核电厂管道阻尼器失效形式分析

范文韬

【摘 要】本文以某核电厂管道阻尼器失效事件为研究对象，分析阻尼器失效的形式及其原因。

【关键词】核电；阻尼器；失效

某核电项目一期工程在主蒸汽及旁路蒸汽系统安装有多组管道阻尼器，在电厂运行过程中多次发生阻尼器失效的情况。本文以该电厂管道阻尼器失效事件为研究对象，分析总结阻尼器失效形式及其原因。

1 阻尼器本体与延长杆连接部位失效及原因

此种失效形式为阻尼器延长杆从阻尼器本体上脱落（见图1）。

失效原因分析：

1.1 阻尼器的紧固螺钉未完全锁紧

延长杆法兰与阻尼器本体通过紧固螺钉连接。在阻尼器安装时，紧固螺钉需完全锁紧，否则连接系统件未成刚度，管道在运行过程中，螺钉将进一步松动，受自重和振动作用，延长杆法兰处的紧固螺钉将会滑脱，延长杆进而与阻尼器分离脱落。

1.2 阻尼器安装未按照设计要求水平安装

阻尼器根部基座与管夹不在同一水平线上，阻尼器与水平面产生一定夹角，导致实际热位移变化，且偏离角度越大，热位移差距越大。阻尼器未按照设计要求水平安装，将会出现实际热位移要大于设计位移的情况，可能导致阻尼器实际热位移超出了其设计的极限位移，导致拉脱或压脱。

1.3 阻尼器本体与保温层接触

阻尼器本体不得贴近管道保温层。机组长时间运行后，管道振动会导致保温塌落后挤压阻尼器，使得阻尼器本体负载，将导致阻尼器及延长杆压弯或脱落。

1.4 阻尼器的设计位移与实际位移不符

如果阻尼器的设计位移与实际位移不符，阻尼器行程的安全余量将不够。如果阻尼器在拉伸方向行程余量不够，就会在管道热位移时对该吊点产生很大拉力而造成拉脱，拉断连接螺栓等问题。相反， 如果阻尼器在压缩方向的行程余量不够， 就会在管道热位移时对阻尼器吊点产生很大的压力，产生弯曲或折断零件等问题。

2 阻尼器自由端液压杆螺纹根部失效及原因

阻尼器自由端液压杆通过螺纹连接万向节，万向节处通过轴销与基座连接。此种失效形式为阻尼器自由端液压杆螺纹根部断裂（见图2）。

失效原因分析：

2.1 阻尼器根部销轴方向安装错误

阻尼器根部销轴方向应与管道最大热位移方向平行，自由端液压杆与基座偏转设计角度为±45°（见图3）。当阻尼器根部销轴方向与管道最大热位移方向垂直时，自由端液压杆与基座偏转设计角度变为±5°（见图4），会极大限制万向节沿最大热位移方向的自由转动。阻尼器液压杆受到超出其承受能力的载荷，有可能导致受力截面发生脆性断裂。

2.2 阻尼器螺纹杆基体材质纯度差

阻尼器螺纹杆基体纯净度差，材料的抗疲劳性能降低。在日常期间系统正常运行（管线振动测量合格）的情况下，由于基座安裝方向错误，自由端液压杆受异常剪切力可能会出现截面断裂现象。

3 结语

管道阻尼器在管道振动加速度达到一定值时锁死，阻止管道振动超过限值。在地震等极限工况下，如果管道阻尼器失效，无法实现其设计功能，有可能造成管道断裂等情况的发生。此文通过对管道阻尼器失效形式及原因分析，为后续管道阻尼器安装时制定针对性预防措施提供借鉴。

[责任编辑：朱丽娜]