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ASME规范简介


ASME 规范鼎鼎大名,是目前世界上普遍遵循的规范之一。可以毫不夸张地说,RCCM 是其 衍生产品,并对其进行了部分精简,有后来居上的感觉,但是美国人也很认真,不断地进行 规范的升版,丝毫不敢懈怠,因为在这个全球化的时代,谁拥有了普适的标准的所有权,谁 就有话语权,由此,便形成了生产力。 下面就 ASME 的结构和主要内容进行介绍,以方便学习工作中使用。
ASME 简介

1 概述 1.1 前言 1.2 ASME 锅炉压力容器规范的构成及与核动力装置相关的内容 1.3 ASME-III 规范的性质 1.4 ASME 核动力设备相关规范涉及范围 1.5 设备与部件分级 1.6 持证者遵守 ASME 规范的责任与义务和授权检验机构 1.7 ASME-III 规范与设备规格书 1.8 RCC-M 与 ASME 的同异 2 第一册各分卷 2.1 概述 2.2 NX 各分卷的结构及其与其它各卷的关系 2.3 NX 各级设备的设计规定的特点 2.4 分析设计 -- 一级设备与二、三级设备的根本差别之一 2.5 分析法设计的基本概念 2.6 NF 设备支承结构 3 材料 3.1 概述 -材料相关的卷、册和章及其使用 3.2 材料的通则 -- NX2000 材料章 3.3 不同级核材料要求的差异 4 制造、安装、检验与试验 4.1 概述 4.2 焊接评定 - IX 卷概要 4.3 无损检验方法 - V 卷概要 5 动力管道 5.1 概述 5.2 管道支承件 5.3 管道的装配与安装 6. 小结 概述 ( ASME-III NCA 分卷) 1.0 前言 美国机械工程师学会(American Society of Mechanical Engineers 简称 ASME)于 1911 年成立 了锅炉与压力容器委员会(BPVC)编制锅炉压力容器的建造安全规则(所谓建造是一个概括性的术语, 它包 括设备在制造和安装中要求的材料、设计、制造、安装、检验、试验、检查和鉴定),规定了敁强制性的最 低要求,以及维护和运行的建议。1914 年出版了动力锅炉规范、1925 年增加了压力容器规范、1965 年 又增加核动力装置规范,同时,每年都有修改和增补,并纳入第二年的新版。这套 ASME 规范自 1977 年 成为美国国家标准,不仅在美国和加拿大各州在法律上承认它,采用它,在西方许多国家都作为参照标准来执 行。在核动力装置卷册,在世界上有较高的权威,往往直接采用。法国的 RCC-M 规范和德国的 KTA 规

范 也直接收入了其最重要方面,再加上本国的实践而制定的。 1.2 ASME 锅炉压力容器规范的构成及与核动力装置相关的内容 ASME 锅炉压力容器规范的总目录 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ 第 I 卷 动力锅炉 ┃ ┃ # 第 II 卷 材料技术条件 ┃ ┃ A 篇 铁基材料(钢铁材料) ┃ ┃ B 篇 非铁基材料(有色金属材料) ┃ ┃ C 篇 焊条、焊丝及填从金属 ┃ ┃ # 第 III 卷 核动力装置 ┃ ┃ NCA 分卷 -- 第一、二册的总要求 ┃ ┃ 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 (适用钢制安全壳) ┃ NF 分卷 -- 设备支承 (适用于各级别支承) ┃ ┃ NG 分卷 -- 堆芯支承 (适用于 CS 级) ┃ 附录 ┃ ┃ 第二册 ┃ ┃ 混凝土反应堆容器与安全壳规则 ┃ ┃ 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则 ┃ ┃ 第 VII 卷 动力锅炉维护的推荐规则 ┃ ┃ 第 VIII 卷 压力容器 ┃ ┃ 第一册 ┃ ┃ 第二册 -- 另一规则 ┃ ┃ # 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 核动力装置在役检验规则 ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ * 与核电设备安装相关的还有 ASME B31.1 《动力管道》 1.3 ASME-III 规范的性质 众所周知, 核电安全关系到广大人民生命和财产安全,必须严格地遵循一系列的法规(令)规则(范)和 标准。 法规或法令是政府颁布的强制性条款规定, 是最高层次的,HAF 的安全规定就是属于这个层次,也包括 了安全导则和准则; 规范或规则属于安全相关的专业工业标准, 直接对某类产品提出强制性技术要求, 以满足且支承了 法规, ASME-III 规范是属 于这层次,法国的 RCC 德国的 KTA 也是属这种核电专门规范。 第三层次是通用工业标准, 它补充并支承规范, 是基础的工业技术标准, 如 ASME 指定的 ANSI、 ASTM、AWS 相关的标准。上一 层次的规则,常常引用或在这些标准的基础上追加某些特殊规定。我国也 有相当的标准如 GB、YB、JB、EB 等,但与上述的国外标准等效性尚待验证。

这三个层次的规定构成核电安全基础的重要方面。 规则与标准不仅有利于标准化, 也为需方、供方提供了认同的合同技术基础, 反过来也同时约束供需 双方。也是安全当局安全监督和或第三方检验机构的监督检查的重要技术依据。 1.4 ASME 核动力设备相关规范涉及范围 ASME-III 涉及设备的范围 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ -- 承压设备: ┏━━┓ ┃ ┃ 。容器 ┃注 1┃左列的设备中 ASME-III┃ ┃ 。换热器 ┗━━┛也仅对其承压边界适用┃ ┃ 。泵 ┏━━┓ ┃ ┃ 。管道 ┃注 2┃泵与阀的驱动机构、 ┃ ┃ 。阀 ┗━━┛控制和指示结构等, ┃ ┃ -- 设备支承 泵的叶片、叶轮等内 ┃ ┃ -- 堆内构件 部结构均不适用。 ┃ ┃ -- 钢制安全壳 ┏━━┓ ┃ ┃ -- 混凝土成压设备 ┃注 3┃泵、阀的功能试验与 ┃ ┃ 。反应堆压力容器 ┗━━┛合格鉴定试验不在其中┃ ┃ 。安全壳 规定 ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 不属 ASME-III 规定范围的设备 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ -- 装卸、起重和输送设备, 如燃料装卸料机、各类吊车等 ┃ ┃ -- 通风系统设备, 如风机、风管及其附件等 ┃ ┃ -- 安全壳钢内衬、密闭气闸等 ┃ ┃ -- 其它机械设备与装置, 如柴油机等 ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 1.5 设备与部件分级 ASME 规范指出, 设备与部件的分级是核电用户的责任,用户必须按设备与部件所在系统的安全功能分级 的准则进行分级,设备与部件的规范级必须等于或严于设备所在系统的安全级。我国 HAF0201 规定了系 统的安全分级。 第一个表给出各卷册适用的设备与部件级。 * 某些特殊情况: -- 焊缝的级别: 连接两个不同级的部件的焊缝取高级别; -- 非承压部件与承压部件间的焊缝, 按承压件的级别; -- 由于某些考虑, 设备(部件)技术规格书在低级的部件的建造可以采用高级的规范,不承压的设 备、零 部件也可考虑采用 ASME 中的合适规定。同样, 部件的制造或安装承担方可以用高一级的规则来 替代较低级部件。 1.6 持证者遵守 ASME 规范的责任与义务和授权检验机构 经过 ASME 机构的审查合格, 核产品的材料、设计、制造、安装、检验活动的单位将被授予 N、NPT 或 NA 证书,成为证书的持有者,只有持证者方能进行上述的活动, 也有其相应的责任与义务。 总体上,这些作法与我国实施许可证制度有相近之处, 持证者遵守责任与义务也很接近。但由于美国 情况不同, ASME 规定了由授权检验师进行范围较广、较深的审查、监督与检验,而这种机构可能是属 于 某个州或市的,也可能属某个承担该产品保险的保险公司。 1.7 ASME-III 规范与设备规格书

(Specification) 在订货或安装委托合同的技术部分中包含两个方面: -- 要求供货或安装设备的规格书(在我国俗称技术条件) -- 规格书中指定的规范或其支承标准。 规格书明确指出具体的规范标准, 它详细规定了某个设备或某类设备的技术要求,说明产品、服务、 材料或工艺必须满足的各种要求,并明确达到这些要求是所必须的验证的要求。通常,包括了供应 或服务 的范围、引用规范与标准、设计、材料与采购、加工、检验与试验、验收、包装与运输和工地安装等项。 从这个角度看, 技术规格书是规范标准在某个设备设计、制造、安装方面的索引。 1.8 RCC-M 与 ASME 的同异 RCC-M 仅是 ASME 的法国化, 仅适用于法马通模式的百万(包括 140 万和 150 万) 千瓦级压水堆电站的 核岛设备的建造。 其重要的部分, 包括第一册的 NB、 NC、 ND、 NG 和技术附各分卷基本引用了 ASME NF、 的全部内容, 仅有极少的变动。 由于 RCC-M 堆秦山二期和广东二期的运用有重要作用。 总的说来, ASME-III 总结了美国几十年的核与非核的经验, 经过数十次的修改补充, 全面地提出核承 压设备的安全要求, 适用面更宽,更具权威,对我们迈出国门会更有价值。 2 2.1 概述 ASME-III 的第一册从材料、设备、制造安装和检验试验等全面规定核设备与部件要求,也是使用其 它各卷册的指南。 2.2 NX 各分卷的结构及其与其它各卷的关系 第一册的各分卷的结构与编排均相同, 有下列的目录: ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ 章号 章名称 相关卷册 内容 ┃ ┃ 1000 引言 ---> <ASME-III NCA 分卷> 给定 NX 分卷适用范围: ┃ ┃ 1/ 承压边界完整性相关 ┃ ┃ 2/ 材料温度限制 ┃ ┃ 3/ 设备的边界划分 ┃ ┃ 2000 材料 ---> <ASMSE-II A 篇与 B 篇> 材料选择及质量要求 ┃ ┃ (见简介的第三章) ┃ ┃ 3000 设计 ---> <ASME-III 附录 > 设计规则 ┃ ┃ (见简介的本章) ┃ ┃ 4000 制造和安装 ---> <ASME-IX 焊接评定> 制造与安装的通则 ┃ ┃ (见简介的第四章) ┃ ┃ 5000 检验 ---> <ASME-V 无损检验> 检验通则(见简介第五章) ┃ ┃ 6000 试验 试验通则(见简介的第五章) ┃ 归入系统设计的范围, 不在设备设计中} ┃ ┃ ┃ 7000 超压保护 * { 这是 ASME 特有的压力容器规定, RCC-M 将其┃ ┃ 8000 铭牌、印记和报告 --> <ASME-III NCA 分卷> ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 2.3 NX 各级设备的设计规定的特点 对 NBNC 和 ND 各级设备的 3000 章均为设计, 其中各节如下: 3100 设计总则 ┌─NB 3200 分析法设计 3200 分析法设计─┼─NC 3200 容器的另一种设计规则 3300 容器设计 └─ND 3200 (无) 第一册各分卷

3400 泵设计 3500 阀门设计 3600 管道设计 由此可见, 分析法设计是对一级设备强制性要求, 而二级设备则可用分析法设计来替代规则法设计, 三 无此要求。 2.4 分析设计 -- 一级设备与二、三级设备的根本差别之一 一级设备 * # 二、三级设备 力 分 析 报 告 ┃钢材厚 ┃ 应 ┃ ┃ 钢材厚 应 ┃ ┃ 力 ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ 分 ┃ ┃ ┃┃ ┃ ┃ 析 ┃ ┃ ┃┃ ┃ ┃ 报 ┃ ┃ ┃┃ ┃ ┃ 告 ┃ ┃ ┃┃ ┃ “壁 厚” ┃ ┃ “壁

厚” ┃

┠───────┨ ┠───────┨ * 包括 NC3200 # 不包括 NC3200 由于设计中选用的许用应力值不同, 铁素体钢,一级设备是 1/3 的抗拉强度, 二、三级设备为 1/4 的拉强度, 两者相差 75%。设计方法的改变, 使敁一级设备要比二、 三级设备的壁厚薄 25%,敋这意 味着 与一级设备的设计要求相称, 其材料、制造以及检验试验也要比二、三级严格得多,相应的质量保证 要求也高。同时, 由于一级设备本身的安全可靠性、结构的复杂性要求,进一步增加了其难度。 2.5 分析法设计的基本概念 -- 分析法基于第三强度理论, 材料最大剪应力破坏, 允许有局部的塑性变形; -- 分析法认为, 应力对材料破坏的重要程度是不同的, 必须对应力进行分类; 。总体一次薄膜应力 Pm 。局部一次薄膜应力 Pl 。一次弯曲应力 Pb 。二次应力 。峰值应力 F 。膨胀应力 Pe # 各应力值需按设备在各个工况的全部载荷进行分析和叠加基础上; # 以上应力可以按 ASME-III 第一册的技术附录的非限定性附录 A 或其它经核安全当局认可的其它计 算机程序进行分析。 -- 为确保设备的承压边界的完整性, 分析法在设备的不同运行工况中, 对材料在各工况下的不同应 力与应力组合, 按其对材料破坏的重要程度作出不同的应力限制: Q

应力限制准则 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ 。设计工况采用O级应力限制 ┃ ┃ ┃ 设计工况是留有裕度的静态工况,仅需防止过度变形和塑性失稳破坏 ┃ 总体一次薄膜应力 Pm ≤ Sm ┃



局部一次薄膜应力 Pl ≤ 1.5Sm ┃

┃ 总体一次薄膜应力 Pm + 一次弯曲应力 Pb ≤ 1.5Sm ┃ ┃ 局部一次薄膜应力 Pl + 一次弯曲应力 Pb ≤ 1.5Sm ┃ ┃ 。正常工况与扰动工况采用A级与B级应力限制 ┃ ┃ 此工况必须防止低周疲劳破坏,以及渐进性变形破坏,限制一次与 ┃ ┃ 二次应力变化幅度最不利情况叠加 ≤ 3Sm, 即 ┃ ┃ △ (Pl + Pb + Pe + Q )≤3Sm ┃ ┃ * 该幅度超过时, 必须采用弹塑性分析以及作疲劳分析, 即 ┃ ┃ △ (Pl + Pb + Pe + Q + F )≤2Sa ┃ ┃ 。紧急工况采用C级应力限制 ┃ ┃ 此工况极少发生, 可不计其疲劳效应, 仅对应力值本身作限制 ┃ ┃ Pm ≤ 1.2 Sm ┃ ┃ Pl ≤ 1.8 Sm ┃ ┃ Pm + Pb ≤ 1.8 Sm ┃ ┃ Q、F不要求计算 ┃ ┃ 。事故工况采用D级应力限制 ┃ ┃ 此工况仅为假设工况, 不计其疲劳效应, 仅对应力值本身限制,只需┃ ┃ 保证承压变界不破坏, 但允许有局部的塑性变形, ┃ ┃ ┃ 采用技术附录 XIV (规定性附录) ┃ Pm ≤ 0.9 Sy ┃

┃ Pm + Pb ≤ (2.15-1.2Pm) ┃ ┃ Pl + Pb + Pe + Q ≤ 3.0 Sm 需计疲劳时的水压试验应力限制 ┃ ┃ 。突然断裂强度 ┃ ┃ 按技术附录 G (非规定性附录) ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 由上述梗概的介绍得知,由于分析法设备全面而深入分析应力, 又对各种应力破坏在不同工况下进行 了详细分析与合理的限制,如同对结构各处的应力-应变情况作出全工作环境下的仿真分析, 再加上保守地 选用材料的许用应力强度和疲劳强度, 确保了设备在任何情况下的完整性。 2.6 NF 设备支承结构 1/ 概述 -- 设备支承的功能: 维持设备与部件在各种运行与停运时的正确位置, 以保证设备承压边界的完整性; 包括支/吊两大类。 -- 支承结构的分级: 与被支承设备同级; -- 支承结构的种类 主要有三大类: 。板壳型 。标准型 - 由板材构成的筒体支承件,如裙座和鞍座; 。线型-承受单方向力的支承件,如支/吊杆或缆索、支承梁或柱、各种承受弯曲的 框架 -是美国阀门与配件工厂标准协会编的 MSSSP-58 《管道支吊架》的标 准支承件。我国 有相近的产品,如火电厂的设计标准 DS《汽水管道支吊架》和《煤 粉管道支吊架》。其中,包括允许热 膨胀而限制地震冲击的一种液压式和机械式的 阻尼器(或称缓冲器)和振动阻尼器。 2/ 支承结构的用材 按设备规格书要求及第一册的附录 I 的技术条件。 由于其与核设备的承压边界的完整 性安全功能相

关, 同样必须遵守核材料的各项规定 NF2000, 但从材料的质量要求和验 收严格程度看,均低于被其支承 的设备用材。例如,冲击指标仅相当于三级承压设备 用材要求。 3/ 支承结构的设计 由于支承结构的多样性和级别的不同, 设计方法是多种的, 但板壳型于设备构成整体结 构, 为设备承压边 界的一部分, 要求: - 一级的板壳型支承结构要按 NF3200 的最大剪应力理论的弹性分析法; - 二三级板壳型支承结构要按 NF3300 最大应力理论的弹性分析法; - 其中结构的设计应采用 NF3300 最大应力理论的弹性分析法; 4/ 支承结构检验与验收 焊缝检验: 1/ 一级支承的全焊透对接焊缝-射线照相,支承的重要承载焊缝--磁粉或渗 透,次要焊缝 目检 2/ 二级支承的全焊透和重要承载焊缝 - 磁粉或渗透其它主要结构的所有焊 缝 - 目检 3/ 三级支承: 要求再降低,原型抗震阻尼器的合格鉴定试验敋 -- 需在地震试验台经受规定的单方向地震力的考验, 并证明能有给定的支承能力(吨)。 3 材料 3.1 概述 - 材料相关的卷、册和章及其使用 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ASME-III 卷 1│2 ASME-II 卷 │ASME -III 附录┃ ┃NX 2000 章 │ A 篇 钢铁材料 │附录 I&III ┃ ┃通则 │ B 篇 有色金属 │ 3┃ ┃1/ 适用范围 │ C 篇 焊材 │规格号及其设计┃ ┃2/ 供货先决条件 │ │用许用应力值 ┃ ┃3/ 检验范围与 │ │附录 P ┃ ┃ 验收标准 │ │交付文件要求 ┃ ┃─────────┤ ├───────┃ ┃ASME-III 5│技术条件 │ASME-V 卷 4┃ ┃NX4122 │1/化学、尺寸、力学│无损检验 ┃ ┃材料的标识 │等要求 │关于材料检验: ┃ ┃ │2/质量试验项目 │A 篇:检验方法 ┃ ┃ │3/引用标准 │B 篇:推荐性验收┃ ┃ │ │ 标准 ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 1:ASME-III 中各分卷的 NX2000 章是使用材料的基础, 起指导作用, 不同级别设备用材的 不同要求 分别在 NB、NC、ND、NE、NF 和 NG 的 2000 章中给出; 2: ASME -II 是按设备规格书的规定, 不同等级的各个零件选用材料的具体质量指标, 但 进行哪些项目 检验及验收标准,由1规定; 3:ASME-III 的第一册附录给出指定材料的规格编号, 以便和 ASME-II 中材料技术条件 对应。 该附 录还给予材料出厂是应交付的文件要求 4:ASME-V 对材料检验必须采用的方法; 5:ASME-III NX4122 节提出对材料做标识的要求。 3.2 核材料的通则 -- NX2000 材料章 ┃2100 材料的通用要求 ┃ ┃ 2110 基本术语 ┃ NX-2000 材料章的结构 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓

┃ 2120 承压材料 ── ─── ── ┬ ──> ASME 仅适用于承压边界 ┃ ┃ 2130 材料合格证书 │ ┃ ┃ 2140 焊接材料 ──────────┘ ┃ ┃ 2150 材料标识 ┃ ┃ 2160 材料使用中的变质 ───────> 近堆芯区的 Cu 和 P 含量控制┃ ┃ 2170 提高冲击韧性的热处理 ───────> 承压边界考虑 <─ ─┐ ┃ ┃ 2180 材料热处理规程 │ ┃ ┃2200 铁素体材料的试件和试样憗 ──────┐ │ ┃ ┃ 2210 热处理要求 ├─> 考虑试样的代表性 │ ┃ ┃ 2220 淬火和回火材料试件和试样的制备规程 ┘ │ ┃ ┃2300 材料的断裂韧性要求─────┬───── ────────┘ ┃ ┃ 2310 作冲击试验的材料 │ # 与常规压力容器一样, 对承压材料┃ ┃ 2320 冲击试验规程 │ 及其焊缝的冲击韧性规定更为严格┃ ┃ 2330 试验要求和验收标准 │ Cv 值与RTndt 值; ┃ 2350 复验 │ 并在整个运行期间进行辐射监督 ┃ ┃ 2360 仪表和设备的校核 ─────┘ ┃ ┃2400 焊接材料和钎焊材料 ───┬─────────────┐ ┃ ┃ 2410 通用要求 │ 还应满足:1/ IX 卷的焊接评定 │ ┃ ┃ 2420 试验项目 │ 2/ II 卷的 C 篇焊材技术条件 │ ┃ ┃ 2430 焊缝金属试验 │# 本节给出不同级的设备焊接的质 │ ┃ ┃ 2440 焊材的管理 │ 量要求, 规定焊接材料验收所必需 │ ┃ ┃ 2450 钎焊材料 ────────┘ 的试验及其合格标准。 ┃ ┃2500 承压材料的检验与修补───┬─────────────── ┃ ┃ 2510 承压材料的检验 │1/规定了各级各类材料必需的检验阶段、┃ ┃ 2520 淬火和回火后的检验 │ 检验项目、检验规程及其验收标准; ┃ ┃ 2530 板材的检验与修补 │2/规定了各级各类材料不同缺陷清除、修┃ ┃ 2540 锻件和棒材的检验与修补 │ 补方法、补后的检验与验收标准; ┃ ┃ 2550/2560 管材的检验与修补 │ ┃ ┃ 2570 铸件的检验与修补 │ ┃ ┃ 2580 螺纹连接件的检验与修补 ─┘ ┃ ┃2600 质保大纲──────── ┃2700 尺寸标准 ── 对不同级别的大尺寸材料的QA和材料┃ 对标准材料产品的规定 评定的要求┃ ┃ ┃ 2340 冲击试验的次数要求 │ # 对于堆芯区, 必须进行辐照试验, ┃

┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ * 不同级别的材料要求的差异主要在本章中规定。 3.3 不同级核材料要求的差异 由于不同级的设备在安全功能上的差异, 形成对不同级的设备在设计、制造与安装、 量保证等要求的差异。 如在前一部分所述,核一级材料的设计应力强度Sm要比二三级的许用应力高, 决定 了核一级的材 料要求要远高于二、三级,同时, 二级材料要求高于三级。主要反应在性 能指标、试验验证和质保要求三 方面。具体的要求有下列的不同: - 更高的性能要求, 即验收标准更高: 。容器材料的冲击试验,一级设备材料确定RTNDT; 。V型缺口冲击试验的膨胀量与吸收能量验收标准,一级要高于二级, 二级高与三 级材料, 可比 材料、检验以及质

较 NC/ND2332.1 中的表-1 和-2 的数值。不论是容器、泵阀还是螺栓 材料,平均地说,验收标准各要高 30%左右; - 材料的质量验证更严格, 主要是试验要求更严: 。 如试板设置规定, 一级钢板的拉伸试板分别在钢板的头与尾两块(NB222.1); 。 冲击试样方向规定 。 如质量证明文件要求, 在 Chapy 冲击试验报告规定,必须将取样部位与方向、试验温度、 横向膨胀量、吸 收能量和剪 切断裂百分比等必须记录在《材料鉴定试验报告》中(NB2321.2); 。 。 用于核一级的焊接材料化学成分分析的强制性要求 (NB2432.2); 承压材料的检验要求: # 对淬火和回火后的检验的强制规定(NB2520); # 一级板材的强制性的超声检验规程要求(NB2532)、锻件和棒材强制性的超声检验 规程要求 (NB2542),( 在二级材料中无超声检验的强制要求); 。 对进行检验的时间强制要求(NB2547) 。 - 4.1 概述 制造、安装、检验与试验的结构与相关内容 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ 4000 制造和安装 ┃ ┃ 4100 通用要求 ─────┐ 指明各级设备、零件、附件的制造┃ ┃ 4110 引言 ├──> 安装必须采用本章的规定,特别 ┃ ┃ 4120 质量证明文件 │ 对合格证、标识和材料修补进行 ┃ ┃ 4130 材料的修补 ────┘ 规定 ┃ ┃ 4200 成形、装配和对中 ┃ ┃ 4210 切割、成形和弯曲 ─>预热,成形工艺评定(HT)->保证冲击韧性 ┃ ┃ 4220 成形公差 ───> 卷板、封头和弯头的成形公差规定(各级相同) ┃ ┃ 4230 装配与对中 ─> 对错边量和工艺附件焊接与拆除(HT 和 NDT)要求 ┃ ┃ 4240 焊接接头的要求 ──>对 A、B、C、和 D 焊接接头的结构形式规定 ┃ ┃ 4300 焊接评定 ──────┬ 1/哪些焊接工艺(除螺栓、热偶)┐┃ ┃ 4310 一般要求 │ 2/哪些方面(工艺与人员) 各┃ │ 4/评定规定>【IX 卷焊接评定】 相┃ 5/评定试验(特别是冲击)规定 同┃ 6/管子/管板焊接特殊规定 ──┘┃ ┃ 4320 焊接评定、录和标识 ├>3/记录要求 级┃ ┃ 4330 焊接工艺规程评定试验 ┃ 4350 管子与管板焊接的特殊评定│ ┃ 4360 焊接密封评定要求────┴ 不同核级铸件的差异:SA-613《核级和普通专用铸钢件的技术条件》; 质量保证要求的差异。

4. 制造、安装、检验与试验

┃ 4400 指导施焊、检验和补焊的规则 ┬────────────── ┃ ┃ 4410 焊前措施 │焊接通则, 对焊接前的先决条件,┃ ┃ 4420 焊接接头制作规则 │施焊、焊缝几何型线、附件焊接 ┃ ┃ 4430 附件的焊接 │缺陷的补焊及其 HT 检验的规则 ┃ ┃ 4450 补焊 ───────────┴ ┃ ┃ 4500 钎焊 ──────┬─> ┃

┃ 4510 钎焊规则 │ 仅堆焊层、管子/管板、小口径管子 ┃ ┃ 4520 钎焊评定要求 │ 对接焊才允许用钎焊,同样要求进行 ┃ ┃ 4530 钎焊中装配与对中 │ 工艺与人员的评定 ┃ ┃ 4540 钎焊接头的检验 ─┘ ┃ ┃ 4600 热处理 ─────┬───────────────────┃ ┃ 4610 焊接预热 ┼>【附录 I-D】给予按材料 P 值的 HT 规定 ┃ ┃ 4620 焊接后热 │-- 对焊接的预热、层间温度控制、后热、 ┃ ┃ 4630 中间焊后热处理 │ 补焊后、以及中间和最终 HT 的规定 ┃ ┃ 4650 管道弯曲后的热处理│-- 成形后的 HT ┃ ┃ 4660 电渣焊缝的热处理 ┴-- 厚度≥40mm 电渣焊的细化晶粒 HT ┃ ┃ 4700 机械连接 ┃ 4710 螺纹连接 ┃ 4720 法兰连接 ─────┐ ┃ ├─> │ ┃ 无损检验】 ┃ 通则 ┃

┃ 4730 电气与机械贯穿件 ──┘ ┃ ┃ 5000 检验 ────>-【V卷 ┃ 5100 检验的通则────┐ ┃ ┃ 5110 规程、评核和评定 ├>规定采用-V 卷的相应章(RT、PT、MT) ┃ ┃ 5120 焊缝的检验时间 ┼>规定各类焊缝应在哪个阶段进行检验 ┃ ┃ 5130 坡口检验 ────┴>规定坡口检验的合格标准 ┃ ┃ 5200 焊缝的检验 ─┬───────────────────── ┃ ┃ 5210 容器 A 类焊缝 ┼>A 类 -- RT + PT(MT)在 HIZ ┃ ┃ 5220 容器 B 类焊缝 ┼> B 类 -- RT + PT(MT)在 HIZ, 角焊 --PT(MT) | ┃ 5230 容器 C 类焊缝 ┼> C 类 -- RT + PT(MT)在 HIZ, ┃ ┃ 5240 容器 D 类焊缝 └───────┬>D 类 -- RT+PT(MT)或层间 PT┃ ┃ 5250 填角焊缝、部分焊透和插套焊缝 ├> PT(MT) ┃ ┃ 5260 附件焊缝 ┌────────┘ ┃ ┃ 5270 特殊焊缝 ─┴─> 堆焊层 PT,管子/管板 PT,电子束 UT,钎焊(V) ┃ ┃5300 合格标准 ─┬───────────────────── ┃ ┃ 5310 通则 ┼─>材料合格标准-NX2500, 焊缝 NX5300 ┃ ┃ 5320 射线照相 ┼>各级的焊缝,体积检验(RT 与 UT)合格判据相同 ┃ ┃ 5330 超声检验 │ 表面检验(PT 和 MT)合格判据相同 ┃ ┃ 5340 磁粉 │ ┃ ┃ 5350 渗透 │ ┃ ┃ 5360 钎焊目检 ┼─> 钎焊金属均匀且饱满 ┃ ┃ 5380 检漏试验 ─┴─> 按-V 卷 T-1030 试验, 无漏泄为合格 ┃ ┃5400 容器最终检验 ───┬─> *仅对一级容器有此要求: ┃ ┃ 5410 水压试验后的检验 ─┘ **水压试验后在各类焊缝和补焊区 PT(MT)┃ ┃5500 无损检验人员的考核和合格证 ─┬──────────── ┃ ┃ 5510 通则 │规定无损检验人员的资格要求,┃ ┃ 5520 人员的考核、合格证书和验证 │等级要求、考核依据和验证 ┃ ┃ ┃ 6000 试验 ┃ ┃6100 通则────────────┐- 压力试验的先决条件 ┃ ┃ ┃ 5530 记录 ────────────┤(各设备和材料的级别相同) ┃

┃ 6110 设备、附件和系统的压力试验 ├>- 水压试验记录要求 ┃ ┃ 6120 试验的准备 ────────┘ - 试验前的安全工作 ┃ ┃6200 水压试验 ┃ ┃ 6210 水压试验规程─> 温度: NDT +33℃ ┃ ┃ 6220 水压试验压力的要求──>Pt ≮1.25Pd ┃ ┃ 6300 气压试验 ────┐ ┃ ┃ 6310 气压试验规程 ├─> 水压试验难以进行时的替代试验 ┃ ┃ 6320 气压试验压力要求 ──┘ ┃ ┃6400 试验压力表 ┃ ┃6600 压力试验的特殊情况 ┃ ┃ 6610 受外压的设备 ──> ≯1.25Pd ┃ ┃ 6620 组合装置的压力试验 ──> 如热交换器的管板,必须≮△Pd,max ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 制造安装试验和检验各卷章的总特点: -- ASME -III 的 4000 章《制造和安装》及 IX 卷《焊接及钎焊评定》仅对影响承压 边界完整性相关 的制造与安装作业提出质量要求,并为保证达到质量必需进行的各 种工艺与人员评定作出规定, 并不规定 达到这些要求的方法与工艺本身; -- 5000 章《检验》、6000 章《试验》,规定了必需的检验范围、项目、合格标准以及 检验试验 的先决条件,相反, 在 ASME-V 卷《无损检验》还规定了无损检验必须采 用的方法,从而完善了整个质量 标准体系; -- 关于理化试验, 必须根据 NX2000 章的规定。 4.2 焊接评定 - IX 卷概要敋 焊接质量的好坏与诸多因素相关,进行焊接工艺评定和人员的技能评定,以便使所建造的焊接结构能 具有所预期的使用性能。评定的目的是要减少在正式的生产中的偶然困难而出现风险。评定是生产之前, 为鉴定产品的制造质量, 考虑到车间与人员运用的技能而进行的总体测定。广义地说,当某个作业的质量 不能靠通常的事后检验来保证时,都必须进行评定。 4.2.1 ASME-IX《焊接评定》篇的结构敋 -IX 分两部分: -- QW 焊接评定; --QB 钎焊评定 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ QW 焊接评定篇 ┃ ┃I 焊接的通则 ─> 定义: 焊接方位/试验位置与类型、拉力/弯曲/冲击等 ┃ ┃II 焊接工艺评定─>通则、试板制备、焊接参数、特殊焊接方法 ┃ ┃III 焊接技能评定─>通则、评定试验试件、复试/重评、焊工的焊接参数 ┃ ┃IV 焊接资料─> 参数、技能、P-No、F-No、焊缝金属化分、试样、插图等 ┃ ┃ QB 钎焊评定篇 ──┐ ┃XI 钎焊的通则 │ ┃ ┃XII 钎焊工艺评定 ├─ ┃XIII 钎焊技能评定 │ ┃ ┃XIV 钎焊资料 ──┘ ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 4.2.2 评定的运用实例 1/ 工艺评定 【例子】反应堆冷却剂主管道的手工电弧焊 - 材料:SA-351 CF8M 03Cr20Ni10Mo 略 ┃ 及附录 ┃

316L 奥氏体-铁素体不锈钢铸钢管 大致尺寸 Φ850 X 70 母材指定 P-No 8, 组号 1 - - - 厚度:约 70 位置: 考虑到工地安装 --全位置 焊材:手工电焊条

【目标】 确定满足焊缝验收性能的主要焊接参数 - 。母材 。焊条(金属与药皮化学成分)(直径) 。壁厚 。多焊道,每道的厚度(要求尽量薄) # 。手工氩弧焊打底 。P-No指定 。预热(温度与时间) 。层间温度 。焊后热处理 (PWHT 温度与时间) 。电极性(直流) 。输入热量(要求低热量),增大焊接速度 。位置(要求全位置) # 。坡口形式(双角度的 V 型坡口, 口宽 54mm) - 次要参数; 。层间清理方式 。背面清根方法(内表面进行) 。摆动方式(宽度、频率和两段停留时间) 【试验】考核焊接性能(见 QW140,150,160 和 190 与 A100) 。拉力试验 。引导弯曲试验 。冲击试验 。射线照相 RT 。晶间应力腐蚀试验 。δ 铁素体含量测定 【报告】将上述的参数和试验结果记录 2/ 焊工技能评定 【焊工种类】 【焊接试样】 【考核内容】 - - - - 手工电弧焊 同工艺评定的母材与焊接材 进行下列试验与检验: 【考核范围】 同工艺评定的重要参数 数量能满足两倍的考核需要 QW-452.1 的横向弯曲试验(侧弯 2) QW-452.2 的纵弯试验(正弯 1,背弯 1) 射线照相 RT 宏观、微观检验和表面目视检验 重要参数:(见 QW250 和 A-100)

【试验报告】接头实施条件,试验结果和工人姓名、时间、地点等内容 【有效期】 12 个月 4.3 无损检验方法 - V 卷概要 4.3.1 概述 1/ 无损检验的项目、 范围和验收标准分别由 NX2000 -- 材料和 NX5000 -- 焊接与零件规定; 2/ 无损检验的强制性方法由 ASME-V《无损检验》给出。 前一节已扼要介绍了第一方面的内容,本节介绍第二方面。 4.3.2 ASME-V 卷的结构与范围 ASME-V 卷有 A 篇与 B 篇, A 篇是限制性的规定, B 篇是推荐性的。 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ A 篇 B 篇 ┃ ┃T1 总要求 -> 包括人员资格要求 ┃ ┃T2 射线检验 ────────┬────射线检验相关标准───── ┃ ┃T210 范围 │SE-94 射线照相试验的推荐操作方法 ┃ ┃T220 总要求 │SE-142 射线照相试验的质量控制标准方法┃ ┃T230 记录介质 SE-186 厚壁(50-115mm)钢铸件的标准参考┃ ┃ │ 射线照片 ┃ ┃T240 辐射能量选择 ┌┤SE-242 改变参数对图象影响的标准参考射┃ ┃T250 影像清晰度 │ 线照片 ┃ ┃T260 像质指示器(IQI) │SE-280 厚壁(115-300mm)钢铸件的标准参考 ┃ ┃T270 射线照相技术 │ 射线照片 ┃ ┃T280 检验规程各项要求 │SE-446 壁厚≤50mm 钢铸件的标准参考射线 ┃ ┃T290 评片─────────┤ 照片 ┃ ┃限制性附录(移动射线照相法) │ ┃ ┃非限制性附录(单/双壁技术) │ ┃ ┃ 超声检验 ── ───┬─ 超声检验相关的标准 ───── ┃ ┃T410 范围 │SA-388 大型钢锻件 UT 推荐操作方法 ┃ ┃T420 总要求 │SA-435 压力容器钢板直射波 UT 方法和规范 ┃ ┃T430 校正 │SA-577 钢板 UT 斜射波规范 ┃ ┃T440 检验 │SA-578 特殊钢板与复合钢板直射波 UT 规范 ┃ ┃T450 评定 │SA-609 C 钢和低合金钢铸件纵波 UT 标准规范┃ ┃T460 记录 │SA-745 奥氏体锻件板直射波 UT 标准方法 ┃ ┃T470 检验报告 │SB-509 反应堆镍合金板材 UT 补充要求规范 ┃ ┃限制性附录 (I 示波屏高度的线性 SB-510 反应堆用棒材 UT 补充要求规范 ┃ ┃ II 振幅控制的线性 ) SB-513 反应堆镍合金管材 UT 补充要求规范 ┃ ┃非限制性附录 │SB-548 压力容器铝合金板材 UT 标准方法 ┃ ┃ A/ 容器上各参考点的布置 │SE-113 谐振法 UT 的推荐操作方法 ┃ ┃ B/ 斜射波校正的一般技术 │SE-114 接触法脉冲直射波反射 UT 的推荐操 ┃ ┃ C/ 直射波校正的一般技术 │ 作方法 ┃ ┃ D/ 平面型反射体的数据记录 │SE-213 管道纵向缺陷 UT 标准方法 ┃ ┃ UT 检验的总要求 │SE-214 浸液法脉冲纵波反射式 UT 推荐操 ┃ ┃T510 范围 │ 作方法 ┃ ┃T520 总要求 │SE-273 管道纵缝和螺旋焊缝 UT 标准方法 ┃

┃T530 各种制品的超声检验 │ ┃ ┃T540 焊缝的 UT │ ┃ ┃T550 复合层的 UT │ ┃ ┃T560 测厚 UT │ ┃ ┃非限制性附录 │ ┃ ┃A/ 替代的校正试块的形式 │ ┃ ┃ 液体渗透检验 PT────╀── ──PT 检验相关的标准 ─── ┃ ┃T610 范围 │SD-129 石油产品含硫量的标准试验方法┃ ┃T620 方法概述 │SD-808 含氯量的标准试验方法 ┃ ┃T630 总的要求 │SE-165 PT 的标准推荐方法 ┃ ┃T640 允许用的材料与技术 │ ┃ ┃T650 特殊要求 │ ┃ ┃T660 技术要求 │ ┃ ┃T670 迹像的评定 │ ┃ ┃T680 非常温下的 PT 技术的鉴定 │ ┃ ┃ │ ┨ ┃ 磁粉检验 ───── ──┼── MT 检验相关的标准 ─────┃ ┃T710 范围 ┽SA-275 钢锻件 MT 方法 ┃ ┃T720 方法概述 │SE-709 MT 标准推荐方法 ┃ ┃T730 总的要求 │ ┃ ┃T740 允许用的材料与技术 │ ┃ ┃T750 特殊要求 │ ┃ ┃T760 技术要求 │ ┃ ┃T770 迹像的评定 │ ┃ ┃T780 设备的校正 │ ┃ ┃ │ ┃ ┃ ── 管道的涡流检验 ───┽─── ET 检验相关的标准 ── ┃ ┃T810 范围 │SE-215 铝合金管材 ET 设备标定的推荐 ┃ ┃T820 总则 │ 方法 ┃ ┃T830 方法概述 │SA-243 铜与铜合金管材 ET 方法 ┃ ┃T840 参考试样 │SE-309 钢管 ET 推荐操纵方法 ┃ ┃T850 设备的鉴定 │SE-426 奥氏体不锈钢管 ET 推荐方法 ┃ ┃T860 验收要求 │SE-571 镍与镍合金管 ET 推荐方法 ┃ ┃T870 检验规程要求 │ ┃ ┃附录 I 蒸汽发生器传热管的 ET │ ┃ ┃ 目视检验 ──── ┃T-910 适用范围 ┃T920 总则 ┃T940 检验报告 ┃ ┃ │ ┃ ┼─── 相关标准───────── ┃ │ ┃ │SE-432 泄漏试验方法的推荐指导标准 ┃ ┃T930 书面检验规程 ───┬ VT 相关标准 ─────── ┃ │SD-2563 玻璃增强层压材料及其制件中 ┃ │ ┃

│ 目视缺陷分类标准 ┃ │ ┃

┃ 泄漏试验 ─────── ┃T1000 引言

┃T1010 适用范围 ┃T1020 一般要求 ┃T1030 校准要求 ┃T1040 试验 ┃T1050 评定 ┃T1070 报告 ┃非规定性附录 A

│SE-479 泄漏试验技术的推荐指导文件 ┃ │ ┃ │ ┃

│ ┃ │ ┃ │ ┃ │ ┃ │ ┃ │ ┃

┃T1060 文件制定 ┃规定性附录 I-- VI

┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 6 小结 - 压水堆主管道焊接过程中 ASME 规范的运用 在扼要的介绍了 ASME-III 核动力装置规范的基础上, 以不锈钢主管道焊接为例, 如何运用 ASME 规范及其相关(支承)标准, 由于缺乏相关的规格书, 仅反映了个人的认识。 ┏━┯━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━┓ ┃No│作 业 名 称 │ 引 用 ASME 标 准 │ ASME 的 支 承 标 准 ┃ ┣━┿━━━━━━━━┿━━━━━━━━━━━┿━━━━━━━━━━━┫ ┃1 │材料验收 │ │ ┃ ┃-1│主管道材料鉴定 │NCA3867.4, NCA3867.5 │ ┃ ┃ │试验报告核对 │ │ ┃ ┃-2│材料标识核对 │NCA3866.6, NB4122.1 │ ┃ ┃ │(和上述的报告的 │ │ ┃ ┃ │一致) │ │ ┃ ┃-3│试板的验收 │NCA3867.4, NCA3867.5 │ ┃ ┃ │(核对试板取自主 │ │ ┃ ┃ │ 管道) │NCA3866.6, NB4122.1 │ ┃ ┃-4│尺寸检查 │按图 │ ┃ ┃-5│全面 UT 探查(如需)│-V T-500 章, SA-388 │ASTM E317,E428,ANSIB46┃ ┃-6│表面检查(VT 目检)│-V T-900 章, │ASTM SD2563 ┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┃2 │材料的复验(试板)(如需要时) │ ┃ ┃-1│取试样 │ │ ┃ ┃-2│化学成分复核 │NB2432.1, 2432.2(a)-2 │ ┃ ┃-3│拉力性能复验 │ │ ┃ ┃-4│冲击性能复验 │NB2332 │ ┃ ┃-5│δ 铁素体含量 │NB2433.1, 2433.2 │AWS-A4.2-74 磁性测量 ┃ ┃-6│晶间腐蚀试验 │ │ASTM ┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┃3 │焊材验收(手工电 │ │ ┃ ┃ │焊条) │ │ ┃ ┃-1│焊试样 │ │ ┃ ┃-2│化学成分复核 │NB2432.1, 2432.2(a)-2 │ ┃ ┃-3│拉力性能复验 │ │ ┃ ┃-4│冲击性能复验 │NB2332 │ ┃

┃-5│δ 铁素体含量 │NB2433.1, 2433.2 │AWS-A4.2-74 磁性测量 ┃ ┃-6│晶间腐蚀试验 │ │ ┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┃4 │装配后尺寸检验 │NB4233(a) 和图纸 │ ┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┃5 │先决条件验证 │ │ ┃ ┃-1│焊接工艺评定 │-IX 卷 WQ- │ ┃ ┃-2│焊工评定 │-IX 卷 QW-201,NB4358.1│ ┃6 │试板焊接 │NB4334 │ ┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┃7 │试样制备 ┃8 │试验 │NB4334.1 与 4334.2 │ ┃ │ │ ┃ ┃-2│冲击试验 │NB2330 , 4334 和 4335 │ ┃ ┃ │ │NB2332 │ ┃ ┃-3│δ 铁素体含量 │NB2433 │ ┃ ┃-1│焊接工艺评定 │-IX 卷 WQ- │ ┃ ┃-2│焊工评定 │-IX 卷 QW-201,NB4358.1│ ┃6 │试板焊接 │NB4334 │ ┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┃7 │试样制备 ┃8 │试验 │NB4334.1 与 4334.2 │ ┃ │ │ ┃ ┃-2│冲击试验 │NB2330 , 4334 和 4335 │ ┃ ┃ │ │NB2332 │ ┃ ┃-3│δ 铁素体含量 │NB2433 │-IX 卷 QW-201,NB4358.1┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┃-1│拉力试验 │ │ ┃ ┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨ ┃-1│拉力试验 │ │ ┃ ┃ ┠─┼────────┼───────────┼───────────┨


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