RCC-M标准培训教材-B篇

RCC-M标准培训教材B篇Ⅰ级设备1B篇Ⅰ级设备★RCC-M标准简单介绍AFCEN：法国核岛设备设计和建造规则协会RCCM：法国压水堆核岛机械设备的设计和建造规则整体结构：共5卷，核岛设备（A-Z）、材料（M）、检验方法（MC）、焊接（S）、制造（F）第一卷包括A-Z九篇（总论、1级设备、2级设备、3级设备、小型设备、堆内构件、设备支承件、低压或常压储罐、技术附录）每篇均包含5章：适用范围、规定设备制造用的制品和零件、规定设备设计规则、规定制造和检验规则、规定设备制造完工后的试验、支承件标准及小型设备的鉴定试验B篇结构：B1000规定1级设备及零件应编制的文件和标识方法B2000规定选择设备零件材料的规则B3000规定设备设计规则B4000规定设备和零件的制造及检验规则B5000规定压力试验规则★B1000概述B1100引言各文件所规定的内容B1200应编制的文件设备文件–订货单附属的文件–初步设计和制造文件–设备制造中应编制和补充的文件–完工后的文件设备零件和制品的文件–采购文件–制造文件–检查文件–不符合项报告和偏离报告B1300标识设备标识制度的目的：在设备零件或焊接接头和与其相关的文件之间建立明确联系的一种2手段标识制度应适应产品控制的方法：单件一对一；按批则批对一标识的方法：蚀刻法、临时标记法、标签法、工序记录卡标记和标签的接转：标识被抹去时/废品/钢板/余料标记方法：无污染无损/避开应力集中区和焊接热影响区/符合F2000章焊缝位置标记：纵缝/环缝/射线照射过的焊缝★B2000材料材料选用原则（表2200列出材料技术规格书代号/附录ZI找到牌号和力学性能/新材料）材料技术规格书：包括适用范围、冶炼、化学成分、力学性能、标记、质量合格证书等晶间腐蚀敏感性分组–1组：固熔热处理后，在制造中还要进行焊接、热加工或高于450的热处理材料–1a组：固熔热处理后，在制造中仅仅进行焊接且接头厚度不超过3mm的材料–2组：固熔热处理后，不进行焊接和热加工，也不进行高于450度的热处理材料钢种选择：–1组：超低碳奥氏体不锈钢、铌或钛稳定化的奥氏体不锈钢–1a组：1组或低碳奥氏体不锈钢–2组：1组、1a组、Z6CN18.10、Z6CND17.12（国0Cr19Ni9、0Cr17Ni12Mo2）★B3000设计B3110目的：保证设备在载荷作用下针对下列不同类型失效模式，具有必要的安全裕度过度变形和塑性失稳弹性失稳或弹塑性失稳交变载荷作用下的渐进性变形疲劳快速断裂B3120工况第一类：基准工况（设备所处的一种状况）第二类：正常运行期间的某一种稳态或瞬态工况第三类：稀有事故下的紧急工况第四类：极不可能出现的状况试验工况：规定水压试验期间设备所处的工况B3140准则的级别O级准则：过度变形、塑性失稳、弹性和弹塑性失稳（第一类工况遵守）3A级准则：渐进性变形和疲劳（第二类工况遵守）C级准则：失效模式安全裕量比O级小（第三类工况遵守）D级准则：弹性/弹塑性失稳、不排除过度变形危险（第四类工况遵守）B3200设备性能分析通则分析的目的：证明设备在承受每类工况的全部载荷时不发生某种形式的失效分析方法：弹性分析、弹塑性分析、实验应力分析应力–正应力（垂直于基准面）–剪应力（与基准面相切）–薄膜应力（基准面支撑线段上正应力平均值）–弯曲应力（正应力与薄膜应力之差）–机械应力（内压重力地震等产生的应力）–热应力（温度不均匀分布或热膨胀系数不同引起的自平衡应力）–总应力（一次、二次、峰值应力的总和）–自由端位移（两个被连接结构运动时产生的相对位移）–膨胀应力（管道系统自由端位移被约束而产生的应力）弹性分析–一次应力（一次薄膜应力Pm和一次弯曲应力Pb）–局部一次薄膜应力Pl（不连续处薄膜应力）–二次应力Q（相邻或自身结构的约束引起的应力）–峰值应力F（因局部不连续或局部热应力产生的附加应力增量）–应力强度（Tresca屈服准则，最大剪应力的两倍）–许用应力强度（不同级别准则对应不同的要求）O级准则–总体一次薄膜应力强度Pm≤Sm–局部一次薄膜应力强度PL≤1.5Sm–总体或局部一次薄膜加弯曲应力强度mbLbmSPPP5.1P或A级准则–一次加二次应力之和的变化幅值mnSS3–热膨胀应力强度meSP3（不适用于容器）–疲劳性能分析aaltSS（Sa由疲劳曲线给出）–热棘轮效应（机械应力和交变温差应力配合下引起的塑性应变的渐进性积累）C级准则–一次应力强度≤1.2Sm–许用外压力（按附录ZⅣ11规定）–特殊应力限值是B3238.3中规定限值的120%D级准则（采用附录ZF的规则）试验工况4–总体一次薄膜应力强度≤90%s–一次薄膜加弯曲应力强度≤135%s–许用外压按附录ZⅣ11规定–疲劳分析可不考虑最初十次试验工况–对于不锈钢，前两条规定可由对于过度变形至少有10%裕量的方法取代专门的应力限制–支承应力的限制（遵守D级准则，≤s，支承载荷作用于自由端时要考虑剪切破坏）–剪应力的限制（沿纯剪力加载截面的平均一次剪应力≤mS6.0，最大一次剪应力≤mS8.0）–机械连接件的渐进性变形（导致连接件产生滑移的一次加二次应力强度≤yS）–三个一次主应力之和mS4321弹塑性分析与实验应力分析（略）适用于螺栓的规则–O级：设计压力和紧固力所产生的平均应力不超过Sm–A级：平均应力2Sm，最大应力3Sm，疲劳分析–C级（同A）、D级（附录ZF规则）抗快速断裂–证明不存在由基准缺陷的不稳定扩展引起器壁损伤的危险–O级：Pm≤Sm，Pl≤1.5Sm，Pb+Pl≤1.5Sm–A级：Pe≤3Sm，⊿（Pl+Pb+Pe+Q）≤3Sm–C级：Pm≤1.2Sm，Pl≤1.8Sm，Pb+Pl≤1.8SmB3300容器的通用设计验收准则：同时满足B3100、B3200和B3300（计算不能取代力学性能分析）最小厚度确定：圆柱形壳体pSpRtpSpRtmm5.05.00或球形壳体mmSpRtpSpRt220或开孔的补强–不需补强的开孔（孔径Rt2.0，中心距1.5（1+2）等）–不满足上条的开孔按附录ZA规定补强设计的考虑（清洁度、在役检查、无损检测）焊接结构的设计（有相应的尺寸限制规定B3353）–第一类接头（全焊透或夹角30的对接接头，容器主焊缝采用）（图B3353.1.a）–接头厚度不得小于较薄焊件厚度（特殊情况除外）5–焊件厚度不等时，允许中间纤维层有偏移，但不得超过外或内表面–焊件厚度不等时，应采用锥形过渡区–禁止在衬环型、止口型或其他永久性支衬件上进行焊接，除非焊后会撤除–第二类接头（全焊透且角度30的对接接头，接管与容器连接、管板与筒体连接等采用，须应力分析角应力合格）–第三类接头（部分焊透焊缝的角焊接头及单条角焊缝搭接接头，容器与外径大于150mm的管咀或同轴圆柱体连接采用）–第四类接头（有隔离层的焊接接头）–固定永久性附件接头：焊接表面形状吻合、全焊透焊缝–固定临时性附件接头：可采用无坡口的角焊缝或部分焊透焊缝–支承件与容器之间的连接接头：按H篇给出对容器的特殊要求–检修孔（须有封盖、螺栓固定、不可使用螺塞）–螺栓紧固件（尺寸规则在附录ZV给出）B3400泵的设计规则适用范围（适用于泵壳、泵盖、装配件、密封外罩、紧固件、热交换器管、入口和出口管道等，不适用于泵轴、叶轮、内部构件、密封件）–专门的设计规则–补强范围内出入口管厚度不小于泵壳最小厚度，补强范围mmtrl5.0–分析规则：泵盖和泵壳按B3200，接管按B3600，螺栓法兰连接管接头按附录ZAB3500阀门通用设计规则验收规则–目的：保证阀门承压边界的完整性–内径大于等于25mm的阀门，满足标准设计规则或替代设计规则之一可验收–内径小于25mm的阀门，可按C篇的要求设计压力-温度等级的确定–标准闸门表B3531根据设计温度可查最大许用压力–非标准闸门确定中间压力等级确定最小壁厚和阀体形状规则（图B3534.1）6–阀体最小壁厚按B3542规则确定–阀体和阀颈的壁厚根据靠近焊接端处最大阀体内径dm查表B3542.1确定–阀门直段部分圆形截面的壁厚mmmmtddt3'2'（公称通径101.6mm）mmdd'32（公称通径≤101.6mm，由md查表B3542.1）–非标准阀门最小壁厚)(121211ttPPPPttam–形状规则：圆角、贯穿孔、吊耳和凸台、内部轮廓、圆度、截面、焊接变形等阀门分析规则（符号含义在表B3534中）–O级准则–一次薄膜应力（由内压产生）限值Sm–一次薄膜加弯曲应力限值mebsriSPPTr5.1)5.0(5.1–A级准则（一次二次应力极限和疲劳分析）–与系统启、停循环相关的一次二次应力限值mTebpnSQPQS3223–除系统启、停工况外的一次二次应力变化范围限值mfasfpnSTCCEPPQS3(max))/(max)(42–总应力变化范围要求（确定Sp）–疲劳性能分析–C级准则（应力极限为1.9Sm）–D级准则（附录ZF）–应力报告7B3600管道设计B3611设计的验收–应力限值B3630给出，超过时可使用B3200–B3100和B3600存在矛盾时，按B3600执行–抗快速断裂按B3260进行评价B3620载荷规则–动载荷：冲击、地震、振动–重力载荷：流体重量、静重–热膨胀和收缩产生的载荷：载荷、位移和约束；热应力分析；抗热冲击B3640承压尺寸设计–直管：最小壁厚由公式确定AYPSPDtmm)(20–管道的弯曲段–弯管：按直管设计，同时弯后的厚度不小于直管要求的最小壁厚–弯头：按表B3611.4所列标准制造–接管–通用要求（开孔形状圆或椭圆、焊缝远离不连续区、管轴线夹角在60-120之间）–支管连接（可采用符合表B3611.4标准的，可采用与主管成直角的挤压出口接管）–开孔补强（不需补强的、补强面积、补强边界、补强金属、金属强度等）–附件（B3174规定）–封闭件（按表B3611.4所列标准制造）–螺栓法兰接头和盲板（法兰按表B3611.4所列标准制造符合B3612.1要求或按ZV附录设计，盲板按公式设计）–大小头（表B3611.4）–其他管道制品（符合B3640或B3200，或通过试验应力分析和爆破试验）B3650管道制品的分析–O级准则8–除遵守B3640外，一次应力强度应满足miSMIDBtPDB5.1220201–A级准则–考虑一组随时间变化的载荷因素，包括压力、外力矩、热效应等–瞬时i和j之间的应力变化范围用函数Sx(i,j)表示–一次加二次应力之和变化幅值的规则：–总应力变化幅值的规则：–简化的弹塑性分析：meSjiMIDCjiS3),(2),(*02–疲劳分析（略）–热棘轮效应（概念介绍）–C级准则：按O级准则公式，应力限值为1.9Sm，变形极限按设备规格书–D级准则：按附录ZF的规定即可–试验工况：采用B3237规定B3660焊接设计–一般要求–制造和检验（禁止主焊缝十字交叉、焊缝远离几何不连续处、焊缝间距有规定）–对接焊的要求（焊缝厚度不小于组件最薄厚度、环向对接焊缝可允许厚度中面不对齐，但需平滑过渡、带支衬环的需撤除后方可施焊）–插套焊焊接接头（内径大于等于25mm的连接管道禁止使用）–部分焊透焊缝（接管内径大于等于25mm的禁止使用，主管直径与接管直径之比大于等于10才可使用，开孔补强的附加金属应完全位于主管壁上）B3670专门要求–非焊接接头–按设计载荷设计、依据机械强度等选型、遵守技术规格书要求–禁止采用胀接接头–螺栓连接时密封性不能单由螺纹保证，应力分析时应考虑相对变形引起的焊接应力–管道的热膨胀和柔性分析–目的：避免管道断裂、避免接头泄漏、避免连接部件过度变形–材料特性：附录ZI查Sm，疲劳曲线查Sa，附录ZI给出热膨胀系数和弹性模量，任意温度下