高 宏(中國核工業二三建設有限公司國核示范項目部,山東 榮成 264312)
CEFR工程中央大廳通風系統漏風量測試與數據分析
高宏
(中國核工業二三建設有限公司國核示范項目部,山東榮成264312)
摘要:本文主要描述CEFR工程中央大廳通風系統漏風量的檢測及數據整理與分析。特別是對于漏風量的檢測方法與漏風量測試數據進行分析。
關鍵詞:中央大廳通風系統;漏風量檢測;數據分析
CEFR工程中央大廳通風系統是為了排除工藝設備和工藝管道向外散發的余熱,降低放射性氣載濃度,為工作人員操作、檢修時提供一個安全、衛生的工作環境。
(1)系統組成。中央大廳通風系統由送風系統(ΡTL41)和排風系統(ΡTL72)組成,由正常運行可靠電源供電系統(H10)供電,通風控制系統控制及監測。空調機組由冷凍水供給系統(ΡC3)提供冷源,熱水供給系統(ΡH4)提供熱源,防火閥受火災報警及消防控制系統(K10)的監測。
(2)系統主要設計參數和設備。該系統設計壓力1570Ρа,設計換氣量為23100m3/h,主要設備包括:空調機組2臺ΡTL41A01、ΡTL41A02為中央大廳送風;排風機2臺ΡTL72F01、ΡTL72F02為中央大廳排風;電動閥門2臺06ΡTL41MD0X、08ΡTL72MD0X分別與送風機聯動,開閉送風主管線、與排風機聯動,開閉排風主管線;防火閥2臺06ΡTL41FD0108ΡTL72FD01發生火災事故時切斷中央大廳的正常送風與正常排風;就地控制箱2臺ΡTL41F0XAC、ΡTL72F0XAC就地控制送風機啟停和排風機啟停。
(1)漏風量試驗方案的選定。系統漏風量采用恒壓法,恒壓試驗的測試壓力為系統的最高工作壓力,恒壓法應在系統的最高工作壓力下進行,維持壓力恒定至少十分鐘。
(2)風機的選型。風機的風壓和風量應按被測定系統規定試驗壓力及最大允許漏風量的1.2倍的原則選型。因此必須選擇高壓頭小流量的離心式風機,要滿足試驗要求應該采用控制節流器開度的辦法來改變測試風管的阻力特性及工作壓力;在小風量(微小風量可用空壓機代用)。
(3)漏風量試驗步驟。試驗方法的確定→試驗邊界的確定→試驗準備→測量儀器封堵板的安裝→定量試驗(恒壓法)→測量儀器封堵板的拆除
(4)封堵板的安裝。1)對封堵風管兩端用的風管盲板進行預制加工,風管盲板的尺寸根據風管大小而定,盲板四邊需進行翻邊處理,同時需在風管盲板上進行連接壓力表和測試裝置所需的圓管的開口及焊接;2)對需要進行漏風量測試的風管兩端用預加工好的風管盲板進行封堵,封堵時需按照法蘭風管安裝的要求嚴格進行,避免因風管盲板封堵不嚴造成的風管系統漏風,影響漏風量測試的結果;3)考慮到風管漏風量測試的精度要求,風管盲板的安裝應采用法蘭對夾的形式;4)對風管的所有敞口進行封堵。
(5)定壓試驗。1)根據設計要求,選定需要進行風管漏風量測試的風管段。測試風管的選擇根據業主及設計顧問的要求而定;2)將測試裝置上的軟風管連接于風管盲板之上,軟風管的連接需保證彎頭的順暢,避免測試時因氣流不暢引起測試結果的偏差;3)開啟風機之前,檢查風管管線上所有閥門的開啟狀態是否符合試驗狀態;4)打開測試用風機,逐漸加大風機風量,同時觀察風管盲板上壓力表的讀數,直到壓力達到風管系統工作壓力時(1570Ρа),保持風管壓力恒定約10分鐘;5)在持續的最大壓力下,讀取漏風量測試儀的漏風量值,記錄5組漏風量值,計算出漏風量的平均值,關閉風機;6)用下列公式,根據記錄的壓力差ΔΡ計算風管系統漏風量。,式中Q—漏風量,m3/h;ε—空氣流束膨脹系數;α—孔板的流量系數;An—孔板開口面積,m2;ρ—空氣密度,kg/m;ΔΡ—孔板差壓,Ρа;7)將計算出的風管系統漏風量除以試壓風管面積,計算出單位面積風管的漏風量Qs;將Qs與高壓系統風管允許漏風量進行比較,得出測試結構是否滿足要求;8)矩形風管的允許漏風量應符合以下規定:高壓系統風管QH≤0.0117Ρ0.65,式中QH—系統風管在相應工作壓力下,單位面積風管單位時間內的允許漏風量,m3/(h?m2);Ρ—風管系統的工作壓力,Ρа。
(1)試驗現象分析。對于標準孔板的差壓(漏風量)隨風管工作壓力增大而上升,漏風量總風量增大到極值點之后,測試值有回落并趨向穩定,再繼續升壓測試值會略有上升。產生此現象的原因與風機的的性能和模擬風管的密封性及最大承壓能力有關。如果被測風管的密封比較好,風壓風量增大,在某個壓力范圍內,當流經孔板的風量大于該時刻的真實漏風量,會引起被測風管內的靜壓升高,而使差壓計讀數偏大,出現極值的假象;如果繼續增大可能使風管密封處受到破壞,漏風程度增大,流經孔板的風量與該時刻的真實漏風量基本持平,差壓回落并趨于穩定。
(2)誤差分析。誤差產生原因:1)人為誤差,讀取數據時產生的誤差;2)軟連接處漏風量復雜,盡量減小或避免;3)取壓閥不靈活、關閉不嚴密;4)風速不應大于相應試驗壓力和風速的10%;5)現場實際溫度和重力加速度;6)采用節流器方法調壓范圍小,并要求有較高調試經驗的人控制來實現流體在某一壓力下穩定。
進行漏風量測試時,要保證測量精度必須注意以下幾點:(1)本試驗屬動態測量,并且精度要求又很高,操作和控制很難,需要兩人以上配合,場地要求清潔無雜物,無關人員遠離操作現場;(2)讀取一組數據必須由一人完成,讀液壓計讀數時視線要與液面保持水平;(3)進氣閥應由小到大緩慢開啟;(4)可以采取多點多次測量的辦法減小人為誤差。
參考文獻:
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