述不同级别的应力极限,这在买方的设备采购技术规格书中根据设备的抗震类别会有明确的规定。作抗震分析时通常是选用最苛刻的载荷组合计算,而采用最安全的应力极限等级评定,既简化分析过程,同时分析结果更安全。

4.分析结果

经过上述的准备,有限元分析程序能够得出形象

直观的应力分析结果(如图3)和变形结果(如图4),既有整体的分析结果,也有零部件的分析结果,能完全覆盖前面抗震分析要求的内容,图片量很大,这里仅截取两图来说明分析结果的输出形式。

图4 变形分布图

五、分析结论及抗震分析的包络

根据上面的结果和应力极限准则,不难得出抗震分析的结论。当结论为不合格时也能判断出应该在何部位补强,进行补强设计后刷新模型再进行有限元分析,直至得到合格的结论。

经过抗震试验或分析验证后的产品,再重新提供给其他买方时可以通过抗震分析包络的方法来证明其适用性。

参考书目

[1]核工业标准化研究所.RCC—M.1册[S]. 北京:中国标准出版社,2000.

[2]核工业标准化研究所.RCC—M.2册[S]. 北京:中国标准出版社,2000.

[3]ASME锅炉及压力容器委员会材料分委会. ASME—III—I—附录[S]. 中国《ASME 规范产品》协作网,译. 北京:石油工业出版社,2001.

[4] ASME锅炉及压力容器委员会材料分委会. ASME—III.ND分卷[S]. 中国《ASME 规范产品》协作网,译. 北京:石油工业出版社,2001.

O及A级应力限值σm ≤1.0S σm +σb ≤1.5S B级应力限值

σm ≤1.1S σm +σb ≤1.65S C级应力限值

σm ≤1.5S σm +σb ≤1.8S D级应力限值

σm ≤2.0S σm +σb ≤2.4S

图3 应力分布图

核电厂通用机械设备之泵篇

核电厂通用机械设备之泵篇 一泵的概述 泵是将原动机的机械能转换成液体的压力能和动能从而实现流体定向运输的动力设备。泵在现代核电长的运行过程中,占有相当重要的位置,它是核电厂中应用较多的动力机械设备。在核电厂一、二回路及其核辅助系统和非核辅助系统中,只要有液体输送的地方,就离不开泵,泵所输送的液体有水、化学溶液、药剂、油类以及液态金属等。 如反应堆冷却剂回路的主泵、蒸汽回路中的主给水泵、凝结水泵、循环冷却水系统的循环冷却泵以及核与非核辅助系统的高、低压安注泵、上充泵、安全喷淋泵、辅助给水泵、设备冷却水、废液输送泵、核岛重要生水泵、常规岛冷却水泵、分离段疏水泵、辅助冷却水泵、主油泵、润滑油泵、生活上水泵等等。核电厂二回路如图一所示。 图一:核电厂二回路示意图 二核电站最常用泵的分类 与其他工业用泵一样,核电站最常用的泵按工作原理分类有叶片泵、容积泵和其它类型的泵,分述如下: 1.叶片泵: (1)离心泵:液体流出叶轮的方向与主轴垂直,或装有离心式叶轮的泵。 ①单极离心泵:单吸式离心泵;双吸式离心泵 ②多级离心泵 在田湾核电站中,这类多级泵有安全壳喷淋泵(低压安注泵,余热排除泵)、高压安注泵、大流量上充泵(转子芯包如图二所示)、主给水泵、辅助给水泵、凝结水泵以及蒸汽发生器排污泵等等。

图二:大流量上充泵的多级转子芯包 (2)轴流泵(固定叶片;可调叶片):液体流出叶轮的方向与主轴平行,或装有轴流式叶轮的泵。 (3)混流泵(蜗壳式;导叶式):液体流出叶轮的方向与主轴不垂直也不平行,或装混流式叶轮的泵。可作为大容量机组的循环水泵。 (4)旋涡泵:是一种特殊类型的离心泵,叶轮是一个圆盘,四周铣有凹槽的叶片成辐射状排列。 (5)屏蔽泵(离心泵的一种):在压水堆的冷却剂主循环泵即为屏蔽泵。 2.容积泵 (1)往复泵:活塞泵、隔膜泵、软管泵等 (2)回转泵:齿轮泵、滑片泵、螺杆泵等 3.其它类型的泵 (1)喷射泵 (2)真空泵 三泵的主要部件 下面以最常见的离心泵为例介绍泵的主要部件。离心泵的主要部件有叶轮、吸入室、 压出室、导叶、密封装置和泵轴等。可在图三中找到相应的主要部件。

油田检泵维护原因和预防

油田检泵维护原因和预防 人类在第二次工业革命中发现了石油,当时石油的储存量和开采量都相对较小。但是随着21世纪以来,由于人类生产生活的需要,石油资源被大量的开采,石油资源已经渐渐的枯竭,我国石油更是如此。我国石油的大部分是依赖于国外进口,对国际市场油价的依存性过高,已然给我国的石油环境带来了相当大的隐患。本文从油田检泵维护这一角度入手,论证出油田检泵维护的必要性及意义。 标签:油田;石油开采;检泵;维修;保养 石油素来被誉为“工业的血液”,在工业生产生活中的多个方面均有应用。比如说我们现实生活中使用的塑料、合成橡胶或者合成纤维,均需要石油作为其中的原材料才能生产出来。再比如说,随着我国交通基础设施建设的不断完善,我国的私家车数量不断变多,而石油中提炼出来的汽油、柴油、润滑油等都是汽车等所需要的,虽说很多汽车已经开始使用太阳能或者电力,但是就目前而言,石油还是最常见、应用最广泛的动力能源。为了保证中国石油的自给自足,我国油田基本上都是二十四小时无间隙工作的,相应的抽油泵也必然跟着整个石油集输系统不间歇的运转。在这样的实际情况下,如何保证油田检泵维护的工作质量变得尤为重要。 1 油田检泵的必要性 自改革开放以来,我国经济发展迅速,综合国力显著增强。油田作为中国能源体系中重要的“生产单位”之一,在“十一五”、“十二五”期间得到了相当大的发展。目前,我国的油田基本上实现了工业化生产操作,油田集输系统也渐渐的开始向智能化、系统化的方向发展,基本上已经实现了二十四小时全年无休的生产状况。随着油田集输系统二十四小时无休运转以来,我国石油的供应及时率显著提高,相应的石油产量和质量也有了明显的进步。随着国际形式的越来越复杂,如何让实现我国石油的自给自足已经迫在眉睫。石油集输系统的稳定性实施实现我国石油产量稳增稳长的基础前提,相应的,石油集输系统网络中的其他机器设备的运作也要保证稳定的运行,比如说抽油泵。 在现实生活中,油田检泵是相当重要的一项检查工作。抽油泵的运行好坏直接关系到采油量的高低,直接决定了石油源头的开采情况,对整个油田的运作具有深远的影响。定期合理的检泵既可以保证抽油泵的正常运行,保证石油开采的速度,还可以及时发现石油开采中设备存在的问题,有利于抽油泵的及时维修和保养,有利于油田固定资产的维护和保值,延长抽油泵的使用年限。总而言之,油田检泵不管是对油田本身,还是对机器本身,都具有相当大的意义,直接影响到石油的开采速率和集输效率,一定要基于足够的重视。 2 油田检泵的维护原因 油田检泵的维护原因主要有两个方面,第一就是设备的正常老化和折旧,第

核电用泵振动问题

核电用泵振动问题 针对核电站泵类设备存在的振动问题进行原因分析,按泵组设计、制造与安装、外部因素三方面进行总结并提出解决方案。结果表明,泵组设计合理、生产制造无缺陷,并且设备安装满足要求,运行工况与设计工况相吻合,可以减轻泵组振动。对频谱分析法解决振动问题进行介绍,合理利用可有利于振动问题的解决。 标签:振动;泵;设计 Abstract:Based on the analysis of the vibration problems of pump equipment in nuclear power plant,the paper summarizes the pump group design,manufacture and installation and external factors,and puts forward the solutions. The results show that the pump group has reasonable design,no defects in production and manufacture,and the installation of the equipment meets the requirements,and the operating conditions are consistent with the design conditions,which can reduce the vibration of the pump group. The paper introduces how to solve the vibration problem by spectrum analysis,and the reasonable utilization can be helpful to solve the vibration problem. Keywords:vibration;pump;design 1 概述 根據各国能源结构调整要求,核电建设迎来新发展。核能属于清洁能源,相对于传统火电,不会向大气中排放污染物质造成空气污染,无碳排放不会加重温室效应;相对于其他清洁能源有能量密度高、运营成本低、不受季节和气候影响等优点,能以额定功率长期稳定运行,满足基荷电源可靠、经济、充足和清洁四大要求,是能够替代化石能源基荷电源的最佳选择。 核电站泵类设备包括核安全级与非安全级,泵的型式包括离心泵、屏蔽泵、容积式泵等,两个机组共计200余台。核电建设严格按项目三级进度计划执行,安装调试时间短,而泵类设备在现场调试问题多,尤其是振动问题原因复杂,不易解决。核电站部分泵无备用泵,振动过大不仅影响运行工况及泵组寿命,如需停泵检修,甚至会影响核电站的效益与安全,所以泵组可靠稳定运行尤为重要。本文对核电用泵振动问题普遍原因进行分析并提出解决方案。 2 振动级别及判定方法 泵类设备技术规格书对振动要求一般引用ISO 10816-1《在非旋转部件上测量评价机器的振动》与JB/T 8097《泵的振动测量与评价方法》,通过泵组中心高与转速确定类别,根据类别和振动级别(一般要求B级)确定振动考核值。振动指标一般为振速,部分设备考核振速及振幅。核电泵类设备一般考核全流量的

核电站用泵的抗震分析

https://www.360docs.net/doc/527915743.html, 2009年 第9期 通用机械 64 GM in Electric Power 大连大学 二、地震的输入及抗震分析要求 地震输入其实就是确定地震时设备所在标高楼层图1 楼层反应谱 地震谱通常分为O B E(运行基准地震楼层反应 【摘 要】析的重视。 【关键词】分析 一、前言 加”——“A 醒核电站一定要重视设备的抗震性能。

2009年 第9期 https://www.360docs.net/doc/527915743.html, 65 通用机械 GM in Electric Power 谱)和S S E(安全停堆地震楼层反应谱),或者叫S L1(运行安全地震楼层反应谱)和S L2(极限安全地震楼层反应谱)。谱线中有将X 、Y 、Z 方向分别描述的,也有在一张谱线中体现的。每张谱线通常会包含五条阻尼曲线,分别为临界阻尼的2%、4%、5%、7%和10% 。对于泵产品O B E的阻尼比值通常是临界阻尼的2%,而SSE的响应值小于或等于OBE的2倍。 抗震分析的目的在于证明泵设备在O B E和S S E地震期间或之后,能保证结构完整性,包括承压边界完整性以及泵的可运行性。通常要求如下分析。 1)承压部件即泵壳及轴承座部件的完整性。2)泵支撑件和连接螺栓以及地脚螺栓满足强度要求。3)在运行工况、地震和最大接管载荷共同作用下,保持可运行性,在转动件与静止件之间的相对变形应小于它们之间的间隙,不影响运转。 抗震分析也可以帮助分析泵壳承压边界应力分布、泵转子系统应力分布、泵体、轴承箱和底座的抗震分析等。从这个角度理解抗震分析可以作为设计验证的一种方法。 三、抗震分析程序、机构和方法 国内目前采用的抗震分析都是通过计算机模拟实体进行有限元分析,而多数泵制造厂没有该方面的程序或者程序不够权威或专业,所以只能求助于各大科研院所和核电设计院。仅以清华大学为例,根据泵厂提供的设备设计制造图样,采用三维C A D软件建立泵的几何模型,在MSC.Patran软件中建立泵的有限元分析模型,采用MSC.Nastran有限元程序进行抗震分析,并根据分析结果来校验泵各部位是否满足上述抗震要求。M S C.Nastran和MSC.Patran均是当前国际上比较权威的结构分析软件,被我国相关审查机关所认可。早期也用Super S A P w i n d o w s,它是美国A L G O R公司开发的一个结构分析程序。 四、分析过程 1.计算模型的建立 利用有限元分析程序进行分析首先要构建模型,建造的模型要与程序中的数学基础相符合,规定的假设条件尽可能与真实设备结构相近,模型的单元划分要合理。根据泵体、轴承箱和底座的几何结构特点,将其简 化成若干集中质量单元、梁单元和实体单元,然后建模。以大连苏尔寿泵及压缩机有限公司承制的设备冷却水泵为例,将叶轮、耐磨板和连轴器等作为集中质量处理;泵体、轴承箱在同一轴线上,泵轴用梁单元来模拟;泵体、轴承箱和底座都用实体单元描述。实体网格采用10节点4面体单元,包含泵体、出入口法兰、轴承箱和底座。泵体内水的质量被平均分配到泵体上。泵轴上相连的部件按照相应的集中质量表示,整个模型共有2个质量单元,54个梁单元,171 839个实体单元,300 044个节点。另外在两个法兰上还有两个多点约束单元,用于向法兰施加接管载荷中的3个力矩。有限元网格模型如图2所示。 图2 有限元网格模型 2.模态分析 抗震计算的第一步是对结构进行模态分析,以了解结构的基本动力学特性。对上面描述的有限元模型进行模态分析,得到其前5阶或10阶固有频率和各震形图。卧式泵结构简单,壳体等部件通常其基频(最低共振频率)高于截断频率 (其值通常接近33H z),可认为其是刚性的;而立式泵的结构复杂,常有较大的偏心质量,固有频率较低,不能假设它们是刚性的。泵的1阶固有频率大于截断频率,振型图为整体振型,可判定其为刚性设备, 根据核安全法规H A F0215,对刚性设备进行抗震分析时可以采用等效静力法。 按照楼层反应谱,读取零周期时X 、Y 、Z 方向的加速度。进行地震分析时,将3个方向的加速度乘以安全系数1.5后,以惯性力方式加载在质心。 3.材料特性、应力极限准则和载荷组合 核电站用泵的各部件的材料的力学性能参数不

地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述

地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述 摘要:随着人口的在激增以及经济的发展,人们的需求也开始狂飙式的增长。然而,城市的空间有限,地面空间已经被充分利用,人们的视线开始转为地下,地下结构的开发缓解了城市的地面压力。然而,由于地下结构的抗震技术的发展还并不成熟,在地震后,往往会造成地下结构的损坏甚至直接丧失继续工作的能力,给人们的财产安全带来威胁,影响人们的正常生活。因此在此文中对地下结构的震害形式以及近年来地下结构抗震分析的研究成果进行展示。以加深对地下结构震害的了解,并引起人们对地下结构抗震减震的重视。 关键词:地下结构抗震,震害形式,抗震分析,抗震减震 0 引言 地震是自然界自然界一种常见的自然灾害,地球上每年约发生500多万次地震,即每天要发生上万次地震。其中绝大多数太小或太远以至于人们感觉不到。真正能对人类造成严重危害的地震大约有一二十次,能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。然而,这种地震不仅仅会给损害人们的财产安全,更有甚者会威胁到生命安全。 以往的抗震研究主要集中在地上建筑。认为地下结构受到的外界环境较少,各方向约束较多,刚度较大,且高度较小,加之过去地下结构的建设规模相对较少,地下结构受地震作用引起的结构的严重破坏的相关资料也较少,因此地下结构的工程抗震研究及设计长期未得到足够的重视。 1923年日本关东大地震(M8.2),震区内116座铁路隧道,有82座受到破坏;1952 年美国加州克恩郡地震(M7.6),造成南太平洋铁路的四座隧道损坏严重;1976年唐山地震(M7.8),唐山市给水系统完全瘫痪,秦京输油管道发生五处破坏;1978年日本伊豆尾岛地震(M7.0)震后出现了横贯隧道的断裂,隧道衬砌出现了一系列的破坏;特别是1995年日本阪神大地震(M7.2)中,神户市及阪神地区几座城市的供水系统和污水排放系统受到严重破坏,其中神户市供系统完全破坏,并基本丧失功能。神户市部分地铁车站和区间隧道受到不同程度的破坏,其中大开站最为严重,一半以上的中柱完全倒塌,导致顶板坍塌和上覆土层大量沉降,最大沉降量达2.5m。 地震对地下结构造成大规模破坏的同时,地震对地下结构的安全性构成的威胁也开始引起了人们的重视,地下结构工程抗震从业者在震后获取了大量的地震动作用在地下结构上产生的动力特性及影响结构动 力响应的影响因素等宝贵资料,对地下结构工程抗震减震领域的发展具有极大的推动作用。 近年来,关于地下结构的工程抗震分析方法的文献大量涌现。学者从不同角度对地下结构抗震进行阐述,并且有不少理论转化为工程技术,在工程实践中得到了论证。笔者试图综合前人的研究成果,在本文中简要介绍地下结构在地震作用下的破坏形式以及地下结构抗震分析方法,以便加深对地下结构工程抗震的了解,也可增加人们对地下结构工程抗震的重视程度。 1 地下结构震害 由于所处环境、约束情况等的差异,地下结构的破坏形式与结构破坏的影响因素与地上结构有很多不同之处。 1.1 地下结构震害形式 以下以日本阪神地震为主要对象,结合其他地震造成的震害,总结了地铁车站、地下管道、地下隧道的主要震害形式。

核电站泵类设备零部件质保分级管理

核电站泵类设备零部件质保分级管理 核电站由多个复杂的系统构成,是最复杂的民用工程之一,是庞大的系统工程。系统内设备的稳定运行、协同作用实现了系统的功能,从而实现核电站的安全性、可靠性及经济性。不同设备对于系统的作用不同,实现的功能不同,对核安全和可用率的贡献不同。设备内所含零部件对于设备的可靠、高效运行的作用亦有轻重之分,对于无需重点关注的零部件投入过多人力、物力进行质量控制,势必对计划进度和成本造成不利影响,并且使需要重点关注的零部件因资源、精力有限,而未能得到足够的重视,对保障设备质量及功能造成不利影响。根据零部件的不同功能,划分相应的质保分级,实施不同的质量控制,是确保以合理的成本实现预定的质量水平,满足预定工期、进度要求的关键,是实现核电设备安全、可靠运行的前提和基础。 本文对核电站泵类设备的零部件质保分级管理进行研究,重点阐述泵类设备零部件的质保分级原则、分级方法、及相应管理活动的实施方法。希望对设备零部件的分级管理起到借鉴作用,使核电质保体系更为完善。 一、质保分级的概念和类别 设备的质保等级可根据设备本身对核电站的安全或可用率的影响进行划分,一旦设备是核安全相关物项还是可用率相关物项确定后,零部件的质保等级就没必要按照核安全和可用率进行划分了,仅需根据零部件对设备在安全和运行上的重要性;设计、制造、安装、调试及运行过程中所用工艺的复杂性及可更换性;技术的成熟性;供应商自身情况(如制造经验、制造成熟性、制造质量史、标准化程度及自身管理制度等)等进行划分。一般零部件的质保等级可分为质保一级、质保二级、质保三级及无质保等级四类,表示方法可因各核电站、制造厂的质保体系而异。 二、零部件质保分级的方法

软管泵在核电厂中的应用.docx

软管泵在核电厂中的应用 本文针对中核核电运行管理有限公司三厂的RSW(海水冷却水系统)的出口取样系统在运行中出现的问题进行分析,并提出了解决方案,运用软管泵对系统进行优化,使系统能够实现其设计功能,并可靠连续的运行。 1.RSW出口取样系统概述 RSW的出口取样系统功能是对RSW(Raw Service Water System海水冷却水系统)出口排水总管中的海水进行连续取样。 2.系统运行中出现的问题 RSW出口取样系统自投入运行以来出现很多次故障,由于设计问题和设备故障导致系统功能不能实现。 2.1.取样循环泵P7在低潮位时运行不可靠,不能稳定的从RSW出口排水总管中把水抽到P7入口管线,这样就不能为计量泵P8提供取样流。 2.2.取样循环泵P7运行时出口压力过大,导致计量泵P8进出口联通,P8失去流量调节能力,出口流量过大。 2.3.我厂的海水泥沙含量过大,导致设备故障频发,通过对P8解体检查发现P8内部被淤泥堵死。 3.RSW出口取样系统变更 为了解决RSW出口取样系统存在的问题,要对RSW出口取样系统进行变更。

对取样循环泵进行重新选型。要选择高吸程,低扬程并且耐腐蚀,不易被泥沙淤堵的取样循环泵。经过调研,选择新型的软管泵作为取样循环泵。 软管泵转子转动时转子上突出的闸瓦通过转子的旋转运动压缩软管,迫使液体通过软管。闸瓦转过一定角度之后,软管会由于其材料所具有的机械性能而立即恢复形状。这样通过转子连续的转动将液体吸入软管。当转子转过180°时,第二个闸瓦会接着压缩软管。由于 转子的连续转动,不仅会吸入新的液体,而且闸瓦还会将已有的液体压出。当第一个闸瓦离开软管时,第二个闸瓦已经将泵软管关闭,防止液体回流。这种排液方法也称为“正向排液原理”。 这种软管泵具有吸程大、扬程低、耐腐蚀、不易堵塞的优点。同时,软管泵出口的流量恒定,可以同时替代计量泵的功能。选择软管泵作为取样循环泵,将计量泵拆除。 为了消除海水潮位对进入取样罐TK6的流量的影响,在软管泵后增加一个微型的软管泵,用这个微型软管泵维持进入取样罐TK6的流量恒定。 采用微型软管泵维持进入取样罐TK6的流量恒定。这种方法简单,对系统的管线变更较小,易于实现,同时,选取出口设计流量在1L/h 的微型流量泵,可以将取样罐入口隔离阀V4302全开,不用将其节流,这样避免阀门开度过小时泥沙淤积。增加微型软管泵后,不论在高潮位还是低潮位,同一转速下,取样罐入口流量基本保持恒定,达到设计要求。

浅析核电主泵的发展以及各代主泵的特点

浅析核电主泵的发展以及各代主泵的特点 摘要:本文简要介绍了核电站主泵的发展以及各代主泵的优缺点,包括新型三代核电屏蔽式主泵的主要特点。 关键词:核电主泵屏蔽 引言 从1954年前苏联成功建成世界第一座5兆瓦的实验性核电站到现在100万千瓦的先进压水堆核电站,民用核电站已经发展了三代。虽然其设计理念和电站结构都有很大的改动,但作为核电站心脏的主泵,其核心设备的地位一直未曾动摇。 1.二代主泵的特点 一代核电站为实验堆,本文暂且不论。在商用核电站中,从二代到二代加的核电站机组,都是采用带轴封的单级离心主泵。以秦山二期100D主泵为例,该主泵从西班牙ENSA采购,是一台立式带飞轮的单级离心泵。 该主泵的轴封采用串联的三级密封,第一层密封为可控液膜密封,第二层为压力平衡摩擦端面型密封,第三层为机械摩擦端面双效应型密封。该主泵的主要优点是效率高,但同时,其缺点也是显而易见的。 首先,核岛内必须多增两套管路,一套轴封注水/冷却水管路和一套轴封泄露水回收管路,他们的泄露或失效都会导致核岛内核泄漏。轴封水温度检测、压力检测、液位检测和流量检测系统都是为了轴封专设的监测单元,增加了系统复杂性和操控难度。 其次,不论采用多先进的轴封,其固有的特性决定了存在轴封失效的可能,一旦失效,将会对主泵乃至整个核电站造成严重的影响。即使只考虑正常的损耗,在核电站整个寿期内也需要多次更换,不利于核电站的长期稳定运行。而且,由于主泵位于核岛内,处于高辐射区,维修人员每次维修所接受到的放射剂量也是一个不容忽视的问题。 2.三代主泵的特点 上世纪80年代的前苏联切尔诺贝利和美国三里岛核泄漏事故发生后,大众越来越关注核电站防止核泄漏以及电站安全运行的能力。在核电技术沉寂了近40年后,美国西屋公司研发出了新一代的核电技术--AP1000核电技术。 AP1000核电站采用非能动技术,即其安全系统完全不依赖外部能量,能够利用自然界的能量如势能、气体膨胀和密度差引起的对流、冷凝和蒸发来完成安

核电用泵知识整理

东方电气集团作为国内核岛设备生产的骨干企业,是未来核电高速发展受益最大的企业。到2020年,在运行核电装机容量4000万千瓦;在建核电装机容量1800万千瓦,就要求从20 06年开始每年新开工3个100万千瓦核电机组。假设100万千瓦核电机组的总投资额和岭澳二期保持相同水平,并且假设国产化比率保持目前的水平,按东方电气集团45%的市场占有率进行计算,每年东方锅炉从核电项目中获取的订单为26.3亿元人币,每年东方电机从核电项目中获取的新增订单为8.96亿元人币。相对于常规的电站锅炉,核电设备具有更高的利润率。 上海电气作为国内核岛和核电设备生产的主要企业,在核岛设备领域每年获得的订单约为2 6.3亿元左右,在常规岛设备领域每年获得的订单在12.61亿元左右。 哈动力作为国内常规岛设备生产的主要企业,公司在常规岛设备领域实力较强。 哈空调是中国最大的石化空冷器、电站空冷器、电站燉核电站空调机组生产基地,是中国核工业总公司确定的生产核电站大型成套空气处理机组的定点生产企业。 市场观察:世界核电用泵市场显著增长 https://www.360docs.net/doc/527915743.html,/ 2008-10-11 9:43:42 国际能源网网友评论 泵行业产品质量的深层次发展,近五年来泵行业主要泵制造商对产品质量越来越重视。一方面实施全球化发展战略的泵企业在重视品牌质量的同时,更加注重泵类产品的内在质量和外在质量。另一方面以国内市场为主的大多数泵企业也充分认识到产品质量的好坏直接影响到市场的成败,认识到了产品质量的好坏,市场是最好的裁判。然而应当看到,在中国泵业市场兴旺发展和竞争日趋激烈的今天,泵行业制造企业对产品质量的重视和认识水平都应上升到一个新的层次。 ①树立质量在经济发展中的战略地位,真正唤起全行业的质量意识,加快质量工作步伐,尽快解决质量问题,提高泵行业产品质量在国际上的竞争能力。 ②质量的改进与提高应该以客户的需求为准则,以用户的感受为终结。 ③质量的概念不仅仅反映在产品上,而且还要反映在公司的各项活动中,不仅仅关心产品质量,而且还要关心广告质量、服务质量、产品标识,送货和售后服务等质量。 世界核电用泵市场显著增长。近年来随着世界受石油和天然气价格飚升和废气排放压力的影响,核能越来越显示出其诱惑力,因此近几年来核电用泵的需求显著增长。国际能源机构日前提出倡议,希望各国协助推动新核电站的建设,以保护能源供应,并防止环境灾害。目前主要有三个国家拟扩大核电站建设:中国拟新建60个左右核反应堆;印度计划兴建30座核反应堆;俄罗斯则为了节约其珍贵的石油和天然气资源的国内消耗而将其用于出口,正计划新建31座核反应堆。欧洲和美国也在跃跃欲试,芬兰和法国准备利用法德合作开发的欧洲压水反应堆来建造当今最先进的核电站;波罗的海三国决定合作建新核电站;美国准备将其核电生产量扩大三分之一。因此未来十年内世界核电用泵的市场需求将呈现明显增长的趋势。

软管泵在核电厂中的应用正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 软管泵在核电厂中的应用 正式版

软管泵在核电厂中的应用正式版 下载提示:此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中,通过合理组织生产过 程,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 本文针对中核核电运行管理有限公司三厂的RSW(海水冷却水系统)的出口取样系统在运行中出现的问题进行分析,并提出了解决方案,运用软管泵对系统进行优化,使系统能够实现其设计功能,并可靠连续的运行。 1.RSW出口取样系统概述 RSW的出口取样系统功能是对RSW (Raw Service Water System海水冷却水系统)出口排水总管中的海水进行连续取样。 2.系统运行中出现的问题

RSW出口取样系统自投入运行以来出现很多次故障,由于设计问题和设备故障导致系统功能不能实现。 2.1.取样循环泵P7在低潮位时运行不可靠,不能稳定的从RSW出口排水总管中把水抽到P7入口管线,这样就不能为计量泵P8提供取样流。 2.2.取样循环泵P7运行时出口压力过大,导致计量泵P8进出口联通,P8失去流量调节能力,出口流量过大。 2.3.我厂的海水泥沙含量过大,导致设备故障频发,通过对P8解体检查发现P8内部被淤泥堵死。 3.RSW出口取样系统变更 为了解决RSW出口取样系统存在的问

油井检泵原因和延长检泵周期的措施分析

油井检泵原因和延长检泵周期的措施分析 油田开采是一项很重要的工作,近几年来,开采任务不断加重,工作量进一步增大,这就对油井检泵质量提出严格的要求。油井检泵周期关系到油田开采工作效率和质量,为了有效延长油井检泵周期,就需要了解影响周期的原因,仔细分析,才能做到对症下药,采取合理措施延长检泵周期。 1影响油井检泵周期的原因 1.1地质原因 1.1.1供液量不足影响电泵机组正常运行 在油井开采工作中,时常会出現油井供液量小于电泵机组采液量的问题。一方面是由于设计方案不完善,另一方面是受限与技术条件。长此以往,必然会影响电泵机组正常运行。如果电泵机组含液量不能达标,就会导致机组内的温度不平衡,对机组性能会造成不利影响,降低没备运行效率和使用寿命。 1.1.2油井采出液含有过多砂量 油井工作会面临非常复杂的环境,含沙量会超标,影响电泵正常运行,这样不仅会缩短电泵的使用寿命,对电泵质量造成伤害,还会影响油井开采工作顺利进行, 1.1.3大量沉积物的影响 随着油井开采工作不断深入,许多沉积物会因此而形成。这些沉积物如果没有得到有效处理,随着时间的不断推移,就会在较高温度和压力下不断变硬,形成结垢,这样就会影响设备正常运行,甚至诱发故障。 1.1.4接触到腐蚀性液体 油井工作时面临的环境十分复杂,还会接触到腐蚀性液体,机组会因此而遭到腐蚀,无法正常运行。 1.2油井自身与泵组原因

有的油井有弯曲或者倾斜现象,这样就会造成油井管道和抽油杆之间的接触面积增大,提高二者摩擦力,造成设备进一步磨损,影响油井检泵周期,甚至酿成比较严重的事故。在油井正式投入使用之前,如果泵组的组装与设计不合理,就会使得组合存在比较严重的安全隐患,造成组件破坏,不利于油井检泵周期延长。 1.3工作制度与人为操作原因 在油井开采工作中,如果制度不完善,就会使得检泵的维护保养措施不到位,对检泵的质量造成很大的影响,影响检泵周期。工作人员在操作时,没有遵照要求进行,同样会影响油井检泵的性能与周期。操作人员素质有限,技术水平不足,缺乏专业的培训,在操作时就无法完全按照要求进行。有的工作人员缺乏责任感,在操作时粗心大意,这样必然会影响油井检泵周期。 2延长检泵周期的措施 2.1全面、多元化进行监督,建立完善预警体系 为了进一步延长检泵周期,要建立完善的质量监管体系,对油井开采工作进行全方位、立体式监督,对泵组的运行情况随时掌握。将责任落实到每个人身上,明确责任制度,一旦发现问题就对相关人员追究责任。建立跟踪监督体系,对设备的运行状态与工作人员的行为进行监督,一旦发现问题,可及时纠正和调整。建立完善的预警体系,对可能发生的问题及时警报,使相关人员能够在第一时间内处理。 2.2合理选择检泵,优化作业 首先,要加强对油井的地质条件、环境情况进行勘察和了解,明确相关影响因素。第二,合理选择检泵,保证其质量符合要求,确保检泵正常运行。第三,加强监督力度,对老化的管道进行改造或者更新。加强对管杆质量的检查与验收工作,避免管杆老化造成不利影响。第四,检查完毕后,可将管杆正式入井,不断优化组合。第五,保证抽油机平衡,明确各项参数。第五,如果油井不垂直,就要合理使用井下扶正器与防脱漆,减少设备磨损。 2.3有效预防油井出砂,合理使用工具

抗震设计方法概述

本学期的“工程结构抗震分析”课程首先介绍了地震与地震震害以及结构抗震分析的必要性和其方法的发展过程,然后简单回顾了一下结构动力学基础,接下来认识了地震波与强震地面运动的特性,以及地震作用下结构的动力方程,最后重点讲述了几种抗震设计分析方法——反应谱分析法,时程分析法(弹性和弹塑性),和静力弹塑性分析法。通过一个学期的学习,本人对强震地面运动特征和抗震设计原理和方法有了一定的了解和把握。 在进行建筑、桥梁以及其它结构物的抗震设计时,一般都要遵循以下五个步骤:抗震设防标准选定、抗震概念设计、地震反应分析、抗震性能验算以及抗震构造设计,其流程如图1 所示。 本文将着眼于图1流程中的第3个步骤, 从我国现行规范中的3种最常用的结构响应分 析方法出发,简单介绍一下其各自的基本概念 和适应范围(具体原理和计算过程在此不再详 述,读者可另查阅相关课本和规范),以及现有 抗震设计规范中存在的问题,以便初学者对结 构抗震设计分析方法有个初步的认识,也作为 本人对本课程的学习总结。 一.3种最常用的结构响应分析方法 1.底部剪力法 定义:根据地震反应谱理论,以工程结构 底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作 用相等来确定结构总地震作用的一种计算方 法。 底部剪力法适用于基本振型主导的规则和 高宽比很小的结构,此时结构的高阶振型对于 结构剪力的影响有限,而对于倾覆弯矩则几乎 没有什么影响,因此采用简化的方式也可满足 工程设计精度的要求。 高规规定:高度不超过40m、以剪切变形 为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层 建筑结构,可采用底部剪力法。 底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念,简化的估算建筑结构的地震响应,从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力,它还是很有用的。 2.振型分解反应谱法 定义:振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理,求解各阶振型对应的等效地震作用,然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合,从而得到多自由度体系的地震作用效应。振型分解反应谱法一般可考虑为计算两种类型的地震作用:不考虑扭转影响的水平地震作用和考虑平扭藕联效应的地震作用。 反应谱的振型分解组合法常用的有两种:SRSS和CQC。虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合,仅作为一个随机振动理论意义上的精确,但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。一般而言,对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构,并且地震此时长,阻尼不太小(工程上一般都可以满足)时,SRSS是精确的,频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开;而对于那些结构

水泵的工作原理及用途

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.360docs.net/doc/527915743.html,) 水泵的工作原理及用途 水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。 一、水泵的工作原理 1、容积式泵:利用工作腔容积周期变化来输送液体。 2、叶片泵:利用叶片和液体相互作用来输送液体。 二、水泵的分类 1、按行业分类 石油泵、冶金泵、化工泵、渔业泵、矿业泵、电力泵、水利泵、水处理泵、食品泵、酿造泵、制药泵、饮料泵、炼油泵、调料泵、造纸泵、纺织泵、印染泵、制陶泵、油漆泵、农药泵、化肥泵、制糖泵、酒精泵、环保泵、制盐泵、啤酒泵、淀粉泵、供水泵、供暖泵、农用泵、园林泵、水族泵、锅炉泵、医用泵、船舶泵、航空泵、汽车泵、消防泵、水泥泵、空调泵、核电泵、机械泵、燃气泵、油气混输泵 2、按原理分类 往复泵、柱塞泵、活塞泵、隔膜泵、转子泵、螺杆泵、液环泵、齿轮泵、滑片泵、罗茨泵、滚柱泵、凸轮泵、蠕动泵、扰性泵、叶片泵、离心泵、轴流泵、混流泵、漩涡泵、射流泵、喷射泵、水锤泵、真空泵、旋壳泵、软管泵、蜗杆泵

3、按介质分类 清水泵、污水泵、海水泵、热水泵、热油泵、稠油泵、机油泵、重油泵、渣油泵、沥青泵、杂质泵、渣浆泵、沙浆泵、灰浆泵、灰渣泵、泥浆泵、水泥泵、混凝土泵、粉末泵、酸碱泵、空气泵、蒸汽泵、氧气泵、氨气泵、煤气泵、血液泵、泡沫泵、乳液泵、涂料泵、硫酸泵、盐酸泵、胶体泵、酒精泵、啤酒泵、葡萄酒泵、巧克力泵、奶泵、淀粉泵、麦汁泵、牙膏泵、盐卤泵、卤水泵、碱液泵、熔盐泵、油脂泵、农药泵、化肥泵、药剂泵、气液泵、油剂泵、化纤泵、纺丝泵、剂量泵、油漆泵、果浆泵、纸浆泵、胰岛素泵、浓浆泵、气泵、水泵、油泵 4、按用途分类 输送泵、循环泵、消防泵、试压泵、排污泵、计量泵、卫生泵、加药泵、糊化泵、输液泵、消泡泵、流程泵、输油泵、给水泵、排水泵、疏水泵、挖泥泵、喷灌泵、增压泵、高压泵、保温泵、高温泵、低温泵、冷凝泵、热网泵、冷却泵、暖通泵、深井泵、止痛泵、化疗泵、抽气泵、血液泵、抽料泵、除硫泵、剪切泵、研磨泵、燃油泵、吸鱼泵、浴缸泵、源热泵、过滤泵、增氧泵、洗发泵、注射泵、充气泵、燃气泵、美工泵、加臭泵、切碎泵

水泵分类及水泵特点介绍

水泵分类及水泵特点介绍 水泵 水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等;根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。 工作原理 机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。 1 、容积式泵:利用工作腔容积周期变化来输送液体。 2 、叶片泵:利用叶片和液体相互作用来输送液体。 具体用途 水泵具有不同的用途,不同的输送液体介质,不同的流量、扬程的范围,因此,它的结构形式当然也不一样,材料也不同,概括起来,大致可以分为: 1 、城市供水 2 、污水系统 3 、土木、建筑系统 4 、农业水利系统 5 、电站系统 6 、化工系统 7 、石油工业系统 8 、矿山冶金系统 9 、轻工业系统10 、船舶系统类型分类 按行业分类 石油泵、冶金泵、化工泵、渔业泵、矿业泵、电力泵、水利泵、水处理泵、食品泵、酿造泵、制药泵、饮料泵、炼油泵、调料泵、造纸泵、纺织泵、印染泵、制陶泵、油漆泵、农药泵、化肥泵、制糖泵、酒精泵、环保泵、制盐泵、啤酒泵、淀粉泵、供水泵、供暖泵、农用泵、园林泵、水族泵、锅炉泵、医用泵、船舶泵、航空泵、汽车泵、消防泵、水泥泵、空调泵、核电泵、机械泵、燃气泵。 按原理分类 往复泵、柱塞泵、活塞泵、隔膜泵、转子泵、螺杆泵、液环泵、齿轮泵、滑片泵、罗茨泵、滚柱泵、凸轮泵、蠕动泵、扰性泵、叶片泵、离心泵、轴流泵、混流泵、漩涡泵、射流泵、喷射泵、水锤泵、真空泵、旋壳泵、软管泵。 按用途分类 输送泵、循环泵、消防泵、试压泵、排污泵、计量泵、卫生泵、加药泵、糊化泵、输液泵、消泡泵、流程泵、输油泵、给水泵、排水泵、疏水泵、挖泥泵、喷灌泵、增压泵、高压泵、保温泵、高温泵、低温泵、冷凝泵、热网泵、冷却泵、暖通泵、深井泵、止痛泵、化疗泵、抽气泵、血液泵、抽料泵、除硫泵、剪切泵、研磨泵、燃油泵、吸鱼泵、浴缸泵、源热泵、过滤泵、增氧泵、洗发泵、注射泵、充气泵、燃气泵、美工泵、加臭泵、切碎泵。 按介质分类 清水泵、污水泵、海水泵、热水泵、热油泵、稠油泵、机油泵、重油泵、渣油泵、沥青

影响油井检泵周期的因素分析与改进对策

影响油井检泵周期的因素分析与改进对策 【摘要】油井的检泵是指因油井管、杆、泵及某些地层问题导致油井产量下降而必须采取的一项作业措施。影响油田开发的效果。因此,必须经常不断地分析影响油井检泵周期的因素,并采取对策予以消除,最大限度地延长油井的免修期,以提高油井的利用率和采油时率,降低采油成本,提高油田开发的经济效益。 【关键词】油井;检泵周期;因素分析;改进对策 一、影响油井检泵周期的因素分析 造成油井检泵作业的原因很多,影响检泵周期的因素比较复杂。从近年来的检泵资料看,归纳起来主要有以下几个方面: 1.1地质因素 (1)油井结蜡。由油井结蜡包括稠油生产造成的检泵作业,主要反映在抽油机井上。部分油井由于含蜡量高(或稠油生产)。随着从地层到地面,温度越来越低的变化,蜡质从油水中析出、集结并粘贴于油管内壁和抽油杆表层,致使油井产量大幅度下降甚至蜡卡不出,化蜡解卡措施无效时,而被迫检修作业。 (2)油井出砂。部分油井有出砂现象,这其中有电泵井也有抽油机井。在抽油机井的生产过程中,地层中的细粉砂在防砂管的缝隙或孔眼处集结,往往会造成防砂管堵塞,引起产量大幅度下降,冲洗无效时则需要检泵。部分砂粒沉淀在泵阀环与球座的接触面上,造成接触面的刺坏而漏失。抽油机故障停抽时,由于砂子在泵筒中沉淀,会造成开抽时不同程度的砂卡,当强行开抽时,会造成抽油杆被拉断现象。油井出砂还能产生对电泵轴承的磨损,导致电机及保护器的密封件发生泄漏,使电机发生故障。另外,井液中的砂对叶导轮的磨损也很

严重,使叶导轮的性能迅速下降,甚至卡泵,无法正常生产。 (3)供液不足。由于注采关系不协调,油井的供液能力小于采液能力,特别是相对于潜油电泵形成供液不足。在低沉没度井中,上冲程井液不能充满泵筒,在游动阀下面留有气穴,使下冲程时游动阀不能立即打开,只有到气穴气体被压缩达到油管中液柱的静压时才打开,在打开的瞬间,油管中的液柱重力迅速从抽油杆转移到油管上,此时柱塞在高速运动(下死点时,速度为零,加速度最大),由于突然而激烈的负荷降低,使抽油杆柱受压缩而弯曲,这种弯曲造成距两端0.20m以内的杆体应力集中,发生裂纹,扩展断裂至杆断。 1.2工程及管理因素 (1)油管断脱。油井管柱组合不合理,φ62MM泵上平式油管下的过多,导致其丝扣部位断的机会增加。 (2)脱扣。抽油机井,在生产过程中油管上下蠕动和横向摆动,油管挂则为相对固定点,因此,油管挂下第一根油管丝扣部位所受的拉伸力和横向剪切力双重作用,达到一定程度则会在此处发生断脱。抽油杆的断脱产生对油管管柱突然的撞击力,则会在油管柱上部或某一强度薄弱部位发生油管丝扣断折或脱扣。 (3)泵漏失。一是地层水矿化度高,致使抽油泵固定凡尔球腐蚀或固定凡尔座刺坏。二是地层水含有腐蚀元素。极易发生化学反应而结垢。常见的垢有三种颜色褐色、淡黄色(为碳类结晶)、黑色(硫化亚铁)。 (4)抽油泵卡。随着油田的不断开采,油井吐细沙情况较为明显,出砂井逐渐增多,导致抽油泵固定凡尔不密封而漏失,影响产量,严重时在柱塞和抽油泵内壁之间堆积地层砂,造成柱塞与泵筒卡死而返工作业。 (5)其它问题。还存在油管漏失问题、丝扣老化、抽油机井管杆偏磨,造成油管漏失。存在腐蚀、抽油杆断脱等种种问题。

桥梁抗震分析方法研究

桥梁抗震分析方法研究 摘要:桥梁的抗震设计是各国土木工程师现在都非常重视的问题,进行抗震分析是抗震设计的前提。介绍了静力法、线弹性反应谱法、时程分析法、Push-over法、虚拟激励法,并对这几种分析方法的优缺点作了初步的分析。着重介绍了随机振动虚拟激励的基本原理和特点.最后提出了有待进一步研究的几个问题。 关键词:桥梁抗震;静力法;弹性反应谱法;时程分析法;虚拟激励法 1 静力法 早期结构抗震计算采用的是静力理论,1900年日本大房森吉提出静力法的概念,它假设结构物各个部分与地震动具有相同的振动。此时,结构物上只作用着地面运动加速度乘以结构物质量所产生的惯性力。即忽略地面运动特性与结构的动力特性因素,简单地把结构在地震时的动力反应看作

是静止的地震惯性力(作为地震荷载)作用下结构的内力分析。1915年,佐野提出震度法,即根据静力法的概念提出以结构的10%的重量作为水平地震荷载,于1923年关东大地震后的次年建立了最早的桥梁下部结构工程的抗震分析方法。从动力学的角度分析,把地震加速度看作是结构破坏的单一因素有极大的局限性,因为它忽略了结构的动力特性这一重要因素。只有当结构物的基本固有周期比地面卓越周期小很多时,结构物在地震振动时才可能几乎不产生变形而被当作刚体,静力法才能成立。由于其理论上的局限性,现在已较少使用,但因为它概念简单,计算公式简明扼要,在桥台和挡土结构等质量较大的刚性结构的抗震计算中仍常常用到。 2 弹性反应谱法 应用反应谱法进行抗震设计,最关心的是地震力的最大值。对于单质点体系最大地震力的计算式为:

P=m|δ¨g+y¨|max=kHβW 式中:KH——水平地震系数; β——动力放大系数; W——体系的总重量; 水平地震系数的取值根据抗震设防的烈度水准选用。对于一特定的地震波其加速度反应谱是不规则的,而且一个反应谱总相应于一定的体系阻尼比,实际上我们所使用的规范反应谱,是在输入大量的地震加速度记录后所绘制的很多反应谱曲线经过处理后得到的平均反应谱,平均反应谱在《公路工程抗震设计规范》(004-89)即是动力放大系数β。所以,结构的地震反应,是以卓越周期为主要成分的 地震波激励下的结构的强迫振动。由此即反映出具有不同特征周期的不同场地土对应的反应谱,《公路工程抗震设计规范》(004-89)根据场地土的分类分别规定了5%阻尼比的不同的反应谱曲线。对于多质点体系,其振动方程可用下式表

地下车站结构抗震分析方法概述

地下车站结构抗震分析方法概述 发表时间:2016-01-14T09:39:32.420Z 来源:《基层建设》2015年14期供稿作者:杨润峰 [导读] 中铁第五勘察设计院集团有限公司山东省青岛市随着我国城市化的大规模的发展,人口聚集,人们也越来越认识到减轻城市交通压力只有通过建设地下交通设施才能解决城市交通问题。 杨润峰 中铁第五勘察设计院集团有限公司山东省青岛市 266000 摘要:随着城市建设发展,城市人口越来越多,给城市地上交通带来压力,地铁等地下车站成为缓解交通问题的重要形式。地下车站结构的地震反应特性明显区别于地上结构,地上结构是以惯性力为主的地震反应,而地下结构的地震反应是以相对位移及变形为主。本文对地下车站结构抗震分析方法做出说明,并对相对位移的反应位移法进行了详细的阐述,重点介绍了此方法的计算过程和所需参数,从而得到一些有益的结论。 关键词:地下车站;抗震分析;分析方法;反应位移法 引言 随着我国城市化的大规模的发展,人口聚集,人们也越来越认识到减轻城市交通压力只有通过建设地下交通设施才能解决城市交通问题。地铁以其独有的快捷和便利优势,在大多数经济发达城市的交通中发挥着不可替代的作用。地下车站结构的抗震分析和设计及其安全性评价日益受到密切关注。近年来,我国的地下车站建设发展迅速,地下结构的设计规范也日趋完善,但对地下车站结构抗震方面的研究相对欠缺。所以,研究地下结构的抗震问题具有重大意义。 一、地下车站结构抗震分析的意义 随着我国国民经济的快速发展,城市化进程不断加快,城市轨道交通的建设对于缓解城市交通压力的作用日益明显。目前,我国城市轨道交通工程运营总里程约为1 800 km,运营车约为1200座,与地铁结缘的城市已达36个,一些二三线城市也积极准备进行城市道交通建设我国是一个地震灾害频发的国家,许多城市都位于地震带上,而地铁工程又是城市的生命线工程,一旦破坏,生命财产和经济损失巨大。 二、地下车站结构抗震的分析方法 目前对地铁地下车站结构的地震反应研究还处于初级阶段,主要的计算方法有地震系数法、弹性或弹塑性时程计算法、反应位移法等计算法。 1、地震系数法 地震系数法是一种从地面结构抗震设计方法类比而来的地下结构抗震设计法。该方法将随时间变化的地震力用等代的静力地震荷载代替,再用静力计算方法分析地震作用下的结构内力。当地下结构刚度大、变形小,重量比周围土层大很多时,结构的惯性力起到支配作用,可近似采用地震系数法进行计算。但地下车站由于自重相对于周边土体较小,惯性力不起支配作用,因此采用地震系数法大多是不合适的。 2、弹性或弹塑性时程计算法 弹性时程方法及非线性时程方法是目前最为先进的计算方法,但其技术要求相对复杂,计算中对土岩本构关系和边界条件的选取对计算结果的影响非常显著。因此,在一般地下车站的抗震计算中普遍采用该方法尚存在一定困难。 3、反应位移法 反应位移法基于一维土层地震反应分析,计算结果与实测结果比较吻合,可以反映土-结构间的相互作用,是发达国家目前普遍采用的地下结构抗震计算方法之一,强制位移(顶、底板间位移差值)施加在车站结构的两侧,通过地基弹簧将其转化为地震时结构周围的动土压力。结构同时施加由本身质量产生的惯性力,以及结构与周围地层的切向弹簧或剪切力,共同构成反应位移法计算的荷载系统。土层相对位移可转化为施加于侧墙的等效集中力。结构惯性力为加速度乘以结构质量。 地震对结构的影响包含三种荷载作用:结构顶、底板的相对位移,惯性力,结构周面剪力。建立反应位移法计算的有限元模型需要确定:①一维地震反应分析所需的各土层参数及条件,如场地土动剪切刚度、阻尼系数与剪应变的关系曲线,初始剪切刚度,土的重度、层厚,设计地震动参数等;②地基弹簧刚度;③地震反应位移(土体相对位移作用于结构的荷载);④惯性力;⑤结构周面剪力等。 三、反应位移法分析 下面重点分析反应位移法计算过程: 1.所需参数 (1)场地土应变关系曲线(G/G0~γ、h~γ)一般由场地安评报告提供。也可以对各站点场地土进行原状土取样,通过室内试验完成动三轴试验获得。 (2)土体初始剪切刚度、土的重度、层厚一般由地勘报告提供。 (3)设计地震动参数 ①人工合成地震波:以基岩加速度反应谱和峰值为目标,用数值模拟的方法合成地震波。②满足设防烈度要求地震仪记录地震波波形。 2.地震荷载计算 (1)土层横向位移(计算中转化为施加于侧墙节点处的等效集中力): ①反应位移法中,作用于地下结构的地震外力就是周边土层的反应位移,该位移可以通过一维地震反应分析得到。 ②工程场地地震安全性评价报告会提供场地地震动位移随深度的变化结果,设计中可以直接采用其结果。

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