核级设备设计制造规范ASME介绍

中广核工程公司质保人员培训教材核级设备设计制造规范ASME介绍PAGEPAGE1中广核工程公司质保人员培训教材课程5核级设备设计制造规范ASME介绍主讲：刘振岭中广核工程公司中广核苏州热工研究院2005年4月一.ASME核电标准规范体系1．国际主要核电规范标准体系ASME（美国）RCC—M（法国）KTA（德国）ГОСТ（俄国）国内核电项目工程的规范标准：运行核电站秦山一期：ASME大亚湾：RCC—M秦山二期：RCC—M岭澳：RCC—M秦山三期：ASME+加拿大标准在建项目田湾：ГОСТ中国快中子实验堆：ГОСТ，ASME，RCC—MR立项项目秦山二期3、4号机组：RCC—M岭澳二期：RCC—M三门、阳江：待定2.ASME规范标准体系结构2.1ASME规范体系结构ASME（AmericanSocietyofMechanicsEngineer）1914年锅炉规范1925年压力容器规范1983年……规范，共十一卷1998版第三卷增加了第三册，设计上许用应力有改变。2002版第Ⅰ卷动力锅炉第Ⅱ卷材料技术条件A篇—钢铁材料B篇—有色金属材料C篇—焊条、焊丝及填充金属第Ⅲ卷核动力装置设备NCA分卷：第一册第二册的总的要求第一册：—NB分卷—一级设备第一册：—NC分卷—二级设备第一册：—ND分卷—三级设备第一册：—NE分卷—MC级设备第一册：—NF分卷—设备支承结构第一册：—NG分卷—堆芯支承结构第一册：—附录第二册：—混凝土反应堆容器与安全壳规范CB—混凝土反应堆容器CC—混凝土安全壳第三册:—乏燃料运输容器核设备规范案例：核动力装置设备：—N-47-21高温使用的一级设备—N-201-1高温使用的堆芯设备—N-253-2高温使用的二三级设备—N-48-1高温设备的制造与安装—N-49-3高温设备的检验—N-50-1高温设备的试验—N-51-2高温设备的超压保护混凝土反应堆容器和安全壳核反应堆冷却剂系统的在役检查材料的技术条件第Ⅳ卷采暖锅炉第Ⅴ卷无损检验第Ⅵ卷采暖锅炉维护和运行的推荐规程第Ⅶ卷动力锅炉维护的推荐规程第Ⅷ卷压力容器第Ⅸ卷焊接与钎焊评定第Ⅹ卷玻璃纤维增强塑料压力容器第Ⅺ卷核动力装置设备在役检查规程

2.2ASME第=3\*ROMANIII卷核动力装置设备第Ⅲ卷是核动力装置设备设计制造的主要依据，本规范是以美国材料与试验学会（ASTM）的检验方法和验收标准，以美国国家标准（ANSI）为技术基础的，如理化检验的方法，设备的功能性标准，如对阀门的结构和功能要求就是ANSI16.34、16.41，对管件制品按照ANSI16.9进行试验等。有些美国国家标准就是等效地采用的ASME标准。第Ⅲ卷的规范案例是以液态钠为工艺介质的核电站设备设计制造的依据，规范案例是与第三卷的NB、NC等分卷结合使用的，规范案例主要解决了高温条件下设备的设计和制造问题。第=3\*ROMANIII卷的组成1．总纲第III卷包括第一册和第二册。两册又分成若干分卷，第一册的分卷用大写字母"N"表示，第二册的分卷用大写字母"C"表示。第一册和第二册共分成下列九个分卷。NCA分卷第--册和第二册总的要求第一册NB分卷一级设备NC分卷二级设备ND分卷三级设备NE分卷MC级设备NF分卷设备支承结构

NG分卷堆芯支承结构附录第二册混凝土反应堆容器和安全壳包括CB分卷混凝土反应堆容器，CC分卷混凝土安全壳，和第二册附录。2．分卷分卷分成章、节、条，根据需要，还可分成款和项。3．章章的编号用其分卷的字母再接上阿拉伯数字来表示，例如NB—1000或CB一2000。备份卷中叙述间一题目的章尽可能采用相间的数字编号，如下所示：章的数字编号题目1000引言或范围2000材料3000设计4000制造和安装5000检验6000试验7000超压保护8000铭牌、印记和报告然而，一个分卷内各章的编号以及每章内各节的编号等就可能是不连续的。因为本卷的这套标题顺序包罗了分卷各章的需要，而其中有些标题对于个别的章是不需的，所以在其标题编号顺序中就留下了某些间断。4．节节的编号用100的倍数来表示，例如NB一1100或CB一l200。5．段段的编号用10的倍数来表示，例如NB一1130，段的标题下一般没有正文。当如NB一1110下面有正文时，就考虑将此正文作为一"条"来处理。6．条条的编号用1的倍数来表示，例如NB—2131或CB—2132。7．款条中分出各款如属重要的区分时，则其款的编号是在条的数字后面加以小数点，其后再写l或1以上的几个倍数例如NB—1111.1或CB—1111．2。当条中分出各款属于次要的区分时，则其款的表示方法可以是在条的数字后面加以圆括弧，其内填写小写字母，例如NB一llll(a)或CB—lll1(b)。8．项用数字编号的款中所分出的项，用其数字后加上圆括弧内的小写字母来表示，例如NB一1111.1(a)或CB—1111，1(b)。用字母编号的款中如必须再分项时，则在其款的编号后面再加以圆括弧，其中填写阿拉伯数字，例如NB一111(a)(l)或CB—1111（a）(2)。9．参照第111卷内所用的参照，一般可归纳为以下四类:A、用第111卷的其他部分作参照，在引用第111卷的另一章、节或条作为参照时，则应包括该章、节或条的所有下属内容。例如，"参照NB一3000"则包括NB一3000章内的所有内容;"参照ND一3230"包括从NB一3231直到NB一3236的所有各条的内容。凡在文字中出现参照NX的某条、节或章的该句，即说明需参照第111卷的所有分卷(NB，NC,ND,NE,NF,NG)中的该条、节或章。B、用其他各卷作参照，在第111卷内用作参照的其他各卷有:第11卷材料技术条件当对材料的要求或对材料检验与试验的要求需符合诸如SA一105，SA一370，或SB—160的技术条件时即需参照第11卷的材料技术条件。这些参照均以字母"S"开头。第V卷无损检验参照第V卷则以字母"T"开头，它表示涉及材料或焊接的无损检验。第IX卷焊接和钎焊评定参照第IX卷以字母"Q"开头，涉及焊接和钎焊约有关要求。第Xl卷核动力装置设备的在役检查当引用在役检查方面的参照时，应采用第XI卷的规则。C、本规范各卷内未写明但需作参照的技术条件和标准(1)与本规范各卷有关的用来作为检查方法和验收标准的各种技术条件需由美国材料与试验学会(ASTM)出版。在本规范第IlI卷出版时，上述的某些技术条件尚未包括在本规范的第II卷中。由ASTM(l916RaceSt.PhihdelphaPa19103)规定并出版的上述技术条件需参照ASTME71—64。(2)有关产品(如阀门法兰和附件)的尺寸标准由美国国家标准学会(ANSI)审批，并由美国机械工程师学会(ASME)出版。当产品需要符合如ANSIB16.5这种标准时，由ANSI审批该标准。所用版本的颁布年份就是表NB—3132—1中的数字尾标，例如ANSIB16.5—1977。由ASME出版并经ANSI批准的标准。(3)有关产品(如阀门法兰和附件)的尺寸标准和其他标准也可由阀门和附件工业制造厂标准化协会WSSVH)出版并作为实施标准。当一项产品由其规则要求需符合此类的某一实施标准，例如MSSSF一6时该参照的实施标准需由MSSVFI(1815NorthFt,MeyerDhve,Adington,Va=、22209)出版。所用版本的颁布年份就是表NB一3132一l中的数字尾标，例如MSSSP一6一1963。(4)焊接和钎焊材料的技术条件由美国焊接学会(AWS,250lNorthwest7thst，Mhmi，Fla.33125)出版。这类技术条件编入第II卷，并以词头“SF”这种AWS的标记法来识别，例如SFA一5.1。(5)适用于贮罐和法兰的设计和建造的各种标准由美国石油学会(API)出版，并用如API一620和API一2000来表示。当在第III卷中涉及到如此表示的文件时，便是API出版的标准。D．参照附录在第III卷中使用了两种附录，称为规定性附录和非规定性附录。(1)规定性附录包含了建造中必须遵循的各项要求，参照这类附录的内容用罗马数字后面紧接阿拉伯数字的形式表示，例如"参照表1一1.2或11一1100"即表示其属规定性附录。(2)非规定性附录提供了为第111卷所用的资料或导则，参照这类附录的内容大写字母后面紧接阿拉伯数字的形式表示，例如"参照D一1100"即表示英属非规定性附录。2.3ASMEⅢ与RCC—M的对应关系ASMERCC—M说明NCA分卷NB分卷一级设备附录第Ⅰ卷B篇1级设备第Ⅱ卷材料技术性附录NC分卷二级设备附录第Ⅰ卷C篇2级设备第Ⅱ卷材料技术性附录ND分卷三级设备附录第Ⅰ卷D篇3级设备第Ⅱ卷材料技术性附录NE分卷MC级设备附录RCC—M无此篇NF分卷设备支承件附录第Ⅰ卷H篇支承件第Ⅱ卷材料技术性附录附录第Ⅰ卷G篇反应堆堆内构件第Ⅱ卷材料技术性附录第Ⅴ卷无损检验第Ⅲ卷检验方法第Ⅳ卷焊接第Ⅴ卷制造ASME未独立列出此卷第Ⅰ卷E篇小型设备ASME未单列此项NC分卷二级设备ND分卷三级设备附录第Ⅰ卷J篇低压或常压贮罐ASME包括在二、三级设备内第Ⅱ卷材料A篇—钢铁材料C篇—焊条、焊丝及填充金属第Ⅱ卷M篇材料第Ⅳ卷S篇焊接

ASMEⅢ与RCC—M设计标准的对应关系（核一级设备）ASMERCC—M说明NB－3100设计总则NB－3110载荷准则NB－3120特殊考虑事项NB－3130通用设计规则B3100设计通则B3110规则的目的B3120运行工况B3130载荷规则B3140准则的级别B3150各类工况适应的最低准则级别B3160应力分析报告B3170特殊考虑RCC－M的工况定义比ASME明确RCC－M承受外压设备设计见附录ZⅣNB－3200分析法设计NB－3210设计准则NB－3220除螺栓外的应力极限B3200设备性能分析通则B3210分析的组成B3220有关分析的术语B3230弹性分析B3240弹塑性分析和实验应力分析B3250适用于螺栓的准则B3260抗脆性断裂强度ASME防脆断见附录GNB－3300容器设计NB－3310通用要求NB－3320设计考虑事项NB－3330开孔和补强NB－3340容器分析NB－3350焊接结构设计B3300容器的通用设计B3310验收标准B3320最小厚度的确定B3330设计的考虑B3340焊接结构设计B3350对容器的特殊要求RCC－M的开孔补强见附录ZANB－3400泵的设计NB－3420定义B3400泵的通用设计B3410通用要求B3420专门设计规则NB－3500阀门设计NB－3510合格要求NB－NB—3530通用规则NB－NB－NB－3560设计报告NB－B3500阀门的通用设计B3510概述B3520关于载荷的规则B3530一般规则B3540确定最小壁厚B3550阀门的分析规则B3560应力分析报告NB－3600管道设计NB－3610通用要求NB－3620设计考虑事项NB－3630管道设计和分析准则NB－3640承压设计NB－NB－3660焊接设计NB－NB－3680应力指数及挠性指数NB－3690管件制品的尺寸要求B3600管道B3610概述B3620关于载荷的规则B3630关于管道分析和适用规则的一般要求B3640尺寸与压力关系的规则B3650管道制品的分析B3660对焊接的要求B3670专门要求B3680应力指数和柔性系数二.核电站设备设计1.设备设计基础1.1设计内容包括：设备(容器、贮罐、泵壳、阀体、管道等)的结构完整性设计；承压边界厚度设计；局部补强设计；焊接结构设计；法兰接管设计；设备（泵、阀等能动部件）的功能性设计。1.2设备设计的边界范围：（ASMENB－1000、RCC—MB1000）设备设计任务书所规定的设备边界离开设备（容器、贮罐、泵、阀）不得小于下列范围：a.焊接连接件的第一道焊缝接头b.螺栓连接件的第一个法兰面c.螺纹连接件的第一个螺纹接头1.3设备设计的理论基础强度理论：第一强度理论σ<[σ]（最大主应力）第二强度理论ε<[ε]（最大主应变）第三强度理论τ<[τ]（最大剪应力）第四强度理论σ0<[σ]（复合主应力）ASME、RCC—M的使用限制是基本强度理论的变形形式。核一级设备（ASMENB、RCC—MB）适用第三强度理论，即最大剪应力准则。核二、三级设备（ASMENC、ND，RCC—MC、D）适用第一强度理论，即最大主应力准则。1.4设计方法：确定承压边界厚度功能设计补强结构设计焊接与加工结构设计工况和应力分析2.ASME规范中的核设备设计要求2.1总体要求（NCA）ASME规定了系统运行与试验工况，规定了设计、使用和试验载荷及其极限的确定。ASME对有机械运动要求的部件的运行性能不予保证，即ASME主要保证部件完整性。ASME-ⅢNCA卷设计、使用和试验极限定义如下：=1\*GB2⑴.设计极限：设计载荷的极限值；=2\*GB2⑵.使用极限：分4级A级使用极限：由设备或支承件在完成其规定的使用功能中所可能承受的载荷而规定所有A级使用载荷都必须适用的一组极限值。B级使用极限：对所有B级使用载荷都必须适用的一组极限值。设备或支承件必须受得住这些给定载荷而不发生需要修补的损坏。C级使用极限：对所有C级使用载荷都必须适用的一组极限值，它允许在结构不连续区域中有较大的变形，它可能引起设备或支承件停机检查或修理，此极限用户应复核是否符合已确定的系统安全准则。D级使用极限：对所有D级使用载荷都必须适用的一组极限值，这些极限值可允许显著的整体变形，会使部件丧失尺寸的稳定性，并有需作修理的损坏。因而用户需复核是否与确定的系统安全准则相符。使用极限可用更为严格的级别来替换，如B级限可用于原规定为C级使用极限的地方。2.2设计总则（ASMENB－3100）NB-3100设计总则设计参数：有设计温度，设计压力，设计机械载荷；载荷准则的载荷条件：有内压、外压、冲击载荷、自重、规定的当地的风，雪载荷，振动载荷及地震载荷、支承等的反作用力、温度效应；工况：按NCA分级，设计工况（A工况）；使用工况（B工况）：对规定为B级限制的工况的持续时间应列入设计任务书；C工况：对规定为C级限制的所有工况，当Sa＞图I-9疲劳曲线106次对应值时必须不大于25次；D工况；其他通用设计规则：尺寸标准、外压、密封、附件、腐蚀防护、开孔补强、法兰和螺栓设计等。载荷工况与应力限制序号工况考虑载荷压力边界完整性准则（限制）标准章节号ASME1设计和正常工况设计压力、设计温度、机械载荷防止：过度变形、塑性失稳、弹性和弹塑性失稳A级O级ASMENB－3222RCC－MB32332异常工况瞬态的压力、热载荷、接管载荷、OBE防止：渐进性变形和疲劳B级A级ASMENB－3223RCC－MB32343危（紧）急工况瞬态的压力、热载荷、接管载荷、OBEC级C级ASMENB－3224RCC－MB32354事故工况瞬态的压力、热载荷、接管载荷（包括LOCA）、SSE防止：弹性和弹塑性失稳（相当于压力边界完整性丧失），但不排除过度变形。D级D级ASME附录FRCC－M附录ZF5试验工况试验压力试验试验ASMENB－5000RCC－MB50003．分析法设计（核一级设备或技术规格书特别要求）ASMENB-3200分析法设计3.1考虑因素：NB-3211合格要求：应力强度＜限值（NB-3100和Ⅱ卷PD，SⅠ表2A，2B，4）遵守NB-3100规则；对产生压缩应力的结构除还必须考虑临界翘曲应力；提供防止无延性断裂方法，并满足计算使用和试验工况（附录G方法）；管、泵和阀材料大于2（1/2）in（64mm）建立最低使用温度不低于RTNDT+1000F；管、泵和阀材料小于2（1/2）in（64mm3.2确定了应力的依据和术语：复合应力的破坏理论用最大剪应力理论。应力分析术语包括：结构：总体结构不连续；局部结构不连续。应力：法向应力；剪应力；薄膜应力；弯曲应力；一次应力；二次应力（如，总体热应力，总体结构不连续处的弯曲应力）；局部一次膜应力；峰值应力；载荷应力；热应力；总应力；工作循环；应力循环；疲劳强度减弱系数；自由端位移；膨胀应力。变形：非弹性；蠕变；塑性；塑性分析；塑性分析-破坏载荷；塑性失稳载荷；分析：极限分析；极限分析-破坏载荷；破坏载荷-下限定理；塑性铰；应变极限载荷；试验破坏载荷；棘轮效应；安定性等。3.3应力强度和应力分类计算该部件受各种载荷的应力分量，可以使用任意经过验证的方法，并将每种应力值规入如下的一类或一组：（a）总体一次薄膜应力，Pm；（b）局部一次薄膜应力，PL；（c）一次弯曲应力，Pb；（d）膨胀应力，Pe；（e）二次应力，Q；（f）峰值应力，F；容器的应力分类：ASME表NB-3217-1。管道的应力分类：ASME表NB-3217-2。对每一类应力，计算出由不同类型载荷引起的σt的代数和。对其余5种应力分量进行同样的计算。也必须考虑这些应力分类的某些组合。用下列关系式计算应力差S12、S23、S31：S12、=σ1-σ2，S23、=σ2-σ3，S31、=σ3-σ1；应力强度S为S12、S23、S31中绝对值最大者。——主应力差＝2倍的剪应力；——剪应力强度理论。3.4各种工况应力限制适用于除螺栓以外的承压部件，螺栓结构的分析和验收准则：NB-3230。3.5疲劳分析疲劳累积损伤系数U：i=所有工况U≤1NB-3222.4曲线I-9.1,I-9.2.1,I-9.2.2,I-9.3,I-9.43.6其它特殊限值：剪应力与其限值、支承应力与限值、螺栓应力与限值等，在有关计算时介绍。3.7防非延性断裂（附录G）：NK1＜K1R；在防非延性断裂专题。4．容器设计NB3300容器设计容器的整体结构设计，容器的厚度设计等与NB的要求相同。尺寸：圆柱壳壁厚t=（PR）/（Sm-0.5P）;或t=（PRo）/（Sm+0.5P）;NB3330开孔补强设计用Smt替代NB的Sm来确定补强范围和补强厚度，其他可采用NB-3330有关公式。NB3340容器的结构分析按NB3200的要求，对承压边界和螺栓进行结构的应力校核。分析包括结构的应力校核、变形分析、疲劳寿命分析等。开孔补强按NB-3332；一般补强面积A=dtrF；F修正值见图。NB3350焊接结构设计容器焊接结构设计：焊接接头分类分A、B、C、D类；带垫板B类接头疲劳减弱系数不小于2；部分焊透焊缝疲劳减弱系数不小于4。见图NB-3351-1。三级容器的设计使用第一强度理论，以最大主应力为应力分析判据，不需要进行疲劳寿命分析，具体参见ASMENC3300,ND3300。设计应力限制如下：使用限制应力限制设计和A级使用限制σm≤1.0S（σm或σL）+σb≤1.5SB级使用限制σm≤1.10S（σm或σL）+σb≤1.65SC级使用限制σm≤1.5S（σm或σL）+σb≤1.8SD级使用限制σm≤2.0S（σm或σL）+σb≤2.4S5．泵的设计核一级泵NB-3400核二级泵NC3400核二级泵ND3400范围：泵壳，泵入口管和出口管；泵盖；夹紧环；密封套和密封压盖；相关螺栓连接件；泵内部的热交换器管道；泵辅助连接接管；与泵连为一体的构成压力边界部分；连接到承压边界的安装支脚或支座；不包含：泵轴和叶轮的设计，见Ⅲ附录S；非结构上内部构件设计，见Ⅲ附录U；结构材料设计：接管大于4英寸泵：满足NB3100，NB-3200，附录Ⅱ要求，（NB-3414，NB3430）；有矛盾按NB3400，防止非延性断裂按NB3211（d），即材料厚大于2（1/2）英寸（64mm）最低使用温RTNDT+1000F，材料厚小于2（1/2）英寸满足NB3232（a）要求在或低于最低使用温度按设计规格书（1989改）；小型泵设计满足NB3100，附录承压部件尺寸：最小进出口壁厚：t=0.5√(tmrm);rm=rI+0.5tm;tm=x-x，y-y截面入口或出口平均壁厚；C型泵壳壁厚：t=（0.63PA）/Sm；A泵壳内侧涡室尺寸：附属结构设计：隔舌端部应力，可能产生局部的高应力，设计是否适当可实验应力分析。出入口按开口补强设计；同容器的补强方法。结构应力分析：核一级泵的承压边界按NB-3200的要求进行，分析法，第三强度理论；核二、三级泵的承压边界按NC-3200/ND3200的要求进行，第一强度理论。飞轮的结构完整性设计；接管载荷的影响。地震载荷：载荷注意连接管载荷和地震载荷，重点考虑支撑部件的地震响应；抗震试验验证。6．阀门设计核一级阀门NB-3400核二级阀门NC3400核二级阀门ND3400=1\*GB2⑴材料选择：与回路介质的适用性，抗辐照要求。=2\*GB2⑵结构分析最小壁厚：按ANSI16.34的相应要求确定。承压边界：核一级阀门：满足NB-3530——NB3646.2，还应满足NB-3200中二次应力和疲劳分析规则（NB-3222.2和NB3222.3，NB-3222.4）；核二、三级阀门：NC3500、ND3500的要求，=3\*GB2⑶驱动机构：核级电动装置，E1级要求的电装。=4\*GB2⑷性能试验：ANSI16.34,16.41的相关要求。阀门水压试验：试验压力的确定；冷态性能试验：密封性能、流阻系数、开启力矩等；热态性能试验：老化试验：温度老化、机械老化、辐照老化等；抗震性能试验：根据不同制定试验大纲。=5\*GB2⑸抗震性能：承压边界和支撑结构的抗震分析；抗震试验。7．管道设计NB-3600管道设计：分标准管道制品（直管，弯管，相贯管件，斜接件，封闭件，法兰接头渐缩管）和其它管道制品的承压设计和管道制品分析。A管系设计：承压设计：主要计算壁厚如受内压直管最小壁厚:tm=（PD0）/(2（Sm+Py）)+A；tm=[(Pd+2A（Sm+Py）)/[2（Sm+Py-P）]；管道工作压力Pa=（2Smt）/（D-2yt）；y=0.4,；A附加厚度；管道的布置和应力水平与使用环境，膨胀与挠性件；管道载荷，支撑和阻尼布置有关。B管道的应力分析限值要求设计公式9B1PD0/（2t）+B2（D0/2I）M1≤1.5Sm(式中B1，B2一次应力指数)A级一次+二次应力范围，公式10，Sn=C1PD0/（2t）+C2（D0/2I）M1+C3Eab×｜αaTa-αbTb｜≤3Sm(式中C1，C2，C3二次应力指数)；峰值应力强度范围公式11得SP，S交变=SP/2，用Sa=S交变找循环次数；简化弹塑性不连续性分析只考虑不满足10的成对载荷组，应满足公式12，Se=C2（D0/2I）M1*（仅热膨胀和热铰）；一次+二次膜+弯曲，公式13≤3Sm；S交变=KeSP/2，Ke=1对Sn≤3Sm；=1+[1-n]/n（m-1）]（Sa/3Sm-1）对3Sm＜Sn＜3mSm；=1/n，对Sn≥3mSm；热应力棘轮效应:ΔT1≤[（y′Sy）/（0.7Eα）]C4；C4=1.1对铁素体钢，C4=1.3对奥氏体钢；y′=3.33,2.00,1.20,0.8对应x=0.3,0.5,0.7,0.8;x=(PD0/2t)(1/Sy)；B级1.1Pa;对管部件符合公式9引起最大应力（不包括回转动载）＜1.8Sm≯1.5Sy;C级1.5Pa，Pa=2Smt/（D0-2yt）（公式3）；对管部件最大应力＜2.25Sm≯1.8Sy;包括回转动载时满足：NB-3656（b）（2）的许用应力；NB-3656（b）（3）的许用应力的70%；和NB-3656（b）（4）的许用载荷的70%；D级对不包括回转动载时满足：（1）允许压力2Pa（公式3）；（2）满足公式9≤3Sm≯2Sy；对管由材料P-No1-P-No9（Ⅱ卷PD表2A）D/t≤50，包括回转动载，或联合非回转动载时满足：须符合下（1）—（5）要求：（1）压力与地震发生一致时，压力不超过设计压力；（2）自重载荷引起应力不超过公式B2（D0/2I）MW≤0.5Sm；（3）由回转动载引起自重载荷和惯性载荷，联合压力不超过B1PDD0/（2t）+B2（D0/2I）ME≤4.5Sm；（4）合弯矩MAM和合纵向力FAM不超过C2（D0/2I）MAM＜S1，FAM/AM＜S2；S1=6Sm，S2=1Sm；（5）按NB-3656（a）和（b）见附录F。C管件的设计：主要考虑设计与制造工艺的关系：如弯管须考虑弯曲半径与壁厚关系；其它管制品须实验应力分析或求爆破压力P=（2St）/D0，S管材最小抗拉强。三.核电设备的制造设备制造的要求主要包括：材料要求——规范标准、采购技术规格书、检验与复验；成形工艺——工艺要求、规范标准、工艺试验与工艺评定；成形工艺过程——人员资质，见证试验；检验——材料检验，过程检验，检验人员的资质；产品的试验——压力试验，功能性检验；1．材料要求ASMENB2100,NC2100,ND2100规定了对不同级别材料的要求，与第二卷共同形成材料的技术规格书。2．成形工艺要求2.1成形和弯曲工艺如果能满足下面各项要求，任何工艺均可用于承压材料(包括焊缝金属)的成形或弯曲。304型和316型不锈钢及800H级合金，在制造中经冷成形后，应进行加工后的热处理(按照下述(b)进行固溶退火)，但已满足下列要求之一者可以例外：=1\*GB3①不管使用温度高低，加工引起的最大局部应变不超过5%。=2\*GB3②对于加工引起的应变大于5%但不大于20%时，应向业主提出书面的技术论证说明不进行加工后热处理的理由或者采用另外的热处理规程，这种书面技术论证应保证，这样得到的材料性能适合于预计的使用条件并考虑了性能沿材料截面的变化，如果设备的设计温度超过下列值：304和316不锈钢1150800H级合金1130以及设备在A级，B级，C级使用过程中受到的短时高温偏离规定值的累积温度作用时间超过图1所示的最大允许值时，则上述的选择是不允许的。=3\*GB3③螺栓件材料的滚压螺纹的部分可免除热处理要求。(b)当要求加工后热处理时，应在下列相应的温度下进行：=1\*GB3①304和316型不锈钢——1900°F最低=2\*GB3②800H级合金,2500°F最低再热处理之后，应进行拉伸试验，其结果必须满足母材室温强度和延性的技术条件要求，此外，800H级合金的最终晶粒大小应不低于ASTM5级。除非应变在整个部件内是均匀的，否则应进行两个拉伸试样的试验，一个代表最高应变值；第二个应代表最低应变值(例如弯曲样品中分别为外层纤维应变和中性轴应变)。如果截面厚度不允许分别取两个试样确定抗拉强度，则允许取一个代表整个材料横截面的试样。允许模拟加工引起的应变，以及对样品材料进行代表实际产品热处理的再热处理。#应变定义为最大的局部纤维的延伸或收缩，当发生不是一个应变时(如双轴应变或有反向弯曲时)必须取所有应变绝对值的和．##完成固溶退火的材料最终矫直操作产生的应变或热处理状态产生的应变，在应变计算中均不包括在内。2.2核级设备的成形工艺评定2.2.1条件：评定试验材料与设备使用材料具有相同规格、等级和热处理状态，相近的性能。这些试验用来证实成形工艺可以保证成形后还具有NB—2300要求的冲击性能。不具备如下条件的成形过程均要进行工艺评定：a．成形工艺后需要进行取样性能测试；b．不要求冲击性能的材料；c．最小应变小于0.5%的成形过程或最终应变小于预先评定的工艺规程的材料成形过程；d．成形后相应按每炉和每批进行NB—2300所要求的冲击试验的材料成形过程；e．低于材料脆性转变温度+55℃所有焊接工艺按NB4300及第Ⅸ卷要求进行工艺评定。2.2.2评定试验：变形前后各三个式样以评定成形和相应的热处理的影响；b．按标准在式样变形材料的拉伸侧；c．按NB4213的方法计算成形工艺的应变速率；d．工艺规程评定使用与材料制造中采用的相似的弯曲方法或直接拉伸式样，来模拟工艺的表面最大应变速率；e．每炉取足够的式样进行冲击试验，按NB2300进行试验或测量TNDT。2.2.3重新成形评定：对于以下情况进行重新工艺评定=1\*alphabetica.焊后热处理保温时间大于评定时间或未进行热处理；b.实际工艺过程的变形率大于已评定的过程的5%以上；c.成形或弯曲过程所用的温度高于120℃3．核设备的检验一级设备建造过程中的检验可以采用NB-5000规则。3.1焊缝坡口表面检验容器A、B、C、D类焊缝接头以及其他设备内类似承压焊缝的所有焊接坡口表面，应采用磁粉法或液体渗透法检验，这一要求应不适用于名义厚度不大于1英寸3.2容器A类焊缝和类似的管道、泵和阀门的纵向对接焊接接头NB-5210的规则；所有按NB-3351．1定义的A类纵向对接焊缝以及其它一级设备中所有类似的承压边界焊缝应按照下面(a)和(b)的要求检验。(a)外部焊缝表面、可接近的内部焊缝表面，以及离完工焊缝坡口每边至少1/2英寸范围内的母材，应该采用磁粉法或液体渗透法检验。(b)每条焊缝的全部焊缝金属及离焊缝坡口海边至少1/2英寸范围内的母材，应按情况用下面所列三种方法的一种方法进行体积检验：射线照相加超声波检验。如果在最终的焊后热处理后进行超声波检验，则射线照相可以在任何中间或要求的焊后热处理以前进行。如果焊缝被检验部分的厚度小于英寸，则可以采用射线照相加涡流检验。两个不同角度的射线照相，一个角度应在垂直于表面的15度范围内，另一个角度应能显示未熔合以及能显示靠近焊根的焊缝合金／母材界面处的裂纹缺陷的某一合适角度内。3.3容器B类焊缝接头及管道、泵和阀门的类似环向对焊接接头(周向对接焊缝)NB-5220的规则：(a)对于名义直径大于4英寸范围内的设备，按NB-3351．2定义的所有与B类焊缝类似的环向对接焊缝，应按本案例3．0款的要求进行检验。(b)对于名义直径不大于2英寸范围的设备，所有与B类焊缝相似的环向对接焊缝，应对焊缝金属以及离完工焊缝坡口每边至少1/8英寸范围内的母材一起进行：射线照相。对于名义直径大于2英寸但不超过4英寸范围内的设备，所有与B类焊缝类似的环向对接焊缝应进行射线照相，离完工焊缝坡口每边1/8英寸或t(t为该焊缝厚度，取不大于1/2英寸)两者中较大值范围内的母材，亦应进行射线照相。此外，每一完工焊缝应按照本案例的条款3．0(a)进行表面检验。3.4容器C类焊缝和适用子管道、泵和阀门的类似焊缝NB-5230规则：(a)对于名义直径大于4英寸范围内的设备，所有与C类焊缝(按NB-3351．3定义)类似的全焊透焊缝，应按照本案例3．0条款要求进行检验。(b)对于名义直径不大于4英寸范围内的设备，所有与C类焊缝类似的全焊透焊缝，应对焊缝金属以及离完工焊缝坡口每边至少1/2英寸范围内的母材，一起进行射线照相，此外，每一完工焊缝应按本案例条款3．0(a)的要求进行表面检验，对全焊透角焊缝，应以下列(C)和(d)的要求代替本款要求。(c)对于名义直径不大于4英寸范围内的设备，类似图NB-4243-1(a)、(b)，(c)详示的所有全焊透角焊缝，应进行射线照相。这种射线照相可能要求专门技术，例如采用多次曝光等。此外，每一完工焊缝应按本案例条款3.0(a)的要求进行表面检验。(d)对于名义直径不大于4英寸范围内的设备，类似图NB-4243-1(d)，(e)、(f)详示的所有全焊透角焊缝，应按照上述(c)的要求进行检验。此外，熔合区和连接表面下的母材，应在焊后进行超声波检验，以显示未熔合和层状缺陷。3.5容器D类焊缝和适用子管道、泵和阀门的类似的接管焊缝NB-5240的规则。所有D类焊接接头(按NB-3551．4的定义)以及其他设备中的压力边界焊缝，应按照下列要求进行检验。对接焊的接管、支管及管道连接件(a)对于与名义直径大于4英寸的接管和支管相连接的对焊接缝，应按照本案例条款3．0的要求进行检验。这些焊缝应是贯穿设备壁厚或接管壁厚的全焊透焊缝，如图-4244(a)-1所示。(b)对于与名义直径不大于4英尺的接管和支管相连接的对接焊缝，应该用射线照相检验。这种检验应包括焊缝金属以及离完工焊缝坡口每边至少1/2英寸范围内的母材。此外，每一完工焊缝应按照本案例3．0(a)的条款进行表面检验。全焊透角接焊的接管、支管和管道连接(a)对于与名义直径大于4英寸的接管和支管相连接的全焊透角焊缝，应按照本案例条款3．0的要求进行检验。(b)对于与名义直径不大于4英寸的接管和支管相连接的所有类似图NB-4244(b)—1(f)详示的全焊透角焊缝，应进行射线照相检验；这种射线照相检验可能要求专门技术，例如采用多次曝光等。这种检验应包括焊缝金属以及离完工焊缝坡口边至少1/2英寸范围内的母材。每一完工焊缝应按照本案例3．0(a)的条款要求进行表面检验。(c)对于与名义直径不大于4英寸的接管和支管相连接的类似图NB-4244(b)-1(a)，(b)，(c)，(d)、(e)和(g)详示的所有全焊透角焊缝，应按照上述(b)的要求检验。此外，熔合区和连接表面下的母材焊后应进行超声波检验，以显示任何未熔合和层状缺陷。用作接管，支管和管道连接件开孔补强和连接用的熔敷焊缝金属(a)对于接管和支管连接件，可如图NB-4244(c)—1第一步中所示，在表面采用堆焊熔敷层。在制作这类焊缝熔敷层时，对熔合区和焊缝下的母材，焊后应进行超声波检验，以显示任何未熔合和层状缺陷。然后可按图2NB-4244(c)—1步骤2所示将接管连接。(b)类似于图NB-4244(c)-1所示的全焊透连接焊缝应进行射线照相；该射线照相可能要求专门技术，例如采用多次曝光等。这种射线照相检验应包括焊缝金属以及离完工焊缝坡口每边至少1/2英寸范围内的母材。此外，每一完工焊缝应按照本案例3.0条(a)款要求进行表面检验。斜接件的全焊透D类焊缝(a)全焊透焊缝应按照本案例3.0条款的要求进行检验。检验前，应取去垫环，接管孔表面光洁度应适合检验类型。(b)如果能满足下列全部条件，则不要求进行上述(a)的射线照相检验：=1\*GB3①焊缝按图NB-4244(e)-1步骤1制作。连接后[步骤1，图NB-4244(a)详示]或堆焊后[步骤1，图NB-4244(b)和(c)详示]焊缝、熔合区和连接件下面的母材已经过超声波检验。 =2\*GB3②焊缝按图NB-4244(e)-1步骤2制作，以及焊缝已经用磁粉法或液体渗透法逐次检验，每次检验的厚度是焊缝接头厚度的一半或焊缝厚度每÷英寸中的较小者。 =3\*GB3③已经用磁粉法或液体渗透法对焊缝根部焊道进行了表面检验。 =4\*GB3④接管轴线与设备壁在连接点的夹角不小于40度。3.6角焊缝和套接焊缝NB-52503.7永久性附件规则NB-5260。(a)按NC-4244定义的永久性附件应该用下列方法检验：除下述规定免除外，应进行射线照相检验。不能因没有良好的射线照相设备作为按下述(2)的规定免除射线照相要求的理由。在射线照相不能实施处，可以用完工焊熔的超声波检验代替上述(0的要求，或者用磁粉法或液体渗透法逐次检验焊缝。对于最终焊缝厚度不大于1英寸完工焊缝的表面应该用磁粉法或液体渗透法检验。（b）如果需要冷却部分完工的焊缝以进行上述的逐次检验时，应注意防止大型结构零件对部分完工焊缝施加大的拉伸载荷。4.设备的试验NB6000NC6000ND60006100一般要求S110试验范围6111一般水压和气压试验介质(a)特定的试验介质的选择取决于下列(b)、(c)和(d)的考虑。对于某些物项，宜采用气体和液体组合的试验介质。(b)与加压的液体相比，气体在类似的压力下，具有较大的势能释放，因此建议，当使用加压气体作为试验介质时，应对工作人员采取特殊的保护措施。(c)有些设备，附件或系统的设计没有要求承受水压试验液体的重量。对这类设备应该考虑气压试验．(d)用液体进行的试验，常常会有少量液体遗留在系统中不易清洁的部位，而且这些残留物和系统冷却剂发生的反应可能对结构材料有害，在这种情况下应考虑气压试验。6112设备和附件的试验压力(a)除下列(b)和(c)指出者外，所有高温使用的设备和附件应在检验师在场时进行静压试验。(b)螺帽、螺栓、双头螺栓以及垫片可不按本案例的规则。(c)入口管道连接件名义管径不大于4英寸的各种管道阀门和泵应由制造厂进行静压试验，并应在数据报告表格上注明。但是这种静压试验不需要检验师见证。检验师有权审查制造厂的试验记录并签署。这应比NCA-5280优先考虑。(d)在6117和6118的特殊条件下，可以用氦气质谱仪检漏试验(加其他试验)代替上述(a)中要求的静压试验。(e)可以由满足6113(a)的要求来满足上述(a)的要求。(f)按照6221或6321的规定进行的设备或配件的压力试验，应作为零件和管道分组件的压力试验合格。(g)对于使用中承受外压载荷的设备和附件，上述(a)中的压力试验要求可按照6221或6321的内压试验规则进行。设计任务书可以要求进一步试验，以证明在外压载荷使用下的结构的完整性。6113系统的压力试验(a)初次运行以前，安装好的一级系统应在检验师在场时进行静压试验。(b)在6117和6118特殊限制下，氦气质谱仪检漏试验可以代替上述(a)的静压试验。6115压力试验时间以及设备和附件的印记(a)对设备和附件6112(a)要求的压力试验，应按照6221(a)或6321(a)的规定在设备和附件安装在系统内以前进行。(b)如果系统压力试验是按6221(c)或6321(c)的规定进行，则6112(a>要求的设备和附件的压力试验应在其安装后进行。(c)在设备制造厂未进行静压试验以前，不能完成数据报告表格，亦不能由检验师签字，设备更不能打上印记。(d)数据报告表格中标明的，由安装部门按6118规则焊接的特殊设计的焊接密封，不要求在设备打印记前进行试验。(e)具有钎焊接头的附件，不按详细分析设计的泵、以及阀门都应在系统内安装以前进行静压试验。6116静压试验后局部范围的机加工(a)设备功能要求严格公差的压力边界局部范圆内，在压力试验过程中允许额外壁的壁厚。如果在制造中提供了额外的壁厚，则在静压试验完成后应将多余的材料加工到严格的尺寸和公差。(b)上述(a)压力试验过程中，允许的额外壁厚不应超过最终壁厚的10%或英寸中的较小者。6117封闭焊缝和人员闸门的另一种试验(a)如果能满足下列(1)—(4)的条件，容器上人员闸门的封闭焊缝和连接管道分组件的封闭焊缝，可按6112和6113压力试验要求的另一种规程进行试验：(1)如果采用液压试验，且液压试验残留的液体可能对使用有害；(2)封闭焊缝离主要结构不连续处(如法兰、大型接管、泵或阀门)至少为3，R是平均半径，T是焊缝邻近较厚材料的名义厚度；(3)下述(b)的另一种试验规程规定用于封闭焊缝；(4)应采用另一种试验的封闭焊缝以及该另一种试验规程应在设计任务书中规定。已采用另一种试验规程的封闭焊缝应在数据报告中标明。．(b)作为另一种压力试验规程，封闭焊缝可以采用质谱仪氦气检漏进行试验。6118在特殊设计的焊接密封处的另一种试验(a)当存在下列情况时，特殊设计的焊接密封，如Ω密封和伞形密封，不需要满足6112和6113的压力试验要求。(1)由于系统试验压力超过对任何系统设备规定的限值，只能在液压或气压试验以后完成最终焊缝；(2)密封要承受最大正常运行压力下的检漏试验。(b)当存在下列情况时，特殊设计的焊接密封的焊缝可以用氦气检漏试验代替6112和6113的压力试验要求。(1)密封焊缝及密封件与设备或支承结构连接的焊缝，在试验过程中因不能接近而不能进行外观检验；(2)业主和制造厂已经双方同意该焊缝及另一种试验规程，在设计任务书和安装部门的数据报告表格中明确这种要求。6120试验准备6121暴露接头在试验过程中，所有的机械和焊接接头(包括焊缝)均应除去保温层并暴露在外，以便于检验。6122附加临时支承件设计用于蒸汽或气体的设备，必要时可以设置附加的临时支承件，以支承试验液体的重量。6123伸缩接头的约束和隔离如果在试验时要求附加的压力试验，伸缩接头应设置临时约束，或者与试验隔离。6124不作压力试验的设备的隔离不进行压力试验的设备应与设备或系统断开，或者用盲板法兰或类似手段隔离，如果阀门封闭件适于承受预定的试验压力，则可以用阀门。6125装有盲板的法兰接头的处理在试验过程中插入盲板以便与其它设备隔离的法兰接头，在盲扳取出以前，不需要试验．6126防止试验介质膨胀的措施如果压力试验要保持一定时间，而且系统中的试验介质产生热膨胀，则应采取措施防止超压。在压力试验过程中，推荐用整定值为1.33倍试验压力的小释放阀。6200液压试验6210液压试验规程6211在高点设放气孔放气孔应设置在设备或系统进行试验部位的所有高点处，以便设备或系统充液体时排除空气阱。6212试验介质的试验温度(a)任何无危险的液体在低于其沸点的任何温度下均可用作液压试验介质。燃点低于100°(b)不允许在温度超过试验设备压力边界任何材料在表I-1．0中规定Sm值的温度下进行液压试验。(c)推荐在尽可能降低脆性断裂可能性的温度下(NB-2330)进行试验。只有在设备，附件或系统及加压介质达到近似相同温度以后，才能施加试验压力。(d)对于容器在安装前的液压试验，推荐在温度低于(RTNDT+60°6215加压前试验设备的校核试验设备在加压前应检验，以保证它的密封性，以及所有不应承受试验压力的低压充液管路和其它附件，均已断开或已用阀门或其它合适的手段隔离。6315加压后的检漏按6224的要求，液压试验压力至少作用十分钟后，应对所有的接头，连接件以及高应力区(如开孔周圆、厚度变化段等)进行检漏。除了泵和阀门应在试验压力下检验外，检漏在设计压力或试验压力中较大的压力下进行，同时应有检验师见证。为进行液压试验安装的但以后要更换的临时垫片和密封件，除非泄漏超过了在要求的时间内保持系统试验压力的能力，否则泄漏是允许的。其它的泄漏，如从永久性密封件、阀座和设备以垫片连接的接头处的泄漏，当设计任务书专门准许时，也是允许的。从临时密封件的泄漏或设计任务书允许的泄漏均应从设备表面引走，以免掩盖其它接头处的泄漏。6220液压试验压力要求6221系统液压试验