ASME QME-1-2002核电厂能动机械设备的鉴定

1、ASME QME-1-2002PAGE PAGE QR部分 通用要求QR-1000 范围本标准描述了用于核电站的能动机械设备鉴定的要求和准则。这些要求和准则包括鉴定的原理、程序及方法。本标准的要求在整个标准始末都被特别注明并可由伴随其的单词“shall”来辨认，同时标准中的导则可由伴随其的单词“should”来辨认。本标准并不适用于诸如发动机、阀门电动装置、仪器及控制装置等应由与其相应的IEEE标准来鉴定的电子组件。应该认识到本标准中提及的机械/电子组件的接口的某些方面已按相应的IEEE标准通过了鉴定：如QV部分提供了使用电动装置的阀门装置的鉴定指导，QR部分则提供了使用电动马达驱动的泵装置的

2、鉴定指导。使能动机械设备的鉴定符合本标准的要求是业主或业主代理人的责任。同时业主或业主代理人也有责任界定适用于本标准的其它任何设备。而且保证在本标准范围之外的能动机械设备的初始鉴定的延续性所需的相应文件和程序也要由业主或业主代理人来负责。使能动机械设备的鉴定符合本标准的要求至少需要利用两部分及其适用的附录；如QR部分必须与标准中的其它部分一起使用。QR-2000 目的本标准的目的是提供基本原则和指导来说明用于核电站的能动机械设备的鉴定。鉴定是为了确保设备足以完成工况条件下的预期功能，包括设计基准事故及设计后基准事故工况，也包括在线检查和试验工况。即使鉴定的裕量可保证其额外能力，鉴定的目的也不是

3、确认设备足以在超越其工况条件下完成功能。QR-3000 参考文献以下列出了一些重要的参考文献，其中包括指导、概念、原理、实践、准则及参数。这些参考文献包括： ASME NQA-1及NQA-2 (1989)， 核电设备的质保程序要求 IEEE标准 323-1983 (重新确认)，核电站1E级设备鉴定 IEEE标准 334-1974 (重新确认)，核电站1E级连续运行马达的型式试验标准 IEEE标准 344-1987 (重新确认)，核电站1E级设备的地震鉴定的推荐方法 IEEE标准 627-1980 (重新确认)，用于核电站的安全系统设备的鉴定标准 ANS 51.1-1988，压水反应堆电厂设计的

4、核安全标准 ANS 52.1-1988，沸水反应堆电厂设计的核安全标准在本标准中被引用的其它任何与上述不同的参考文献仅由标准或文件号注明 (如IEEE 标准 627)。QR-4000 术语在本标准中，这些定义一般可应用于所有包括在本标准中的机械设备。本标准意图保证这些术语与ASME、IEEE及管理机构保持一致。老化： 在一段上限至 (但不包括在内)设计基准事故或模拟这些效应的过程的时间里，操作、环境及系统条件对设备的累计作用。自然老化： 与幅度和速率大于期望工况水平的模拟工况环境相反，在正常工况环境下发生的老化。应用报告： 关于具体应用的文件，用以表明所要求的额定压力、鉴定载荷等级及操作条件性

5、能等于或超过功能鉴定报告中所示的相应的额定压力、鉴定载荷及操作条件性能。1E等级： 反应堆紧急关闭、外壳隔离、反应堆心冷却及外壳与反应堆的热消除或者为防止大量的放射性物质泄漏到周围环境中所必须的电气设备及系统的安全等级。机械元件： 核电站里的诸如泵、阀门、容器、管道及支撑件等 (也可参见机械设备)。支撑件： 在核电站元件及建筑结构间传递载荷的结构元件。验证： 提供证据以支持从假定的前提中得出的结论。设计基准事故 (DBE)： 在设计中用于确定结构与系统的可接受性能要求的假定事故(由核电站的安全分析指定)。设计寿命： 在具体工况下可以看到令人满意的表现的时间(这个时间可以被具体化，如时间、操作循

6、环的次数或是其它适当的性能间隔)。运行基准地震动 (OBE)： 核电厂运行期间可能遭受的最大地震动。当发生这种地震时，为使核电厂继续运行，又不对公众健康和安全造成严重危险所必须的那些设施须保持其功能能力。安全停堆地震动 (SSE)：当发生这种地震时，按10 CFR 第50章附录S规定的那些结构、系统及元件须保持其功能能力。能动设备：包括为完成其功能必须承受机械移动或必须防止其移动以保证设备保持在最后位置的可移动部件的设备。待定设备（有时称试验设备）： 通过以下方式鉴定的代表样机的设备： 结合试验、分析及经验或 分析方法，用以验证其与另一已鉴定待定或样机设备的设计相似性 (b)中所描述的分析及合

7、适的试验机械设备： 在本标准中，机械元件或组件也指机械设备。产品设备：与原型或样机设备相同的制造技术、材料、产品试验及质保手段所制造的设备。原型设备： 代表最初的模型/或初始的设计/类型的产品设备。原型设备可用于鉴定试验，当被选择用于鉴定试验时，原型设备也可称作待定设备。已鉴定待定设备： 按前述待定设备定义中的方法通过鉴定的设备。 已鉴定样机设备： 主要以试验通过鉴定的设备。试验设备： 选择用来做鉴定试验的设备。基本的功能零件/元件： 对于导致、许可或使得组件执行规定的故障条件功能起到基本作用的装置中的零件或元件，或者说这些零件或元件的失效将使此类功能无法执行。功能鉴定报告： 按本标准执行的试

8、验或/与分析的文件。安装寿命：设备或元件受设计工况条件及系统要求，从安装到拆卸的时间间隔。(应注意可以通过定期更换设备上的某些元件使设备的安装寿命达到40年，这些可定期更换的元件的安装寿命可少于40年)维护： 使某一设施保持功能或恢复功能状态的工作。故障： 启动或维持其指定功能或启动可能造成相反结果的以外动作的能力的丧失。裕量： 鉴定条件水平超过工况条件水平(鉴定裕量可以或也可以不按ASME 规范中的设计裕量来确定)的数量。may： 表示许可的表达方式。修改： 通过对设计要求的改动而完成对某一物件必要的改动或对某一物件必要的改动造成设计要求的改动。可操作性： 能动元件保持其以前位置或其受到指定

9、工况条件作用执行机械运动以完成具体功能的能力。鉴定： 制造及维护的证据以保证/证明设备在符合鉴定规范的情况下，满足其具体的工况条件。鉴定准则： 由被鉴定设备的具体工况条件所导出的准则。鉴定寿命： 在设计基准事故之前，设备被证明符合具体工况条件(应注意在鉴定寿命的末尾，设备还应有能力执行满足假定设计基础及设计后基准事故所要求的功能)下的设计要求的一段时间。鉴定程序： 对确认能动机械设备能按照鉴定规范执行其功能所必需的行为的结果的说明、处理及文件记录的全部连续过程。鉴定报告： 对试验、分析、操作或按本标准或论证设备的操作性的鉴定规范执行的综合手段的文件记录。工况条件：正常操作、非正常操作及设计基准

10、事故时的环境、动态/静态/压力载荷及物质退化下的假定条件。shall： 表示必须的表达方式。should： 表示推荐的表达方式。设计规范： 由提供设计基础的业主或业主所指定者准备的文件。鉴定规范： 描述鉴定要求与设备鉴定相符合的规范或设计规范的一部分。试验： 将设备导入具体的工况条件下以证明其能执行预期的功能的试验行为。QR-5000 鉴定原则和方法设备鉴定的基本原则和原理可见于以下次条目中。次条目QR-5100与QR-5200概述了能动机械设备鉴定程序的基本要求及手段。QR-5300则确定了鉴定程序的总体要求。QR-5100 基本的鉴定要求为了确定设备的鉴定，当施加在设备上的操作及环境条件与

11、设备的鉴定规范相符合时，应证明设备能执行其具体要求的功能。QR-5200 鉴定手段应该用一种、多种或一系列在QR-7000条目中所描述的方法对设备机械进行鉴定，以验证规范中要求得到了满足。这些要求一般只针对单个设备的应用，但这些要求可以包含不止一种应用的工况条件。而且，可以用QR-7300或鉴定规范中的所描述的一种或多种方法来鉴定同一个系列的设备。这种鉴定的延伸要求考虑一些重要的设计参数以确定同一系列设备中被鉴定的成员的相似性。ASME、AISC或ACI规范中所包含的机械设备的压力边界完整性及其结构要求应考虑按照这些规范中的要求来鉴定。QR-5300 鉴定程序的一般要求用于核电站的能动机械设备

12、的鉴定程序应包括以下：鉴定要求；通过分析、试验、运行经验或以上综合手段证明设备满足鉴定要求的过程；成功完成鉴定的证据；包含以上(a)、(b)、(c)部分的文件；满足QR-5300中(a)、(b)、(c)、(d)的要求应包含在设备鉴定规范中。在鉴定程序中，在以下段落中所描述到的老化、鉴定寿命及裕量都应被考虑到。QR-5310 老化包含在本标准中的机械设备应首先由金属元件的作用来表征。机械元件中适当的给定金属的作用可以为预防对设备的环境及老化作用提供基本保证。非金属材料的作用主要限制在完全限位的压缩载荷的场合中，如阀杆的填料密封及密封垫片。为确定老化是否对设备的工作有显著影响，对设备老化作用的评估

13、是鉴定过程中非常重要的一部分。评估应包括对设备的分析及/或评定以确定作用在极易受热、射线、腐蚀、侵蚀或磨损型老化影响的设备上的显著老化机制。当一种或多种老化机制被确定为显著，评估行为就应该成为全部鉴定程序的一部分。当自然(实际)老化的结构用于鉴定程序时，可以不必进行详细的分析及/或评定以确定显著老化机制。当其满足以下一种或多种准则时，老化机制就可以被认为是显著的： 在正常环境下，老化机制会引起与异常工况或设计基准事故条件下相同的故障； 老化机制会对设备按照规范的要求执行其功能产生反作用； 由老化机制造成的退化并不是按照在监督时间间隔之内为设备有能力按照规范要求运转提供可信度的工况条件下的试验/

14、检查或监督行为所完成的评估进行的。 在正常工作环境下，设备的设计寿命期间，老化机制造成的退化，与设计基准事故造成的退化相比，具有相当的作用。 附录QR-B提供了与非金属部分鉴定相关的补充性细节。工业调查/报告提供了关于机械设备老化的可行的附加指导。QR-5320 鉴定寿命的确定应确定存在显著老化机制的设备的鉴定寿命。对于不存在显著老化机制的设备，其鉴定寿命等于其设计寿命。鉴定寿命的确定要依靠用于老化作用的方法。在经过自然老化的设备可以用于鉴定的场合，鉴定寿命的确定和证明就很容易得出。在这些场合中，鉴定寿命的确定应建立在保守的工程分析与/或评定的基础上。如果可能的话，这些分析与/或评定可以考虑：

15、(a) 用于鉴定的老化作用的结果(老化可以是自然的、人工的或是其中的综合)；(b) 设备的运行数据；(c) 同样的材料及同样类型的设计工况下，以往的试验结果；对于确认的显著老化机制的理解；超过被鉴定设备在最不利工况下所需的裕量；一台特定设备的鉴定寿命。例如，设备的鉴定寿命可以由鉴定寿命小于设备的安装寿命特定元件所限制。通过那些元件的周期性置换，设备的鉴定寿命可以延长。QR-5330 裕量在鉴定程序中应考虑到裕量以说明试验措施的执行、错误中的变化以及商业产品中的变化，从而为被鉴定设备能够在最不利的工况条件下运行提供一定的可信度。附录QR-A及其它部分提供了金属元件所需裕量的附加准则。而非金属元件

16、的裕量的附加准则可见于QR-B。为了确定裕量，不仅要考虑设计数据的精确性，而且要考虑部件的尺寸公差及仪器的精确性。工程判断一般应被用于确定鉴定裕量的精确性。并应有合适的书面说明。例如内外表面温度、压力、射线水平、电压及频率、操作周期、动态激励(包括振动) 的最大值或最小值，及数据和计算方法的精确性都可应有适当的裕量。QR-6000 鉴定规范书能动机械设备的鉴定规范书应满足设备预期应用的鉴定。这就构成了设备鉴定程序完成的基础，QR-6000 (a)至(i)应至少被包括在鉴定规范中。在正常情况下或设计基准事故条件下，设备的性能要求，包括能动机械设备分类的基础及其必需的功能(包括必须保持可操作性的周

17、期)的说明应被确定。 设备的说明及边界，包括在边界内部的元件及设备自身的方向/位置应该被确定。穿过这个边界的附件、动力连接、密封及控制电路也应加以说明。 在设备的边界上经由设备的附件施加的界面载荷应在每种工作状态下都被具体指明。同样也应确定动力或控制信号的输入，包括这些数值偏离正常的情况下。 在本标准范围内的设备的鉴定规范应参考临时调用的规范及标准。也应参考其它设备或元件鉴定的实用标准。 应参考适用于设备的具体鉴定标准并将其应用于相关的设备上。例如，QP部分(能动泵组件的鉴定)可以为一个完整的泵组件提供鉴定程序的一个重要部分。 应确定设备工况条件的定义。也应确定局部环境及设备操作参数的一系列数

18、值及适当的时间关系曲线图以反映特定场合下的预期工况条件。这些参数有内部及外部压力/温度、相关的湿度、辐射、振动、腐蚀影响及瞬变等。 应确定鉴定参数中所需的裕量。如QR-5330中所讨论的，应该指明任何包括在鉴定程序中的指定值中的裕量。 应该确认已知的显著老化机制。QR-B附录提供了于非金属部分有关的附加细节。 应指明鉴定的验收准则以保证基本的鉴定要求得到满足。验收准则应包括输入数据的限制值及设备在操作条件下所需性能，还有环境参数水平。 必需的设备鉴定文件包括在QR-8000条目中。不同类型的机械设备的具体鉴定标准可见于本标准的后面的部分。附录QR-A提供了于机械设备的动态鉴定有关的附加细节并且

19、附录QR-B提供了机械设备的非金属部件的鉴定的附加细节。QR-7000 鉴定程序QR-7100 一般要求鉴定程序应建立在设备鉴定规范的基础上。鉴定程序应包括及明确鉴定原理、强制性要求、老化及QR-5000中所描述的鉴定寿命。鉴定程序应保证鉴定规范/验收准则在QR-6000中得到明确。而且，程序应保证由试验、分析、操作经验或以上手段的综合得到运用。QR-7200 对潜在故障的审查能动机械设备的鉴定方法的选用应建立在对可能由具体的工况条件所造成潜在故障的审查的基础上。潜在故障应该通过包括鉴定程序的编制、执行及文件编制等所有部分得到全面的审查；但所有的责任都应由业主承担。如果并不执行设备功能的元件及

20、部件的故障对设备具体功能的执行或经由界面对其它设备功能的执行没有影响的话，那么它们可以被排斥在鉴定过程之外。QR-7300 鉴定方法的选择在鉴定程序编制期间，应考虑可选用的鉴定方法并加以运用。鉴定应通过试验、分析、操作经验或以上方法的综合来完成。不管鉴定方法如何，其中的基本原理就是设备的可操作性不能被降低到无法执行其具体功能的临界点以下。QR-7310 试验法鉴定试验应证明设备的性能符合或超过设备的设计鉴定规范的要求。如果设备的试验能说明显著老化机制，使设备在指定工况下工作并证明这样的设备在指定的操作时间及/或以后能执行其指定的功能的话，那么试验就满足了鉴定的要求。试验应由一系列计划了的符合或

21、超过预期工况条件的的试验条件所构成。当所有指定工况条件功能试验、辐射暴露、老化、不正常的或特殊的操作、地震、事故(设计基准事故)及试验后检查包括在鉴定规范内时，他们也应包括在试验中。试验顺序及验收准则应在试验前建立。 QR-7311 老化一般老化并不与金属元件特别有关，但是它可以影响能动元件的的功能。对于非金属材料，应该考虑到设计一种可以模拟假定的材料退化模式的老化过程。应该使用将过应力与加速老化压缩时间的方法，在老化程序中确认及说明显著老化机制。加速率及其所依赖的基础应加以说明并证明其正确性。如果采用自然老化，就不用确定显著老化机制。在不同的疲劳老化机制或环境退化条件下的元件可能会各自老化。

22、QR-7312 动态载荷动态载荷下设备的鉴定，例如振动及地震载荷(但并不只限于此)，应该考虑到附录QR-A及IEEE 标准344中所列出的要求和一般手段。在设计基准事故之前、期间及之后，设备必须被证明有能力在所有规定条件下完成其定义的功能。如果指定的话，在动态瞬变期间，可以使用一种正常的系统流体来完成设备必需功能的操作。如果合理的话，可以使用另一种流体。QR-7313 鉴定的确定如果界面及元件之间的相互关系可以用能反映核电站内配置的方式来调整，单个元件的试验(或其它的方法)就可以单独进行。否则，设备必须作为一个装配单位来试验。如果在鉴定寿命的结尾能成功的证明对于使用设计基础和设计后基准事故而言

23、，设备符合或超过其规定功能要求，设备就应该考虑由试验来鉴定。设备的鉴定寿命应该等于承受模拟试验基准事故之前的被试验单位的寿命。QR-7320分析法鉴定通过分析来鉴定应该由数学或其它逻辑鉴定方法构成。假设及推断的基础应文件化。可以使用试验数据、操作数据及自然的物理规律来证明设备能在指定工况条件下执行其功能。当试验无法进行并且可以获得其它数据以支持分析假设及其所得出的结论，就可以通过分析来鉴定。当只能完成部分试验并且可以获得其它数据以支持分析假设及其所得出的结论，也可以通过分析来鉴定。QR-7321 老化如QR-7311中所描述的，老化一般并非与金属元件特别有关，但它应该是需要考虑的一个方面。可以

24、用分析来排除环境应力或老化效果对设备性能完整产生冲击的可能； 当其应用超过先前鉴定的限制时，可以用分析来推断或说明设备设计修改及老化的确认或环境参数的作用。当分析被用来简化或延伸设备的鉴定时，分析应考虑到诸如热、辐射、疲劳及化学等方面的显著老化机制。分析方法可以被用于与辅助经验数据以简化或取代非金属元件的老化试验。QR-7322 动态载荷动态载荷下设备的鉴定，例如振动及地震(并不仅限于此)，应考虑在附录QR-A、IEEE 标准344中详述的分析程序或其它可行的工业实践。QR-7323 鉴定的确定如果能证明设备在鉴定寿命的末尾仍能符合或超过其设计基准事故及设计后基准事故下的指定功能，设备就应该考

25、虑通过分析来鉴定。设备的鉴定寿命应等于假设设备执行设计基准事故分析时的寿命。QR-7330 经验法鉴定在已知工况下的与其相似设计的设备得到成功操作，那么这种设备的数据就可以备用作鉴定的基础。经验鉴定仅适用于已经有过实际经验，对于设备执行其功能并无反作用的工况条件下。这种鉴定方法的有效性依赖于被鉴定设备与那些已经有过操作经验，包括相似的工况条件及性能的设备之间相似性的证明。操作经验可以提供推断、老化特性、故障模式及故障率、设备性能及维护要求等限制方面的信息。QR-7340 综合方法如果在综合程序下完成的鉴定可以用逻辑方式得到明白的表述以证明所有的设备鉴定，设备就可以通过试验、分析及操作等方法来鉴

26、定。例如，当尺寸、应用、时间或其它限制排除了对一整台设备运用试验时，通过分析对增补元件进行试验可以被用于鉴定过程中。这种方法必须保证相关的参数及界面效应得到明确。QR-8000 文件QR-8100 总则鉴定文件应该确认能动机械设备符合其实用鉴定要求及鉴定规范要求。文件应表明： 鉴定要求得到满足；并且 鉴定寿命被确定并且其根据得到确认。用以表明设备鉴定的数据应与实际工作状况相关。而且，任何在工况监测下，而不是在初始鉴定中进行的老化过程应被特别确认。QR-8200 文件编制设备的鉴定文件编制应保存在鉴定文档中。一个文档应包括设备鉴定规范及与以下、但并不限制于此的辅助鉴定文件：显示规定的设计要求得以

27、明确的证据；显示功能鉴定要求得到明确的证据；鉴定的延伸，包括对其后续过程的描述；辅助鉴定文件或与其等效的鉴定及产品试验报告、合格证、材料证明及安装/操作/维护手册等参考资料。总结及结论；以及批准签名及日期。鉴定文档应该按ASME NQA-1来编制和保存。QR-A(非强制性附录) 机械设备的动态鉴定QR-A1000 范围本附录对于ASME 1级、2级及3级的泵与阀门，明确了一些泵与阀门在承受变载时运行可靠性的抗震鉴定的方法与指导。最初的版本仅对地震载荷进行了限制。本标准中列出的方法和定义并未限制其他鉴定方法的应用。特别指出的是，本标准允许直接参照IEEE 344-87标准使用其中所列出的试验方法

28、。本附录与IEEE 344-87标准的明显不同之处为：删除了原附录中对OBE地震功能鉴定的明确要求，相应提供了某些防止误解的说明。在ASME规范中要求：对指定的1级、2级、3级机械设备（与电动设备不同），应按ASME 锅炉和压力容器规范第篇，对承压件进行密封性、结构完整性的评估。B级载荷限制一般用于评估OBE载荷，一般要求在承载时为弹性变形。当由OBE引起的应变与变形限制在弹性范围内时，变形很小且能预测，因此ASME锅炉和压力容器规范分析能对（设备）OBE承载能力提供功能性或运行可靠性的证明。在防止误解的说明中，给出了OBE条件下设备失效模式的定义和评估，包括ASME锅炉和压力容器规范中限定的

29、疲劳评估，本附录对在OBE条件下的运行可靠性没有规定。能用本附录提供的方法进行鉴定的机械设备形式多样；因此，本附录提供了许多可行的抗震鉴定方法的指南，以便用户根据需要进行合理的选择。除了本文推荐的方法外，只要能证明设备可以满足特定功能，其它鉴定方法也可采用。其理论判断的依据为：设备或原型设备可通过分析或试验直接进行鉴定。通过论证待鉴定设备与样机设备（该设备已用分析、试验或经验数据的方法通过鉴定）的相似性来进行间接鉴定。QR-A2000 目的本附录目的是推荐一些实施办法，来论证在设计基准地震期间和之后，按ASME第篇建造的泵和阀门能满足特定功能或运行可靠性要求。本文为非强制性文件，推荐了各种各样

30、的机械设备抗震鉴定的实施办法。作为一个非强制性文件，本文使用了例如shall、should和may等词，“shall”表示是建议性要求；“should”表示是建议性推荐；而“may”则表示是允许，既不是要求也不是推荐。QR-A3000 参考文献下面列出的文献为本文提供了指导、内容、原理、实施办法和标准。为方便使用，本附录全文引用了参考文献的内容。IEEE 344-87，1E级设备抗震鉴定实施方法，电气和电子工程师协会，1987IEEE 382-85，1E电动阀门的型式试验，电气和电子工程师协会，1985调整指南1.60节，“核电站设计响应谱”，美国原子能委员会，Washington, D.C.

31、，1973标准检查计划3.7.2节，“地震系统分析”，NUREG-75/087，1975.11.2。（暂略）QR-A4000 术语本章节中的术语对本附录中使用词给出了定义。加速度设计值：可取代响应谱或时程曲线决定设备地震输入设计值的加速度值。组件：两个或者更多个相互连接的、可被验证为一个整体的零件组。附件：一个设备、零件或组件的附加物。跳跃波谱(bounding spetra)：设备上某个点的地面响应谱，该谱可通过经验数据鉴定。宽频响应谱：描述在一个宽的频率范围内产生放大响应的运动的响应谱。1，2，3，MC级：ASME 锅炉和压力容器规范第篇中设备分级的术语。相干性：相干函数定义了两个时程曲线

32、的比较关系。它是一个频率函数，提供了两个运动相干程度的统计估计值，其值从0（表示不相关）到1（表示完全相关）。相关系数：相干系数定义了两个时程曲线的比较关系。它是一个时间延时函数，提供了两个运动相干程度的统计估计值，其值从0（表示不相关）到1.0（表示相关运动）。切断频率：响应谱上零时期加速度渐近线起始点的频率。超过该频率，单自由度的振子运动变化很小或基本没有放大，它表明了所分析波形的频率成分的上限。循环：代用数量值的最终结果。阻尼：描述能量衰减机构的普通名词，或是共振区振动扩散值的微小的，而且不具代表性的、非线性的降低。严格意义上的阻尼是指导致一个单自由度系统在没有受到其它激励的情况（除了最

33、初的激励）下回复原来位置的最小粘性阻尼。装置：用于设备固定的相关物、辅助物有其它物体。有效质量：决定构筑物/设备动态响应的构筑物/设备质量。有效质量比率：参与响应的构筑物/设备有效质量占总有效质量的比率。设备：见QR-4000的定义。待定设备：见QR-4000的定义。柔性设备：设备，包括设备支承物，其最低自振频率应不低于ZPA（零时期加速度）起始频率，或实际响应谱的切断频率。样机设备：见QR-4000的定义。刚性设备：设备，包括设备支承物，其最低自振频率应大于ZPA（零时期加速度）起始频率，或实际响应谱的切断频率。等效静载：基于实际响应谱的峰值函数的等效静态载荷或加速度，该实际响应谱可取代响应

34、谱或时程曲线用于决定设备地震输入设计值。楼面加速度：由已知地震引起的特定建筑楼面（或设备基座）的加速度，其最大值为楼面响应谱的零时期加速度。基建：设备和建筑的支承或约束构筑物傅立叶谱：以时域波形频率函数提供振幅和相位信息的复值函数。脆性：当构筑物限制、运行限制或两者同时受到动态激励时导致的设备失效敏感性。脆性程度：设备能承受和仍能实现特定功能（注：该脆性程度可以包含振幅、频率与时间的相互信赖）激励参数的最高程度。脆性响应谱：决定设备脆性水平的TRS（试验响应谱）通用设备强度波谱：基于被证明有足够强度去完成特定功能的相似设备组经验值的合成响应谱。地面加速度：由已知地震引起的地面加速度时程曲线，其

35、最大振幅为地面响应谱的ZPA（零时期加速度）。地面（支承）：用于承受相同地震运动（也就是说，单响应谱适用于一组支承）的一个或多个支承。低循环疲劳：由于变载引起的疲劳过度导致局部应力集中，在低于1000次循环的载荷下造成的材料扩展裂缝或累积疲劳破坏。质量比率：参与响应的设备质量（次要）占建筑质量（主要）的比率。窄带响应谱：描述运动在限定频率间放大响应的响应谱。自振频率：当物体在特定方向受到变形然后松开，由于自身物理特性（质量和刚度）引起的物体振动频率。倍频程：频率比率为2的两个频率的间隔。功率谱密度（PSD）：波形中每个频率的平方放大值。加速度波形PSD用相应频率的g2/Hz表示。鉴定寿命：见Q

36、R-4000的定义。要求输入运动（RIM）：根据以频率函数表示的加速度、速度或位移输入的运动。设备或零件应经过允可标准的鉴定。要求响应谱（RRS）：是待抗震鉴定设备的响应谱，由业主或代理商提出。RRS是待鉴定设备必须满足的要求。共振频率：受到强迫振动的系统发生在响应波峰的频率。响应谱：图，是，一组单自由度（SDOF）在受到相同基础激励时的受阻尼振子最大响应与振子频率函数关系曲线图。刚度：受到动态激励时设备完成特定功能的能力。正弦拍波：幅值受较低频率的正弦波调制的某一频率的连续正弦波。稳定性：当波形是稳定的并且其幅值分布、频率成份和其它描述参数在统计上不随时间而变化时存在的一种状态。构筑物：构成

37、一个物体（如建筑、支承）的、能承受载荷的事物组件。结构完整：描述一个组件或设备群在构筑物容许运行状态下，忍受许可载荷的能力。系统：能完成特定装置功能的组件或设备群。试验响应谱（TRS）：由振动台或其它动态输入设备的振动实际时程曲线得到的响应谱。传递函数：是确定常参数线性系统动态特性的复数频率函数。对于一个理想系统，该传递函数是输出信号与给定输入信号的傅立叶变换之比。该输出/输入比率是关于频率的函数，称为可传递函数。零时期加速度（ZPA）：响应谱没有放大部分的高频加速度水平。该加速度等同于导出响应谱的时程曲线的最大峰值加速度。QR-A5000 地震环境和设备响应的概述本章介绍了地震行为及模拟地震

38、事件方法的背景。QR-A5100 地震环境地震产生六个自由度（三个平移、三个旋转）的随机地面运动。这些运动，出于设计需要，认为由同时发生但独立的二个水平、一个垂直方向的运动构成。虽然可测地震运动持续时间或许更长，设计上常常认为地震的强烈部分可能持续10s到15s。对于大于0.35g零时期地面加速度的地震，强震时间常常超过15s。地面运动是典型的宽频带随机运动，通常超出1Hz33Hz范围的放大响应是可接受的。QR-A5200 基础设备地面运动（包括水平的和垂直的）的振动特性能在安装在基础上的设备上得到放大或减弱。对于任意给定地面运动，放大或减弱程度取决于系统的自振频率（土壤、设备支承和设备）、阻

39、尼机理、设备与基础的质量比率。描述地面运动的典型宽频带响应谱表明多频激励在其中起主导作用。QR-A5300 构筑物上的设备地面运动（包括水平的和垂直的）可能受到相干涉建筑物的过滤,而在构筑物内部产生放大或减弱的窄频带运动。构筑物上设备的动态响应可能会得到进一步放大或减弱，达到比最大地面加速度大许多倍或（多数情况下）小许多倍的加速度水平，其值取决于构筑物与设备的阻尼、有效质量比和自振频率。典型描述建筑楼板响应运动的窄频带响应谱表明设备子部件的单频激励能起主导作用。QR-A5400 （管线）系统上的设备构筑物中运动的相似过滤作用在柔性分布（管道）系统中上也会发生。对于不安装在系统支座的部件，合成运

40、动实质上可能主要成份为单频，并且集中在管道系统局部共振点或附近。共振条件可能会对安装在系统管线上的部件产生最苛刻的地震载荷。质量比影响或典型减少管线设备响应的动偶常常被适当地忽略。对于安装在柔性系统的部件，其地震输入运动可能取决于要求输入运动（RIM），另外在IEEE382QR-A3000（b）中给出的程序也可用于这类部件的抗震鉴定。除惯性影响外，分布系统与支承建筑构筑物之间、或旁路管道与主管道之间相关运动的潜能也可能是重要的地震影响。QR-A5500 非线性设备响应除了典型因阻尼引起的主要非线性影响，设备响应的非线性也可能存在。这些非线性影响可能具有呈几何级数增长的特性，如摆动或滑动，也可能

41、是接点动作和部件颤振，或者是如发生塑性变形的材料根源。这些影响作为载荷函数，或许导致刚度的明显变化。如果一个系统表现出明显的非线性，为确切地预测或限制设备响应，这种行为应被识别及说明。如果无法精确分析非线性影响，要求通过试验确定。非线性可能是局部振动、接触、或设备撞击带来的结果。如设备与其支承物之间的间隙，受构筑物上支承和相邻设备管道影响导致的阀门高频颤振。当这种非线性响应条件存在，鉴定程序应考虑这类行为并进行适当验证。QR-A5600 模拟地震地震模拟的目的是以逼真方式再现假定的地震环境，以满足地震鉴定的需要。通过分析或试验进行地震鉴定的模拟地震输入形式能用下列函数之一进行描述：要求输入运动

42、、响应谱、时程曲线、功率谱密度、加速度或等效静载设计值。该输入信号可由基础、建筑楼面或安装设备的系统来产生。它作为该设备技术规范的组成内容，由业主或代理商向制造商提供，或者由制造商根据通用技术条件而制订。因为地震运动的方向性及安装设备的管线系统与构筑物的过滤响应运动，运动的方向分量及对设备的相应作用应该特别指出。由于支承构筑物的偏心（剪力中心与重心不能一致），或者由于穿过建筑基础的地震波运动的时间过程有限，设备允许额外的扭转运动（取决于使用的建筑模型），该扭转为一个距离（距支承建筑的剪力中心）函数。如果适用，决定扭转影响的程序应特别指出。QR-A5610 要求输入运动要求输入运动取决于以频率函

43、数的加速度、速度或位移，适用于用试验方法鉴定设备时的连续正弦拍波或超出（1Hz33Hz）频率范围的正弦波。详见IEEE 382标准QR-A3000（b）。QR-A5620 响应谱响应谱以振子频率函数和阻尼函数的形式，在受到一个时程曲线输入运动时提供单自由度振子的最大响应信息。输入运动的频率成份与放大峰值（零时期加速度）都应指定。重要的是要认识到响应谱不能提供下列信息：产生响应谱的单一波形和时程曲线；运动持续时间（必须在规范中分别给出）；试验时任何特殊设备的响应。QR-A5630 时程曲线该运动的预期形式一般来自现有的或人为产生的地震记录。它的产生方式从根本上决定了其响应谱应该与已知响应谱相匹配

44、。为了能在任何楼面上应用，时程曲线记录的产生包括了建筑与其它插入支承构筑物的动态过滤和放大作用。QR-A5640 功率谱密度函数振动运动每单位频率的均方幅值根据PSD（功率谱密度）来表示，它是一个频率函数。QR-A5650 加速度或等效静载设计值部件与设备可通过在部件或设备的质量分布上采用极限加速度设计值（ADV）来决定三维方向上的极限等效静压力的方式进行分析鉴定。如果部件是刚性的，ADV由适用RRS峰值或ZPA值决定。在部件支承点多于两点的情况下，常用这些峰值或ZPA值乘以1.5的系数来确定ADV。此外，如果可以证明合理，低于1.5的系数也可使用见QR-A3000（d）的NUREG-75/0

45、87。QR-A6000 地震鉴定的一般要求ASME 1级，2级和3级设备的抗震鉴定应证明设备在受到安全停堆地震（SSE）载荷期间及之后能实现其规定功能的能力。在弹性极限内应符合ASME锅炉与压力容器规范第篇关于运行基础地震（OBE）的规定，可确保QR-A1000中所提的地震载荷下的规定功能。本篇中介绍了抗震鉴定最通用的方法，这些方法分为以下四类： 通过分析法预测和估计设备动作能力；模拟地震条件对设备进行试验；用经验数据证明设备能力；结合分析、试验和/或经验数据进行评估。前述的每一种方法可用来检验设备满足抗震鉴定要求的能力。应按照设备的类型、大小、外形和复杂性，可用数据，仅根据结构完整性是否能评

46、定要求的安全功能，及结论的可靠性，来选择运行可靠性强的方法。当需要说明设备特定功能地震期间运行可靠性时，地震强震期间的设备特定功能应该给予说明。在要求或适用的地方，ASME第篇特别指出的设计注解应该得到应用。作为整套鉴定程序的一部分，抗震试验应按整套鉴定程序指定的正确顺序进行。鉴定程序中基于设备性能的设备修理与零件更换的影响应予以考虑。QR-A6100 设计基础地震需鉴定设备的设计基础地震是对特定点处的安全停堆地震（SSE）。关于在OBE条件下（设备）运行可靠性的抗震鉴定应按照ASME第篇关于（设备）承压和密封性的规定。在某些情况下，设备抗震鉴定的较小OBE条件可由业主或代理商特别指定。在这种

47、情况下，本附录所包含的方法和步骤也可用于OBE条件下的设备鉴定。此外，关于既非SSE也非OBE条件下的鉴定设备的注解不属本标准范围。建立这类注解的指导（内容）可在ASME第篇、各种ANS系统标准、以及适用NRC调整程序和手册中找到。包含关于特定注解需考虑事项内容的可接受标准，应按QR-A7240和QR-A7340建立。QR-A6200 阻尼结构阻尼是系统中众多能量消散机理的通名。它说明了少量不在评估中另外考虑的非线性响应影响。实际上，结构阻尼取决于许多参数，例如结构系统支承配置和类型、振动模式、应变程度、速度、材料特性、接头滑移等等。在线性振动理论中，所作简化假设为阻尼是纯粘性的、或者依赖于运

48、动部件速度。因此，当涉及到一个实际系统的阻尼值时，通常假定它等效于粘性。这是一种对有关客观实际硬件行为的某些程度非线性应用常用线性分析方法理论概念的简便方法。因为设备由成套部件组成，所以不存在单个阻尼值。阻尼与所用连接件类型有关，随着螺纹结构到焊接结构的变化而变化，而且受到包括间隙、接头滑移在内的边界条件的极大影响。结构阻尼值可能取决于前述的大量其它因素，并随之变化，且受限于局部阻尼。用于地震评估的典型结构阻尼称为整体阻尼，且是系统局部阻尼值的合成。在这类情况中，建议在抗震鉴定中采用结构阻尼的最佳估计值，而不是低限值。在缺少专门的阻尼标准时，应采用表QR-A6210-1的值。表QR-A6210

49、-1阻尼值（临界阻尼的百分数）构件或部件地震级别运行基准地震安全停堆地震设备和大直径管道系统（注(1)）DN300（NPS 12）23小口径管道系统，DN300（NPS 12）12焊接钢结构24螺栓连接钢结构47预应力混凝土结构25增强型混凝土结构47注：（1）既包括材料也包括结构阻尼。如果管道系统仅由一跨或两跨构成，此时存在很小的结构阻尼，应采用小口径管道的值。由于构件的每一个振型可能，且常有不同的阻尼值，作为模型质量和刚度的函数，分析上采用的一种实践方法是将阻尼值与所关注频率范围内的设备各振型联系起来。而且，阻尼也可定义为模态频率的函数，是按ASME锅炉与压力容器规范中规范基础N-411-

50、1进行管道布置的基础。QR-A6220 阻尼的测量线性振动理论表明测量阻尼有大量方法。在建立理想模型到实际系统的转换关系时，必须进行周密考虑。以下估计阻尼的方法常被采用。此方法假定在设备中能激励一个单一振型，且运动传感器不安装在零运动点的位置。在任何情况下，应仔细考虑确定阻尼随响应幅值变化是否重要。QR-A6221 通过测量衰减率来确定阻尼等效粘性阻尼可通过特定振型的衰减率计算出来。这种方法通常称为对数衰减法。QR-A6222 通过测量半功率频带宽度来确定阻尼设备应受到慢扫描正弦振动的激励。测量设备中要求位置的响应并绘制相应频率函数的曲线。各振型阻尼可根据半功率点处各共振峰值的宽度测量值计算出

51、来。这个方法常称为半功率频带宽度法。QR-A6223 通过曲线拟合来确定阻尼用扫描正弦波、随机波或瞬态激励来激励设备，并得到一个响应传递函数。通过调整各个众数阻尼值来对设备多振型响应实现最佳拟合，得到最终曲线。QR-A6230 阻尼的应用按以下描述，在设备鉴定的分析和试验中使用不同阻尼。为得到部件最真实的动态响应，建议用于分析法鉴定的阻尼因素应为最佳估计值，而不是低限值。分析中，为预测地震运动的响应，数学模型由设备构成。用于该模型的阻尼值应该与设备实际能量消散机理相对应，该设备所受非线性影响能减少响应（但不是分析中所包含的其它响应）至能精确预测。这要求了解专门设备的阻尼范围、非线性特性、和对响

52、应的影响。建议通过试验获得阻尼的合理值。对大多数设备，由于例如材料内部或部件之间连接处的摩擦，或构件的撞击程度，或库伦型(Coulomb-type)滑动摩擦之类的因素，阻尼是响应幅值的函数。出于分析目的，如果对它们随着响应增强而变化的情况进行了适当考虑（有时很明显），常按线性粘性阻尼近似值来处理这些能量消散阻尼机理。用低阻抗试验来确定阻尼应谨慎，因为所确定的阻尼值可能性不一定表征着激励的强震。一般说来，阻尼随激励程度增强。但是，由于支承上小间隙引起的非线性影响，在很低的激励强度下，所现阻尼会很高。在强调设备运行可靠性的激励强度处，希望阻尼保持稳定或随激励强度的增强而增强。一般的，大多数结构系统

53、的分析假定是线性行为和粘性阻尼,但某些部件可能表现为非粘性阻尼或非线性行为。这个问题的处理分析起来很复杂，但可用时程曲线的方法实现。试验时，设备通过受到RRS定义的模拟地震运动来进行鉴定。响应谱根据一列单自由度阻尼振子的峰值响应确定地震运动。因为振子是假定的，试验时在RRS中可以采用任意阻尼实用值（如5%），但应不同于实际设备的阻尼。（注意阻尼值与待鉴定设备有关的分析中RRS的使用特点。）在选择许可试验运动时RRS与TRS的适用性参照QR-A7300。比较RRS与TRS，可发现两者阻尼相同。当RRS与TRS阻尼不同时，以下内容适用：(a)如果包络TRS阻尼大于RRS，且QR-A7300中的参考

54、标准适用，则由于在这些情况下TRS为保守的，鉴定是可接受。(b)如果包络TRS阻尼小于RRS，不需更多评估，结论是不可能的。一种可能性是再次分析产生TRS的试验运动，寻找等于或大于RRS阻尼值许可阻尼值。QR-A6300 响应谱用于设备抗震鉴定的基础谱包含在NRC调整指南1.6QR-A3000（c）中，在本附录中见图QR-A6300-1、QR-A6300-2。RRS或许产生于图QR-A6300-1、QR-A6300-2所示的基础谱或既不适用时程曲线也不适用直接方法的其它特定位置的波谱。许可时程曲线和适用直接方法的说明可在NRC标准预览计划3.7.2，版本号：2QR-A3000(d)。响应谱直接

55、显示设备惯性地震载荷，并间接地确定设备相应支承运动的地震载荷。图QR-A6300-1 水平设计响应谱(按1g水平地面加速度的比例) (原稿Page16)图QR-A6300-2 垂直设计响应谱(按1g水平地面加速度的比例) (原稿Page17)QR-A6400 要求输入运动地震评估的地震输入运动通常与安装在分布系统管道上的部件有关，在那儿输向部件的单模式地震主要由分布系统（管道）地震响应决定，且对宽频线谱的一般应用通过试验鉴定是可行的。分布系统的输入值是典型的宽频随机激励。系统动态特性为放大系统共振频率和压制其它频率。其最大值出现于主要分布系统频率。对安装在分布系统上的部件，符合以上地震输入模拟

56、量标准的方法既不是几个频率的正弦拍波试验也不是相应的短周期正弦波试验。最小试验峰值的幅值应位于分布系统要试验的那个地方。推荐试验鉴定采用图QR-A6400-1所定义的一系列变幅值连续拍波或正弦波。为确保所有主要共振频率的激励，正弦拍波应使用超过1Hz33Hz频率范围的1/3倍频程。试验幅值应符合分布系统规定值，且在方向上应相互独立。因此，允许六轴同时激励，轴（的方向）根据部件最主要方向。当分布系统上的部件完全靠建筑上的支座或其它支承结构支撑时，除非建立RIM 时对RRS进行了适当考虑，否则建议鉴定采用RRS或响应谱方法，而不是RIM试验方法。图QR-A6400-1 抗震鉴定要求输入运动（RIM

57、）（原稿Page18）注：该值可能不能覆盖所有电站，用户应该证明其足够性。一般性注解：（略）QR-A6500 加速度或等效静载设计值设备可通过采用加速度设计值（ADV）（用来产生等效静载）的分析方法进行抗震鉴定。这些加速度为单值，静态地按质量分布、沿两个主要的水平与垂直方向施加在设备上。其它适用载荷由合成极限应力、偏差和反作用组成，且按适用许可标准进行评价以证明是足够的。ADV由适用RRS峰值函数确定。考虑到高值状态的持久影响或不完全性、或对应于动态模型的遗漏静止状态，响应谱峰值或ZPA应乘以一个合适的系数。对依靠超过两个支承点的设备，系数值取1.5。如经充分证明，也可采用小于1.5的系数。Q

58、R-A6600 差动支承运动除了来自施加于设备质量的地震加速度产生的设备惯性载荷，在两点以上支承的设备上，由于受到相应支承结构的运动影响，还可能引起其它载荷。一般说来，大多数设备为单点支承，或因为刚性相对较大和核电站结构地震运动要求的弹性响应，差动支承运动常被忽略，而认为对设备几乎没有影响。因此，除了设备或部件靠同一构筑物上三个以上支承点、或不同构筑物上两个以上支承点支撑的情况，及安装在线性排列部件和支承结构之间见QR-A3000的NUREG-75/085的情况，设备抗震评估通常不考虑差动支承运动。设备鉴定在分析时应考虑多种支承不同输入（运动）的影响。QR-A6610 差动支承运动的评估最大支

59、承相对位移可通过支承构筑物响应计算或用适用楼板响应谱得到。对于后者，每个支承的最大位移按关系式Zd=Zag/w2进行预测，Za是波谱曲线ZPA终点处g点的波谱加速度，w是主要支承结构的主要频率（用rad/s表示），g是重力常数。支承位移应施加于被支承物体上。应按以下方式对惯性响应和相对位移进行合成：对于被普通或不同支承结构支撑的设备，如果能证明是不相干的，相对位移由（各因素）均方根法决定；否则，相对位移由（各因素）绝对值之和决定。对于管道上和主要构筑物上的线性排列的部件（如阀门），相对位移由绝对值之和决定。支承运动的时程曲线可替代响应谱，用作系统激励。QR-A6700 鉴定中应考虑的载荷核电站

60、用机械设备抗震鉴定考虑载荷的定义参照ASME第篇规定的设计规范。该载荷应作为对部件要求功能或性能有抗震要求的抗震输入规范中内容的一部分给予提出。QR-A6800 疲劳和老化考虑QR-A6810 疲劳具有振动性质的地震载荷对部件产生循环载荷；因此，存在疲劳失效的可能。但是来自给定地震的最大应力循环的数量是相当有限的。ASME 第篇的附录N中N-1214段建议为每次地震10个循环周期。本附录假定极限为整个电站寿命期存在60次完整应力循环周期。这种循环输入假定了5次OBE或OBE震后和一次SSE的情况。对于ASME第篇中附录I-9.1温压曲线QR-A3000(f)所包含的所有规范材料，60次循环Sa