核電設備RCC-M校核標準概述

?
核電設備建造規范標準：

國際主要核電站規范標準體系：

?
ASME規范標準體系（美國）

?
RCC-M規范標準體系（法國）

?
KTA 規范標準體系（德國）

?
ГОСТ規范標準體系（俄國）

?
JIS 規范標準體系（日本）

?
CSA規范標準體系（加拿大）

?
RCC-M概述

RCC-M是由法國核島設備設計建造規則協會（AFCEN）以規范形式頒布的法國壓水堆核島機械設備設計和建造規則，是壓水堆核島設計和建造規則（RCC）整體中的一部分，主要用于安全級設備。

在我國采用RCC-M規范設計、建造、運行的壓水堆核電廠核島機械設備，除大亞灣、嶺澳一期核電廠外，還有我國自主設計、自主制造、自主安裝、自主運行的秦山第二期核電廠；擴建的秦山第二核電廠二期工程、嶺澳二期工程亦采用了RCC-M規范設計建造；遼寧紅沿河、廣東陽江、浙江方家山等核電廠核島機械設備設計建造也采用RCC-M規范；

?
RCC-M的結構

RCC-M分為5卷，其中第一卷為核島設備，第Ⅱ到第Ⅴ卷匯集了不同技術領域的相應規則：第Ⅱ卷為材料篇，匯集了零件和制品的采購技術規范；第Ⅲ卷為檢驗方法，規定了破壞性檢驗和無損檢驗的實施規則；第Ⅳ卷為焊接篇，規定了焊接操作及其評定規則；第Ⅴ卷為制造篇規定了焊接以外的制造操作規則。

不同設備（安全級）在設計或對設計進行校核時主要采用相應的RCC-M-Ⅰ的篇章：

（1）A篇匯集了應用本設計建造規則的通用要求；

（2）B、C、D篇分別適用于1、2、3級設備中的各種容器（各種容器、各種換熱器）、泵、閥門和管道；

（3）E篇適用于小型設備或部件；

（4）G篇適用于堆內構件；

（5）H篇適用于設備的各種等級的支承件；

（6）J篇適用于低壓或常壓的各類儲罐；

（7）Z篇中匯集了一些技術性附錄。

?
應力分析

在RCC-M中，對應力分析做了詳細說明，概括起來，主要是以下幾點：

（1）把設備的運行工況進行分類；對于1級設備，分為設計工況、正常工況、緊急工況和事故工況（另加試驗工況）；②對于2、3級設備分為設計工況、正常工況、異常工況、緊急工況、事故工況（外加試驗工況）。

（2）把載荷分為正常運行中產生的，如自重、內壓、溫度、接管載荷；還有事故工況下的偶然載荷，如地震。

（3）把應力進行分類；將應力分為一次應力、二次應力和峰值應力三類。一次應力中，又分：

總體薄膜應力Pm：是整體截面上的平均一次應力；

局部薄膜應力PL：考慮不連續的局部整體截面的平均一次應力；

彎曲應力Pb：與整體截面形心的距離成正比的一次應力分量。

（4）各工況的載荷組合和應力限制是不同的。

比如1級承壓設備在各類工況下適用的最低準則級別如下表所示：

表1-1 各類工況使用準則級別表

工況	載荷組合	適用的最低準則級別
設計工況	持續載荷（正常內壓+自重+接管載荷+液壓）的最大值	A級準則
正常工況	正常內壓+自重+接管載荷+液壓	O級準則
緊急工況	正常內壓+緊急載荷的增量+自重+異常工況接管載荷+液壓+OBE	C級準則
事故工況	正常內壓+大管破裂載荷的增量+自重+事故工況接管載荷+液壓+SSE	D級準則

?
分析方法

理論上有3種方法可供選擇：彈性分析法；彈塑性分析法；以及實驗應力分析法。RCC-M是基于線性彈性理論的方法。由彈性計算得到的應力組合來表達。在某些特殊情況下，為了確定在荷載組合作用下局部和整體變形，可以采用彈塑性分析方法。使用這個方法通常需要大量的計算。實驗方法是通過設備或其某些構件幾何相似的模型承受荷載的作用，以確定變形和應力，或求出與所研究的損壞有關的安全裕量。

?
強度理論

計算中，對1級設備采用第三強度理論，即計算最大剪應力。對2、3級設備采用第一強度理論，即計算最大主應力。

校核核電設備的關鍵步驟包含根據設備的技術特性確定設備應滿足的規范，即應力限制；確定結構所受的載荷。從而對設備進行力學分析與應力評定，驗證設計是否達到RCC-M規范的強度要求。