ASME核规范简介

ASME核规范简介
1、ASME规范的发展历史
在19世纪蒸汽机发明引起工业革命，大量蒸汽压力锅炉制造和应用，特别应用在机车、轮船和工厂中。

在美国发生锅炉爆炸事故，造成人员死亡，机组破坏。

1865年4月27日在密西西比河上的Sultana号轮船发生火管锅炉爆炸，1500名乘客死亡，船起火沉没。

1894年10月11日，在宾夕法尼亚州的Shamokin一座煤矿中36座火管锅炉中有27台发生连锁反应而爆炸。

1906年12月6日马萨诸塞州的Lynn市另一家制鞋厂同样发生类似事故。

为此，马州和俄州相继在1907年8月30日和1911年10月24日通过锅炉的设计和建造规程。

1911年，ASME主席E·D·Meier上校首先发起成立一个“锅炉与压力容器委员会”，着手制订各州能接受的“锅炉与压力容器设计规程”。

1915年2月13日颁布第一部ASME规范《固定式锅炉建造规程和许用工作压力》（1914年版），由ASME锅炉规范委员会执行。

以后又增加了其它卷，陆续合并和删去一些卷。

ASME锅炉和压力容器委员会相继成立一系列分委员会。

ASME锅炉和压力容器规范每隔3年讨论、修改和出版。

ASME核动力分委员会成立于1961年，核动力装置规范1963年第一版。

2、ASME规范内容简介
第I卷动力锅炉建造规则（1915年第一版）
第II卷材料（1924年第一版）
A篇－－铁基材料标准
B篇－－非铁基材料标准
C篇－－焊条、焊丝及填充金属材料标准
D篇－－特性
第Ⅲ卷核动力装置（1963年第1版）
NCA分卷第一册及第二册总要求
第一册（1971年第一版）
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
NF分卷－设备支承件 NG分卷－堆芯支承件
NH分卷－高温1级设备
第二册（1975年第一版）
混凝土反应堆容器与安全壳规范
第三册（1995年第一版）
废燃料和高放射性材料与废料的贮存和运输包装用安全容器系统第Ⅴ卷无损检验（1971年第一版）
第Ⅺ卷核动力装置设备在役检验规则（1970年第一版）
第Ⅲ卷核动力装置规范主要内容
•每个分卷内容包括：
1000引言
2000材料－材料和焊接材料的技术条件、试验、检
验、质保等要求
3000设计－容器、泵壳、管道、阀门等设计、分析
要求
4000制造和安装－装配、焊接、热处理、机械接头
等要求
5000检验－焊缝检验和验收标准及最终检验要求
6000试验－压力试验要求
7000超压保护－超压保护装置要求
8000铭牌、打印及记录
•附录包括规定性与非规定性附录
第Ⅱ卷材料篇内容包括
•材料的技术条件
•第Ⅲ卷中材料许用应力、材料性能表
第Ⅴ卷无损检验内容包括
材料、焊缝的无损检验方法、要求与验收条件
第Ⅺ卷核动力装置设备在役检验规程内容包括
1、2、3级设备与支承、构筑物等在役检验、范围和方法
检查计划（寿期内的检查间隔）
缺陷的验收准则
纠正措施－修理、更换与分析
ASME核电厂运行和维修(OM)规范简述
ASME核电厂运行和维修规范发展历史
ASME核电厂运行和维修委员会成立于1975年。

宗旨为《发展、修正和维持应力于核电厂安全、可靠的运行与维修的规范、标准和导则》。

1975－1990年不定期出版12篇OM规范和标准。

1990年正式定期出版规范每隔三年出版一次，标准和导则每隔二年出版一次。

OM的规范主要范围包括
规范：
ISTA分卷通用要求
ISTB分卷泵的在役试验
ISTC分卷阀门的在役试验
ISTD分卷动力约束件（阻尼器）的役前和在役试验
标准：
第2篇闭冷系统性能试验
第3篇管系振动试验
第8篇电动阀试验
第12篇松动件监测
第13篇电动释放阀定期试验和监测
第15篇应急堆芯冷却系统性能试验（压水堆）
第16篇柴油机在役试验和维修
第20篇应急堆芯冷却系统性能试验（沸水堆）
第21篇热交换器的在役性能试验
第26篇反应堆冷却系统RTDS热标定
导则：
第5篇吊篮支承轴向予紧力的在役监测
第7篇管道热膨胀试验
第11篇热交换器的振动试验和评定
第14篇旋转设备的振动监测
第17篇仪用压空系统性能试验
第19篇气动和液压阀门试验
第23篇堆内构件在役监测
第24篇反应堆冷却和再循环泵的振动监测
3、ASME－Ⅲ－NB分卷的主要内容（NC、ND分册内容相仿）
（1）ASME－Ⅲ－NB 2000材料：
母材及焊缝材料应测定其化学成份和机械性能（бb、бs、ф和δ）。

对名义壁厚大于16mm的管道、泵和阀门和名义通径大于25mm的螺拴连接材料应测定
C v 值。

验收准则在本篇中规定。

C
v
值测定的试验温度必须低于或等于最低使用温
度。

而最低使用温度限制在不低于材料的RT
NDT
+55℃。

应避免碳钢和放射性物质接触，在包容放射性流体的系统中采用有机材料，应具有耐辐照性能。

对于不锈钢材料应测定其抗晶间腐蚀的能力，应控制δ铁素体的含量。

δ铁素体最低含量在NB－2433中规定。

（在RCC-M中，增加了高温拉伸和高温保载性能的内容）（2）ASME－Ⅲ－NB 3000设计
在ASME－Ⅲ－NB 3000“设计”一节中，对应力分析作了详细说明：
1）把设备的运行状态分为四类工况，即正常工况、异常工况、紧急工况和事故工况。

2）把载荷分为正常运行中产生的，如自重、内压、温度、接管载荷；还有事故工况下的偶然载荷，如地震，设计基准事故中的LOCA、MSLB载荷等。

3）把应力进行分类。

将应力分为一次应力、二次应力和峰值应力三类。

一次应力：仅有机械载荷产生
二次应力：由温度载荷和结构不连续产生
峰值应力：由于局部应力集中（如开口）产生
一次应力中，又分：
总体薄膜应力P m：是整体截面上的平均一次应力
局部薄膜应力P L：考虑不连续的局部整体截面的平均一次应力
弯曲应力P b：与整体截面形心的距离成正比的一次应力分量
二次应力Q：温度载荷引起或自由端受约束，或结构不连续处，或材料不连续处引起不同热膨胀的自限性应力
峰值应力F：由应力集中（开孔）所产生的应力
4）各工况的载荷组合和应力限值是不同的。

正常工况下仅有一次应力的限制，一次薄膜应力强度的许用值定为S m；一次薄膜应力加一次弯曲应力强度的许用值定义为1.5S m。

异常工况应力极限是根据一次应力＋二次应力来确定的，其应力许用值为3S m。

事故工况下应力也仅由一次应力决定，以弹性分析为基础，对总体一次薄膜应力的许用值为2.4S m，对一次薄膜加弯曲应力则为3.6S m。

在ASME－Ⅲ－NB（或NC、ND）为保证1级（或2级、3级）承压部件在各类工况下的完整性要求，各类工况的载荷组合和应力限值如下表。

1级部件的应力限值一览表
注1：括弧表示应力组合后的应力强度，下标r表示最大范围。

注2：S y取试验温度对应值。

2，3级部件的应力限值一览表：
σm为薄膜应力
σL为局部薄膜应力
σb为弯曲应力
S为ASME-III-附录中表I-7.0和I-8.0给出许用应力。

（3）NB－4000制造和安装
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••••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│4/评定规定∶【IX卷焊接评定】相••••4350 管子与管板焊接的特殊评定│5/评定试验(特别是冲击)规定同••••4360 焊接密封评定要求────┘6/管子/管板焊接特殊规定──┘••••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├─＞通则
••••4720 法兰连接│ •• ••••4730 电气与机械贯穿件──┘
（4）NB－5000 检验（Ⅴ卷无损检验）
5000 检验────＞-【Ｖ卷无损检验】
•• 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 -- RT + PT(MT)在HIZ •••5220 容器B类焊缝 -- RT + PT(MT)在HIZ（即焊缝每边至少15mm范围内）
•••5230 容器C类焊缝 -- RT + PT(MT)在HIZ（即焊缝每边至少15mm范围内）
•••5240 容器D类焊缝 -- RT + PT(MT)在HIZ（即焊缝每边至少15mm范围内）
•••5300 合格标准
体积检验（RT与UT）的合格判据相同
表面检验（PT与MT）的合格判据相同
具体判据如下：
（1）PT与RT
NB－5353 合格标准
（a）只有主要尺寸大于1.5mm的显示图象认为是相关显示图象。

（b）除本分卷另有规定外，下列相关显示图象均为不合格：
（1）任何裂纹或线型显示图象；
（2）尺寸大于4.7mm的圆形显示图象；
（3）在一条直线上有四个以上的圆形显示图象，其边缘相距小于或等于1.5mm；
（4）在显示图象密集部位的任意面积为3800mm2（其最大尺寸不大于150mm）的区域内有十个以上的圆形显示图象。

对于管道、阀门和泵的焊接接头（NB－5222）
（a）对接接头必须进行射线检验（RT）
（b）角焊缝与局部焊透焊缝必须用液体渗透（PT）或磁粉（MT）检验。

（2）RT与UT
NB－5330超声检验合格标准如下：
对于反射波比基准波大于20％的所有显示必须扩大探测范围，以便操作者能确定所有这些反射物的形状、性质和位置，并根据下列（a）和（b）项的合格判废标准来判定。

（a）波幅超过基准波，且缺陷长度超过下列规定的不连续缺陷：
（1）厚度小于和等于19mm时，缺陷长度为6.3mm；
（2）厚度由19mm到57mm时，缺陷长度为t/3；
（3）厚度大于57mm时，缺陷长度为19mm。

此处t为被检验焊缝的厚度，如果焊缝是由两个不同厚度的部件焊接而成，则t为较薄部件的厚度。

（b）如果连续缺陷被判断为裂纹、未融合或未焊透，则不论不连续缺陷或信号波幅的大小，均为不合格。

NB－6000试验
6000 试验
•••••••6100 通则────────────┐- 压力试验的先决条件•••••••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──>压力不低于设计压力的1.25倍•••••••6300 气压试验
•••••••6310 气压试验规程──>应逐渐升压，系统压力逐渐增加到1/2试验压力，然后按1/10试验压力逐渐升压到试验压力。

•••••••6320 气压试验压力要求──>压力不低于设计压力的1.2倍•••••••6400 试验压力表
NB－7000 超压保护
超压保护要求在设计时，在异常工况下，保证系统任何设备压力不大于设计压力的110％。

一个系统的超压保护至少需要采用两个压力释放装置。

每个容量不少于50％，开启压力不超过整定压力的3％。