NB/T 20424-2017
基本信息
标准号： NB/T 20424-2017
中文名称：核电厂限流孔板设置要求
标准类别：能源标准(NB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 20424-2017.Set requirement for flow restrictors in nuclear power plant.
1范围
NB/T 20424规定了压水堆核电厂用限流孔板的设置要求和压降计算方法。
NB/T 20424适用于压水堆核电厂工公系统管道中限流孔板的设置。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日 期的引用文件，仅注8期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2624.2-2006 用安装在圆形截而管道中的差压装置测量满管流休流量第2部分:孔板。
3术语和定义
3.1流量flowrate
单位时间内流过节流孔的流体质量或休积，用q表示。
3.2雷诺数Reynolds number
表示惯性力与粘性力之比的无量纲参数，用Re表示。
3.3节流孔orifice
限流孔板上的开孔。
3.4直径比diameter ratio
限流孔板节流孔直径与其1:游管道的内径之比，用表示。
3.5有斜角孔板sharp edged orifice
节流孔下游切有斜角的孔板，即节流孔最小截面积处有一窄边。
3.6无斜角孔板thick orifice
节流孔不切斜角的孔板。
3.7标准孔板standard orifice
满足GB/T 2624.22006第5.1节定义的孔板。
4限流孔板的结构型式和选用原则
4.1分类
限流孔板按孔板上的节流孔数分为单孔孔板和多孔孔板，按板数可分为单级孔板和多级孔板。
1范围
NB/T 20424规定了压水堆核电厂用限流孔板的设置要求和压降计算方法。
NB/T 20424适用于压水堆核电厂工公系统管道中限流孔板的设置。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日 期的引用文件，仅注8期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2624.2-2006 用安装在圆形截而管道中的差压装置测量满管流休流量第2部分:孔板。
3术语和定义
3.1流量flowrate
单位时间内流过节流孔的流体质量或休积，用q表示。
3.2雷诺数Reynolds number
表示惯性力与粘性力之比的无量纲参数，用Re表示。
3.3节流孔orifice
限流孔板上的开孔。
3.4直径比diameter ratio
限流孔板节流孔直径与其1:游管道的内径之比，用表示。
3.5有斜角孔板sharp edged orifice
节流孔下游切有斜角的孔板，即节流孔最小截面积处有一窄边。
3.6无斜角孔板thick orifice
节流孔不切斜角的孔板。
3.7标准孔板standard orifice
满足GB/T 2624.22006第5.1节定义的孔板。
4限流孔板的结构型式和选用原则
4.1分类
限流孔板按孔板上的节流孔数分为单孔孔板和多孔孔板，按板数可分为单级孔板和多级孔板。
标准图片预览
标准内容
ICS27.120.20
备案号：57427-2017
中华人民共和国能源行业标准
NB/T20424—2017
核电厂限流孔板设置要求
Set requirement for flow restrictors in nuclear power plant2017-02-10发布
国家能源局
2017-07-01实施
1范围，
2规范性引用文件
3术语和定义
限流孔板的结构型式和选用原则4
4.1分类，
孔数的确定
级数的确定
确定级间距离
核级孔板的要求，
5孔板压降的计算方法，
5.1单级孔板
多级孔板
6布置要求
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
有斜角孔板的计算方法
无斜角孔板的计算方法
NB/T20424—2017
NB/T204242017
本标准按照GB/T1.1-—2009给出的规则起草。本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出，本标准由核工业标准化研究所妇口。本标准起草单位：中国核电工程有限公司、中广核工程有限公司、上海核工程研究设计院。本标准主要起草人：刘长亮、杨廷、刘冰、郎瑞峰、朱京梅、曲昌明、李军、吴明、王晓江。II
1范围
核电厂限流孔板设置要求
本标准规定了压水堆核电厂用限流孔板的设置要求和压降计算方法。本标准适用于压水堆核电厂工艺系统管道中限流孔板的设置。2规范性引用文件
NB/T20424—2017
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用丁本文件。GB/T2624.2--2006用安装在圆形截而管道中的差压装置测量满管流休流量第2部分：孔板。3术语和定义
流量flowrate
单位时间内流过节流孔的流体质量或体积，用g表示。3.2
雷诺数Reynoldsnumber
表示惯性力与粘性力之比的无量纲参数，用Re表示。3.3
节流孔orifice
限流孔板上的开孔。
直径比diameterratio
限流孔板节流孔直径与其1游管道的内径之比，用表示。3.5
有斜角孔板sharp-edgedorifice节流孔下游切有斜角的孔板，即节流孔最小截面积处有一窄边。3.6
无斜角孔板thickorifice
节流孔不切斜角的孔板。
NB/T204242017
标准孔板standardorifice
满足GB/T2624.22006第5.1节定义的孔板。4限流孔板的结构型式和选用原则4.1分类
限流孔板按孔板上的节流孔数分为单孔孔板和多孔孔板，按板数可分为单级孔板和多级孔板。4.2孔数的确定
4.2.1管道内径小于或等于150mm的管道，宜采用单孔孔板；管道内径大于150mm的管道，宜采用多孔孔板，供在保证性能的条件下，仍可采用单孔孔板。4.2.2在计算多孔孔板时，首先按单孔求出孔径（d），然后按公式（1）求取选用的多孔孔板的孔数（N）。多孔孔板的孔径（do）：般可选用8mm，12.5mm，20mm，2.5mm。如果计算出的N为小数，则应向上取整为整数。N=d'/d?
式中：
N—多孔孔板的孔数，单位为个：d单孔限流孔板的孔径，单位为毫米（mm）：de一多孔限流孔板的开孔孔径，单位为毫米（mm）。4.3级数的确定
4.3.1气体、蒸汽
（1）
为了避免使用限流孔板的管路出现阻寒流，限流孔板后的压力（P2）不宜小于板前压力（P1）的55%，即P.≥0.55P1。当P2<0.55P1时，宜采用多级孔板，其板数要保证每板的板后压力大于等于板前压力的55%。
4.3.2液体
4.3.2.1般原则
当液体压降小于等于2.5MPa时，·般可选用单级孔板；当液体压降大于2.5MPa时，宜选用多级孔板。
4.3.2.2汽蚀准则
孔板设计应避免发生汽蚀，有些特殊情况下已考虑孔板汽蚀，并采取了防护措施的除外。附录A给出了判断孔板汽蚀的种推荐的方法。4.3.3汽液两相
分别按汽相和液相公式计算出d和dl，然后按公式（2）计算汽液两相孔板的孔径。d=av?+dl?
式中：
汽液两相孔板的孔径，单位为毫米（mm）：汽相孔板的孔径，单位为毫米（mm）；dp
dl一一液相孔板的孔径，单位为毫米（mm）。4.4确定级间距离
级间距离应不小于孔板后的压力恢复距离，压力恢复距离可查图A.2。4.5核级孔板的要求
在限流孔板设计制造前，应进行鉴定试验。4.5.1
4.5.2限流孔板的详细设计应满足相应设备规格书的要求。限流孔板的材料、焊接、制造、检验等应满足相关标准的要求。4.5.3
设备规格书有要求时，限流孔板应进行性能试验。4.5.4元
5孔板压降的计算方法
单级孔板
如果孔板为标准孔板，则宜采用GB/T2624.2-—2006中的方法计算孔板压降。NB/T20424—2017
如果孔板为有斜角的非标准孔板，介质为液体时可按附录A的方法进行计算。介质为气体时可按GB/T2624.2—2006中的方法进行计算。如果孔板为无斜角的非标准孔板，则可按附水B的方法进行计算。5.2多级孔板
多级孔板的压降可按单级孔板计算，然后代数相加。方法可参考附录A中多级孔板设计。设备规格书有要求时，多级限流孔板应进行性能试验，以验证是否满足工艺的要求。6布置要求
6.1限流孔板的安装位置应考虑维修或更换的可达性。6.2限流孔板应安装在介质流动处于平稳状态的位置，同时为防止对下游设备的不利影响，其上下游的直管段应足够长。若设计文件对孔板上下游直管段长度无特殊规定时，上下游的直管段应大于或等于5倍的管道内径。
6.3限流孔板宜安装在水平管道上。3
NB/T204242017
A.1汽蚀准则
汽蚀准则数的计算见式A.1。
式中：
汽蚀准则数；
附录A
（资料性附录）
有斜角孔板的计算方法
g=(Pd-Pvg)/△P
Pd孔板下游压力（表压），单位为帕（Pa）；汽化压力（表压），单位为帕（Pa）；Pvg
△P孔板压降，单位为帕（Pa）。(A.1)
根据图A.1，查出孔板临界汽蚀数。如果α。<，则孔板未发生汽蚀；如果>α，则孔板可能发生汽蚀。为避免孔板汽蚀，应增加孔板级数。A.2单级孔板设计
A.2.1已知流量和压降，根据式A.2计算出阻力系数，从图A.3查出孔板尺寸。AP= Kp(u* / 2)
式中：
压降，单位为帕（Pa）：
—阻力系数：
流体密度，单位为千克每立方米（kg/m）：—流体速度，单位为米每秒（m/s）。（A.2）
验证尺寸是否会发生汽蚀，如果α≤α，则单级孔板可接受，如果α。>o，则应选用多级孔多级孔板设计
每一级的孔板均需通过汽蚀验证，验证步骤如下：根据第--级直径比B和图A.3，得出阻力系数K：将阻力系数K代入式A.2，求出压降AP；将压降AP代入式A.I，求出第级的汽蚀准则数α：根据第级直径比β和图A.1，得出临界汽蚀数α。：比较和，直到>。
NB/T20424—2017
多级孔板设计中，第：级孔板的下游压力等于第：级孔板的上游压力，如图A.4所示。最后级（最上游）孔板的尺寸的确定与单级孔板尺寸计算。一致。各级孔板尺寸确定后，根据图A.2计算级间距离。管道内径7.5mm此内容来自标准下载网
管道内径78mm
管道内径154mm
管道内径325mm.
管遭内径597mm
直径比
图A.1临界汽蚀数。。
直径比
图A.2孔板后压力恢复距离（x表示压力恢复距离，d管道内径）5
NB/T204242017
直径比
锐边孔板阻力系数
Pa= Pu
Pa= Pu
图A.4多级孔板压降
直经比
A.4孔板计算实例
NB/T20424—2017
以设计有斜角孔板为例，假设管道内水的质量流量为186kg/s，孔板上游压力和温度分别是2.34MPa和138℃，下游压力为0.69MPa。138℃时水的密度和饱和压力分别是928kg/m和0.34MPa。管道内径为0.29m，流通面积为0.066m2。根据上述参数可得管道内水的平均流速V=186／（928x0.066）=3.0（m/s）。假设为单级孔板，验证是否发生汽蚀：
—由公式A.2，可得阻力系数K=395，由图A.3，查出直径比β=0.275：—由公式A.1，可得o=（0.69-0.34）/（2.34-0.69）=0.212根据直径比β和图A.1，可得临界汽蚀数α=1.2：汽蚀检验，の<α，不满足汽蚀准则，所以应选用多级孔板。多级孔板计算首先从下游开始，具体如下：如图A.4所示的多级孔板，假设第-级直径比β=0.4，根据图A.3，可得阻力系数K=90；由公式A.2，得△P=90×928×（3-/2）=0.376（MPa）；—由公式A.1，得=（0.690.34）/0.376=0.93：根据第--级直径比β=0.4，套图A.1，可得α，=1.3汽蚀检验，α<0，不满足汽蚀准则，考虑增大第一级孔板节流孔孔径：—假设β=0.45，重复上述步骤，可得。=1.62，α。=1.6，α>g。，满足汽蚀准则；根据第一级直径比β=0.45，可得节流孔孔径d=0.29×0.45=0.13（m）；其他级的孔板尺寸同样依据上述步骤进行计算；得出第二级节流孔孔径d二0.085m，且刚好能满足不发生汽蚀的条件；根据图A.2确定级间距离x=3.5xd=1.015（m）。因此，该处需要设置一个两级孔板，从下游开始第一级节流孔孔径0.13m，第二级节流孔孔径0.085m，两板之间的距离为1.015m。NB/T204242017
B.1无斜角孔板压降计算方法
附录B
（资料性附录）
无斜角孔板的计算方法
对于单板无斜角孔板，可采用式B.1～式B.4进行计算：AH1
(1.82xlgRe-1.64)
式中：
d—孔板孔径，单位为米（m）；AP孔板压力损失，单位为帕（Pa）：p
—流体介质密度，单位为千克每立方米（kg/m）：一节流孔厚度（孔板厚度），单位为米（m）：——以孔径为特征的孔板阻力系数；AH——压头损失，单位为帕（Pa）：%
孔内流速，单位为米每秒（m/s）：节流孔流通面积，单位为平方米（m2）：S，——管道流通面积，单位为平方米（m2）；T
孔板外形调整系数；
—孔内沿程阻力系数；
一以节流孔内径为特征值的雷诺数。Se
孔板外形调整系数的取值见表B.1。对丁核电厂核岛系统用孔板，孔内沿程阻力系数元根据经验可以直接取0.02。
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备案号：57427-2017
中华人民共和国能源行业标准
NB/T20424—2017
核电厂限流孔板设置要求
Set requirement for flow restrictors in nuclear power plant2017-02-10发布
国家能源局
2017-07-01实施
1范围，
2规范性引用文件
3术语和定义
限流孔板的结构型式和选用原则4
4.1分类，
孔数的确定
级数的确定
确定级间距离
核级孔板的要求，
5孔板压降的计算方法，
5.1单级孔板
多级孔板
6布置要求
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
有斜角孔板的计算方法
无斜角孔板的计算方法
NB/T20424—2017
NB/T204242017
本标准按照GB/T1.1-—2009给出的规则起草。本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出，本标准由核工业标准化研究所妇口。本标准起草单位：中国核电工程有限公司、中广核工程有限公司、上海核工程研究设计院。本标准主要起草人：刘长亮、杨廷、刘冰、郎瑞峰、朱京梅、曲昌明、李军、吴明、王晓江。II
1范围
核电厂限流孔板设置要求
本标准规定了压水堆核电厂用限流孔板的设置要求和压降计算方法。本标准适用于压水堆核电厂工艺系统管道中限流孔板的设置。2规范性引用文件
NB/T20424—2017
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用丁本文件。GB/T2624.2--2006用安装在圆形截而管道中的差压装置测量满管流休流量第2部分：孔板。3术语和定义
流量flowrate
单位时间内流过节流孔的流体质量或体积，用g表示。3.2
雷诺数Reynoldsnumber
表示惯性力与粘性力之比的无量纲参数，用Re表示。3.3
节流孔orifice
限流孔板上的开孔。
直径比diameterratio
限流孔板节流孔直径与其1游管道的内径之比，用表示。3.5
有斜角孔板sharp-edgedorifice节流孔下游切有斜角的孔板，即节流孔最小截面积处有一窄边。3.6
无斜角孔板thickorifice
节流孔不切斜角的孔板。
NB/T204242017
标准孔板standardorifice
满足GB/T2624.22006第5.1节定义的孔板。4限流孔板的结构型式和选用原则4.1分类
限流孔板按孔板上的节流孔数分为单孔孔板和多孔孔板，按板数可分为单级孔板和多级孔板。4.2孔数的确定
4.2.1管道内径小于或等于150mm的管道，宜采用单孔孔板；管道内径大于150mm的管道，宜采用多孔孔板，供在保证性能的条件下，仍可采用单孔孔板。4.2.2在计算多孔孔板时，首先按单孔求出孔径（d），然后按公式（1）求取选用的多孔孔板的孔数（N）。多孔孔板的孔径（do）：般可选用8mm，12.5mm，20mm，2.5mm。如果计算出的N为小数，则应向上取整为整数。N=d'/d?
式中：
N—多孔孔板的孔数，单位为个：d单孔限流孔板的孔径，单位为毫米（mm）：de一多孔限流孔板的开孔孔径，单位为毫米（mm）。4.3级数的确定
4.3.1气体、蒸汽
（1）
为了避免使用限流孔板的管路出现阻寒流，限流孔板后的压力（P2）不宜小于板前压力（P1）的55%，即P.≥0.55P1。当P2<0.55P1时，宜采用多级孔板，其板数要保证每板的板后压力大于等于板前压力的55%。
4.3.2液体
4.3.2.1般原则
当液体压降小于等于2.5MPa时，·般可选用单级孔板；当液体压降大于2.5MPa时，宜选用多级孔板。
4.3.2.2汽蚀准则
孔板设计应避免发生汽蚀，有些特殊情况下已考虑孔板汽蚀，并采取了防护措施的除外。附录A给出了判断孔板汽蚀的种推荐的方法。4.3.3汽液两相
分别按汽相和液相公式计算出d和dl，然后按公式（2）计算汽液两相孔板的孔径。d=av?+dl?
式中：
汽液两相孔板的孔径，单位为毫米（mm）：汽相孔板的孔径，单位为毫米（mm）；dp
dl一一液相孔板的孔径，单位为毫米（mm）。4.4确定级间距离
级间距离应不小于孔板后的压力恢复距离，压力恢复距离可查图A.2。4.5核级孔板的要求
在限流孔板设计制造前，应进行鉴定试验。4.5.1
4.5.2限流孔板的详细设计应满足相应设备规格书的要求。限流孔板的材料、焊接、制造、检验等应满足相关标准的要求。4.5.3
设备规格书有要求时，限流孔板应进行性能试验。4.5.4元
5孔板压降的计算方法
单级孔板
如果孔板为标准孔板，则宜采用GB/T2624.2-—2006中的方法计算孔板压降。NB/T20424—2017
如果孔板为有斜角的非标准孔板，介质为液体时可按附录A的方法进行计算。介质为气体时可按GB/T2624.2—2006中的方法进行计算。如果孔板为无斜角的非标准孔板，则可按附水B的方法进行计算。5.2多级孔板
多级孔板的压降可按单级孔板计算，然后代数相加。方法可参考附录A中多级孔板设计。设备规格书有要求时，多级限流孔板应进行性能试验，以验证是否满足工艺的要求。6布置要求
6.1限流孔板的安装位置应考虑维修或更换的可达性。6.2限流孔板应安装在介质流动处于平稳状态的位置，同时为防止对下游设备的不利影响，其上下游的直管段应足够长。若设计文件对孔板上下游直管段长度无特殊规定时，上下游的直管段应大于或等于5倍的管道内径。
6.3限流孔板宜安装在水平管道上。3
NB/T204242017
A.1汽蚀准则
汽蚀准则数的计算见式A.1。
式中：
汽蚀准则数；
附录A
（资料性附录）
有斜角孔板的计算方法
g=(Pd-Pvg)/△P
Pd孔板下游压力（表压），单位为帕（Pa）；汽化压力（表压），单位为帕（Pa）；Pvg
△P孔板压降，单位为帕（Pa）。(A.1)
根据图A.1，查出孔板临界汽蚀数。如果α。<，则孔板未发生汽蚀；如果>α，则孔板可能发生汽蚀。为避免孔板汽蚀，应增加孔板级数。A.2单级孔板设计
A.2.1已知流量和压降，根据式A.2计算出阻力系数，从图A.3查出孔板尺寸。AP= Kp(u* / 2)
式中：
压降，单位为帕（Pa）：
—阻力系数：
流体密度，单位为千克每立方米（kg/m）：—流体速度，单位为米每秒（m/s）。（A.2）
验证尺寸是否会发生汽蚀，如果α≤α，则单级孔板可接受，如果α。>o，则应选用多级孔多级孔板设计
每一级的孔板均需通过汽蚀验证，验证步骤如下：根据第--级直径比B和图A.3，得出阻力系数K：将阻力系数K代入式A.2，求出压降AP；将压降AP代入式A.I，求出第级的汽蚀准则数α：根据第级直径比β和图A.1，得出临界汽蚀数α。：比较和，直到>。
NB/T20424—2017
多级孔板设计中，第：级孔板的下游压力等于第：级孔板的上游压力，如图A.4所示。最后级（最上游）孔板的尺寸的确定与单级孔板尺寸计算。一致。各级孔板尺寸确定后，根据图A.2计算级间距离。管道内径7.5mm此内容来自标准下载网
管道内径78mm
管道内径154mm
管道内径325mm.
管遭内径597mm
直径比
图A.1临界汽蚀数。。
直径比
图A.2孔板后压力恢复距离（x表示压力恢复距离，d管道内径）5
NB/T204242017
直径比
锐边孔板阻力系数
Pa= Pu
Pa= Pu
图A.4多级孔板压降
直经比
A.4孔板计算实例
NB/T20424—2017
以设计有斜角孔板为例，假设管道内水的质量流量为186kg/s，孔板上游压力和温度分别是2.34MPa和138℃，下游压力为0.69MPa。138℃时水的密度和饱和压力分别是928kg/m和0.34MPa。管道内径为0.29m，流通面积为0.066m2。根据上述参数可得管道内水的平均流速V=186／（928x0.066）=3.0（m/s）。假设为单级孔板，验证是否发生汽蚀：
—由公式A.2，可得阻力系数K=395，由图A.3，查出直径比β=0.275：—由公式A.1，可得o=（0.69-0.34）/（2.34-0.69）=0.212根据直径比β和图A.1，可得临界汽蚀数α=1.2：汽蚀检验，の<α，不满足汽蚀准则，所以应选用多级孔板。多级孔板计算首先从下游开始，具体如下：如图A.4所示的多级孔板，假设第-级直径比β=0.4，根据图A.3，可得阻力系数K=90；由公式A.2，得△P=90×928×（3-/2）=0.376（MPa）；—由公式A.1，得=（0.690.34）/0.376=0.93：根据第--级直径比β=0.4，套图A.1，可得α，=1.3汽蚀检验，α<0，不满足汽蚀准则，考虑增大第一级孔板节流孔孔径：—假设β=0.45，重复上述步骤，可得。=1.62，α。=1.6，α>g。，满足汽蚀准则；根据第一级直径比β=0.45，可得节流孔孔径d=0.29×0.45=0.13（m）；其他级的孔板尺寸同样依据上述步骤进行计算；得出第二级节流孔孔径d二0.085m，且刚好能满足不发生汽蚀的条件；根据图A.2确定级间距离x=3.5xd=1.015（m）。因此，该处需要设置一个两级孔板，从下游开始第一级节流孔孔径0.13m，第二级节流孔孔径0.085m，两板之间的距离为1.015m。NB/T204242017
B.1无斜角孔板压降计算方法
附录B
（资料性附录）
无斜角孔板的计算方法
对于单板无斜角孔板，可采用式B.1～式B.4进行计算：AH1
(1.82xlgRe-1.64)
式中：
d—孔板孔径，单位为米（m）；AP孔板压力损失，单位为帕（Pa）：p
—流体介质密度，单位为千克每立方米（kg/m）：一节流孔厚度（孔板厚度），单位为米（m）：——以孔径为特征的孔板阻力系数；AH——压头损失，单位为帕（Pa）：%
孔内流速，单位为米每秒（m/s）：节流孔流通面积，单位为平方米（m2）：S，——管道流通面积，单位为平方米（m2）；T
孔板外形调整系数；
—孔内沿程阻力系数；
一以节流孔内径为特征值的雷诺数。Se
孔板外形调整系数的取值见表B.1。对丁核电厂核岛系统用孔板，孔内沿程阻力系数元根据经验可以直接取0.02。
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