NB/T 20514-2018.Specification for design and fabrication of nuclear plate heat exchanger.
1范围
NB/T 20514适用于核电厂“用核安全级可拆卸板式热交换器(简称核级板式热交换器)。
NB/T 20514规定了核级板式热交换器的设计、制造、检验与验收要求。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T 196普通螺纹基本尺寸
GB/T 197普通螺纹公差
GB/T 528硫化橡胶 和热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定
GB/T 529硫化橡 胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)
GB/T 531.1硫化橡胶或热塑橡胶压 入硬度试验法
GB/T713锅炉和压力容 器使用钢板
GB/T 1220不锈钢棒
GB/T1804 - 般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 3621钛及钛合金板材
GB/T5721橡胶密封制品标志、 包装、运输、贮存的一般规定
GB/T 7759硫化橡胶、 热塑性橡胶在常温、高温和低温下压缩永久变形测定
GB/T 16702压水堆核电厂 核岛机械设备设计规范
GB/T 27698.3-2011热交 换器及传热元件性能测试方法第3部分:板式热交换器
3术语和定义
NB/T 47004 界定的术语和定义适用于本文件。
4总则
4.1质量保证
核级板式热交换器的设计、制造单位应依据HAF003建立有效的质量保证体系并实施。核级板式热交换器设计、制造相关的质量保证文件应同时提报国家核安全监管部门。具体项目执行时，还应编制项目质量保证文件提报需方审批。

ICS27.120.20
中华人民共和国能源行业标准
NB/T20514—2018
核级板式热交换器设计制造规范Specification for design and fabrication of nuclear plate heat exchanger2018-12-10发布
国家能源局
2019-04-01实施
1范围
规范性引用文件
术语和定义
设计．
检验与试验
质量证明文件
包装与运输
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
核级板式热交换器型式试验
核级板式热交换器用橡胶密封垫片NB/T205142018
NB/T205142018
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位：兰州兰石换热设备有限责任公司、中国核电工程有限公司、中广核工程有限公司、上海核工程研究设计院有限公司。本标准主要起草人：王森、金雪梅、范琴、王志超、刘翠波、李煜。HI
NB/T20514—2018
核电厂用核安全级可拆卸板式热交换器，鉴于核电行业的特殊性，其在设计基准、材料选择、制造检验等方面的要求均高于常规工业用板式热交换器。本标准的制定对我国核电厂设计自主化、制造国产化具有其必要性。
本标准为推荐性标准，没有必要、也不可能囊括核电厂用核安全级可拆卸板式热交换器设计、制造检验与验收中的所有技术细节。本标准规定的技术内容不涉及任何专利。HI
1范围
核级板式热交换器设计制造规范NB/T205142018
本标准适用于核电厂用核安全级可拆卸板式热交换器（简称核级板式热交换器）。本标准规定了核级板式热交换器的设计、制造、检验与验收要求。2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准普通螺纹基本尺寸
GB/T196
GB/T197
GB/T528
GB/T529
普通螺纹公差
硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤形、直角形和新月形试样）GB/T531.1
GB/T713
GB/T1220
GB/T1804
GB/T3621
GB/T5721
GB/T7759
硫化橡胶或热塑橡胶压入硬度试验法锅炉和压力容器使用钢板
不锈钢棒
一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差钛及钛合金板材
橡胶密封制品标志、包装、运输、贮存的一般规定硫化橡胶、热塑性橡胶在常温、高温和低温下压缩永久变形测定GB/T16702
压水堆核电厂核岛机械设备设计规范GB/T27698.3一2011热交换器及传热元件性能测试方法第3部分：板式热交换器NB/T20001
压水堆核电厂核岛机械设备制造规范NB/T20002.1~7
压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范NB/T20003.1~8
核电厂核岛机械设备无损检测
NB/T20005.1
NB/T20005.7
NB/T20005.8
NB/T20007.1
NB/T20007.5
压水堆核电厂用碳钢和低合金钢第1部分：1、2、3级锻件压水堆核电厂用碳钢和低合金钢第7部分：1、2、3级钢板压水堆核电厂用碳钢和低合金钢第8部分：S1、S2级支承件用钢板、型钢压水堆核电厂用不锈钢第1部分：1、2、3级奥氏体不锈钢锻件压水堆核电厂用不锈钢第5部分：1、2、3级奥氏体不锈钢板NB/T20008.12
压水堆核电厂用其他材料第12部分：1、2、3级设备螺栓、螺母用锻、轧棒压水堆核电厂用其他材料第15部分：3级板式热交换器用钛板NB/T20008.15
NB/T47004板式热交换器
3术语和定义
NB/T47004界定的术语和定义适用于本文件。NB/T205142018
4总则
4.1质量保证
核级板式热交换器的设计、制造单位应依据HAF003建立有效的质量保证体系并实施。核级板式热交换器设计、制造相关的质量保证文件应同时提报国家核安全监管部门。具体项目执行时，还应编制项目质量保证文件提报需方审批。4.2适用环境及条件
核级板式热交换器的压力、温度限值、机械载荷、密封性、耐辐照性，耐腐蚀性等性能应满足设计规范书的要求。核级板式热交换器进行型式试验的条件及要求见附录A。4.3与规范不一致时的规定
核级板式热交换器的设计、制造、检验与验收与本规范不一致时，除在技术规格书中明确规定外，核级板式热交换器的设计、制造单位应在活动前取得需方的书面认可。5材料
5.1主要零部件所用材料应符合本章的规定。选择材料应考虑其使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性、安全性等）、焊接性能、加工性能及经济合理性。5.2主要零部件材料应符合表1的规定。采用表1以外的材料时应经需方的认可。5.3主要零部件用材料及焊接材料应具备质量证明书，核级板式热交换器制造单位应对材料进行验收。5.4奥氏体或奥氏体-铁素体不锈钢应考虑晶间腐蚀的危险性，对晶间腐蚀敏感性的控制及检验符合GB/T16702的规定。
5.5与反应堆冷却介质接触的板片、法兰用奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢、镍-铬-铁合金的钻含量应符合GB/T16702的规定。
表1主要零部件材料
零部件名称
密封垫
压紧板
材料牌号
06Cr19Ni10
0GCr17Ni12Mo2
022Cr17Ni12Mo2
Q235HR
Q265HR
Q295HR
Q355HR
符合的标准
NB/T20008.15
NB/T20007.5
附录A
附录A
NB/T20005.7
6设计
6.1符号
零部件名称
夹紧螺柱
夹紧螺柱螺母
上/下导杆
主要零部件材料（续）
材料牌号
42CrMo
40CrMov
06Cr19Ni10
06Cr17Ni12Mo2
06Cr19Ni10
022Cr19Ni10
06Cr17Ni12Mo2
022Cr17Ni12Mo2
OCr18Ni9
Q235HR
Q355HR
B—板间距，单位为毫米（mm）
H一上下导杆内侧间的距离，单位为毫米（mm）；Kr-
-理论传热系数：
实际传热系数。
NB/T205142018
符合的标准
NB/T20008.12
NB/T20005.1
NB/T20007.1
GB/T3621
NB/T20005.8
GB/T1220
NB/T20005.7
一夹紧尺寸，固定压紧板内侧至活动压紧板内侧间的距离，单位为毫米（mm）：按式（1）计L=N.B
导杆的长度（固定压紧板内侧至支柱内侧间的距离），单位为毫米（mm）：夹紧螺柱的长度，单位为毫米（）：板片纵向长度，单位为毫米（mm）：Np
板片总数：
设计压力，单位为兆帕（MPa）：板片厚度，单位为毫米（m）：
压紧板厚度，单位为毫米（mm）：密封垫片名义厚度（见图1），单位为毫米（mm）：-面积富余量，单位为平方米（m）：按公式(2)计算：：(1)
NB/T205142018
一夹紧螺柱上所有螺母与密封垫圈厚度之和，单位为毫米（mm）：S
图1密封垫片厚度
6.2传热设计计算
核级板式热交换器设计单位应具备可靠的热性能计算，传热性能应满足技术文件规定的各类工况的要求，应考虑结垢的影响，并留有不小于10%的富余量。并应通过技术文件（应用模型和验证的程序）或试验的方式对计算中使用的系数、参数和假设的正确性进行证明，并取得需方的认可。6.3结构设计计算
6.3.1承压件和支撑件的设计应符合本规范及GB/T16702的相关规定。6.3.2结构设计时应对压紧板、上导杆、夹紧螺柱、地脚螺栓进行强度计算，对法兰按GB/T16702进行计算，对整机按工艺条件进行抗震应力分析计算，计算结果应满足设计要求。6.4设计载荷
设计时应考虑不同运行工况下内部载荷、外部载荷、地震载荷的组合，并能够承受从一个瞬态到另一瞬态，或者是从一种载荷情况到另一种载荷情况的突然瞬时变化。供方应计算核级板式热交换器的固有频率，如果计算误差较大，应当通过试验的方法得到设备固有频率。不同运行工况下载荷组合、适用的准则级别及应力限制应符合GB/T16702的规定。6.5板片
板片的设计应能抗冲蚀和腐蚀。板片应能够承受当失去一侧流体的情况下引起的最大压差。6.5.2
板片角孔直径应满足介质流量的需要6.5.3
板片名义厚度应满足设计要求，且不小于0.6mm。6.5.4
6.5.5板片两端应有对称的悬挂定位结构。6.5.6
板片应有足够的刚度，除悬挂部位可以有加强零件外，其余部位不能有辅助的加强零件。6.6压紧板
6.6.1压紧板应有足够的刚度，以保证核级板式热交换器在各工况下不发生泄漏。6.6.2压紧板介质进、出口与介质接触的表面应设置金属衬环，防止磨损和腐蚀。6.6.3活动压紧板上宜设置滚动机构。6.6.4活动压紧板对应介质进口部位宜设置检查孔，检查孔的法兰盖上应配有吊装机构。6.7密封垫片
6.7.1密封垫片的设计，在其使用寿期内应能抗冲蚀和腐蚀。6.7.2在密封垫片角孔一道密封与二道密封之间应设有通向大气的泄漏信号槽。6.7.3密封垫片应有保证密封的压缩量。6.7.4用于传热的板片的密封垫片应是一个整体件。NB/T205142018
6.7.5密封垫片与板片的定位采用镶嵌式或粘接式。当首次使用粘接式密封垫片时，供方应保证密封垫片材料、粘接剂与介质的适应性。6.8导杆
6.8.1导杆长度L按式（3）计算：L≥S,+(S+S,)N,+-H?+0.5N,下载标准就来标准下载网
6.8.2上、下导杆的形状应易于板片的拆卸和安装。(3)
6.8.3上导杆应满足承受上导杆自重、活动压紧板及最大面积下板片及所充介质（水或其它流体取密度大者）载荷的1.5倍以上。
6.8.4工作状态下，上导杆跨度中点的挠度不得超过导杆长度的2/1000，且不大于5mm。6.9夹紧螺柱
6.9.1夹紧螺柱长度L,按式（4）计算：L,≥2S +(S.+S)N,++1.5N
6.9.2夹紧螺柱的光杆的长度应不大于夹紧尺寸L6.9.3夹紧螺柱设计的规格及数量应足够，以保证核级板式热交换器不发生泄漏。6.9.4夹紧螺柱的螺母应有锁紧装置，夹紧螺柱和螺母之间不得焊接。6.10接管
6.10.1接管应是法兰联接。其他联接形式应在技术规格书中明确。.（4)
6.10.2压紧板上用于连接法兰的双头螺柱孔不应穿透压紧板体，未穿透部分厚度不小于压紧板厚度的1/4，孔内螺纹的最小长度应为螺柱直径值。6.10.3法兰螺栓孔或压紧板上的螺栓孔应与铅垂线跨中对称布置（见图2）。图2法兰螺栓孔分布
6.10.4接管应能承受由管道所引起的力和力矩。力和力矩的方向如图3所示。5
NB/T205142018
6.11螺栓（柱）
图3力和力矩方向图
超出螺母的螺纹长度应不小于1.5倍螺距。6.12法兰
法兰应选用带颈对焊法兰。
6.13起吊结构
6.13.1应配有便于搬运整机或部件的起吊结构。6.13.2起吊结构的承载能力应能够满足整机或部件可能产生的最大重量的2倍。6.14框架
6.14.1框架的设计应遵循GB/T16702的规定，框架应考虑每个接管同时施加的静载荷、由不均匀热膨胀引起的力和地震载荷等各种载荷的组合。6.14.2框架的设计应保证可以移除任一张板片而无需整体拆卸框架，且无需移除相邻的板片6.14.3框架总长应考虑扩充余量。6.14.4设备要求的拆装空间应在装配图上标明。7清洁
7.1核级板式热交换器的部件应设计成能够在制造过程中或装配后对每个零部件进行彻底的清洗并对达到的清洁度进行检查。
7.2工作区、产品及零部件的清洁度应符合产品相应的清洁度等级要求。7.3清洁度的检查和验收准则、防污染要求、清洁方法、清洁度的保持等符合NB/T20001的规定。7.4板片与密封垫进行机械装配或粘接前，用干净的白布擦拭板片密封槽和密封垫表面，清除表面的污物。
7.5挂装带垫板片前应检查板片及密封垫表面，应清洁、无砂粒、油垢和涂层等。8制造
8.1板片
板片在压制前应进行工艺评定，工艺评定合格后方可压制板片。有下列情况之一时，均应重新评定：
模具变更时：
板片材料、厚度任一项有变更时：压制工艺参数变更时。
板片减薄量应小于板片厚度的25%。板片加工后去除悬挂口及角孔、周边的毛刺。8.1.3
NB/T205142018
成型后的板片表面不充许有微裂纹，不得在板片传热表面做任何形式的修补板片的波纹深度和密封垫槽深度偏差应符合表2的规定：表2密封垫片槽深度偏差
单板换热面积
密封垫片槽
8.2密封垫片
密封垫片的制造要求见附录B。
8.3导杆
上、下导杆悬挂和定位板片的部位，表面粗糙度不大于Ra6.3。8.4螺纹
8.4.1螺纹应采用滚轧法或切削法加工，不允许使用板牙套销螺纹。8.4.2螺纹的基本尺寸与公差分别按GB/T196、GB/T197的规定。8.5机加工
机加工件表面的自由尺寸公差按GB/T1804规定的m级精度，非机加工表面的自由尺寸公差按规定的c级精度。若图纸中有特殊规定的，按图纸要求执行。8.6焊接
焊接工艺评定及焊接应符合NB/T20002的要求。8.7紧固件表面处理
紧固件表面应按NB/T20001进行表面处理。8.8组装
8.8.1所用仪器、仪表都应定期校验，并在鉴定合格期内。8.8.2密封垫片用粘接剂粘贴在密封槽内时，密封垫片应与板片密封槽贴合紧密，不得有扭曲与松脱现象：若采用其他非粘贴方法将密封垫片固定在板片槽内时，不应有扭曲和偏离板片密封槽等情况。8.8.3所有带垫板片应在密封槽外围不影响板片质量的固定位置，使用不会磨灭的方式标识装配顺序号及追溯标识。
8.8.4框架组装应在装配平台上进行。7
NB/T205142018
8.8.5挂装板片前，应检查板片表面的清洁度，不准许有污物和杂质存在。8.8.6板束夹紧时，应均匀对称地拧紧夹紧螺柱（或顶杆），以保持板片的平行状态。组装后，当夹紧尺寸L小于或等于1000mm时，两压紧板的平行度偏差应不大于2mm当夹紧尺寸L大于1000mm时，两压紧板的平行度偏差应不大于夹紧尺寸的3%，且不大于4mm。8.8.7压紧板接管法兰密封面应垂直于接管中心线，其偏差应不超过法兰外径的1%（法兰外径小于100mm时，按100mm计算），且不大于3mm。8.8.8总装后，夹紧螺柱螺纹裸露部位应进行有效防护。8.9涂装
8.9.1碳钢零部件外露表面应采取防锈措施。8.9.2碳钢表面涂层应符合NB/T20001的要求。涂层均匀，不得出现气泡、龟裂和剥落、挂流等缺陷。8.9.3
液压试验
核级板式热交换器制成后应逐台进行液压试验。液压试验压力的值按式（5）计算：P,=1.5P
式中：
液压试验压力，单位为兆帕（MPa）：设计压力，单位为兆帕（MPa）。8.10.3水质应符合设计文件及NB/T20001的要求。：（5)
8.10.4压力表经校验合格并在有效期内。压力表精度等级不低于1.0级。压力表量程应为试验压力的1.5倍~3倍，表盘直径不小于100mm。8.11泄漏试验
氢气泄漏试验应在设备于燥状态下进行，8.11.2泄漏试验应符合NB/T20003.8的规定，泄漏率不低于10*Pam/s。9检验与试验
9.1板片
9.1.1板片密封垫片槽深度和波纹深度用精度不低于0.01mm的量具或仪器进行测量，测量点应平均分布，数量应至少不少于图8标识的数量。21
图4波纹深度测量点分布
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