[其他]用于管道系统等的能量吸收装置

说明书

发明的领域

本发明是讲将由于地震和其他力量导致的能量予以消散的一种改进的方法，特别是指改进的能量吸收装置，这种装置联接于管道系统和其他构造部件，当它们受有外力而移动时，可以控制该移动。先行技术的介绍

在核能和其他类型的电站，管道系统是用于运载不同种类的流体的，例如高压蒸汽、废液等等。极其重要的是，这种管道系统，当受到外面的力量作用的时候，在任何情况下，都会保持完好而不会受到损伤。这就需要对管道加以这样的支承，即在由于外力而移动管道系统时，能用来直接支承管道和吸收能量。过去已经采取过许多办法，用支承装置或者能量耗散装置来克服遇到的由于管道系统位移超出规定限度以外而产生的许多问题。

典型的有两类载荷管道系统。第一类与静态载荷有关，例如由于热膨胀而施加于管道系统上的力。在这种情况下，支承必须设计得有足够的挠性，使管道的扩张不致受到限制，以致产生有损于管子的应力。第二类是动态载荷，例如由于地震事故而产生的。在这种情况下，支承必须有足够的刚性来减少移动、加速度以及其他的管道动态反应。为了解决前述两个问题，就需要有一种视管道系统频率而决定的支承或能量吸收装置。

在一般的电站设计中，最常用的装置是停震器或减震器。这种装置在低速度或者低加速度时，阻力很低。但是当管道系统遇到较高频率的振动时，则会出现闭锁的结果。

一般的减震器，有一些严重的缺陷。首先，很费钱，需要维修，而且在复杂的管道系统中难以安装或维修。最坏的是，当需要减震的时候，该减震器会经常地瞬间闭锁，而且突然会出现故障，在不需要它闭锁的时候也会突然发生闭锁。这些缺陷会降低装有减震器装置的可靠性。而使这些缺陷能够克服，一般的减震器在设计上和操作上仍然会出现一些问题。由于使用减震器的弹性分析管道系统不能有效地消散能量，管道系统和使用一般减震器的支承结构之间的相互作用的关系密切，以致管道系统和支承结构不能分开来单独设计。也有过一些改进能量吸收装置的其他措施;使其连接于管道系统等，其中某些装置已经公布于加利福尼亚洲，伯克来城加利福尼亚大学工程学院出版的下列报告中：

1.1980年9月等UCB/EERC-80/33号报告，题为“带能量吸收抑制器的管道系统的振荡台试验”。（Shaking    Table    Tests    of    Piping    System    With    Energy    Absorbing    Restrainess）作者：S.F    Steimer    W.G    Godden

2.1981年7月第UCB/EERC-81/09号报告，题为“带钢制能量吸收器、承受模拟不均匀地震输入的空间管道系统的试验特性”（Experimental    Behavior    of    a    Spatial    Piping    System    With    Steel    Energy    Absorbers    Subjected    to    a    Simulated    Differential    //    Seismic    Input），作者：S.F.Steimer，W.G.Godden和J.M.Kelly.

3.1982年5月第UCB/EERC-82/03号报告，题为“在地震冲激下的管道系统的特性”。（Behavior    of    a    Piping    System    Under    Seismic    Excitation）作者：S.Schneider，M.M.Lee和W.G.Godden。

在第一篇报告中，提出了一种单一的吸能装置，设于沿着管道的一个特定部位，用以作为唯一的吸能手段。这种装置有一对位于相反方向的二个端部以及一对侧边，它们从一端向另一端延伸并缩窄，因此另一端比前一端的外形要窄一些。另外两篇报告中有一种外形像蝴蝶结或者X形的单一吸能装置在管道的特定部位，用以控制管道系统的移动，并在管道移动时借以吸能，这种装置，中间部份较窄而外端则较宽。

一般来说，使用上面报告中所讲的各种装置，总要出现许多问题，例如要保持这些端部经常保持相互平行。将这种装置连接于管道系统中的方式是，不许管道向横的方向移动或者任何方向转动。但是在这些地方，是希望它能够运动的。

由于有上述缺陷，这就对改良的吸能装置提出要求，即，沿着管道系统或者其他结构元件上安装在各个部位的该装置，能够控制其移动并能防止结构的损坏。本发明就能满足这一需要。

本发明的概述