核電設(shè)備設(shè)計制造規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)課件

1、核電設(shè)備設(shè)計制造規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)孫光弟 2019.8核電設(shè)備設(shè)計制造規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1國際主要核電規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系2ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)3. ASME規(guī)范的設(shè)計要求4. RCCM規(guī)范的要求1. 國際主要核電規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系美國 ：ASME法國 ：RCC-M德國 ：KTA俄國 ： 、 國內(nèi)核電項目采用的標(biāo)準(zhǔn)1. 運行核電站：ASME： 秦山一期RCC-M： 大亞灣、嶺 澳、秦山二期ASME+加拿大標(biāo)準(zhǔn) ：秦山三期： 田 灣2. 在建核電站：ASME： 三門、海陽RCC-M： 嶺澳二期、秦山二期、紅沿河、 方家山、福清、寧德、陽江： 中國實驗快堆1. 國際主要核電規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系 根據(jù)核電廠中系統(tǒng)與設(shè)備的安全等

2、級與抗震類別，在機械設(shè)備中規(guī)定了它們相應(yīng)的設(shè)計、制造、檢查與驗收要求。這種要求反映在相應(yīng)的設(shè)備設(shè)計與制造規(guī)范中:美國機械工程師協(xié)會（ASME）的鍋爐和承壓容器設(shè)計規(guī)范法國的RCCM壓水堆核島機械設(shè)備設(shè)計與建造規(guī)則中規(guī)定了承壓部件（與安全有關(guān)或與安全無關(guān)）的設(shè)計、制造、檢查和驗收的要求。2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASME規(guī)范體系結(jié)構(gòu) 歷史沿革：ASME（American Socity of Mechanics Engineer）1914 年 鍋 爐 規(guī) 范1925 年 壓 力 容 器 規(guī) 范1983 年規(guī) 范： 共 十 一 卷2019 年規(guī) 范： 共 十 一 卷2000年版 2019

3、年版 +相關(guān)規(guī)范案例2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASME規(guī)范體系結(jié)構(gòu)第 卷 動 力 鍋 爐第 卷 材 料 技 術(shù) 條 件 A 篇 鋼 鐵 材 料 B 篇 有 色 金 屬 材 料 C 篇 焊 條、 焊 絲 及 填 充 金 屬第 卷 采 暖 鍋 爐第 卷 無 損 檢 驗第 卷 采 暖 鍋 爐 維 護(hù) 和 運 行 的 推 薦 規(guī) 程第 卷 動 力 鍋 爐 維 護(hù) 的 推 薦 規(guī) 程2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASME規(guī)范體系結(jié)構(gòu)第 卷 壓 力 容 器 第 一 冊 第 二 冊 另 一 規(guī) 程 第 卷 焊 接 與 釬 焊 評 定第 卷 玻 璃 纖 維 增 強 塑 料 壓 力 容 器第

4、 卷 核 動 力 裝 置 設(shè) 備 在 役 檢 查 規(guī) 程 2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu) ASME規(guī)范體系結(jié)構(gòu)第 卷 核 動 力 裝 置 設(shè) 備NCA分 卷：第一冊第二冊的總的要求第一冊：NB分卷一級設(shè)備第一冊：NC分卷二級設(shè)備第一冊：ND分卷三級設(shè)備第一冊：NE分卷MC級設(shè)備（金屬安全殼相關(guān)設(shè)備）第一冊：NF分卷設(shè)備支承結(jié)構(gòu)第一冊：NG分卷堆芯支承結(jié)構(gòu)第一冊：附 錄第二冊：混凝土反應(yīng)堆容器與安全殼規(guī)范 CB 混凝土反應(yīng)堆容器 CC 混凝土安全殼第三冊：乏燃料運輸容器 2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASME核動力裝置高溫設(shè)備N-47-21 高溫使用的一級設(shè)備N-201-1 高溫

5、使用的堆芯設(shè)備N-253-2 高溫使用的二三級設(shè)備N-48-1 高溫設(shè)備的制造與安裝N-49-3 高溫設(shè)備的檢驗N-50-1 高溫設(shè)備的試驗N-51-2 高溫設(shè)備的超壓保護(hù) 混凝土反應(yīng)堆容器和安全殼 核反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的在役檢查 材料的技術(shù)條件 ASME規(guī)范體系結(jié)構(gòu) 第卷 核動力裝置設(shè)備設(shè)計制造 以美國材料與試驗學(xué)會（ASTM）的檢驗方法和驗收標(biāo)準(zhǔn)，美國國家標(biāo)準(zhǔn)（ANSI）為技術(shù)基礎(chǔ)。 理化檢驗的方法 設(shè)備的功能性標(biāo)準(zhǔn) 閥門的結(jié)構(gòu)和功能要求就是ANSI 16.34、16.41 管件制品按照ANSI 16.9進(jìn)行試驗等第卷規(guī)范案例液態(tài)鈉為工藝介質(zhì)的設(shè)備設(shè)計制造的依據(jù)與第三卷的NB、NC等分卷結(jié)合

6、使用的主要解決了高溫條件下設(shè)備的設(shè)計和制造問題2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASME規(guī)范與NRC法規(guī)關(guān)系:NRC法規(guī)是強制要求， 導(dǎo)則是推薦方法； ASME是工程實踐的方法。ASME規(guī)范的制定過程，考慮了10CFR、NRC RG的要求ASME+ASTM+ANSI+AWS等，滿足RG、10CFR要求ASME具有技術(shù)超前性NRC鼓勵工業(yè)界和其他組織制定相關(guān)核規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，通過定期對這些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可（Endorsement），以保證規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求、方法等與安全法規(guī)和導(dǎo)則的一致性。2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu) RCC規(guī)范體系結(jié)構(gòu)法國核島部件設(shè)計建造規(guī)則協(xié)會（AFCEN） 編制的系列標(biāo)準(zhǔn)

7、 RCC-P 核電站系統(tǒng)設(shè)計與建造規(guī)則 RCC-C 核電站燃料組件設(shè)計與建造規(guī)則 RCC-E 核電站電氣設(shè)備設(shè)計與建造規(guī)則 RCC-G 核電站土建設(shè)計與建造規(guī)則 RCC-M 核電站機械設(shè)備設(shè)計與建造規(guī)則 RCC-MR 核電站高溫機械設(shè)備設(shè)計與建造規(guī)則 2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)RCCM規(guī)范體系結(jié)構(gòu):RCC M 借鑒了ASME第卷的有關(guān)內(nèi)容，吸收法國工業(yè)發(fā)展中的經(jīng)驗，尤其是法國在核工業(yè)發(fā)展中的經(jīng)驗。并以法國的制造和檢驗標(biāo)準(zhǔn)作為RCCM的基礎(chǔ)。2000年以后版本的RCCM，大量地引用歐盟標(biāo)準(zhǔn)NF、EN；QA從IAEA to ISO9000系列2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)RCC

8、-M規(guī)范體系結(jié)構(gòu)第一卷 A篇 總論、 Z 篇 技術(shù)性附錄、 B篇 1級設(shè)備、 C篇 2級設(shè)備、 D篇 3級設(shè)備、 E篇 小型設(shè)備、 G篇 反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件、 H篇 支承件、 J 篇 低壓或常壓儲罐、 第二卷 M篇 材料（上） 炭鋼、合金鋼M篇 材料（上） 不銹鋼、特殊合金及其他材料第三卷 MC篇 檢驗方法2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)RCC-M規(guī)范體系結(jié)構(gòu)第四卷 S篇 焊接第五卷 F篇 制造 RCCMR主要解決了用于核電站的高溫使用設(shè)備，如容器、泵、閥門、管道、反應(yīng)堆內(nèi)部件、支撐件等的材料、設(shè)計、制造、檢驗與試驗等方面的規(guī)定2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu) 2000版RCCM 的特

9、點總體變化不大支持性工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：大量采用歐盟的標(biāo)準(zhǔn)在擴建工程上的應(yīng)用：設(shè)計材料采用； 檢驗擬用93版？一致性問題？2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASME 第卷 核動力裝置設(shè)備的構(gòu)成 第III卷包括第一冊和第二冊。第一冊分卷用大寫字母N表示，第二冊的分卷用大寫字母C表示。分卷 分卷分成章、節(jié)、條，根據(jù)需要，還可分成款和項。章 章的數(shù)字編號 題目 1000 引言或范圍 2000 材料 3000 設(shè)計 4000 制造和安裝 5000 檢驗 6000 試驗 7000 超壓保護(hù) 8000 銘牌、印記和報告2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)RCC M 的構(gòu)成A篇匯集了應(yīng)用本設(shè)計建造規(guī)則的通用要求

10、。B,C,D，E，G,H和J篇分別適用于:容器(容器，熱交換器)、泵、閥門(不包括驅(qū)動機構(gòu))和管道等G篇 堆內(nèi)構(gòu)件。H篇 支承件，E篇 小型設(shè)備，J篇 低壓或常壓貯罐。2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)RCC M 的構(gòu)成B,C,D,E,G，H，和J篇總的編排結(jié)構(gòu) 1000章規(guī)定了適用范圍， 2000章詳細(xì)說明設(shè)備制造用的零件和制品: 3000章規(guī)定了設(shè)備的設(shè)計規(guī)則， 4000章規(guī)定了制造和檢驗的規(guī)則， 5000章對相應(yīng)設(shè)備特有項目作出規(guī)定:承壓設(shè)備和貯罐的試驗，標(biāo)準(zhǔn)支承件的合格鑒定、小型設(shè)備中泵的鑒定。2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)RCC M 的構(gòu)成第I卷的各篇在需要之處明確引用了

11、案I卷到第V卷所包含的規(guī)則和技術(shù)條文，從而使后者用于有關(guān)設(shè)備 在某一設(shè)備使用RCC-M規(guī)則時，制造者可在第I卷該設(shè)備相應(yīng)的篇中，直接通過正文或者通過援引其它卷(或者第I卷其他篇)的章節(jié)號，找到適用的全部條文。因而第I卷的各篇成為RCC-M的索引和指南 第I卷的Z篇匯集了一些技術(shù)性附錄。規(guī)定的表示方法是，用羅馬數(shù)字綜號的附錄是強制性的，用字母編號的附錄則是非強制性的。在第I卷的其他各篇中將引用這些附錄。 引入強制性附錄的目的是為了使第I卷各篇中的技術(shù)規(guī)則的敘述更加明確、更加簡煉，引入非強制性附錄的目的是為了介紹一些公認(rèn)的方法和做法。 制造商可使用非強制性附錄未規(guī)定的其他方法或做法，但必須論證該方

12、法或做法滿足規(guī)定的要求并預(yù)先得到承包商的書面許可。2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASMERCC M說 明第卷 無損檢驗 第卷 檢驗方法 第卷 焊接與釬焊評定 第卷 焊接 第卷 制造 ASME未獨立列出此卷 第卷 E篇 小型設(shè)備ASME未單列此項 NC 分卷 二級設(shè)備ND 分卷 三級設(shè)備附 錄 第卷 J篇 低壓或 常壓貯罐 ASME包括在 二、三級設(shè)備內(nèi) 第卷 材料 A 篇 鋼 鐵 材 料 C 篇 焊 條、 焊 絲 及 填 充 金 屬 第卷 M篇 材料第卷 S篇 焊接 ASMERCC M說 明NCA分卷第卷A篇NB分卷 一級設(shè)備 附 錄 第卷B篇1級設(shè)備第卷 材料技術(shù)性附錄NC分卷 二級

13、設(shè)備 附 錄第卷C篇2級設(shè)備第卷 材料技術(shù)性附錄ND分卷 三級設(shè)備 附 錄第卷D篇3級設(shè)備第卷 材料技術(shù)性附錄NE 分卷 MC級設(shè)備附錄RCCM無此篇 NF 分卷 設(shè)備支承件附錄第卷 H篇 支承件第卷 材料技術(shù)性附錄NG 分卷 堆芯支承結(jié)構(gòu)附錄第卷 G篇 反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件 第卷 材料技術(shù)性附錄2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASMERCC M說 明NB3300 容器設(shè)計NB3310 通用要求NB3320 設(shè)計考慮事項NB3330 開孔和補強NB3340 容器分析NB3350 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計NB3360 容器的特殊要求 B3300 容器的通用設(shè)計B3310 驗收標(biāo)準(zhǔn)B3320 最小厚度的確定B

14、3330 設(shè)計的考慮B3340 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計B3350 對容器的特殊要求 RCCM 的開孔補強見附錄ZA NB3400 泵的設(shè)計NB3410 離心泵通用要求NB3420 定義NB3430 離心泵的設(shè)計要求NB3440 特定形式泵的設(shè)計 B3400 泵的通用設(shè)計B3410 通用要求B3420 專門設(shè)計規(guī)則 ASMERCC M說 明NB3100 設(shè)計總則NB3110 載荷準(zhǔn)則NB3120 特殊考慮事項NB3130 通用設(shè)計規(guī)則 B3100 設(shè)計通則B3110 規(guī)則的目的B3120 運行工況B3130 載荷規(guī)則B3140 準(zhǔn)則的級別B3150 各類工況適應(yīng)的最低準(zhǔn)則級別B3160 應(yīng)力分析報告B31

15、70 特殊考慮 RCCM的工況定義比ASME明確RCCM承受外壓設(shè)備設(shè)計見附錄Z NB3200 分析法設(shè)計NB3210 設(shè)計準(zhǔn)則NB3220 除螺栓外的應(yīng)力極限NB3230 螺栓的應(yīng)力 極限 B3200 設(shè)備性能分析通則B3210 分析的組成B3220 有關(guān)分析的術(shù)語B3230 彈性分析B3240 彈塑性分析和 實驗應(yīng)力分析B3250 適用于螺栓的準(zhǔn)則B3260 抗脆性斷裂強度 ASME防脆斷見附錄 G 2.ASME及RCCM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ASMERCC M說 明NB3600 管道設(shè)計NB3610 通用要求NB3620 設(shè)計考慮事項NB3630 管道設(shè)計和分析準(zhǔn)則NB3640 承壓設(shè)計NB3

16、650 管件制品的分析NB3660 焊接設(shè)計NB3670 管道的特殊要求NB3680 應(yīng)力指數(shù)及撓性指數(shù)NB3690 管件制品的尺寸要求 B3600 管道B3610 概述B3620 關(guān)于載荷的規(guī)則B3630 關(guān)于管道分析和適用規(guī)則的一般要求B3640 尺寸與壓力關(guān)系的規(guī)則B3650 管道制品的分析B3660 對焊接的要求B3670 專門要求B3680 應(yīng)力指數(shù)和柔性系數(shù)ASMERCC M說 明NB3500 閥門設(shè)計NB3510 合格要求NB3520 設(shè)計載荷和考慮事項NB3530 通用規(guī)則NB3540 承壓部件的設(shè)計NB3550 循環(huán)載荷的要求NB3560 設(shè)計報告NB3590 壓力釋放閥的設(shè)

17、計 B3500 閥門的通用設(shè)計B3510 概述B3520 關(guān)于載荷的規(guī)則B3530 一般規(guī)則B3540 確定最小壁厚B3550 閥門的分析規(guī)則B3560 應(yīng)力分析報告 設(shè)備設(shè)計制造基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)計的內(nèi)容與范圍設(shè)備的結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計：容 器、 貯 罐、 泵 殼、 閥 體、 管 道 等。承 壓 邊 界 厚 度 設(shè) 計、 局 部 補 強 設(shè) 計、 焊 接 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計、 法 蘭 接 管 設(shè) 計。設(shè)備的功能性設(shè)計：泵、 閥 等 能 動 部 件。設(shè)備設(shè)計的邊界范圍：ASME NB1000、RCCM B1000 設(shè)備設(shè)計任務(wù)書所規(guī)定的設(shè)備邊界離開設(shè)備（容器、貯罐 泵、閥）不得小于下列范圍：焊接連接件的第一道焊

18、縫接頭螺栓連接件的第一個法蘭面螺紋連接件的第一個螺紋接頭。設(shè)備設(shè)計制造基礎(chǔ)設(shè) 備 設(shè) 計 的 理 論 基 礎(chǔ) 和 方 法 強度理論： 第 一 強 度 理 論 （最大主應(yīng)力） 第 二 強 度 理 論 （最大主應(yīng)變） 第 三 強 度 理 論 （最大剪應(yīng)力） 第 四 強 度 理 論 0 （復(fù)合主應(yīng)力）ASME、RCC M的使用限制是基本強度理論的變形形式。核一級設(shè)備（ASME NB、RCCMB）適用第三強度理論 即最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則核 二、 三 級 設(shè) 備 （ASME NC、ND， RCC M C、D ） 適 用 第 一 強 度 理 論， 即 最 大 主 應(yīng) 力 準(zhǔn) 則設(shè)備設(shè)計制造基礎(chǔ)設(shè) 備 設(shè) 計 的 理 論 基 礎(chǔ) 和 方 法 設(shè) 計 方 法：a、 確 定 承 壓 邊 界 厚 度b、 功 能 設(shè) 計c、 補 強 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計d、 焊 接 與 加 工 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計e、 工 況 和 應(yīng) 力 分 析 設(shè)備設(shè)計制造基礎(chǔ)設(shè)備制造的主要內(nèi)容方法 材料的采購要求規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、采購技術(shù)規(guī)格 書、檢驗與復(fù)驗 成形工藝工藝要求、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工藝試驗 與工藝評定； 成形工藝過程人員資質(zhì)，見證試驗； 檢驗材料檢驗，過程檢驗，檢驗人員的資 質(zhì)； 產(chǎn)品的試驗壓力