林　磊，徐德城，宋晓锋，杨　佳，薛　飞，王荣山

（苏州热工研究院有限公司，江苏 苏州 215004）

核电厂仪表管道振动疲劳耐久性能改进研究

林磊，徐德城，宋晓锋，杨佳，薛飞，王荣山

（苏州热工研究院有限公司，江苏 苏州 215004）

针对役前及初始运行期间核电厂出现较多的仪表管道振动疲劳断裂问题，设计了两套不同规格及焊接方式的、端部带有集中质量的悬臂管道试验件。对试验件开展了宽带随机耐久试验，分析了试样振动交变应力幅、频率响应特征及疲劳寿命，结果表明，通过采取增大管道外径和壁厚、改变焊接形式等措施，能够显著改进结构低频共振、试样振动疲劳寿命分散性较大等问题，显著提升管道结构的振动疲劳耐久性能。

仪表管道；振动疲劳；宽带随机；耐久试验

核电厂中有众多的仪表管道，用于系统压力、温度或流量的监测，这类管道通常使用不锈钢材质、规格多为φ14 mm×2 mm的细长管，为便于隔离，接近主管段处通常安装一个或两个隔离阀。由于这类管道柔度较大，在核电厂启停机过程中处于较低的功率平台时，大的蒸汽管道内因蒸汽状态不稳定而剧烈振动，对仪表管形成根部激励，当根部的交变应力幅过大时，会出现振动疲劳开裂现象。

振动疲劳是与结构的动力学特性相关的一种疲劳形式，结构所受动态交变载荷的频率分布与结构固有频率分布具有交集或相接近，从而使结构产生共振所导致的疲劳破坏现象［1］。振动疲劳分为共振疲劳和非共振疲劳，认为共振疲劳取决于起主要贡献作用的应变模态分布特征，而结构所受振动的激励频率远离共振频率时发生的疲劳称为非共振疲劳［2］。……