《核电厂混凝土蜗壳式循环水泵设计制造规范 编制说明》

核电厂混凝土蜗壳式循环水泵设计制造

规范

编制说明

（征求意见稿）

2011年12月31日

1/19

一.任务来源及计划要求；

任务来源：

国家能源局国能科技[2011]48号文件下达了《核电厂混凝土蜗壳式循环水泵设计制造

规范》的编制任务，体系表中总序号76，项目编号2011H049。深圳中广核工程设计公司作

为主编单位组织启动了该标准课题任务。

计划要求：

根据课题任务书，本标准各阶段草案的完成时间安排为：2011年11月，完成编制组

讨论稿；2012年12月，完成报批稿。

二.编制过程

主要起草人及工作分工：

标准的主编部门为中广核工程设计有限公司（简称：中广核），参编单位为

中国核电工程有限公司（简称：中核），上海阿波罗机械股份有限公司（简称：

阿波罗）,湖南湘电长沙水泵有限公司（简称：长泵）,沈阳鼓风机集团核电泵

业有限公司（简称：沈泵），主要起草人为:阎丽静、赵斌、康清权、石树智、阎

晓伟、武清波，彭超，主要章节分工如下表：

表1标准主要章节以及分工表

“标准”章节编写单位

前言中广核

目录中广核

1.范围中广核

2.规范性引用文件中广核

3.术语和定义中广核

4．混凝土蜗壳式循环水泵的设计要求中广核、中核

4.1泵组的组成中广核、中核

4.2泵的流道设计要求中广核、中核

4.3泵的性能设计要求中广核、中核

4.3.1泵的水力性能设计要求中广核、中核

2/19

4.3.2泵的最大轴功率中广核、中核

4.3.3泵的转速要求中广核、中核

4.3.4特殊工况下泵设计要求中广核、中核

4.3.5泵的使用寿期要求中广核、中核

4.3.6泵的检修要求中广核、中核

4.3.7泵的振动要求中广核、中核

4.3.8泵的噪音要求中广核、中核

4.4泵的结构设计要求沈泵、长泵、阿波罗

4.4.1泵的承压部件沈泵、长泵、阿波罗

4.4.2叶轮沈泵、长泵、阿波罗

4.4.3耐磨环和运转间隙沈泵、长泵、阿波罗

4.4.4轴和轴套沈泵、长泵、阿波罗

4.4.5轴承和轴承箱沈泵、长泵、阿波罗

4.4.6密封沈泵、长泵、阿波罗

4.4.7预埋件沈泵、长泵、阿波罗

4.5泵组配套设备的选择要求沈泵、长泵、阿波罗

4.5.1联轴器沈泵、长泵、阿波罗

4.5.2驱动机沈泵、长泵、阿波罗

4.5.3齿轮箱沈泵、长泵、阿波罗

4.6泵的部件材质设计要求中广核、中核

中广核、中核

4.7泵组的辅助系统设计要求

中广核、中核

4.7.1密封冲洗水系统设计要求

3/19

中广核、中核

4.7.2冷却水系统设计要求

中广核、中核

4.7.3润滑油系统设计要求

5．混凝土蜗壳式循环水泵的制造要求沈泵、长泵、阿波罗

5.1模板沈泵、长泵、阿波罗

5.2铸件沈泵、长泵、阿波罗

5.3热处理沈泵、长泵、阿波罗

5.4公差沈泵、长泵、阿波罗

5.5焊接沈泵、长泵、阿波罗

6.混凝土蜗壳式循环水泵的试验、检验规则沈泵、长泵、阿波罗

6.1吸入口流道模型试验沈泵、长泵、阿波罗

6.2模型泵性能试验沈泵、长泵、阿波罗

6.3泵现场性能试验中广核、中核

6.4旋转部件平衡试验沈泵、长泵、阿波罗

6.5水压试验中广核、中核

6.6材料检验中广核、中核

7．混凝土蜗壳式循环水泵的防腐蚀涂装设计中广核、中核

8．混凝土蜗壳式循环水泵的标志、包装、运中广核、中核

输和贮存

编制原则：

本标准的编制按照GB/T1.1-2009“标准化工作导则第1部分：标准的结

构和编写”进行编制；本标准主要规定核电厂混凝土蜗壳式循环水泵设备设计和

制造方面的内容，本标准适用于指导核电厂混凝土蜗壳式循环水泵的设计、制造、

4/19

试验和验收等。

编制组内部讨论情况：

本标准于2011年9月20日进行了标准组内部讨论，讨论了以下主要问题，

并形成编制组讨论稿。

1.流道设计

由于各厂家的流道尺寸设计尚无统一标准，其设计合理性主要是通过流道的

物模试验进行验证，因此为突出流道试验的重要性，将此要求由原4.2.6中

单独列在4.2.2中；

2.泵的水力性能设计

水泵的水力性能中仅规定了水泵正常运行时的高效区，考虑水泵适应系统实

际要求，增加了连续运转的工作范围要求；

泵的汽蚀余量是水泵的重要水力性能之一，如何规范水泵的抗汽蚀性能，会

上讨论确定的原则（1）以设计低水位作为最恶劣工况，规定进水道入口顶部

上缘的淹没深度；（2）参考各核电项目中循环水泵的NPSHr，规定NPSHr数值

的具体要求；

3.泵的临界转速

讨论认为有必要增加泵的临界扭转转速要求，参考CLYDE泵的计算书，提出

临界扭转转速与额定转速下的激振频率相差10%以上；

泵的反转转速要求是保证电机和齿轮箱配套部件能承受该最大反转转速，而

不仅仅是控制泵的最大反转，因此标准4.3.3.2中由水泵最大反转速度小于

160%额定转速改为泵组应能承受的最大反转速度要求；

4.特殊工况下的设计要求

由于核电站循环水系统的重要性，增加了特殊工况下水泵运转可靠性的要求，

如避免采用单一温度测点控制跳泵，即由于热电偶虚连接导致不真实的温度

急剧升高引起意外停泵，降低系统可靠性；

5.泵的结构设计要求

静止和旋转耐磨环的材料硬度差，耐磨环材质选用耐海水腐蚀双相钢或高镍

铸铁，由于这两种材料属于非硬化材料，因此讨论后删除了硬度差的相关规

定；

5/19

运转间隙：由于大型水泵的运转间隙在国内外的标准中均无相关规定，各厂

家将根据现场安装实际情况调整运转间隙，因此标准中未明确具体数值，仅

规定运转间隙应保证运转可靠性和不发生卡涩；

轴和轴套配合表面的粗糙度要求，进口水泵的相关粗糙度要求为不超过0.8

μm，考虑国内各厂家的实际加工能力，按较高的加工精度确定轴和轴套配合

表面的粗糙度不超过1.6μm；

考虑预埋件是泵设备重要组件，因此增加了预埋件的相关设计要求；

6.水泵配套设备的选择要求

联轴器的安全系统选择，经讨论，确认选择为1.5；

驱动机额定功率的选择，经讨论，确定至少是水泵轴功率的110%（与4.3.2

中泵最大轴功率在正常工作范围应小于1.1P相一致），但是需要核实该功率

选择是否满足各瞬态工况下的最大轴功率；

7.泵的材质设计要求

双相不锈钢或奥氏体不锈钢供货前酸洗钝化要求，根据ASTMA380规定，尺

寸不规则的大型铸件在采用酸洗液时局部易发生过度酸化而导致腐蚀的问

题，考虑部件加工后存放时间较短，因此修改酸洗钝化要求为清洗、去垢和

钝化处理；

8.泵组辅助系统设计要求

润滑油系统设计中，对轴承的金属温度控制进行了讨论，各厂家根据设备轴

承处的油温设计，提出相应轴承金属温度应控制在85℃以下；

9.泵的制造要求

铸件的表面质量控制，经讨论，各厂家执行标准统一为MSS-SP-55;

增加了对铸件主要焊补和非主要焊补的界定，即挖补区域超过壁厚20%或深

度超过25mm或焊补面积超过65cm2为主要焊补，对主要焊补的返修处理应进

过使用方的同意；

双相钢焊接处的无损检验，将采用100%的液体渗透，由于设备内较多关键部

件采用了双相钢，因此讨论认为液体渗透应严格执行机械部压力容器的无损

检测标准；

10.泵的试验和检验规则

6/19

旋转部件平衡试验:循环水泵的叶轮尽管转速较低（小于200rpm），但是尺寸

较大，直径约3m，重量约10t，因此叶轮进行额定转速下的动平衡试验将受

到试验机带动能力的影响，部分厂家未进行动平衡试验，部分厂家在低于额

定转速下进行了动平衡试验，考虑到循环水泵没有出厂性能试验，为确保叶

轮的转动性能，因此增加了动平衡要求，但是转速以尽可能接近额定转速为

原则；

泵承压部件的水压试验：增加了泵盖的水压试验要求；

材料无损检验：根据ASTM、机械部JB相关标准，同时考虑泵设备的特殊性，

采用严格适宜的标准，确定了超声、磁粉、渗透和射线的检验方法和接受标

准。

三.调研和分析工作的情况

(一)国内外生产厂家以及产品调研

混凝土蜗壳式循环水泵由于流量大，扬程低，主要在核电厂循环水系统采

用。目前国外具有成熟供货经验的厂家经调研主要有：英国CLYDE（原WEIR）,

法国ALSTOM,美国FLOWSEVER,日本EBARA,其中CLYDE和ALSTOM均有较多的核电

供货业绩，并且分别是运行机组中大亚湾/岭澳二期/秦山二期和岭澳一期的供应

商。FLOWSEVER公司具有较多的水利工程业绩，其产品最大特点是泵的蜗壳区域

采用厂家预制的砼块代替现场浇筑混凝土流道，由此将节省现场施工周期。EBARA

公司生产的混凝土蜗壳泵较少，其设计的蜗壳流道采用双相不锈钢内衬，因此这

种循环水泵并不属于严格意义上的混凝土蜗壳泵。上述四个厂家均具有流道模型

试验，泵组系统设计和配套设备的供货能力。

随着核电设备国产化程度不断提供，国内水泵厂分别与国外供应商成立合

资公司，引进国外技术，由首台国外主导后续转为国内主导的过渡方式。国产化

进程中，沈阳鼓风机泵业有限公司引进了CLYDE的技术方案，湘电长沙泵业与

FLOWSEVER成立了福斯湘电泵业合资公司，上海阿波罗与中核联合体引进奥地利

的技术并结合国内院校、研究所水利试验的优势，在2008年完成了样机的研制

工作，而ALSTOM和EBARA未实质推进国产化，仅通过武汉ALSTOM和山东博泵实

7/19

现项目的联合管理。

泵部件中双相不锈钢整体铸造叶轮是制造难度最大的部件，主要是由于叶

轮的尺寸大且薄厚严重不均，整体铸造过程中若热处理不当，易出现热应力开裂

等问题。沈阳三科以岭澳二期项目的参数为输入，成功研制了铸造工艺，并通过

了国家的评审，后续湘电泵业也顺利突破了首件叶轮的试制。循环水泵组重要的

配套设备：电机和齿轮箱也实现了国内配套供应，其中电机分包商主要为上海电

机和湘潭电机，而齿轮箱主要为南京高精齿轮、江苏泰隆、重庆齿轮等厂家。全

面国产化后，由于国内设备加工水平有限，设备的一些参数要求在不影响使用功

能下将适当减低，如泵振动要求由原45μm改为65μm，电机启动时间由2s改

为5s等。

(二)国内外相关标准、技术资料调研

围绕各厂家的产品特点和设计文件，收集调研了相关国内外标准规范和设备

的设计文件，主要调研结果如下：

1.循环水泵流道设计

ANSI/HI9.8-1998《pumpintakedesign》是美国水利部的关于泵吸入流

道的设计规范，其中对大流量水泵的肘型流道尺寸和流速和淹没深度等进行了规

定；DLGJ150-1999《火电发电厂循环水泵房进水流道以及布置设计技术规定》，

其中对肘型和钟型流道的设计等均进行了详细规定，但该标准一直为试行，未正

式发布。GBT50265-97《泵站设计规范》对泵站进出水流道也有一些规定，但由

于该标准侧重于泵站进出水建筑物设计，缺少泵吸入口流道设计的详细尺寸要

求。

2.循环水泵相关试验和测试标准

国外混凝土蜗壳泵的模型试验均采用了IEC60497(蓄能泵模型验收试验国

际规程)，但此标准已经被IEC60193（水轮机、存储泵和水泵水轮机模型验收试

验）所代替，国内泵模型试验通常采用SL140(水泵模型及装置模型验收试验规

程)，由于SL140标准和IEC60193标准在装置要求和模型参数上要求不完全相同，

因此规范中同时采用了两个标准；

原型泵的现场试验：国外混凝土蜗壳泵主要是采用了ISO9906(旋转动力泵

8/19

液压性能试验等级1和2)，国内GB3216（回转动力泵水力性能验收试验）等同

于ISO9906,因此该规范采用GB3216.

水泵的振动和噪音试验：机械部JB/T8097和JB/T8098两个标准是水泵专

用的相关标准。

3.循环水泵设计相关标准和资料

混凝土蜗壳式循环水泵由于仅在核电厂应用，目前国内外尚无专用于该产品

的设计制造标准，国外循环水泵的设计主要参考了API和ISO标准，其中API610

（石油、石化和天然气工业用离心泵）标准相当于ISO13709(石油、石油化工

和天然气工业用离心泵)，此标准是时石化行业用泵的通用要求，但是由于石化

行业存在一定特殊性，如介质为酸碱、易燃品等，由此相应规范中的要求也较全

面且严格。国内GB16907(离心泵技术条件-1类，等同于ISO9905)是对各行业离

心泵通用设计要求，制定循环水泵通用设计部分如泵壳、转子等参考了GB16907，

对于对GB16907中要求不够详尽处则参考使用了AP610的相关规定。

混凝土蜗壳式循环水泵自身具有独特的结构，如流道，预埋环以及超大尺寸

的叶轮等，通用水泵相关标准中无法完全覆盖该泵的设计，因此收集了各核电项

目循环水泵的技术规格书，以及设备技术规格书内引用的通用技术条件文件，包

括《BOP通用技术条件-清洁》、《BOP通用技术条件-表面涂装》、《BOP通用技术

条件-包装》、《BOP部分材料供货和管道、贮罐、泵及阀门制造检验和验收技术

条件》、《6.6KV感应式电动机技术规格书》等。

4.在建核电项目上供应商的设计资料

核电项目中混凝土蜗壳式循环水泵供应商通常为涉及系统设计的A类包供

应商，其提供的工程文件包括：设备及部件图纸和规范书、布置图、计算书、试

验、系统文件、安装调试文件以及包装运输等技术要求等。重点收集分析的资料

有泵计算书，包括(1)设计压力计算；（2）泵盖压力边界计算；（3）上预埋环处

混凝土应力分析；（4）临界转速计算；（5）轴转矩计算；（6）扭转频率计算；（7）

轴向推力计算；（8）径向载荷计算；（9）混凝土蜗壳基础载荷计算，上述计算书

主要用于泵结构和部件选择时的重要依据。系统设计文件包括系统手册，报警手

册和定值手册及运行手册等，用于明确系统设计中对设备的相关要求以及各辅助

9/19

系统设计要求的依据。泵试验文件包括流道试验、泵模型试验和现场验收试验。

设备类相关文件包括设备部件图，总布置图和流道图纸以及设备清单和规格书

等。

5.循环水泵的制造标准

混凝土蜗壳式循环水泵制造方面的规范要求，主要包括（1）铸件的表面质

量要求，由于泵内叶轮、泵盖、埋环、分水角等较多重要部件采用了双相不锈钢

的铸件，因此铸件的质量要求是至关重要的。目前关于大型铸钢件的表面质量相

关标准中，机械部JB6880.2《泵用铸钢件》标准的相关规定还是比较宽松，对

铸造缺陷要求仅规定了缺陷的数量，尺寸和距离等，而国外的产品均采用了国际

标准MSS-SP55《铸钢阀、法兰、管和配件和其它管构件的质量标准-目视检测法》,

由于该标准对缺陷类型进行了详细分类，并对各类缺陷的接受标准进行了要求，

考虑循环水泵铸件质量控制的重要性，因此经各方讨论采用了MSS-SP的国际标

准。（2）加工精度要求，对于大型混凝土蜗壳泵，部件配合加工精度要求尚无相

关的国内外标准要求，因此只能根据国外产品加工图纸中给出的精度要求并结合

国内的加工水平制定相关要求。（3）无损检验：超声波、液体渗透、磁粉、射线

等检验，国内外无损检验的标准主要包括ASME,JB4730《压力容器的无损检验》，

JB6912/8543《泵产品的磁粉和液体渗透检验》以及GB4162《锻轧钢棒超声检测

方法》和沈鼓泵业内无损检验的企业标准等。其中ASME锅炉及压力容器规范国

际性规则中相关要求比较全面而系统，而JB4730主要是针对容器承压设备的无

损检验，部分原则不适用于泵产品，泵部件中按主要受力部位和配合部件，其检

验规格应适当区别。考虑泵轴和叶轮均为大型铸锻件，因此泵轴的超声检测以及

叶轮的液体渗透等均采用了ASTM相关标准，而泵轴的液体渗透采用了JB8543

标准。

6.EPR、AP项目循环水泵相关调研

AP项目中循环水泵设计采用金属斜流泵，而EPR项目中则仍然采用了混凝

土蜗壳式循环水泵，设备本身的结构未变，但是循环水系统设计则有些不同，

CPR1000核电项目中循环水系统为一机两泵，单元制无阀系统供水，而EPR中循

10/19

环水系统为一机四泵，两台泵母管制且泵出口设置电动蝶阀，由于系统的不同，

对设备的要求不同点（1）正常运行范围为：0.9Q～1.08Q;(2)泵出口阀门的存

在，因此水泵无法在短时间内连续重启；（32）EPR循环水泵停运时，虹吸破坏

阀打开的同时，泵出口隔离门也进行先快后慢两阶段关闭，因此泵的反转转速将

更低；此外，EPR项目中配套电机为10KV三相电机与CPR1000中6.6KV的配套

电机不同。EPR项目中循环水泵设计制造采用的相关标准为ISO9906,IEC60193,

ASTM,ISO15614-1/10816-1/10816-3/7919/3746等，与CPR1000中使用的标准

基本吻合。

(三)设备运行反馈调研

根据目前运行电站的反馈，循环水泵组相关经验反馈和标准制定时采取的

规范要求如下：

（1）填料密封冲洗水源采用单一水源时，在水源用户较多时，出现管路爆管水

源中断的问题，因此在规范4.7.1.1中要求水源安全可靠；

（2）单点跳泵问题，泵组的轴承和润滑油温等处采用单个热电阻测温元件控制

停泵时，当热电阻断线以及接线端接触不良时，其接触电阻会增大，对于

保护来说其温度会发生突然的升高，导致保护动作；同时热控人员在工作

时，也会发生错拆测温元件的造成断线可能，这也导致了温度保护的动作，

考虑循环水泵是三回路的重要设备，因此在规范4.3.4.3中要求“异常情

况下，应尽量避免采用单一温度测点信号直接停泵保护，降低设备的可用

率”。

（3）岭澳一期中曾出现循环水泵检修气囊密封骨架破裂导致无法检修事故，因

此在后续项目中均要求供应商改进为双气囊密封，规范4.4.6.2中相关要

求为“双气囊的膨胀检修密封”。

（4）岭澳二期首台循环水泵叶轮铸造后出现严重的贯穿性应力开裂，因此焊接

修补质量关键，因此在规范5.2.2中对焊接修补严重性进行了定义，而且

在规范5.5.2中给出了双相不锈钢的焊接工艺参数。

（5）冷却水管路的流量视窗监视，由于无旁路导致检修后冷却水无法正常供

应，因此在规范4.7.2.2中要求“设置有旁路的流量计监视，以保证检修

11/19

时冷却水的正常供应”。

（6）大亚湾的齿轮箱曾发生过齿断裂事故，因此在规范4.5.3.2和4.5.3.3

中对齿轮强度进行了要求；

（7）岭澳二期循环水泵在现场试验时流量、功率、电流均超过额定值较多，这

主要是厂家仅有模型试验，没有实物泵的出厂试验，为此，规范中6.3.1.5

对水泵性能保证进行了相关规定。

四.主要技术内容的说明

（一）、泵的流道设计

（1）4.2.4中进水流道流速确定：目前进水流道有肘型和钟型两种流道，在ANSIHI9.8

标准的P21页中对流量≥1260l/s的吸入流道包括肘型流道的入口流速建议为1.2≤V≤2.1,

最佳流速为1.7m/s,而DLGJ150-1999标准P12页3.3.2中规定，进口流速对于肘型或钟型

流道宜取0.5m/s-1.0m/s，对于渐缩弯管流道取1.0m/s-1.8m/s.各项目中流道入口的流速见

表1，其中除CLYDE泵外，其它各厂家的入口流道流速均满足DLGJ的要求，考虑ANSIHI

中是对各种吸入流道的要求，并不是专门针对大流量肘型流道的要求，而且进口流速越快，

流态稳定性降低，同时将增加水损，降低泵入口的NPSHa值，因此本标准规定流速要求为

0.5m/s-1.0m/s，对于流速超出此范围的设计，可以采用模型试验的结果作为接受的依据。

表1各项目中循环水泵的相关参数

项目编号流量扬程效率NPSH入口出口进口流道设计低水

m3/smWC%（泵×电机×齿轮箱）m流速流速入口上缘位

m/sm/s淹没深度

m

LA232.16516.4891.3×97.4×99.4=88.39NPSHr=81.483.1612.086-2.18m

CLYDENPSHa-NPSHr=5.174

HYH1224.3119.2789.8×96.1×98.5=85.00NPSHr=6.30.613.023.6m-5.75m

FSNPSHa-NPSHr=6.5

HYH3424.3120.1590.0×96.3×99.16=85.94NPSHr=91.493.023.715-5.75m

SHENNPSHa-NPSHr=3.99

ND1227.6819.0089.5×96.2×98.5=84.81NPSHr=6.80.663.053.621-5.02m

FSNPSHa-NPSHr=6.12

ND3427.0019.0088.3×96.2×98.71=83.85NPSHr=6.720.642.973.621-5.02m

FSNPSHa-NPSHr=6.2

YJ1230.7816.0091×96.3×99.4=87.11NPSHr=91.503.0255.076-2.39m

12/19

ShenNPSHa-NPSHr=5.27

FCG30.617.0090.6×96.1×98=85.33NPSHr=4.20.933.014.66-2.94m

APLNPSHa-NPSHr=7.4

TS22.97517.891.5×97.4×99=88.23NPSHr=80.772.8513.03m-1.57m

ALSTOMNPSHa-NPSHr=4.5

LA122.4816.0091×97.4×99=87.75NPSHr=8.50.803.1811.7m-2.18m

ALSTOMNPSHa-NPSHr=11.62

（2）4.2.4中设计低水位下，进水道顶部淹没深度宜不低于3.0m.进水道的淹没深度可

避免流道内吸入表面气泡，保证泵的水力性能。根据ANSIHI9.8标准，见下图，进水道

淹没深度(S)是从设计低水位到流道的中心线，而其中心线位置是流道顶部渐缩最低处，

图1ANSI中进水道尺寸示意图

根据公式；S/D=1.0+2.3FD以及试验得出，对于流量大于20000liter/s，流道顶部渐缩最低

处的最小淹没深度为不小于6.5m。根据目前各项目的实际设计情况，同时考虑各项目中流

道顶部渐缩最低处不是进道的中心线，因此以流道进口上缘的淹没深度考虑为宜。《泵站技

术规范》中规定为0.5m，而《火力发电厂循环水泵房进水流道及其布置设计技术规定》中

规定为0.75m,由于核电厂循环水泵的安全可靠性对电站的经济性有直接影响,根据目前各

项目的实际设计情况,要求流道进口上缘应淹没在最低运行水位以下3m。

(二)泵的水力性能设计要求

(1)汽蚀余量

水泵的必须汽蚀余量是水泵的重要指标之一,而且涉及泵站的负挖深度,直

接影响泵站的整体布置和经济性。目前各规范中尚无对大流量循环水泵的汽蚀余

13/19

量要求，根据中核的循环水泵技术规格书，以及考虑设备的实际现状，规定提出

水泵NPSHr应不大于8m。

（2）泵的反转要求

核电站中循环水泵通常为无阀系统，这样在停泵过程中将存在水泵反转的问

题，而水泵的瞬态分析报告显示，在停泵过程中，反转时间将在20min内，反转

转速不超过额定转速的160%，因此标准中规定反转为30分钟，要求泵组能承受

该最大反转转速。

（三）泵的结构设计要求

（1）运转间隙

各通用水泵规范中，缺少大型水泵的运转间隙具体数值要求，而各厂家目

前也仅有经验值，并且将根据现场实际安装偏差调整该间隙，因此本标准中未明

确间隙的具体数值，而要求保证水泵运转的可靠性和不发生卡住。

（2）轴主要配合处的表面加工精度

根据国外水泵的加工图纸，轴\轴套配合处要求为0.8um，但目前国产化后，

国内各厂家对大尺寸轴的实际加工精度情况不同，多数厂家无法达到0.8um的加

工精度要求，为此，按国内较先进的加工水平考虑，标准中规定轴主要配合表面

处的最终粗糙度不大于1.6um。

（四）泵的材料设计相关要求

（1）成分要求

由于耐海水腐蚀的要求循环水泵部件较多采用了双相不锈钢，因此双相不锈

钢的材料选择至关重要，其中铁素体与奥氏体的成分比例，决定着材料的耐晶间

腐蚀，耐冲刷腐蚀以及应力腐蚀性能，为此，在标准4.6.4中给出了材料的点蚀

当量要求，而点蚀当量不低于35，相当于耐蚀合金元素的含量不低于2205。

（2）焊接参数要求

双相不锈钢部件在加工过程中将存在焊接修补，为保证焊接的质量，在标准

中约定了焊接关键参数，即最大层间温度。目前具体参数的制定，一方面是根据

厂家的焊接工艺评定报告，另一方面是根据双相不锈钢焊接的相关研究论文，如

14/19

《SAF2205双相不锈钢对接焊焊接工艺评定》（金属铸锻焊技术，2010，

Vol39,No.9）。

（3）材料性能试验

根据双相不锈钢材料的特殊性，在5.5.1焊接工艺中规定了晶间腐蚀，铁素

体含量等试验，以确保双相不锈钢材料评定的合理性。

（五）水泵的控制设计要求

水泵的控制包括泵自身的控制，润滑油等辅助系统的控制，电机等的控制

等，相关控制要求均是根据厂家的仪表流程图，并借鉴运行电站的经验反馈，对

相关控制给出了明确要求。

（六）无损检测

（1）泵轴的超声波检测

GB/T4162《锻轧钢棒超声检测方法》适用与直径为12mm-250mm锻轧棒，而

循环水泵的泵轴直径在400mm左右，该标准不适用。而ASMESA-388《大型钢锻

件超声检测典型操作方法》给出了大型锻件的超声检测方法，由于直射波检验的

方法中，有平底孔当量验收和底波降低率验收，考虑国内按平底孔当量验收的较

多，因此采用SA-388/SA-388M中10.3.1.2不允许有等于或大于规定的参考试

块中平底孔信号的显示的规定。另外根据SA-388/SA-388M中S1报告标准，孔

的尺寸规定：（a）厚度小于1.5in(40mm)时，平底孔1/16in.(1.5mm);(b)厚度

1.5in至6in.(40mm至150mm)时，平底孔1/8in.(3mm);(c)厚度大于6in(150mm)

时，平底孔1/4in.(6mm)，由此明确按φ6平底孔当量验收。

（2）叶轮液体渗透检测

叶轮的液体渗透检测，JB8543.2《泵产品零件无损检测渗透检测》中9.1.1

除确认由外界因素或操作不当造成的之外，其它任何大于或等于0.5mm的显示痕

迹均应作为缺陷痕迹处理。该要求主要用于对精密铸造的熔模小铸件或锻件的渗

透检测，但对于循环水泵大型树脂砂工艺制造的铸件，则要求过高，可能造成大

量人力修补叶轮。而ASTM第Ⅷ卷，第一册附录7中的强制性要求则比较合理，

将裂纹进行分类，根据分类规定了缺陷的接受标准，因此叶轮的液体渗透采用了

15/19

ASTM的相关标准。

（3）叶轮的射线检测

首件叶轮的根部进行射线检测以保证铸造工艺的可靠性，JB/T4730.2《承

压设备无损检测，第二部分：射线检测》主要是用于对接焊接接头的射线检测，

不适用于铸钢件的射线检测，而考虑到ASTM参考的射线照相底片是国际上唯一

认可和采用的参考射线照相底片，因此叶轮的射线检测仍采用了ASTM的标准相

关要求。

五.验证试验的情况和结果

无

六.采用国际和国外先进标准情况

与参考的法国RCC系列标准、美国ASME标准以及IEC、ISO和IAEA等国外国际

相关标准的简要对比分析（酌情分析）。

国内外尚无针对核电厂混凝土蜗壳式循环水泵的设计制造规范，但国外进口

的混凝土蜗壳泵在流道设计方面采用了ANSIHI9.8的标准，水泵试验采用了IEC

60193《水轮机、存储泵和水泵水轮机模型验收试验》和ISO9906《旋转动力泵

液压性能验收试验等级1和2》，但水泵的详细设计和制造等均无标准可循，而

API610《石油、石化和天然气工业用离心泵》和