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      3.4在制造、安裝及檢驗方面的要求對比

     俄、美兩個規(guī)范體系在核電閥門的制造、安裝要求上基本上是相當?shù)?，但在檢驗要求上差異較大，如：ott-87對于閥門零、部件的制造從表面粗糙度、加工硬度及檢驗等方面規(guī)定了具體的要求。俄規(guī)范在某些范圍較為嚴格，例如：在核電站閥門的零件制造半成品的檢驗范圍方面，在ott中對1a、2b級閥門的要求沒有區(qū)分（與3c級有區(qū)別），而按照asme規(guī)范，對于核電站1、2級閥門的零件制造半成品的檢驗范圍方面有顯著差異。

     在不同公稱通徑閥門的要求上，兩個規(guī)范系列也有極大的分別，即根據(jù)asme規(guī)范對于dn≤50閥門的無損檢驗沒有要求，對于50mm<dn<100mm的檢驗范圍較低，例如dn≤100的鑄錠不經(jīng)過x射線檢查（焊接端除外），鍛件（模鍛件）不進行超聲波檢驗，而且asme規(guī)范對入口接管名義管徑等于或小于100mm的閥門上的硬質(zhì)合金表面堆焊層不要求進行液體滲透檢驗。而ott-87對于不同公稱通徑閥門的檢驗范圍沒有區(qū)別，且無損檢驗范圍要求多于asme規(guī)范。在ott-87中實際上所有級別閥門的零件都進行各種檢驗，還設置了asme規(guī)范中缺少的一些檢驗程序，例如奧氏體鋼零件的鐵素體含量的檢驗。

     按照ott-87，所有級別閥門的主緊固件的檢驗范圍都相當廣泛，而asme規(guī)范，對小于25mm的緊固件零件除目視檢查外都不檢驗。按照俄羅斯標準文件，對緊固件的要求在規(guī)范γoct23304和γoct20700中有規(guī)定，與asme規(guī)范規(guī)定的檢驗程序（超聲波檢驗、液體滲透檢驗或磁粉檢驗）一樣，規(guī)范γoct23304不僅要求對緊固件半成品進行超聲波檢驗，而且還要求asme規(guī)范中缺少的一系列檢驗程序；如光譜儀檢驗、脆性轉(zhuǎn)變溫度的確定、脫碳層深度檢驗等等。

     ott-87在附錄12對堆焊硬質(zhì)合金的密封表面質(zhì)量提出了很嚴格的要求，在ott-87的12.2條中詳細說明了毛細檢驗時不允許的堆焊缺陷。

     錘擊在一般工程中被廣泛用于減少焊接變形，但是由于錘擊會帶來冷作硬化，影響焊縫金屬的力學性能，所以在重要工程中應加以限制。在asmeiii中對錘擊作出了明確的限制規(guī)定，但俄規(guī)范沒有提及這方面的要求。

     3.5 在閥門出廠試驗和鑒定試驗方面的要求對比

     3.5.1關于出廠試驗

     ott-87在11.6條中規(guī)定了閥門的移交驗收試驗（相當于出廠試驗），在移交驗收試驗中，每件閥門產(chǎn)品應由制造廠進行外觀檢查并經(jīng)受以下試驗：

     （1）介質(zhì)壓力下閥門零件和焊縫的強度和氣密性試驗；
     （2）行程上的工作能力和平穩(wěn)性試驗；
     （3）閥瓣、閥桿上的密封（如果試驗之后不替換密封）、閥體-閥蓋接合面、上部密封的密封性試驗（對于從填料函空間可控泄漏的閥門）以及其它密封性試驗；
     （4）相對外部介質(zhì)的真空氣密性試驗（對于工作壓力<0.1 mpa的閥門和波紋管閥門）。

     而美標準ansi b16.34在第7節(jié)中規(guī)定了殼體試驗和閥門密封試驗要求，并在asmeiiinb6000中規(guī)定了水壓試驗要求，兩個規(guī)范體系關于閥門出廠試驗的要求基本類似，有以下幾點差異：

     （1）俄規(guī)定用壓力進行的強度和密封性水壓試驗，應不低于“008設置及安全運行規(guī)范"5.2.1條規(guī)定的要求，水壓試驗壓力應不低于以下公式所確定的值：

     p_h=k_hp[δ]^th/[δ]^t（下限）

     在上列公式中，閥門k=1.25；p為工廠試驗時的設計壓力或安裝后運行過程中試驗時的工作壓力：[δ]^th是殼體零件水壓試驗溫度th下的額定許用應力；[δ]^t是閥門殼體零件設計溫度t下的額定許用應力。

     而美asmeⅲnb6220要求水壓試驗壓力值不低于1.25倍設備設計壓力。由于一般情況下[δ]^th>[δ]^t，顯然俄水壓試驗壓力低限高于美標準。

     關于水壓試驗溫度，asmeⅲ nb6212建議水壓試驗溫度取在脆性破壞zui小可能發(fā)生的溫度，按美標準ansisp-61，b16.34水壓試驗溫度應不高于125℉（52℃）。

     按俄“008設置及安全運行規(guī)范"，不銹鋼閥門的水壓試驗溫度應不低于5℃，其中包括對材料屈服極限小于295mpa、壁厚不大于25mm的碳鋼閥門和材料屈服極限小于590mpa、壁厚不大于16mm的碳鋼閥門。對于其它碳鋼閥門，水壓試驗溫度應高于脆性轉(zhuǎn)變溫度（t_k0），t_k0的數(shù)值應在設計文件中規(guī)定并在制造中驗證，也可以按“002強度計算規(guī)范"給定的方法確定。美國標準沒有明確水壓試驗的溫度低限，只規(guī)定了高限125℉（52℃）；俄規(guī)范根據(jù)材料性能確定水壓試驗溫度低限，比較符合閥門的使用條件；

      （2）閥瓣的密封性按照美國標準sp-61，試驗用水在閥瓣壓差為2.2~2.5p（壓力等級）時進行，并按補充要求620kpa的空氣進行。試驗時的zui大允許泄漏為：

      ①在額定直徑的每一英寸水為 10cm³/h；
      ②在額定直徑的每一英寸空氣為2.83×10³cm³/h。

     在俄羅斯試驗閥座的密封性按標準γoct9544指導進行。按其要求一般來說，dn≤300的所有閥門（滿足俄“008設置及安全運行規(guī)范"）應為“b"級密封；dn>300的閥門為“c"級密封。按這樣的標準，對dn在300以下閥門的密封性，用水試驗時比美標準sp-61高10倍，用空氣試驗時高100倍；而對dn大于300的閥門，用水試驗的密封要求高4倍，用空氣高10倍^[6]；

     （3）關于真空氣密性試驗，美國標準文件沒有明確類似試驗。

     按照俄羅斯標準（ott-8712.3.13），用于氣體介質(zhì)工作的閥門，應在裝配時用空氣在工作壓力下對零件、焊縫和連接處的密封性進行額外試驗。產(chǎn)品在壓力下的持續(xù)時間dn小于（包括）100mm應不少于2min；dn從100mm~300mm的不少于3min；dn大于300mm的不少于5min。

     除此以外，閥桿采用波紋管密封的所有閥門進行連接處密封性（真空密封性）和材料相對外部介質(zhì)的密封性檢驗。

      3.5.2關于閥門的鑒定試驗

     美標準ansib16.41詳細規(guī)定了核電廠動力操作能動閥門裝置的功能鑒定要求，包括樣機閥門的鑒定試驗內(nèi)容和試驗樣機的選擇原則。而俄羅斯沒有這樣的標準文件，僅在ott-8711.5條中對樣機閥門規(guī)定按γoct15.001-88經(jīng)受驗收試驗（類似鑒定試驗），并對在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或制造工藝過程改變，而且這些改變會影響產(chǎn)品的工藝性能時，要求進行型式試驗，但沒有規(guī)定型式試驗的具體內(nèi)容。通過與俄閥門專家多次交流有關試驗方面的問題，了解到俄對于包括樣機閥門的驗收試驗、制造過程中閥門的定期試驗和型式試驗在內(nèi)的要求大都在閥門技術(shù)條件和試驗大綱中提交。

     在美標準ansib16.41附錄j中，規(guī)定了用于樣機閥門的選擇方法和試驗結(jié)論可延伸的產(chǎn)品，其中包括閥門的公稱通徑dn，應在公稱通徑為樣機閥門的0.5倍到2.0倍延伸，而公稱壓力為0.9倍到2.0倍的范圍內(nèi)延伸試驗結(jié)論。

     俄羅斯沒有選擇樣機閥門方法的指導文件，但必須遵守“樣機閥門試驗大綱"。此大綱由專門機構(gòu)批準，機構(gòu)代表是進行試驗委員會的組成部分，委員會主席總是由業(yè)主代表擔任。在“樣機閥門試驗大綱"中確定樣機閥門、對樣機閥門進行的試驗和試驗結(jié)論延伸到其它產(chǎn)品的方法。文獻^[6]中指出，俄通常有以下指導觀點：試驗結(jié)論只能延伸到同一系列壓力、結(jié)構(gòu)上類似的產(chǎn)品，以及同一通徑不同公稱直徑的閥門，例如對于dn25mm的閥門的試驗結(jié)論可延伸到通徑相同的dn20和32mm；dn50mm的閥門延伸到通徑相同的dn40和dn65mm等。

     在俄標準中沒有明確規(guī)定試驗閥門結(jié)論延伸的觀點，而美標準則詳細具體，易于操作執(zhí)行。

     3.5.3 關于抗震試驗

     參考文獻^[6]中俄閥門專家闡明，確定產(chǎn)品自振頻率的試驗，俄羅斯標準pд2.6-07-28與美國標準ansib16.41的要求類似，區(qū)別在于按俄羅斯標準，產(chǎn)品自振頻率不僅在閥門中充入介質(zhì)時來確定，還應在沒有介質(zhì)時確定，在確定共振頻率時也是如此。按美國標準，共振的特征被認為是閥門（執(zhí)行機構(gòu)）中頻率增加為激振頻率的3倍（在臺架平臺上），而俄羅斯標準為2倍或更高。

     根據(jù)ott-87，閥門的抗震通過計算和試驗的方法確定（ott-87 7.6條），而工作能力（抗震性）只能用試驗方法。

     在美ansib16.41中闡述了自振頻率≥33hz的核電站閥門的試驗方法，推薦在靜態(tài)并在電動執(zhí)行機構(gòu)支架區(qū)域附加一個荷載進行試驗，這個荷載可在更小的硬性平面處引起zui大的彎曲應力。

     自振頻率低于33hz的閥門的抗震試驗規(guī)定按標準ieee.382進行。在臺架上固定被試驗的產(chǎn)品，在三維垂直平面上建立從2~35hz的激振，掃描速度不超過1min1個倍頻程，這樣平面的zui小激振不高于標準ieee-382圖6中規(guī)定的m水平的2/3。

      在ott-877.6條和pд26-07-28中規(guī)定這個值約為30m/s²。

     在一個周期的每一個共振頻率上，諧波（正弦波）作用的時間為：按標準ieee-382為15s；按pд26-07-28為20s。

     可以這樣認為，俄、美兩國標準在閥門抗震試驗方面沒有大的差異^[6]。

     4 結(jié)論和建議

     通過以上對比論述可見，俄2級閥門的規(guī)范要求在許多方面與asme1級閥門的規(guī)范要求還是相當?shù)模械纳踔羾烙赼sme規(guī)范要求。如與一回路冷卻劑接觸閥門部件的鈷含量限制、閥門可靠性指標、零件制造半成品的無損檢驗范圍方面以及真空氣密性試驗等。但asme規(guī)范對1級閥門的要求也有優(yōu)于或嚴于俄規(guī)范的地方，如安全閥的啟閉整定壓力、安全閥整定壓力的正負容差范圍、閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的鑒定要求、閥門的鑒定試驗等。

     顯然，俄、美兩個規(guī)范體系的要求各有高低，在核電閥門的材料、設計、制造、安裝、檢驗及試驗方面的技術(shù)要求存在不少差異。因此，俄羅斯的“俄2級閥門與asme1級閥門等同"的結(jié)論不能成立，不能根據(jù)此結(jié)論將俄2級閥門全部提高到asme1級閥門來操作，應根據(jù)實際設計情況，具體分析控制是否有必要提高閥門級別，以保證采購閥門的合理性和經(jīng)濟性。

     對于未來與俄羅斯合作的核領域項目，若采用以俄規(guī)范為主、西方采購設備的方式，則應參考前述俄2級閥門和asme1級閥門的主要技術(shù)要求差異和俄、美規(guī)范體系的異同分析，建議在設備技術(shù)規(guī)格書中重點關注或補充以下幾方面內(nèi)容。

     4.1 與一回路冷卻劑接觸的設備材料中鈷含量的限制

     由于co在中子輻照后形成半衰期很長的放射性核素⁵⁸co（半衰期72天）和⁶⁰co（半衰期5.2年），尤其是當它們從材料中釋放出來，沉積到堆外的回路部件上，給檢修時的操作帶來麻煩，所以對與一回路冷卻劑接觸的設備材料應嚴格控制鈷含量。俄ott-87規(guī)定“在部件與一回路冷卻劑接觸面積大于0.01m²的不銹鋼閥門中，限制鈷含量為0.2%"是很嚴格的，建議設計采用俄規(guī)范要求或盡量使用無鈷材料。

     4.2 電氣部件的鑒定分類和防護等級要求

     美標準ieee-382、法國rcc-e標準及我國ej/t1022.11-96標準，對閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的鑒定和防護劃分為k₁、k₂、k₃三種，要求電氣元件應承受輻照老化、熱老化、濕熱老化等條件考驗，高于俄規(guī)范ip55、ip44的等級要求，建議對設備的電氣部件參照美ieee系列標準進行鑒定和防護。

     4.3 部件的無損檢驗范圍和要求

     由于asme規(guī)范對于dn≤50mm閥門和管道的無損檢驗沒有要求，對小于25mm的緊固件零件除目視檢查外都不檢驗，對入口接管名義管徑等于或小于100mm的閥門上的硬質(zhì)合金表面堆焊層，不進行液體滲透檢驗。而俄規(guī)范檢驗范圍廣泛且設置了as規(guī)范中缺少的一些檢驗程序，例如奧氏體鋼零件的鐵素體含量的檢驗、光譜儀檢驗、脫碳層深度檢驗等，所以在設備規(guī)格書中應根據(jù)具體情況補充考慮這些檢驗要求。

     4.4安全閥整定值和整定壓力容差

     從前述3.3節(jié)第（1）條對比來看，美asme規(guī)范對被保護的設備和管道，安全閥開啟整定值按不超過110%設計壓力考慮，而俄規(guī)范按不超過115%設計壓力考慮，這與它們自身的強度計算規(guī)范是一致的，都是可以接受的。但對于被保護的設備和管道系統(tǒng)，建議安全閥開啟整定值取用不超過110%設計壓力為好。另外對安全閥整定壓力的正負容差，建議取用美標準要求，zui大范圍為3%。

      參考文獻

      [1]文中第2節(jié)所列各種規(guī)范
      [2] 張中岳，鮑養(yǎng)民，黃經(jīng)紹《核動力裝置設備和管道強度計算規(guī)范》評價1997年l0月
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      [4] 陳志奇，王紅玉，蔡景濂，倪純?nèi)识砹_斯法規(guī)標準專題評價報告，《安全分級》 1997年l0月
      [5] 劉純一，王紅玉，王曉江俄羅斯法規(guī)標準評價報告，《核電廠設備和管道的閥門通用技術(shù)要求》otf•87評價 1997年l0月
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