論述了核電閥門設(shè)計(jì)規(guī)范ASME Ⅲ和RCC- M 在材料、應(yīng)力計(jì)算、抗震分析、許用應(yīng)力選取和無損檢測(cè)等方面的異同點(diǎn), 分析了OTT - 87規(guī)范的主要特點(diǎn)。

1、概述

　　中國(guó)核電建設(shè)已經(jīng)走過了20余年, 先后通過自行設(shè)計(jì)開發(fā)和引進(jìn)國(guó)外技術(shù)等多種方式建造了秦山一期、大亞灣、秦山二期、嶺澳一期、秦山三期和田灣等核電站。這些核電站采用了美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯和加拿大等國(guó)家的核電規(guī)范。本文主要對(duì)核電閥門設(shè)計(jì)中應(yīng)用的美、法和俄核電規(guī)范異同點(diǎn)進(jìn)行比較和分析。本文討論的規(guī)范及版本號(hào)為美國(guó)鍋爐和壓力容器規(guī)范第Ⅲ卷———ASME Ⅲ - 2004(簡(jiǎn)稱ASME Ⅲ, 下同) 、法國(guó)壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)———RCC - M 2000版+ 2002補(bǔ)遺(簡(jiǎn)稱RCC - M, 下同) 和俄羅斯核電閥門設(shè)計(jì)制造規(guī)范———OTT - 87 (簡(jiǎn)稱OTT - 87, 下同) 。

2、規(guī)范等級(jí)

　　ASME Ⅲ核動(dòng)力裝置部分包含了核電閥門的設(shè)計(jì)規(guī)定, 其中NB - 3500、NC - 3500、ND - 3500規(guī)定了核電閥門的設(shè)計(jì)規(guī)范, NB、NC、ND 分卷分別針對(duì)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)設(shè)備。RCC - M是法國(guó)根據(jù)本國(guó)情況參考了ASME Ⅲ制訂的核電站設(shè)計(jì)規(guī)范, 其中B - 3500、C - 3500、D - 3500分別針對(duì)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)設(shè)備規(guī)定了核電閥門的設(shè)計(jì)規(guī)范。這里的一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)設(shè)備就是閥門設(shè)計(jì)制造中所稱的核一級(jí)、核二級(jí)和核三級(jí)閥門, 是相對(duì)于設(shè)計(jì)制造規(guī)范進(jìn)行的分類, 可稱為規(guī)范等級(jí)。

　　核電閥門的規(guī)范等級(jí)與安全等級(jí)是不同的概念。

　　美國(guó)核電閥門的安全分級(jí)按ANSI/ANS 5111 -83 (固定式壓水堆核電廠安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則) 分為安全1級(jí)、安全2級(jí)、安全3級(jí)和非安全級(jí), 電氣部件按IEEE - 308 - 1980 (核電廠1E級(jí)電力系統(tǒng)準(zhǔn)則) 分為1E級(jí)和非1E級(jí), 核電閥門的規(guī)范等級(jí)與安全分級(jí)相同。

　　法國(guó)核電閥門的安全分級(jí)按RCC - P (僅指RCC - M 2000及其補(bǔ)遺) 進(jìn)行, 規(guī)范等級(jí)根據(jù)安全等級(jí)、設(shè)計(jì)壓力等劃分了更細(xì)的等級(jí)(表1) 。

表1　RCC - M 閥門的分級(jí)

　　在O TT - 87 中閥門的分級(jí)是根據(jù)O ΠБ- 88的安全分級(jí)1、2、3、4級(jí)和008設(shè)置及安全運(yùn)行規(guī)范(簡(jiǎn)稱008, 下同) 中規(guī)定的質(zhì)量分級(jí)A、B、C類, 以及閥門的設(shè)計(jì)壓力、閥門所處位置是否導(dǎo)致運(yùn)行人員接觸有害介質(zhì)、以及安裝或運(yùn)行后維修的可接近性作為劃分原則確定的, 分為1A、2B Πa、2B Πb、2B Шa、2B Шb、2B Шc、3CШa、3CШb和3CШc等級(jí)別(表2) 。

表2　OTT - 87閥門的分級(jí)

　　俄標(biāo)“O ΠБ- 88”的安全1級(jí)部件, 是指在安全系統(tǒng)投入后其故障仍要導(dǎo)致燃料元件破損超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的部件。這樣, 按俄規(guī)范只有壓力容器和燃料組件為安全1級(jí), 按008分為A 類, 而包括反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主設(shè)備在內(nèi)的一些按美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)屬于安全1級(jí)、規(guī)范1級(jí)的設(shè)備, 按俄規(guī)范卻屬安全2級(jí)、質(zhì)量B 類, 這是俄和美、法規(guī)范體系在對(duì)核電設(shè)備分級(jí)上的最大差異。對(duì)于閥門, 按OΠБ- 88沒有安全1級(jí)閥門, 在俄核電站設(shè)計(jì)和建造中也沒有提高到1A 級(jí)閥門, 雖然在O TT - 87分有1A 級(jí)閥門, 但實(shí)際上2B 級(jí)閥門為其最高級(jí)別閥門。俄標(biāo)O ΠБ- 88和O TT - 87沒有將電氣部件單獨(dú)分級(jí), 而是隨同其機(jī)械部件的等級(jí)分為4級(jí), 這與美、法標(biāo)準(zhǔn)分為1E級(jí)和非1E級(jí)差異較大。