GB/T 15443-1995
基本信息
标准号:
GB/T 15443-1995
中文名称:压水堆压力容器选材原则与基本要求
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
发布日期:1995-01-12
实施日期:1995-10-01
出版语种:简体中文
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下载大小:574574
标准分类号
标准ICS号:能源和热传导工程>>核能工程>>27.120.20核电站、安全
中标分类号:能源、核技术>>核反应堆>>F69核反应堆与 核电厂核岛设备
关联标准
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:平装16开, 页数:19, 字数:38千字
标准价格:13.0 元
相关单位信息
首发日期:1995-01-12
复审日期:2004-10-14
起草单位:中国核动力研究设计院
归口单位:全国核能标准化技术委员会
发布部门:国家技术监督局
主管部门:中国核工业集团公司
标准简介
本标准规定了核电厂和核动力装置的压水反应堆压力容器选材原则和材料的基本要求。本标准适用于核电厂和核动力装置的压水反应堆压力容器选材、编制材料技术条件和材料生产的基本要求。其他水冷反应堆压力容器亦可参照使用。 GB/T 15443-1995 压水堆压力容器选材原则与基本要求 GB/T15443-1995 标准下载解压密码:www.bzxz.net
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中华人民共和国国家标准
GB/T15443-95
压水堆压力容器选材原则与基本要求Pressurized water reactor pressure vessel--The principleof selecting materials and the basicrequirements of the materials1995-01-12发布
国家技术监督局
1995-10-01实施
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中华人民共和国国家标准
压水堆压力容器选材原则与基本要求Pressurized water reactor pressure vesselThe principleof selecting materials and the basicrequirements of the materials主题内容与适用范围
GB/T15443—95
本标准规定了核电厂和核动力装置的压水反应堆压力容器(以下简称容器)选材原则和材料的基本要求。
本标准适用于核电厂和核动力装置的压水反应堆压力容器选材、编制材料技术条件和材料生产的基本要求。其他水冷反应堆压力容器亦可参照使用。引用标准
钢铁及合金化学分析方法
金属拉伸试验
金属管扩口试验方法
金属管弯曲试验方法
金属管卷边试验方法
金属管压扁试验方法
GB2106
GB2650
GB2651
GB2652
GB2653
GB3652
金属夏比(V型缺口)冲击试验方法焊接接头冲击试验方法
焊接接头拉伸试验方法
焊缝及熔敷金属拉伸试验方法
焊接接头弯曲压扁试验方法
金属管材高温拉伸试验方法
GB4334.5不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法GB4338
GB6394
GB6399
GB6803
GB10561
3术语
金属高温拉伸试验方法
金属平均晶粒度测定方法
金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法钢中非金属夹杂物显微评定法
3.1辐照脆化效应irradiationembrittlementeffect中子辐照使材料强度升高,塑、韧性降低的脆化现象。3.2侧膨胀(LE)lateralexpansion国家技术监督局1995-01-12批准1995-10-01实施
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GB/T15443—95
夏比V型缺口冲击试样冲断后断口处受冲击面两侧金属横向最大膨胀量之和。3.3Cy曲线Cycurve
夏比V型缺口冲岳试样冲断吸收能或侧膨胀量相对温度变化的曲线。3.4上平台能量(OsE)upper-ghelf-energy夏比V型缺凸冲击试样冲断吸收能随温度变化的曲线的上平台对应的冲断吸收能。3.5参考温度(RTnor)referencetemperature:按附录A(补充件的程序测定的铁紫体材科的参考无塑性转变温度:3.6修正参考温度(ART)adjdsted reference teiperature考虑到辐照脆化效应而经修正后的参考温度,即RTnor加上辐照后材料的v曲线相对未辐照材料的Cv曲线的温度位移量,此温度位移量按681吸收能或0.9mm侧膨胀量对应的温度位移来确定,取其中的较大者。·:.
3.7反应堆容器环带区beltline regionofreactorivessel正对反应堆燃料元件组件有效高度的容器壳体区域(包括焊缝及焊接热影响区),以及在反应堆容器使用寿期末,参考温度的修正量预计要超过28c的容器壳体区域。3.8主加工方向·directionofmajorworking:材料制造过程中金属变形的最天延神方向。4选材原则
压水反应堆压力容器设计选材应充分考虑容器的功能、工作条件,结构和制造工艺特点、安全性要求以及容器大型化带来的冶金尺寸效应,遵循下述选材原则:a.
匹配性;
容器材料应具有优良的治金质量,即要求材料具有足够高的纯净度、致密度和均匀性;容器材料应具有适当的强度,足够高的塑韧性,尤其对脆性断裂问题要重点加以考虑;容器材料应具有低的中子辐照脆化敏感性;容器材料应具有低的时效脆化敏感性,容器的材料应具有优良的焊接性和冷热加性能,选用焊接材料应使焊缝熔敷金属与母材强度和塑韧性相适应,容器涉及的材料品种较多,设计选材时应综合考虑材料之间物理、化学和力学性能的相容性和容器大型化会费来成分偏析加重和性能均勾性降低等冶金尺廿效应。容器选材时应考虑材料h.
对大型化生产的适应性;
1.与反应堆冷却剂接触的容器材料应其有优良的抗腐蚀性能:j。应优先选用具有使用经验、成熟的材料,新材料的选用应十分慎重,必须对其性能进行全面严格的鉴定;
k.在满足上述各原则的基础上,应选用经济性好的材料。5容器材料的基本要求
5.1材料鉴定
首次用于制造容器的结构材料和爆按材料应根据使用及工艺要求对其性能进行全面严格的鉴定,鉴定应包括断裂力学性能和低循环疲劳性能鉴定其要求见附录C(参考件)和附录D(参考件)。这种鉴定应由国家或主管部门组织进行并以文件形式提供鉴定认可的充分依据。5.2化学成分
5.2.1容器材料的化学成分应以最佳合金化含量为控制目标,严格控制S、P、Cu、Co、V、As,Sn,Sb、B、H、O、N等有害元素的含量。并满足设计材料技术条件的规定,附录E(参考件)给出了推荐指标。2
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5.2.2对于容器环带区材料,S、P.C定:
GB/T15443—95
Co.V、As、Sn,Sb、B,H.O.N的重量百分数含量应满足下述规S含量不大于0.908;P含量不大于0.008:Cu含量不大于0.08;Co含量不大于0.03;V含量不大于0.01;As、Sn含量均不大于9.0r7Sh.含量不大于0.005;H0、N.B含量应尽可能低5.2.3对于非容器环带区材料可适当放宽5.2:%中的限制5.2.4化学分析应接G223有关规定进行。5.3锻件制造在艺:
5.3.1容器锻件材料应采用电炉熔炼、真空脱气或其他等效的冶炼工艺来生产5.3.2用于制造容器锻件的钢链应切去尽够的锭头和锭尾讲得到充分均勾的锻造加土,总锻造比应大于3。粗坏锻件的外形和尺寸应尽可能接近产品零件的外形和尺寸。:5.3.3热处理容器锻件的加热炉应具有均匀的加热功能,工作区偏离规定热处理温度的最大温差不得超过15℃,萍州设备应具有足够大和均匀的冷却能为,应尽可能地提高锻件的泽火冷却速率。热处理工艺应是经过试验筛选的最佳工艺。5.4力学性能::
5.4.1容器母材、焊缝敷金属焊接接头、热影响这以及用于容器的其他材料的常规力学性能应满足设计材料技术茶件规定的指标要求。附录参考件提供了推荐的技术指标。5.4.2力学性能试验应符合以下规定:母材拉伸试验按GB228和GB44338规定进行,冲击试验按
GB2106规定进行;焊缝熔敷金属和接头拉伸试验应粉别按.GB.2652.和GB265规定进行,接头弯曲试验按GB2653规定进行,接头冲击试验接GB2650规定进行,落锤试验按:GB6803规定进行。5.5取样规定
5.5.1试样的取样部位和数量应使试验结桌能反映产品材料成分组织、性能的均匀性,取样部位和试样取向按附录B补充件)的规定执行。5.5.2试验材料的状态应能分别代表锻件和产品材料的最终状态。5.6辐照脆化效应:
容器材料,特别是容器环带区材料应具足够低的中子辐照脆化敏感性。应有足够的试验数据证明容器材料在使用寿期内不齐生严重的辐照脆化效应,般要求容器材料在寿期内的修正参考温度不高于93℃,最好不高乐67℃。
5.7RTNpr和曲线上平台能量
5.7.1应测定容器母材焊缝熔敷金属及热影响区钠RTnor值和Cv曲线的上平台能量。对于容器环带12c,上平台能量应不低子130J/cm;对卡非环带区容器材料参考温度应区材料,参考温度应不高
不高于0℃,上平台能量应不低于110J/cm5.8金相检验
5.8.1容器材料应具有是够高的纯净度,应对容器材料的非金属夹杂物作出评定。评定的夹杂物级别应满足设计规定的要求:评定按GA10561规定进行。5.8.2应对容器每料的实际晶粒度作出评定,晶粒度应细于5级评定按GB6394规定进行。5.8.3对于焊缝金属及热影响区应进行宏观及显微组织检验,险验结果应病足设计规定的要求。5.8.4对不锈钢堆煤层材料应测定8铁素体含量,其含量和测定方法应满足设计规定。5.9腐蚀试验
对于与反应堆冷却剂接触的不锈钢、镍基合金部件及其熔敷金属应进行晶向腐蚀试验,试验结果应无晶向腐蚀倾向。不锈钢晶间腐蚀试验按GB·4334.5规定进行,镍基合金晶间腐蚀试验按设计规定的试验标准进行。
5.10工艺性能
用于容器的不锈钢、镍基合金管材,当需要进行压扁、弯曲、卷边或扩口等工艺性能考核试验时,试3
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验条件和验收标准按设计规定执行,GB/T15443-95
压扁、弯曲、卷边、扩口试验、分别按GB246,GB244、GB245、GB242规定进行。5.11无损检验
对容器锻件材料应进行百分之百的表面和体积探伤检验,检验应按适用的无损检验标准进行,检验结果应满足设计规定的无损检验验收标准的要求。5.12材料识别
用于制造容器的材料,包括试验材料应有完整的识别标记,保证材料、试验和检验结果等的可追踪性
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A1测定RTnmr的程序
GB/T15443—95
附录A
测定RTnmr的程序此内容来自标准下载网
(补充件)
A1.1选定一个TNDT(无塑性转变温度),该温度等于或高于落锤试验测得的无塑性转变温度。A1.2在不大于TNDT十33C的温度,用三个Cv试样为一组进行冲击试验,当每个试样的侧胀量不小于0.9mm,吸收能量不小于68J时,TNDr就是RTND。允许按A1.5的规定进行复试。A1.3如果试验结果不满足A1.2的规定,可进行三个Cv试样为一组的补充试验,以测定试样组的试验结果都能满足侧膨胀量不小于0.9mm,吸收能量不小于68J的Tc温度,在此情况下RTnbr等于Tc—33℃。
A1.4当未进行上述A1.2的Cv试验,或试验结果不满足A1.2的规定时,也可利用所进行的所有Cv试验的最小数据,作Cv试验结果相对温度的完整曲线,再从该曲线上得到代表最低吸收能量为68J和最小侧膨胀量为0.9mm对应的温度值,取二者中的较高值作为Tc值。A1.5复试规定:
对于A1.2所要求的Cv冲击试验,在同一温度下可以进行一次复试,复试的前提条件是同时满足下列规定:
每组试验结果的平均值满足最低要求;每组试验中只有一个试样的试验结果小于最低要求值,不满足最低要求的试验结果同规定值之差不得超过14或0.13mm。附录B
容器材料力学性能试样取样规定(补充件)
B1容器母材取样规定
力学性能试样应取自锻件本体多余部分和代表成品容器状态的见证件试料。试料取自试环周向相隔180℃的两个部位或相隔120°的三个部位。试环应从成品热处理后的锻件上切取,对于长度小于2600mm的锻件,应从锻件上相应于钢锭材质较差的一端切取试环,对于长度大于2600mm的锻件,应从两端切取试环。
对于容器简体、过渡段、封头、接管锻件,试样纵轴离锻件成品热处理内表面的距离至少为T/4,试样有用部分离锻件成品热处理端面的距离至少为T,T为锻件最大热处理厚度。可采用焊接热保护环的措施来满足取样的端部限制条件,热保护环可以是任何可焊接的碳钢或低合金钢。热保护环的横截面尺寸至少为T×T。
对于容器法兰锻件,试样纵轴离锻件成品热处理内表面的距离至少为40mm,试样有用部分离锻件成品热处理端面的距离至少为40mm。对于两端取样的锻件,两端取样位置应彼此错开90(相隔180°取样时)或60°(相隔120°取样时)。拉伸试样的纵轴应垂直于锻件主加工方向。Cv冲击试样的纵轴应垂直、平行于锻件主加工方向。试样缺口底线应平行于径向。
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GB/T15443--95
B2容器焊缝熔敷金属及接头力学性能试样取样规定力学性能试样应最自能代表容器产品状态的焊接见证件。焊接见证件应同产品焊缝一道经历制造过程的全部热循环
焊缝熔敷金属拉伸试样,焊缝熔敷金属及按头的冲击、落锤和弯曲试样应沿焊缝厚度方向分5层(外表层、外T4.层:T/1层,内T14层内表层或焊根层)切取T为焊缝厚度。接头拉伸试样原则上应取接头全厚度试样,如受试验条件限制,不能进行牵厚度接头拉伸试验时,可落厚度方向分层切取若干个试样以代替全厚度试样。
焊缝熔敷金属拉试样的纳轴应平行于焊缝长度方向并位于焊缝中心线位置,爆缝熔敷金属Cv冲击和落锤试样、接头揽向正弯、背弯和侧弯试样的纵轴应垂直于焊缝长度芳向;热影响区Cv冲击和落锤试样的纵轴应垂熔合线,接头纵向正弯和背弯试样的纵轴应乎行于焊缝长度方间并位于焊缝中心线位置。
焊缝熔敷金屑Cv钟击试样的缺口底线应位于焊缝横截面中心线位置,焊缝熔金属落锤试样的缺口底线应位于焊缝纵截面的中心线位置。:落锤试样的受拉伸面应为高焊缝表面的距离较近的那个面,对于T/2试样的受拉伸面可任选。热影响区Cv冲击试样的缺口底线应平行于焊缝横切面的熔合线并位子热影响区脆化区,落锤试样的缺口底线应平行煤缝纵截面的熔合线并位于热影响区脆化区,一般取在离熔合线d8mm的位置。B3容器接管安全端镍基合金焊缝熔数金属及接头力学性能取样规定预堆边和焊缝熔敷金属拉伸试拌,预堆边、焊缝熔敷金属利热影响区Cv冲击试样落锤试样(只取接管侧母材热影响区试样)和接头弯曲试样应沿焊缝厚度分三层切取(外表层、焊根或内表层、外T/4层),T为焊缝厚度。接买拉伸试样原则上应取厚度试样,如受试验条件限制,充许沿厚度分层切取几个试样,以代替单个全接头拉仲试样。预堆边和焊缝熔敷金属拉伸试样的纵轴应平行工煜接方向Cx冲击试样的纵轴应垂直于焊接方向,试样缺口底线应平行于接管轻向。热影响区冲金试样的纵轴应垂直于熔合线、试样缺口底线应位于热影响区最腾区并平行于接管径向熔合线;接管侧母材热影响区落试样的纵轴应平行于接管轴向,试样缺口底线应位于热影响区最脆区并平行于接管周向熔合线,试样受拉伸面应为离焊缝表面较近的那一面;接头横向正弯:背弯和侧弯试样的纵轴应垂直焊接方向,纵向正弯和背弯试的纵轴应平行于焊接方向。
设计可根据安全性要求增加弯曲试样的取样县数。B4容器螺柱紧固件材料力学性能取样规定每批棒材任取两根作力学性能试验用料,试样应在成品热处理包括需作的稳定化处理)后从两端切取。
批的定义:尚一冶炼炉次,经同样制造过程,在同炉次中进行向样热处理(包括稳定化处理)的尺寸相同或相近的棒材为一批,每批重长以5个为限。拉伸冲击试样的纵轴应乎行于样材的纵轴,试样的有用部分离棒材端面的距离至少为D,拉伸试样的纵轴应位于棒材1/2半径处。Cv冲击试伴的纵轴离棒材表面的距离按式(B1)确定:2
式中:D-
棒材直径,mm;
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一成品螺柱杆身直径mm
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Cv冲击试样缺口底线应平行于棒材径向。附录C
容器材料的断裂力学性能要求
(奏考件)
C1应有足够的试验数据证明容器母材焊缝及热影响区准设计规定温度的kl、Kn、水值高于适用设
计规范规定的K曲线上相应温度的K值;且应有足够的安全裕度C2Kr值可丛图.C1.中获得,图C1中K曲线的解析表达式为=min
29.43+i.355exe[o.026 (T-RT) + 8.9)
220MPa
120-mo
附录D
容器材料的低周疲劳性能要求
参考件
D1应有足够的试验数据证明容器母材和焊接接头的低周疫劳试验曲线与适用设计规范规定的设计疫劳曲线相比有足够的安全裕度。低周疲劳试验按GB6399规定进行。D2设计疲劳曲线见图D1、图D2、图D3。标准分享站
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E=207×10*MPa(E,弹性模量)...Su<550MPa(Su,抗拉强度)-790550图D1碳钢和低合金钢的疲劳曲线10
奥氏体不锈钢和镍基合金的疲劳曲线10*
循环次数
摘环次数
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散大公称应力:<2.7Sm
(Sm为许用基准应力强度)
最大公称应力:3.Sm
图D3高强度螺栓钢的疫劳曲线
附录E
容器材料化学成分要求
(参考件)
容器环带区母材18MnNiMo(A508-3)钢化学成分要求表E1
熔炼分析
成品分析
熔炼分析
成品分析
熔炼分析
成品分析
0.16~0.20
0.45~0.55
0.43~0.57
0.10~0.30
0.10~0.30
1.20~1.55
1.20~1.60
≤0.0005
猫环次数
0.50~0.80
0.50~0.80
尽可能低并提供分析数据
尽可能低并提供分析数据
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E2容器非环带区母材18MiNiMo(A508-3)钢化学成分要求表E2
熔炼分析
成品分析
熔炼分析
成品分析
熔炼分析
成品分析,
0.1640:20:
0.10~0:30
~0. 225 7. 10~0. 3p:1.20~
0.45~0.55
0.43~0.57
容器环带区焊缝熔数金属化学成分要求表E3
0.20~0.50
1.20~1.80
E4容器非环带区焊缝熔数金属化学成分要求表E4
0.208,501.20~.80
0.50~p.80
尽可能低弃提供分析数据
尽可能抵并提供分析数据
0.50~0.90
≤0.0005
0.35~0.65
尽可能
低并提供分
析数据
0.35~0.65
尽可能
低并提供分
析数据
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E5容器内壁不锈钢堆焊层化学成分要求表E5
过渡磨
不锈层
过渡层
不锈层
过渡层
不锈层
9.50~11.50
尽可能低并提供分析数据
尽可能低并提供分析数播
E6容器用不锈钢管件材料熔炼分析和成品分析成分要求表E6
OCr18Ni11Tk
00Cr17Ni12Mo2
OCr18Ni11.Te
9.0b13.00
量00Cr17Ni12Mo210.0
OCr18Nil1T
00Cr17Ni12Mo2
2.25~2.79
尽可能低并提供分析数据
尽可能低并提供分析数据
容器接管安全端异种金属焊缝镍基合金实心焊丝化学成分要求表
:2.50~3.50
尽可能低并提供分析数据
.Nb+Ta
2.30~3..00
22.0~25.0
19.00~21.00
17.00~20.00
16.00~19.00
18.00~22.00
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