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NB/T 20354.3-2014

基本信息

标准号: NB/T 20354.3-2014

中文名称:压水堆核电厂汽轮机转子设计制造规范第3部分:焊接转子

标准类别:能源标准(NB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 压水堆 核电厂 汽轮机 转子 设计 制造 规范 焊接

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出版信息

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标准简介

NB/T 20354.3-2014.Design and manufactering specification of steam turbine rotors for pressurized water reactor nuclear power plant-Part 3: Welded rotor.
1范围
NB/T 20354.3规定了压水堆核电厂汽轮机焊接转子的设计、焊接、热处理、加工、检验、动平衡、包装、运输、贮存技术要求。
NB/T 20354.3适用于压水堆核电厂汽轮机焊接转子的设计制造。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T1182形状和位置公差
GB/T 6557挠性转子机械平衡的方法和准则
GB/T 9445无损检测人员资格鉴定与认证
GB/T 19869.1钢、 镍及镍合金的焊接工艺评定试验(GB/T 19869.1-2005, ISO 15614-1:2004, IDT)
GB/T 19874机械振动机器不平衡敏感度和不平衡灵敏度
DL/T 893电站汽轮机名词术语
JB/T 2862汽轮机包装技术条件
JB/T 4730.2承压设备无损检测第2部分:射线检测
JB/T 4730.3承压设备无损检测第3部分:超声波检测
JB/T 4730.4承压设备无损检测第4部分:磁粉检测
JB/T 8466锻钢件渗透探伤方法
TSG Z6002特种设备焊接操作人员考核细则
HAD 102/04核电厂内部飞射物及其二次效应的防护
3术语和定义
DL/T 893界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1焊接转子welded rotor
由两个或两个以上的锻件焊接而成的转子体。
3.2止口spigot

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标准内容

ICS27.120.20
备案号:50718-2015
中华人民共和国能源行业标准
NB/T20354.3--2014
压水堆核电厂汽轮机转子设计制造规范第3部分:焊接转子
Design and manufactering specification of steam turbine rotors for pressurizedwater reactornuclearpowerplant-Part3:Welded rotor2015-07-01发布
国家能源局
2015-12-01实施
1范围
规范性引用文件
3术语和定义
设计要求
5转子体锻件和焊接材料订货要求6制造要求
高速动平衡试验
8质量保证
包装、运输和贮存
NB/T20354.3-2015
NB/T20354.3-2015
NB/T20354《压水堆核电厂汽轮机转子设计制造规范》分为3个部分:第1部分:整锻转子;
一第2部分:套装转子:
一第3部分:焊接转子。
本部分为NB/T20354的第3部分。本部分按照GB1.1—2009给出的规则起草。本部分由能源行业核电标准化技术委员会提出。本部分由核工业标准化研究所归口。本部分由东方电气集团东方汽轮机有限公司负责起草,哈尔滨汽轮机厂有限公司、上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂和中广核工程有限公司参与起草。本部分主要起草人:钟杰、张从平、曹天兰、赵卫军、刘双明、刘华、黄巍、邓丽梅、崔建国、高清辉、丁佳鹏。
1范围
压水堆核电厂汽轮机转子设计制造规范第3部分:焊接转子
NB/T20354.3-2015
本部分规定了压水堆核电厂汽轮机焊接转子的设计、焊接、热处理、加工、检验、动平衡、包装、运输、贮存技术要求。
本部分适用于压水堆核电厂汽轮机焊接转子的设计制造。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1182
GB/T6557
GB/T9445
GB/T19869.1
GB/T19874
DL/T893此内容来自标准下载网
JB/T2862
JB/T4730.2
JB/T4730.3
JB/T4730.4
JB/T8466
JB/T8467
JB/T8468
JB/T11024
NB/T47014
TSGZ6002
HAD102/04
3术语和定义
形状和位置公差
挠性转子机械平衡的方法和准则无损检测人员资格鉴定与认证
钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验(GB/T19869.1-2005,ISO15614-1:2004,IDT)机械振动机器不平衡敏感度和不平衡灵敏度电站汽轮机名词术语
汽轮机包装技术条件
承压设备无损检测第2部分:射线检测承压设备无损检测第3部分:超声波检测承压设备无损检测第4部分:磁粉检测锻钢件渗透探伤方法
锻钢件超声波探伤方法
锻钢件磁粉探伤方法
大型核电机组汽轮机用焊接转子锻件技术条件承压设备焊接工艺评定
特种设备焊接操作人员考核细则核电厂内部飞射物及其二次效应的防护DL/T893界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
焊接转子weldedrotor
由两个或两个以上的锻件焊接而成的转子体。3.2
止口spigot
NB/T20354.3—2015
在工件上加工出的用于两个工件定位的凸台或凹槽。3.3
首件认证firstarticleinspection为了确认产品或零部件的材料性能及制造过程是否与设计规范/图样/标准一致而对批量产品中的首件产品实施的检验。
4设计要求
4.1总体要求
4.1.1转子体在规定的使用条件下的设计寿命不低于40a。4.1.2飞射物发生概率应满足国家核安全导则HAD102/04。4.1.3转子的设计应结构合理,满足强度和振动要求,保证安全运行稳定可靠。转子设计应考虑的主要因素如下:
a)工作转速运转或超速时由于动叶片和转子本身质量引起的离心应力;转子传递功率引起的扭应力:
轴向推力及其引起的应力;
机组在启动、停机和升、降负荷引起的热应力及低周疲劳;转子质量引起的弯应力和轴系中心偏差引起的附加弯应力及高周疲劳:接近临界转速或转子上剩余不平衡力引起的振动;轴系扭转振动和发电机短路引起的扭应力:轴承油膜震荡和蒸汽涡动引起的轴系振动;湿蒸汽区的应力腐蚀;
焊缝设置位置、数量及坡口型式。4.2结构设计
转子体
转子体应具有合理的结构形式和几何尺寸,并保证加工、焊接、无损检测和装配空间。4.2.1.1
4.2.1.2转子体焊缝位置应尽量位于最小应力部位,并进行焊接接头强度校核。4.2.1.3转子体在直径突变的部位,应采用圆弧光滑过渡,避免应力集中。4.2.1.4核电焊接转子应按GB/T19874或相关等效标准进行阻尼不平衡响应分析。4.2.1.5转子体设计时应考虑平衡校正面的位置,平衡校正面位置应设置在转子体的两端和中部,满足现场动平衡不揭缸的需要。
4.2.1.6转子应设计有合理的起吊位置和结构。4.2.2轮槽
4.2.2.1轮槽(叶根槽)应具有足够的强度、合理的结构和良好的工艺性。4.2.2.2叶根槽应具有合理的结构型线和尺寸,方便加工和安装。常用的叶根槽型式有T型、叉型、枞树型和菌型等。
4.2.3粗糙度
转子制造完工后的表面粗糙度R,应满足表1要求:2
振动和偏心测量处
轴颈(与轴瓦配合面)
推力盘端面(与轴瓦配合面)
叶根槽工作面
其他表面粗糙度要求按制造厂要求执行。4.2.4尺寸公差
表1转子的粗糙度
粗糙度要求/μm
转子制造完工后的尺寸公差及形位公差应满足表2的规定。表2焊接转子的尺寸公差及形位公差类型
轴向尺寸
径向尺寸
形位公差
各基准面间轴向
各叶轮端面和联轴器端面相对于基准面轴向尺寸轴颈外圆直径
各叶轮外圆、与汽封配合的转子外圆、挡油环处转子外圆、振动和偏心测量处转子外圆直径推力盘端面的跳动(相对于基准轴)轴颈的圆柱度
轴颈的径向圆跳动
加工基准面对基准轴的垂直度
叶轮端面对基准轴的垂直度
转子测振处外圆对基准轴的径向全跳动联轴器端面对基准轴的垂直度
联轴器止口直径对基准轴的同轴度或跳动度其余各类尺寸公差按制造厂要求执行。注:h为轴公差带,见GB/T1182。转子体锻件和焊接材料订货要求5
5.1转子锻件要求
5.1.1首件认证
NB/T20354.3-2015
允许的尺寸公差/mm
±0.05或h6
±0.10或h9
$0.02/0.02
锻件制造商在批量制造焊接转子用锻件前,应选取组成焊接转子的锻件中的有代表性的一种或多种锻件应进行首件认证。
锻件制造商应在组成焊接转子的各种锻件首件制造之前,按照需方的要求编制转子锻件制造大纲和质量控制计划,并提供给需方认可。预先选取的组成焊接转子的各首件锻件试制成功后,锻件制造商应将制造工艺和检查程序固化。5.1.2一般要求
NB/T20354.3-2015
5.1.2.1锻件订货技术要求按JB/T11024或相应的需方技术条件执行。5.1.2.2需方应提供标明化学分析、金相分析、力学性能试验取样位置和数量的锻件订货图样。5.1.2.3需方如有本部分规定以外的技术要求应在订货合同或技术协议中写明。5.1.2.4供方应保存每一锻件在各个生产工序中的完整制造记录(包括试验和检查记录),以便需方及最终用户追踪审查。
5.1.2.5锻件制造商应通过需方的合格供应商资质审查。5.2焊接材料订货要求
焊材制造商应通过需方的合格供应商资质审查。5.2.1
5.2.2焊材的订货技术要求按需方提供的焊材采购规范执行。根据质量证明书按批号及相关标准进行复验。5.2.3
制造要求
总体要求
工艺方案
转子制造工艺设计时,应对工艺方案进行评审,评审通过后形成正式生产工艺。转子制造工艺方案应至少包括以下内容:
a)工件吊装装备和吊装方法:
焊接、预热、热处理及无损检测设备:焊接及热处理工艺;
人员资格:
加工设备;
装夹找正方法:
特殊部位加工方法:
检测手段;
动叶片装配方法:
装配后加工等。
焊接基本要求
应按GB/T19869.1、NB/T47014或其他等效标准进行焊接工艺评定,合格后编制焊接工艺规程(WPS)。
焊工及焊接操作工应按TSGZ6002或其他等效标准取得资质。6.2焊接过程
6.2.1焊前零件加工及检验
6.2.1.1锻件加工前按JB/T8467进行超声波检测(UT)。6.2.1.2按图样和工艺进行坡口和检测基准面加工,并进行尺寸检查和记录。6.2.1.3加工后应对坡口部位按照JB/T8466进行渗透检测(PT)。6.2.1.4检查合格后应对坡口部位进行保护,防止磕碰、拉毛和锈蚀。6.2.2焊前装配
NB/T20354.3—2015
转子各零件装配前应进行清洁,去除锈迹、油污、水分、粉尘及杂物,并检验合格。按图样和工艺要求进行转子焊前装配和记录。6.2.3预热
应根据焊接工艺评定结合转子母材、焊接材料及拘束条件,确定焊接预热温度、保温时间和升温速度。
预热可采用感应加热、电阻加热或火焰加热等方法,预热过程应保持温度均匀,并记录升温速度、温度和保温时间。
6.2.4焊接
转子焊接宜采用自动钨极氩弧焊(GTAW)+自动埋弧焊(SAW)方法,也可采用其它焊接方法应按焊接工艺规程(WPS)要求实施焊接,并对预热温度、层间温度、焊接参数等进行记录。6.2.5热处理前的检验
打底焊接后,应进行外观及尺寸检验。结构允许时,可对焊缝背面成型进行检查,满足工艺要求。
6.2.5.2打底焊接后,对打底焊缝应采用合适的检测方法,保证根部焊缝质量。6.2.5.3所有焊缝焊接完成后,对转子进行同轴度检测。6.2.5.4月
所有焊缝焊接完成后,按JB/T4730.3进行超声波检测,按JB/T4730.4进行磁粉检测(MT)。6.2.6焊后热处理
6.2.6.1宜采用电阻炉加热进行焊后热处理。6.2.6.2热处理工艺参数的制订应以试验为基础,升降温速度、保温温度和保温时间等参数根据焊接工艺评定、转子结构和热处理设备状况确定6.2.6.3按工艺要求进行热处理。6.2.6.4对于有特殊要求的应带随炉跟踪试件。6.2.7热处理后的检验
加工焊缝表面,达到超声波检测要求。6.2.7.1
检查转子变形情况并记录。
6.2.7.3对转子焊缝进行UT+MT或UT+PT检测。6.2.7.4无损检测结果应满足图样及工艺要求,若存在不可接受的缺陷应进行返修。6.2.8返修
焊缝返修应按6.12规定进行返修焊接工艺评定。返修过程应按照返修工艺执行;同一部位返修次数应不超过三次。6.3加工前准备
6.3.1拆包装、清洗转子毛坏防锈剂,收集随毛坏的所有试验报告及检验合格证。6.3.2转子粗加工时,应对转子体进行初步的加工余量分配。6.3.3转子轴向基准在机床上按照各轴向加工余量均匀划线,确定基准面、转换基准面作为后序加工的轴向基准。
NB/T20354.3—2015
6.3.4在加工过程中锻件标记要始终保留,如果要加工掉,需要转换到其它位置,但必须在同一角度方向。
6.3.5根据被加工零件的状态不同,选择合适的装夹找正方式。具体方式按各制造厂的工艺要求执行。6.3.6应及时对已加工完成的区域或部位进行保护。6.4加工过程
6.4.1粗车,表面粗糙度应满足超声波探伤要求(见JB/T8467)。6.4.2应保证转子装卡时两端轴颈同心,满足工艺要求。6.4.3定位加工两端联轴器上对轮孔、顶开孔、销孔及其余各孔。6.4.4按划线加工转子体上动平衡孔和蒸汽平衡孔(如有),钳工配合抛光,6.4.5加工转子体上各级叶轮上的动叶片装配口以及动平衡槽上动平衡块装配口。6.4.6加工轮槽。当加工纵树型轮槽时,应在专用设备上铣削加工,保证加工分度准确、工件稳定。轮槽铣刀应经过工艺试验确认。6.4.7钳工修准,打印标识。
6.5无损检测
6.5.1目视检测
对转子外观进行目视检验,确认无碰伤、飞边、毛刺等。6.5.2磁粉检测
转子体精加工后,按照JB/T8468或制造厂标准对转子外表面(如轴颈)进行磁粉检测。6.6动叶片装配及围带加工
6.6.1静平衡
根据动叶片安装到转子本体上后对转子不平衡的影响量,将动叶片分为三类a)不进行排序;
按重量排序:
按力矩排序:
动叶片应按照排序结果进行编号并打印标识。6.6.2动叶片的装配
动叶片的装配应按照排序情况进行装配,并满足图样要求,6.6.3围带加工
动叶片装配完成后,必要时对围带进行加工满足图样要求。7高速动平衡试验
高速动平衡试验按GB/T6557进行。高速动平衡试验完成后进行检查、清理、保护及必要的加工。高速动平衡试验完成后的加工应以不影响动平衡的结果为前提。
8质量保证
NB/T20354.3-2015
转子的质量控制按照各制造厂的核电质保体系和质量控制计划执行,并对其检查记录和质量文件进行归档管理。
9包装、运输和购存
包装要求
包装应满足JB/T2862的要求,同时应考虑公路、海运、水运、铁路运输及多次装卸和储存的要求。9.2运输要求
转子运输应采用转子专用包装箱及支架。陆路运输应考核运输路线所经过的桥梁、涵洞、收费站等限制宽度和高度的尺寸,并制定合理的运输方案。
若转子径向尺寸过大而导致无法陆路运输,可采用拆卸动叶片的方法,降低转子直径尺寸。运输过程中,应装载牢固,保证运输平稳和匀速,避免转子串动或翻落。9.3购存要求
9.3.1储存地应是防火、抗裂、防风雨、防凝露和良好通风的建筑物或库房。9.3.2储存地应具有铺砌或类似地面,应能防止雨水浸入以及昆虫、鼠类等进入。9.3.3应储存在木支撑、钢支撑(支撑高度100mm~200mm)或托架上以使空气自由流通。9.3.4现场储存至少3个月将转子翻身一次,即沿圆周方向旋转180°,在翻身过程中做好保护措施防止把原包装防锈层破坏,如果出现包装防锈层破坏或翻身后如发现有锈蚀现象应除锈,补全防锈层,或把被破坏的部位全部清理干净,并均匀涂刷防锈油。中华人民共和国
能源行业标准
压水堆核电厂汽轮机转子设计制造规范第3部分:焊接转子
NB/T20354.3—2015
核工业标准化研究所发行
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邮政编码:100091
电话:010-62863505
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2015年12月第1版
印数1-50
2015年12月第1次印刷
定价25.00元
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