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熱電偶保護套管計算的轉換過程

來源:www.kimmosasi.net作者:發表時間:2018-04-21 09:14:04

據認為,榴莲视频下载app免费下载在20世紀70年代開始進行熱電偶溫度計保護管強度計算,並根據客戶的強度計算材料進行手動計算。當時榴莲视频下载app视频免费根據機械工程手冊等進行了固有頻率,流體強製頻率和流體彎曲應力等計算。然後,根據ASME PTC19進行計算的海外作業成為標準。 3種材料和方法是長期以來的主要方法。
然而,由於1995年發生的Monju Na泄漏事故是由熱電偶溫度計保護管(傳感器外殼)的損壞引起的,該方法突然聚焦於1998年,榴莲视频下载app免费完整儀表的工程師發布了一個強度指標計算。本指南不僅包括對卡爾曼旋渦的評估,還包括對稱旋渦的共振計算,這些旋渦被認為是造成文殊保護管受損的原因。目前,許多國內用戶通過本指南計算實力。
此外,ASME(美國機械工程師協會)於2010年發布了PTC 19.3 TW-2010,對PTC 19.3進行了修訂,允許以與JSME相同的方式進行對稱渦旋評估。基於上述背景,下麵描述強度計算方法從過去到現在的轉變。
(1)20世紀60年代:國內熱電廠
1960年左右,國內某火電廠主蒸汽管道保護管斷裂,其方法與後文提到的ASME PTC19.3幾乎相同,其原因是三種類型的評估:考慮外部壓力強度,考慮流體的彎曲強度以及考慮保護管固有頻率fn和卡門曼渦旋強迫頻率fs引起的共振。有幾個評估結果; 然而,通常可以說,在高密度(30 kg / m3)的流體中卡門曼渦旋共振發生破損。
(2)ASME PTC 19.3-1974
基於功率測試代碼溫度計井的報告中描述的錐形保護管固有頻率fn / Journal of Engineering for Power,Trans。ASME,vol。81,1959年10月由JW Murdock於1959年發布,與fs相比獲得了不匹配的條件,在保護管的尾流中發生了卡門曼渦的強製頻率。通常稱為ASME PTC 19.3; 然而,涵蓋一般溫度測量的文本“性能測試代碼 - 第3部分:溫度測量”
(1)中隻有4頁有保護管強度計算的描述。榴莲视频下载app免费下载用這種方法進行強度計算; 但是,榴莲视频下载app免费已經根據客戶的要求添加了榴莲视频下载app视频免费以下的原始方法。
由於輕氣體對共振的應力很小,可用於共振區域1.4 <fs / f
(2)考慮到高粘度流體的阻力係數CD變大,CD被計算為Re數的函數,從而可設計即使具有高粘度也不彎曲的保護管。
(3)JSME S012-1998日本機械工程師學會
1998年出版的“Monju”中的保護管斷裂事故引發的強度計算指南是JSME S012-1998圓柱結構流體感應振動評估指南在管道中。傳統上,強度計算僅評估卡曼渦旋; 然而,在這個指南中,也可以評估由對稱渦旋產生的阻力方向共振。計算基礎是ASME BPVC SEC。III N-1300(4)評估程序與傳統評估程序有很大不同,然而,基本評估是保護管固有頻率與強製頻率的比較以及添加流體密度的評估。
基於轉換流體速度Vr和轉換衰減因子Cn和Vr的新概念進行評估和判斷,其中振動比率fs / fn確定Vr,並且使用流體密度p,衰減係數比率ζ和保護管質量m,它們是無量綱數。在該指南中,由於在fs / fn = 0.4〜0.6(Vr = 2〜3)的範圍內產生對稱旋渦的拖動方向的共振,因此在升程方向上產生Kármán旋渦的共振,fs / fn = 1 = 5)時,根據流體密度進行判斷,以避免在共振區域附近使用。
換句話說,使用條件是滿足以下任一條件:
 ·Vr <1(對於Cn≤2.5)
 ·Cn> 64
 ·Vr <3.3且Cn> 2.5
當以振動比表示時,高密度流體(Cn≤2.5)滿足fs / fn <0.2(Vr <1),fs / fn <0.66(Vr <3.3)對於中等密度流體(Cn> 2.5)而言是滿意的,並且因為即使在共振時應力也非常小,所以對於低密度流體(Cn> 64)沒有問題.64)因為即使共振應力也非常小。
同步避振/抑製條件。

圖像圖同步防振/抑製條件

圖像圖同步防振/抑製條件


(5)ASME PTC19.3 TW-2010
由美國機械工程師學會於2010年發布的常規ASME PTC19.3:1974修訂,作為新文件已被全麵更新。
在這些規格中,與拖拉方向上的對稱渦旋一起的振動的評價方法與JSME S012與傳統計算方法大不相同。Kármán旋渦在升力方向上的力稱為橫向力,在拖曳方向上具有對稱渦旋的力稱為“在線力”。請參閱圖中從流體接收的力。

圖從流體收到的圖形力


然而,JSME的計算方法和評估方法有很大不同。下麵榴莲视频下载app免费儀表介紹修訂版本的功能。
a)Scruton數NSc已被引入,其概念與轉換衰減因子Cn相同; 然而,由於用於計算的衰減係數比ζ值比JSME小一位,所以計算結果和判斷結果與JSME大不相同。
b)評估拖動方向(線內)的共振; 然而,拖曳方向上的強迫頻率是卡爾曼旋渦數的一半,並且拖曳方向上的共振點為fs / fn = 0.5。結果,當拖曳方向上的共振應力超過餘量時,用於高密度流體的可用振動比麵積是fs / fn <0.4,並且JSME判斷不可用的共振麵積是可用的。(NSc≤2.5或Re≥10^ 5)。
c)當拖動方向的共振應力不超過允許值時,滿足fs / fn <0.8即可; 然而,為了避免拖動方向的共振,建議避免振動比為0.4 <fs / fn <0,6(NSc> 2.5和Re <10 ^ 5)。結果,可用條件大大縮小。
d)由於對固有頻率的計算方法進行了大幅度修改,因此提高了固有頻率的計算精度,並且該值更接近實際固有頻率。

共振區域流體誘導振動的共振圖


如上所述,由於ASME PTC19.3 TW-2010的標準與JSME S012的標準不同,即使熱電偶溫度計在ASME PTC19.3 TW-2010的計算結果中可用,產品可能變得不可用當JSME S012計算被執行時。例如,如果在文殊斷裂的保護管是以強度計算的,它將在JSME S012中變得不可用,但它可以在ASME PTC19.3 TW中使用。計算方法比較以上在“保護管渦流引起的振動相關強度計算方法比較”中進行了描述。

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