RCC-M规范简介.pdf

RCCRCC MM简介简介简介简介 1 1 概述 概述 概述 概述 RCCRCC MM是由法国核岛设备设计建造规则协会是由法国核岛设备设计建造规则协会 AFCENAFCEN 以规范形式颁布的法国压水堆核岛机 以规范形式颁布的法国压水堆核岛机 械设备设计和建造规则 是压水堆核岛设计和建造械设备设计和建造规则 是压水堆核岛设计和建造 规则 规则 RCCRCC 整体中的一部分 主要用于安全级 整体中的一部分 主要用于安全级 设备 设备 RCCRCC MM中所采用的设计规则借鉴了中所采用的设计规则借鉴了 ASMEASME 锅炉及压力容器规范锅炉及压力容器规范 第三卷核动力装置设备第三卷核动力装置设备 NBNB NCNC NDND NFNF NGNG 各篇的有关内容 各篇的有关内容 同时吸收了法国在工业发展实践中所取得的成果 同时吸收了法国在工业发展实践中所取得的成果 RCCRCC MM的制造与检验规则主要是法国本身核工业的制造与检验规则主要是法国本身核工业 实践经验的具体体现 实践经验的具体体现 本设计建造规则供买卖双方在签订合同时作本设计建造规则供买卖双方在签订合同时作 为依据性文件使用 因而在签订合同时必须备有为依据性文件使用 因而在签订合同时必须备有 需采用需采用RCCRCC MM规则的设备一览表 在设备采购规则的设备一览表 在设备采购 中 采购的设备标有四个等级 中 采购的设备标有四个等级 RCCRCC MM规则是否规则是否 采用也应标明 采用也应标明 RCCRCC MM是定期修改的 可提出某些修改要是定期修改的 可提出某些修改要 求 有求 有AFCENAFCEN来审理这些要求 当修改要求被接来审理这些要求 当修改要求被接 受时 则制定转给申请人的更改单 随后编入补受时 则制定转给申请人的更改单 随后编入补 遗 当新版本颁布时 将收录这些补遗 遗 当新版本颁布时 将收录这些补遗 2 2 RCCRCC MM的结构的结构的结构的结构 RCCRCC MM共有共有5 5卷 其中第卷 其中第 卷分为卷分为9 9篇 详见下篇 详见下 文 文 第第 到第到第 卷汇集了不同技术领域的相应规则 卷汇集了不同技术领域的相应规则 第第 卷为材料篇 汇集了零件和制品的采购技术规卷为材料篇 汇集了零件和制品的采购技术规 范 范 第第 卷为检验方法 规定了破坏性检验和无损检验卷为检验方法 规定了破坏性检验和无损检验 的实施规则 的实施规则 第第 卷为焊接篇 规定了焊接操作及其评定规则 卷为焊接篇 规定了焊接操作及其评定规则 第第 卷为制造篇规定了焊接以外的制造操作规则 卷为制造篇规定了焊接以外的制造操作规则 第第 卷每一篇均以一个字母为代号 卷每一篇均以一个字母为代号 A A篇汇集了应用本设计建造规则的通用要求 篇汇集了应用本设计建造规则的通用要求 B B C C DD E E GG H H和和J J篇分别适用于 篇分别适用于 不同等级设备不同等级设备不同等级设备不同等级设备 B B C C和和DD篇分别适用于容器 包括热交换篇分别适用于容器 包括热交换 器 泵 阀门 不包括驱动机构 和管器 泵 阀门 不包括驱动机构 和管 道等的道等的1 1 2 2和和3 3级设备 级设备 特殊设备特殊设备特殊设备特殊设备 GG篇 适用于堆内构件篇 适用于堆内构件 特定类别的设备 所有等级 特定类别的设备 所有等级 特定类别的设备 所有等级 特定类别的设备 所有等级 E E 篇 适用于小型设备 篇 适用于小型设备 H H 篇 适用于支撑件 篇 适用于支撑件 J J 篇 适用于低压或常压储灌 篇 适用于低压或常压储灌 B B C C DD E E GG H H和和J J篇总的编排结构都一篇总的编排结构都一 样 其中 样 其中 10001000章规定了适用范围 章规定了适用范围 20002000章为材料 详细说明设备制造用的零件章为材料 详细说明设备制造用的零件 和制品的材料性能指标 和制品的材料性能指标 30003000章为设计 规定了设备的设计规则 章为设计 规定了设备的设计规则 40004000章为制造和检验 规定了制造和检验的章为制造和检验 规定了制造和检验的 规则 规则 50005000章规为水压试验 规定了承压设备和储章规为水压试验 规定了承压设备和储 灌的试验 标准支撑件的合格鉴定 及泵的鉴定 灌的试验 标准支撑件的合格鉴定 及泵的鉴定 小型设备小型设备小型设备小型设备 RCCRCC MM将下述将下述2 2 3 3级承压设备规定为级承压设备规定为 小型小型 设备设备 容积为 容积为 100100升的容器 升的容器 每侧容量 每侧容量 100100升的热交换器 升的热交换器 驱动功率 驱动功率 160kW160kW的泵 的泵 管道 特别是用于电动泵机组的管道 管道 特别是用于电动泵机组的管道 第一道关闭阀下游侧的仪表管线 第一道关闭阀下游侧的仪表管线 不同设备 安全级 在设计制造时采用相应的不同设备 安全级 在设计制造时采用相应的不同设备 安全级 在设计制造时采用相应的不同设备 安全级 在设计制造时采用相应的 RCCRCC MM的篇章的篇章的篇章的篇章 1 1级承压设备必须满足级承压设备必须满足B B篇的规定 篇的规定 2 2级承压设备 小型设备除外 必须满足级承压设备 小型设备除外 必须满足C C篇的篇的 规定 规定 3 3级承压设备 小型设备除外 必须满足级承压设备 小型设备除外 必须满足DD篇的篇的 规定 规定 2 2级和级和3 3级承压小型设备可以采用级承压小型设备可以采用E E篇的规定 也篇的规定 也 可以采用可以采用C C篇 篇 2 2级 或级 或DD篇 篇 3 3级 的规定 级 的规定 堆内构件必须满足堆内构件必须满足GG篇的规定 篇的规定 支撑件必须满足支撑件必须满足H H篇的规定 篇的规定 低压或常压储灌必须满足低压或常压储灌必须满足J J篇的规定 篇的规定 4 RCC4 RCC MM中所使用的技术性附录中所使用的技术性附录 RCCRCC MM在其第在其第 卷的卷的Z Z篇中汇集了一篇中汇集了一 些技术性附录 其中的强制性附录是为了些技术性附录 其中的强制性附录是为了 使第使第 卷各篇中的技术规则的叙述更加明卷各篇中的技术规则的叙述更加明 确 更加简炼 非强制性附录是为了介绍确 更加简炼 非强制性附录是为了介绍 一些公认的方法和做法 可以用它们来满一些公认的方法和做法 可以用它们来满 足第足第 卷的一般性规定 卷的一般性规定 制造商可使用非强制性附录未规定的制造商可使用非强制性附录未规定的 其它方法或做法 但必须论证该方法或做其它方法或做法 但必须论证该方法或做 法满足规范要求 并预先得到承包商的书法满足规范要求 并预先得到承包商的书 面许可 面许可 1 1 强制性附录 强制性附录 强制性附录由强制性附录由6 6个 它们是 设计用材料特性个 它们是 设计用材料特性 Z Z 应力的试验分析 应力的试验分析 Z Z 基本许用应 基本许用应 力极限的确定 力极限的确定 Z Z 承受外压的设备的设计 承受外压的设备的设计 规则 规则 Z Z 用螺栓固定的环形法兰连接件的 用螺栓固定的环形法兰连接件的 计算 计算 Z Z 以及线性支撑件的设计规则 以及线性支撑件的设计规则 Z Z 主要是深入介绍应力分析中的一些问 主要是深入介绍应力分析中的一些问 题的处理 题的处理 附录附录Z Z 为设计用材料的特性 以图表和曲线为设计用材料的特性 以图表和曲线 的形式给出了的形式给出了RCCRCC MM许可的各种材料的特性参数许可的各种材料的特性参数 值 包括基本许用应力强度值 包括基本许用应力强度SmSm和基本许用应力和基本许用应力 S S 屈服强度 屈服强度SySy 抗拉强度 抗拉强度SuSu 疲劳曲线 导热 疲劳曲线 导热 率 热扩散率 线膨胀系数 弹性模量等 率 热扩散率 线膨胀系数 弹性模量等 附录附录Z Z 为实验应力分析 指出了理论为实验应力分析 指出了理论 分析方法不充分需要进行应力实验分析的分析方法不充分需要进行应力实验分析的 场合 允许的非循环试验种类 有应变测场合 允许的非循环试验种类 有应变测 量 变形测量和光弹试验 及应力计算 量 变形测量和光弹试验 及应力计算 试验方法 试验结果说明 循环试验 基试验方法 试验结果说明 循环试验 基 本方法是作疲劳曲线本方法是作疲劳曲线SASA N N曲线 以及曲线 以及 开孔的应力实验分析 开孔的应力实验分析 附录附录Z Z 为基本许用应力极限的确定 为基本许用应力极限的确定 说明了确定基本许用应力极限时应遵循的说明了确定基本许用应力极限时应遵循的 一些规则 当所需要的应力限值在附录一些规则 当所需要的应力限值在附录Z Z 的表的表Z Z 1 11 1和和Z Z 1 21 2中能查到时 可直中能查到时 可直 接引用 当查不到时 则可根据本附录的接引用 当查不到时 则可根据本附录的 规则来获得 规则来获得 附录附录Z Z 为承受外压部件的设计规则 提出的为承受外压部件的设计规则 提出的 规则用于确定承受外压的 具有或没有加强环规则用于确定承受外压的 具有或没有加强环 的 受第的 受第 卷中有关条文制约的 旋转型壳体的卷中有关条文制约的 旋转型壳体的 抗压强度 可计算求得许用外压抗压强度 可计算求得许用外压PaPa 附录附录Z Z 为螺栓固定的环形连接法兰的设计和为螺栓固定的环形连接法兰的设计和 应力分析 规定在考虑到承受内压及为保证密封应力分析 规定在考虑到承受内压及为保证密封 而施加于垫圈的紧固力的情况下 如何确定法兰而施加于垫圈的紧固力的情况下 如何确定法兰 及其螺栓紧固件的尺寸 尤其是要保证在工作荷及其螺栓紧固件的尺寸 尤其是要保证在工作荷 载作用下连接件的密封性 求出载作用下连接件的密封性 求出SHSH SRSR STST 并满足相应的应力限值 并满足相应的应力限值 附录附录Z Z 为线性支承件的设计规则 针对线性为线性支承件的设计规则 针对线性 支撑件的设计 主要从材料力学的角度对梁的构支撑件的设计 主要从材料力学的角度对梁的构 成做出规定 如铁板梁 箱型梁 成做出规定 如铁板梁 箱型梁 V V型钢 型钢 T T型钢型钢 等 分析方法包括弹性分析和极限分析两种 等 分析方法包括弹性分析和极限分析两种 可任选其一 可任选其一 2 2 非强制性附录 非强制性附录 非强制性附录由非强制性附录由7 7个 它们是 确定个 它们是 确定1 1 级容器开孔补强的规则 级容器开孔补强的规则 ZAZA 几何不连 几何不连 续的疲劳性能分析 续的疲劳性能分析 ZDZD 在要求满足 在要求满足A A 级准则的条件下分析级准则的条件下分析1 1级管路可采用的其它级管路可采用的其它 规则 规则 ZEZE DD级准则的有关规则级准则的有关规则 ZFZF 快速断裂分析 快速断裂分析 K1K1 K1RK1R ZGZG 确定使用系数的可接受规则 确定使用系数的可接受规则 ZHZH 如何确定疲劳分析中的瞬态循环 如何确定疲劳分析中的瞬态循环 和瞬态组合 以计算累积损伤因子 以和瞬态组合 以计算累积损伤因子 以 及与在役检查有关的结构要求 及与在役检查有关的结构要求 ZSZS 5 RCC5 RCC MM认可的材料认可的材料 RCCRCC MM的第的第 卷为材料篇 主要包括三部卷为材料篇 主要包括三部 分 第分 第1 1部分是整个材料篇的总则 主要内容包括部分是整个材料篇的总则 主要内容包括 第第 卷的总要求及其适用范围 订货单技术规定 卷的总要求及其适用范围 订货单技术规定 力学性能 残留元素 制品和车间的技术鉴定 热力学性能 残留元素 制品和车间的技术鉴定 热 处理和样机等 第处理和样机等 第2 2部分是一般性要求 其中部分是一般性要求 其中 M200M200为钢和合金的总则 为钢和合金的总则 M300M300为零件和制品的为零件和制品的 总则 第总则 第3 3部分规定了特定零件或制品采购要求的部分规定了特定零件或制品采购要求的 规范 其中规范 其中M1000M1000 M2000M2000 M3000M3000 M4000M4000 和和M5000M5000分别为关于碳钢 合金钢 不锈钢 特分别为关于碳钢 合金钢 不锈钢 特 殊合金以及其它材料的零件或制品的具体要求 采殊合金以及其它材料的零件或制品的具体要求 采 购技术规范及技术附件 购技术规范及技术附件 对于受对于受RCCRCC MM制约的设备 第制约的设备 第 卷各卷各 篇的篇的20002000章章 材料材料 设备技术规格书中可 设备技术规格书中可 能有对这一章的补充内容 规定了如何应能有对这一章的补充内容 规定了如何应 用第用第 卷中提出的各种要求 这些章规定卷中提出的各种要求 这些章规定 了零件或制品所使用的采购技术规范 或了零件或制品所使用的采购技术规范 或 使用范围总则 见附件使用范围总则 见附件2 2 RCCRCC MM的的B B C C DD分册列出了载荷组分册列出了载荷组 合与应力计算和应力评定的准则 与合与应力计算和应力评定的准则 与ASMEASME 中的要求基本相同 中的要求基本相同 在在RCCRCC MM B3000B3000 设计设计 一节中 对应力分析作一节中 对应力分析作 了详细说明 了详细说明 1 1 把设备的运行工况进行分类 把设备的运行工况进行分类 对于 对于1 1级设备 分为设计工况 正常工况 紧级设备 分为设计工况 正常工况 紧 急工况和事故工况 另加试验工况 急工况和事故工况 另加试验工况 对于 对于2 2 3 3级设备分为设计工况 正常工况 级设备分为设计工况 正常工况 异常工况 紧急工况 事故工况 外加试验工况 异常工况 紧急工况 事故工况 外加试验工况 2 2 把载荷分为正常运行中产生的 如自重 内 把载荷分为正常运行中产生的 如自重 内 压 温度 接管载荷 还有事故工况下的偶然载荷 压 温度 接管载荷 还有事故工况下的偶然载荷 如地震 设计基准事故中的如地震 设计基准事故中的LOCALOCA MSLBMSLB载荷等 载荷等 6 设计 3 3 把应力进行分类 将应力分为一次应力 把应力进行分类 将应力分为一次应力 二次应力和峰值应力三类 二次应力和峰值应力三类 一次应力 仅有机械载荷产生 一次应力的一次应力 仅有机械载荷产生 一次应力的 限制可限制引起过渡变形 最后塑性失稳 的发限制可限制引起过渡变形 最后塑性失稳 的发 生 生 二次应力 由温度载荷和结构不连续产生 二次应力 由温度载荷和结构不连续产生 二次应力的限制可保持结构的总体安定性 即局部二次应力的限制可保持结构的总体安定性 即局部 塑性变形受周围材料弹性变形的限制 变性的协调塑性变形受周围材料弹性变形的限制 变性的协调 性 即循环交变载荷最终不会引起渐进性非弹性性 即循环交变载荷最终不会引起渐进性非弹性 变形 在几次循环后 结构响应是弹性的 结构趋变形 在几次循环后 结构响应是弹性的 结构趋 于安定 于安定 峰值应力 由于局部应力集中 如开口 产峰值应力 由于局部应力集中 如开口 产 生 它不会引起任何整体变形 只需在疲劳分析和生 它不会引起任何整体变形 只需在疲劳分析和 快速断裂分析中考虑 快速断裂分析中考虑 一次应力中 又分 一次应力中 又分 总体薄膜应力总体薄膜应力PmPm 是整体截面上的平均一次应 是整体截面上的平均一次应 力力 局部薄膜应力局部薄膜应力PLPL 考虑不连续的局部整体截面的 考虑不连续的局部整体截面的 平均一次应力平均一次应力 弯曲应力弯曲应力PbPb 与整体截面形心的距离成正比的一 与整体截面形心的距离成正比的一 次应力分量次应力分量 二次应力二次应力QQ 和 和PePe 温度载荷引起或自由端受 温度载荷引起或自由端受 约束 或结构不连续处 或材料不连续处引起不同热约束 或结构不连续处 或材料不连续处引起不同热 膨胀的自限性应力 对于容器以外的设备 如管道 膨胀的自限性应力 对于容器以外的设备 如管道 引起膨胀应力称为引起膨胀应力称为PePe 是热膨胀受阻而引起 是热膨胀受阻而引起 峰值应力峰值应力F F 由应力集中 开孔 所产生的应力 由应力集中 开孔 所产生的应力 4 4 各工况的载荷组合和应力限值是不同的 各工况的载荷组合和应力限值是不同的 正常工况下仅有一次应力的限制 一次薄膜正常工况下仅有一次应力的限制 一次薄膜 应力强度的许用值定为应力强度的许用值定为SmSm 一次薄膜应力加一次 一次薄膜应力加一次 弯曲应力强度的许用值定义为弯曲应力强度的许用值定义为1 5Sm1 5Sm 异常工况 异常工况 应力强度极限是根据一次应力 二次应力来确定应力强度极限是根据一次应力 二次应力来确定 的 其应力强度许用值为的 其应力强度许用值为3Sm3Sm 事故工况下应力也仅由一次应力决定 以弹事故工况下应力也仅由一次应力决定 以弹 性分析为基础 对总体一次薄膜应力的许用值为性分析为基础 对总体一次薄膜应力的许用值为 2 4Sm2 4Sm 对一次薄膜加弯曲应力则为 对一次薄膜加弯曲应力则为3 6Sm3 6Sm 在在RCCRCC M BM B篇为保证篇为保证1 1级承压部件在各类工级承压部件在各类工 况下的完整性要求 各类工况的载荷组合和应力况下的完整性要求 各类工况的载荷组合和应力 限值如下表 限值如下表 工工工工况况况况载载载载荷荷荷荷载荷组合载荷组合载荷组合载荷组合载荷限制 值 载荷限制 值 载荷限制 值 载荷限制 值 设计工况设计工况指正常运行工况指正常运行工况 中最苛刻的一种中最苛刻的一种 工况工况 持续载荷 正常内压持续载荷 正常内压 自重 接管载荷 自重 接管载荷 A A级准则级准则 正常工况正常工况正常运行工况正常运行工况正常内压 瞬态载荷正常内压 瞬态载荷 的增量 自重 接管的增量 自重 接管 载荷 载荷 OBEOBE O O级准则级准则 紧急工况紧急工况小破口等小破口等正常内压 紧急载荷正常内压 紧急载荷 的增量 自重 接管的增量 自重 接管 载荷载荷 C C级准则级准则 事故工况事故工况大破口大破口 SSESSE地震地震 正常内压 大管破裂正常内压 大管破裂 LOCALOCA或或MSLBMSLB 载荷 载荷 自重 接管载荷 自重 接管载荷 SSESSE D D级准则级准则 注 这里所说的工况均是指反应堆冷却剂系统的运行工况 工工工工 况况况况载载载载 荷荷荷荷载荷组合载荷组合载荷组合载荷组合 应力应力应力应力 限制 值 限制 值 限制 值 限制 值 设计工况设计工况 指正常运行工况指正常运行工况 中最苛刻的一种中最苛刻的一种 工况工况 持续载荷 正常内压 自重持续载荷 正常内压 自重 接管载荷 的最大值 接管载荷 的最大值 A A级准则级准则 正常工况正常工况正常运行工况正常运行工况正常内压 自重 接管载荷正常内压 自重 接管载荷O O 级准则级准则 异常工况异常工况正常运行故障正常运行故障 正常内压 瞬态载荷的增量正常内压 瞬态载荷的增量 自重 接管载荷 自重 接管载荷 OBE OBE B B级准则级准则 紧急工况紧急工况小破口等小破口等 正常内压 紧急载荷的增量正常内压 紧急载荷的增量 自重 接管载荷 自重 接管载荷 C C级准则级准则 事故工况事故工况 大破口大破口 SSESSE地震地震 正常内压 大管破裂正常内压 大管破裂 LOCALOCA或或MSLBMSLB 载荷 载荷 自重 接管载荷 自重 接管载荷 SSESSE D D级准则级准则 试验工况试验工况水压试验水压试验水压试验内压水压试验内压试 试 验验 注 这里所说的工况均是指反应堆冷却剂系统的运行工况 工况和载荷组合表工况和载荷组合表 计算中 对计算中 对1 1级设备采用第三强度理级设备采用第三强度理 论 即计算最大剪应力 最大主应力与最论 即计算最大剪应力 最大主应力与最 小主应力之差 对小主应力之差 对2 2 3 3级设备采用第一级设备采用第一 强度理论 即计算最大主应力 强度理论 即计算最大主应力 1 1级部件的应力限值一览表级部件的应力限值一览表级部件的应力限值一览表级部件的应力限值一览表 工况工况工况工况使用使用使用使用 限值限值限值限值 应力限值应力限值应力限值应力限值 参考工况参考工况参考工况参考工况 稳态工况 稳态工况 稳态工况 稳态工况 OO级级级级 P P mm S Sm m P PL L 1 5 1 5 S Sm m P PL L P P b b 1 5 1 5 S Sm m 正常工况正常工况正常工况正常工况 正常运行和 正常运行和 正常运行和 正常运行和 运行瞬态 运行瞬态 运行瞬态 运行瞬态 AA级级级级PePe 3 3 SmSm PL P b PL P b PePe QQ 3Sm 3Sm PL P b PL P b PePe Q FQ F 2Sa U 2Sa U 1 0 1 0 疲劳分析 疲劳分析 疲劳分析 疲劳分析 KK I I K KIR IR 断裂分析断裂分析断裂分析断裂分析 紧急工况紧急工况紧急工况紧急工况 小破口 小破口 小破口 小破口 C C级级级级 P P mm max 1 2 max 1 2 SmSm SySy P PL L max 1 8Smmax 1 8Sm SySy P PL L P P b b max 1 8 max 1 8 SmSm SySy 事故工况事故工况事故工况事故工况 大破口 大破口 大破口 大破口 SSESSE DD级级级级 P P mm min 2 4Sm 0 7Su min 2 4Sm 0 7Su P PL L min 3 6Sm 1 05 Su min 3 6Sm 1 05 Su P PL L P P b b 1 05 Su 1 05 Su 试验工况试验工况试验工况试验工况 水压试验 水压试验 水压试验 水压试验 试验试验试验试验 P P mm 0 9 0 9 SySy 1 35 1 35 SySy P Pm m 0 67S0 67Sy y 2 15 Sy2 15 Sy 1 2 P1 2 Pm m 0 67S 0 67Sy y P Pm m 0 9S0 9Sy y P P mm P P b b 一 安全级设备的应力分析一 安全级设备的应力分析 在在RCCRCC MM B3000B3000 设计设计 一节中 对一节中 对1 1级级 设备的运行状态分为四类工况 即设计工况 设备的运行状态分为四类工况 即设计工况 正常工况 紧急工况和事故工况 正常工况 紧急工况和事故工况 第第1 1类工况为参考工况 或称设计工类工况为参考工况 或称设计工 况 是指设备在第二类工况钟的最严重工况 是指设备在第二类工况钟的最严重工 况 把它作为一种稳态进行处理 况 把它作为一种稳态进行处理 第第2 2类工况为正常工况 是指设备在正常类工况为正常工况 是指设备在正常 稳态进行及正常运行事件过程中所处的瞬态稳态进行及正常运行事件过程中所处的瞬态 如反应堆紧急停堆 给水泵或循环水泵停 如反应堆紧急停堆 给水泵或循环水泵停 转 厂外电源丧失等 转 厂外电源丧失等 第第3 3类工况为紧急工况 是指设备在稀有事件情类工况为紧急工况 是指设备在稀有事件情 况下才可能经受但必须予以考虑的工况 一般从技术况下才可能经受但必须予以考虑的工况 一般从技术 上来说 对于组成反应堆一次侧主系统的承压容器经上来说 对于组成反应堆一次侧主系统的承压容器经 受的第受的第3 3类工况在核电厂的整个寿期内应不多于类工况在核电厂的整个寿期内应不多于2020 次 一般一个事件发生的频率为次 一般一个事件发生的频率为5 5次 次 第第4 4类工况为事故工况 是指发生概率极低 但类工况为事故工况 是指发生概率极低 但 其后果对设备安全性的影响必须予以研究的工况 在其后果对设备安全性的影响必须予以研究的工况 在 这类工况中不必考虑概率过低以至于实际上不可信的这类工况中不必考虑概率过低以至于实际上不可信的 那些状态 一般一个事故在寿期中只假定那些状态 一般一个事故在寿期中只假定1 1次 次 试验工况为水压试验工况 在寿期内有试验工况为水压试验工况 在寿期内有1515次左次左 右 右 2 2 3 3级部件的应力限值一览表 级部件的应力限值一览表 级部件的应力限值一览表 级部件的应力限值一览表 工况工况工况工况使用限值使用限值使用限值使用限值应力限值应力限值应力限值应力限值 设计和设计和设计和设计和 正常工况正常工况正常工况正常工况 OO和和和和AA级级级级 m m S S m m或 或或或 L L b b 1 5S1 5S 异常工况异常工况异常工况异常工况BB级级级级 m m 1 1S1 1S m m或 或或或 L L b b 1 65S1 65S 紧急工况紧急工况紧急工况紧急工况C C级级级级 m m 1 5S1 5S m m或 或或或 L L b b 1 8S1 8S 事故工况事故工况事故工况事故工况DD级级级级 m m 2 0S2 0S m m或 或或或 L L b b 2 4S2 4S 试验工况试验工况试验工况试验工况试验试验试验试验 m m 0 95S0 95S y y m m或 或或或 L L b b 1 4S1 4S y y 注 m为薄膜应力 L为局部薄膜应力 b为弯曲应力 S为RCC M附录表ZI 1 4 ZI 1 5 ZI 1 6给出许用应力 对对2 2 3 3级设备的运行工况是按如下考虑的 级设备的运行工况是按如下考虑的 1 1 设计工况是以设计载荷为特征的一种工况 设计工况是以设计载荷为特征的一种工况 是由正常工况下所承受的最高载荷确定 是由正常工况下所承受的最高载荷确定 2 2 正常工况是指设备在正常运行时所处的稳态 正常工况是指设备在正常运行时所处的稳态 和瞬态 如启动 停运 和瞬态 如启动 停运 3 3 异常工况是指正常运行故障所处的工况 如 异常工况是指正常运行故障所处的工况 如 反应堆紧急停堆 给水泵或循环水泵停转 厂外电源反应堆紧急停堆 给水泵或循环水泵停转 厂外电源 丧失等 丧失等 4 4 紧急工况 是指设备在稀有事件情况下才经 紧急工况 是指设备在稀有事件情况下才经 受 是很少发生的工况 受 是很少发生的工况 5 5 事故工况 是指事故时发生的工况 其发生 事故工况 是指事故时发生的工况 其发生 概率极低 但后果对设备安全性的影响必须考虑 概率极低 但后果对设备安全性的影响必须考虑 6 6 试验工况是指设备在水压试验时所处的工 试验工况是指设备在水压试验时所处的工 况 况 支承件支承件支承件支承件 类型类型类型类型 工况工况工况工况 板壳型支承件板壳型支承件板壳型支承件板壳型支承件线性支承件线性支承件线性支承件线性支承件 正常工况正常工况正常工况正常工况 AA级级级级 Pm 1 0Sm Pm Pb 1 5Sm t 0 6Sy v 0 4Sy b 0 6Sy 异常工况异常工况异常工况异常工况 BB级级级级 Pm 1 33Sm Pm Pb 2Sm t 0 8Sy v 0 53Sy b 0 8Sy 紧急工况紧急工况紧急工况紧急工况 C C级级级级 Pm 1 5Sm Pm Pb 2 25Sm t 0 9Sy v 0 6Sy b 0 9Sy 事故工况事故工况事故工况事故工况 DD级级级级 Pm max 1 2Sy 1 5Sm 弹性分析 弹性分析 或 或 0 7Su和和Sy 1 3 Su Sy 的大者 塑性分析 的大者 塑性分析 Pm Pb max 1 8Sy 2 25Sm 弹性分析 弹性分析 或 或 Su 0 9Su 和平均一次剪应力 和平均一次剪应力 0 42Su 塑性分析 塑性分析 t min 1 2 y 0 7Su V min 0 7 y 0 42Su b 1 2Sy 试验试验试验试验 工况工况工况工况 Pm 1 33 Sm Pm P 2Sm或或0 5Su t 0 8 Sy v 0 5Sy b 0 8Sy 对支承件的应力限值要求对支承件的应力限值要求 对于压应力有以下限值要求 对于压应力有以下限值要求 对于壳型支承件 压应力 对于壳型支承件 压应力 0 330 33倍临倍临 界屈曲应力 界屈曲应力 对于板型支承件 压应力 对于板型支承件 压应力 0 50 5倍临界倍临界 屈曲应力 屈曲应力 对于线型支承件 压应力 对于线型支承件 压应力 0 670 67倍临倍临 界屈曲应力 界屈曲应力 注 Sy 材料在温度下的 屈服强度 Su 材料在温度下的抗 拉强度 R 指室温下规定的 最小屈服强度或最 小抗拉强度 许用应力强度和许用应力数值许用应力强度和许用应力数值 二 安全级设备和支承的紧固螺栓应力分析二 安全级设备和支承的紧固螺栓应力分析 一 承压设备上紧固螺栓应力限值 一 承压设备上紧固螺栓应力限值 应力限值应力限值应力限值应力限值 使用载荷工况使用载荷工况使用载荷工况使用载荷工况 1 1级螺栓级螺栓级螺栓级螺栓2 2 3 3级螺栓级螺栓级螺栓级螺栓 BB级 异常 级 异常 级 异常 级 异常 载荷工况载荷工况载荷工况载荷工况 Pm 2Sm Pm Pb 3Sm m m 2S2S m m b b 3S3S DD级 事故 级 事故 级 事故 级 事故 载荷工况载荷工况载荷工况载荷工况 Pm min 0 7Su Sy Pm Pb min 1 05Su 1 5Sy m m 2S2S m m b b 3S3S 二 非承压设备 支承 上紧固螺栓的应力限值 二 非承压设备 支承 上紧固螺栓的应力限值 纯受拉螺栓纯受拉螺栓 对于对于B B级载荷工况级载荷工况 铁素体钢铁素体钢Ft 0 58Su Ft 0 58Su 奥氏体钢奥氏体钢 Ft 0 35SuFt 0 35Su 对于对于DD级载荷工况 在受力面积的平均拉伸应级载荷工况 在受力面积的平均拉伸应 力限值为力限值为0 7Su0 7Su和和SySy的较小者 的较小者 纯受剪螺栓纯受剪螺栓 对于对于B B级载荷工况级载荷工况 铁素体钢铁素体钢Fv 0 24Su Fv 0 24Su 奥氏体钢奥氏体钢 Ft 0 14SuFt 0 14Su 对于对于DD级载荷工况 在受力面积的平均拉伸应级载荷工况 在受力面积的平均拉伸应 力限值为力限值为0 7Su0 7Su和和SySy的较小者 平均剪应力为的较小者 平均剪应力为 0 42Su0 42Su与与0 6Sy0 6Sy的较小者 的较小者 同时受拉剪螺栓同时受拉剪螺栓 其中 其中 ft ft计算拉应力 计算拉应力 fvfv计算剪应力 计算剪应力 FtFt工作温度下的许用拉应力 工作温度下的许用拉应力 FvFv工作温度下的许用剪应力 工作温度下的许用剪应力 22 22 1 tv tv ff FF 分析方法分析方法 理论上有理论上有3 3种方法可供选择 弹性分析法 弹塑种方法可供选择 弹性分析法 弹塑 性分析法 以及实验应力分析法 性分析法 以及实验应力分析法 RCCRCC MM是基于线性弹性理论的方法 由弹性计是基于线性弹性理论的方法 由弹性计 算得到的应力组合来表达 算得到的应力组合来表达 在某些特殊情况下 为了确定在荷载组合作用在某些特殊情况下 为了确定在荷载组合作用 下局部和整体变形 可以采用弹塑性分析方法 使下局部和整体变形 可以采用弹塑性分析方法 使 用这个方法通常需要大量的计算 用这个方法通常需要大量的计算 实验方法是通过设备或其某些构件几何相似的实验方法是通过设备或其某些构件几何相似的 模型承受荷载的作用 以确定变形和应力 或求出模型承受荷载的作用 以确定变形和应力 或求出 与所研究的损坏有关的安全裕量 与所研究的损坏有关的安全裕量 设备的力学分析理论设备的力学分析理论 1 1 弹性理论 弹性理论 防止弹性失效防止弹性失效 该理论假定 容器内壁 最大应力点 的应该理论假定 容器内壁 最大应力点 的应 力超过材料的屈服强度 容器就失效 不应继续力超过材料的屈服强度 容器就失效 不应继续 使用 使用 2 2 塑性理论 塑性理论 防止塑性失效防止塑性失效 该理论认为 容器内壁的金属纤维达到屈该理论认为 容器内壁的金属纤维达到屈 服 并不导致容器失效 由于容器的外层金属仍服 并不导致容器失效 由于容器的外层金属仍 处于弹性状态 它对容器内壁已经屈服的材料的处于弹性状态 它对容器内壁已经屈服的材料的 进一步塑性变形起约束作用 只有当内壁的塑性进一步塑性变形起约束作用 只有当内壁的塑性 区不断向外扩展 达到容器外壁 出现全断面屈区不断向外扩展 达到容器外壁 出现全断面屈 服 容器才失效 而不能继续使用 服 容器才失效 而不能继续使用 3 3 疲劳理论 疲劳理论 结构材料在循环交变载荷作用下 当交变应结构材料在循环交变载荷作用下 当交变应 力和循环次数达到一定的量值才会在构件薄弱处力和循环次数达到一定的量值才会在构件薄弱处 产生裂纹 并以后继续扩展到失效 产生裂纹 并以后继续扩展到失效 4 4 断裂理论 断裂理论 结构材料并非均质 都有不同程度的结构材料并非均质 都有不同程度的 缺缺 陷陷 断裂韧性断裂韧性 可用可用 应力强度因子应力强度因子K1K1来表示来表示 其量值与该部位其量值与该部位 缺陷缺陷 的尺寸大小和载荷的类型的尺寸大小和载荷的类型 与大小有关 当结构某一部位的与大小有关 当结构某一部位的 应力强度因子应力强度因子 达到材料的临界应力强度因子时 构件就发生失达到材料的临界应力强度因子时 构件就发生失 稳断裂 稳断裂 几个名词解释几个名词解释 1 1 棘轮效应 是一种渐进性的非弹性变形 棘轮效应 是一种渐进性的非弹性变形 会产生很大变形 在高温下发生 会产生很大变形 在高温下发生 2 2 安定性 在循环的交变载荷下 开始几次 安定性 在循环的交变载荷下 开始几次 循环载荷有塑性变形发生 但几次后中止 变为循环载荷有塑性变形发生 但几次后中止 变为 弹性响应 结构超于安全 这叫弹性安全性 安弹性响应 结构超于安全 这叫弹性安全性 安 全准则为 一次应力全准则为 一次应力 二次应力增量 二次应力增量 3Sm3Sm 7 7 制造制造 制造的内容在制造的内容在F F篇篇 1 1 F F篇 制造 的主要内容篇 制造 的主要内容 RCCRCC MM的制造篇的主要内容包括 的制造篇的主要内容包括 标记方法 标记方法 切割 不做焊补的整修 切割 不做焊补的整修 成形和尺寸公差 成形和尺寸公差 表面处理 表面处理 清洁 清洁 螺纹机械连接 螺纹机械连接 热处理 零件和设备用 热处理 零件和设备用 关于制造 关于制造 RCCRCC MM在其在其F F篇的引言中指出 篇的引言中指出 指望编写出一个足够详细的制造和实施细则以保指望编写出一个足够详细的制造和实施细则以保 证良好的制造效果是不可能的 成功的制造基本证良好的制造效果是不可能的 成功的制造基本 上取决于每个制造商的学识 经验 能力和具备上取决于每个制造商的学识 经验 能力和具备 的设施 的设施 因此 因此 F F篇篇 制造制造 所给出的规则是必须遵所给出的规则是必须遵 守的最低要求 制造商还必须采取他认为对保证守的最低要求 制造商还必须采取他认为对保证 制造质量所需要的一切补充措施 制造质量所需要的一切补充措施 标记的总原则是 必须使用既不污染材料也标记的总原则是 必须使用既不污染材料也 不产生明显加工硬化和切口效应的方法 标记必不产生明显加工硬化和切口效应的方法 标记必 须打在设备受力最小的区域 尤其要避开应力集须打在设备受力最小的区域 尤其要避开应力集 中区 特别是形状突变区 和焊接热影响区 此中区 特别是形状突变区 和焊接热影响区 此 外 标记不得妨碍对无损检验结果的评定 外 标记不得妨碍对无损检验结果的评定 所有材料均可用机械加工 磨削或热所有材料均可用机械加工 磨削或热 切割的方法下料或制备焊接坡口 对于在切割的方法下料或制备焊接坡口 对于在 按按MM篇篇 材料材料 的规定已验收合格的零件上发的规定已验收合格的零件上发 现的缺陷 以及在制造和安装时暴露或产现的缺陷 以及在制造和安装时暴露或产 生的缺陷 如果超过验收标准 则认为不生的缺陷 如果超过验收标准 则认为不 合格 应补焊整修 在满足特定条件时 合格 应补焊整修 在满足特定条件时 可不做焊补整修 是表面缺陷 可用磨可不做焊补整修 是表面缺陷 可用磨 削 铲削或机加工方法整修 但禁止使用削 铲削或机加工方法整修 但禁止使用 热加工方法去除缺陷 热加工方法去除缺陷 2 2 成形和尺寸公差 成形和尺寸公差 成形工艺包括对零件或制品所采用的一整套热成形工艺包括对零件或制品所采用的一整套热 和机械操作 热处理 机加工或焊接成形和成形后和机械操作 热处理 机加工或焊接成形和成形后 的热处理 其目的是为了获得一个特定的设备 的热处理 其目的是为了获得一个特定的设备 成形工艺无论如何不能使材料性质低于所要求的最成形工艺无论如何不能使材料性质低于所要求的最 小值 必要时应在成形后进行热处理 以便使材料小值 必要时应在成形后进行热处理 以便使材料 的性能恢复到满足要求的状态 为此 用成形工艺的性能恢复到满足要求的状态 为此 用成形工艺 评定试验来证明加工出的制品符合于成形前制品验评定试验来证明加工出的制品符合于成形前制品验 收规范要求 任何用于焊合板的成形工艺 焊接工收规范要求 任何用于焊合板的成形工艺 焊接工 艺评定必须考虑与成形相配的热处理 艺评定必须考虑与成形相配的热处理 F4200F4200给出了承压容器形位公差的最低要求 给出了承压容器形位公差的最低要求 为满足功能设计准则 制造商可提出附加要求 焊为满足功能设计准则 制造商可提出附加要求 焊 接装配件的对正公差 可通过用千斤顶 夹头 装接装配件的对正公差 可通过用千斤顶 夹头 装 配马 临时性搭焊及定位电焊或专用固定件等方法配马 临时性搭焊及定位电焊或专用固定件等方法 来实现 来实现 3 3 热交换器管子胀接及其过渡区的应力消除 热交换器管子胀接及其过渡区的应力消除 使管子与管板接合的胀管操作可以与管子的焊接使管子与管板接合的胀管操作可以与管子的焊接 定位焊 结合起来进行 并要求这种胀管操作能保 定位焊 结合起来进行 并要求这种胀管操作能保 证机械强度 密封性或者使管子与管孔间无间隙 消证机械强度 密封性或者使管子与管孔间无间隙 消 除应力的胀管操作 其目的是降低管子被胀部分与未除应力的胀管操作 其目的是降低管子被胀部分与未 胀部分之间过渡区的表面残余应力 以减少该区应力胀部分之间过渡区的表面残余应力 以减少该区应力 腐蚀的危险 腐蚀的危险 胀管工艺评定分为 保证机械强度的胀管工艺 胀管工艺评定分为 保证机械强度的胀管工艺 保证密封性的胀管工艺和消除应力的胀管工艺 保证密封性的胀管工艺和消除应力的胀管工艺 4 4 表面处理 表面处理 表面处理包括 镀铬 采用磷酸锰的磷化处理 表面处理包括 镀铬 采用磷酸锰的磷化处理 涂漆 氮化处理 镀锡和扩散处理 镀镉 其它金属涂漆 氮化处理 镀锡和扩散处理 镀镉 其它金属 镀层或表面处理 镀层或表面处理 镀铬是为了提高硬度和减少摩擦 适用的基底金镀铬是为了提高硬度和减少摩擦 适用的基底金 属包括所有的奥氏体不锈钢 铬钢 碳钢或低合金属包括所有的奥氏体不锈钢 铬钢 碳钢或低合金 钢 以及镍基合金 磷化处理的目的是改善摩擦系数钢 以及镍基合金 磷化处理的目的是改善摩擦系数 和避免因过度磨损而咬住 用于轻水堆核岛部分的螺和避免因过度磨损而咬住 用于轻水堆核岛部分的螺 栓紧固件和某些因功能限制不能涂漆的机械部件 基栓紧固件和某些因功能限制不能涂漆的机械部件 基 底材料必须为碳钢或低合金钢 涂漆只适用于 不锈底材料必须为碳钢或低合金钢 涂漆只适用于 不锈 钢基底材料以外的 金属表面的保护 分两类 即安钢基底材料以外的 金属表面的保护 分两类 即安 全壳内的设备和安全壳外的核岛厂房内的设备 对与全壳内的设备和安全壳外的核岛厂房内的设备 对与 核供汽系统有关的机械设备的涂漆层必须做评定 临核供汽系统有关的机械设备的涂漆层必须做评定 临 时性涂漆层除外 时性涂漆层除外 氮化处理适用于静态组件 如堆内构件定位销 氮化处理适用于静态组件 如堆内构件定位销 基底材料为固溶处理的奥氏体不锈钢 电解镀锡和基底材料为固溶处理的奥氏体不锈钢 电解镀锡和 扩散处理适用于不能和反应堆冷却剂直接接触的固扩散处理适用于不能和反应堆冷却剂直接接触的固 定装配件 不锈钢螺栓 处理目的是为改善不锈定装配件 不锈钢螺栓 处理目的是为改善不锈 钢的摩擦性能 特别是有咬死风险的部位 镀锡后钢的摩擦性能 特别是有咬死风险的部位 镀锡后 随即在随即在380380 C C 400400 C C温度下进行扩散处理 适用温度下进行扩散处理 适用 的基底材料为奥氏体不锈钢 马氏体不锈钢和铁素的基底材料为奥氏体不锈钢 马氏体不锈钢和铁素 体不锈钢 镀镉适用于不能和反应堆冷却剂直接接体不锈钢 镀镉适用于不能和反应堆冷却剂直接接 触的固定装配件 螺钉 螺栓 或阀门零件 适用触的固定装配件 螺钉 螺栓 或阀门零件 适用 的基底材料为碳钢 合金钢和低合金钢零件 目的的基底材料为碳钢 合金钢和低合金钢零件 目的 是为了避免丝杆和螺栓咬死及增强其抗腐蚀能力 是为了避免丝杆和螺栓咬死及增强其抗腐蚀能力 制造商可以推荐其它表面处理方法并得到承包制造商可以推荐其它表面处理方法并得到承包 商的认可 但这种方法的应用必须附有一个技术文商的认可 但这种方法的应用必须附有一个技术文 档 说明工艺的适用性 使用和检查方法和验收标档 说明工艺的适用性 使用和检查方法和验收标 准 准 5 5 清洁 清洁 最晚在制造最后阶段 机械设备必须最晚在制造最后阶段 机械设备必须 达到要求的清洁度要求 设备清洁要求是为达到要求的清洁度要求 设备清洁要求是为 限制杂质进入回路 给设备接触工作流体的限制杂质进入回路 给设备接触工作流体的 表面规定清洁度 设备的清洁要求分为表面规定清洁度 设备的清洁要求分为A A B B C C三类 与一回路水相接触的所有设备三类 与一回路水相接触的所有设备 表面为表面为A A级 与蒸汽发生器二次侧或与设备级 与蒸汽发生器二次侧或与设备 冷却水系统相接触的设备表面为冷却水系统相接触的设备表面为B B级 与废级 与废 液或废气相接触的设备表面为液或废气相接触的设备表面为C C级 级 A A级又级又 与与A1A1 A21A21 A22A22级 级 在此基础上规定了工作区和工作地带的分在此基础上规定了工作区和工作地带的分 类和要求 工作区可理解为设备邻近的周围类和要求 工作区可理解为设备邻近的周围 环境 环境 I I级工作区为与级工作区为与A21A21设备与工作流体设备与工作流体 表面所要求的环境 表面所要求的环境 IIII级工作区为级工作区为A1A1和和 A22A22设备与工作表面所要求的环境 而设备与工作表面所要求的环境 而IIIIII 级工作区对应于级工作区对应于B B和和C C级设备与工作流体表级设备与工作流体表 面所要求的环境 在工作区有隔离室 工作面所要求的环境 在工作区有隔离室 工作 服和空气要求 过滤恒温 等 清洁工作必服和空气要求 过滤恒温 等 清洁工作必 须遵守规定的工作方法 清洁工作一旦结须遵守规定的工作方法 清洁工作一旦结 束 必须立