ICS 27.120.20 F 69 备案号：59609—2017 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 20439—2017 压水堆核电厂反应堆压力容器 压力一温度限值曲线制定准则 Evaluation rule of pressure-temperature limit curves for reactor pressure vessel of pressurized water reactor nuclear power plants 2017-04-01发布 2017-10-01实施 发布 国家能源局 NB/T20439--2017 目次 前言 II 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4防止快速断裂的要求（P—T曲线制定原则） 2 5压力-温度(P-T)限值计算方法- 2 5.1基准缺陷 5.2计算裕度.. 5.3役前水压试验的P-T限值 5.4在役水压试验与检漏试验的P一T限值 5.5启动、停堆时的PT限值曲线 5.6堆芯临界时（低功率物理试验除外）的P-T限值 5 5.7压力-温度限值曲线 6压力-温度(P一T)限值计算方法二 6.1 基准缺陷.. 6 6.2启、停堆时压力温度限值曲线 6 6.3水压试验工况的PT限值 6.4应力强度因子计算 7材料的韧性 9 7.1静态断裂韧性 7.2延性断裂韧性KJc 11 附录A（资料性附录） 方法一RTNDr的计算 12 附录B（资料性附录） 方法二RTNDr的计算， 61 NB/T 20439--2017 前言 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：上海核工程研究设计院、苏州热工研究院有限公司、中国核动力研究设计院。 本标准主要起草人：贺寅彪、陶宏新、沈睿、吕峰、卢岳川、曹明、王眉。 II NB/T 20439--2017 压水堆核电厂反应堆压力容器压力一温度限值曲线制定准则 1范围 本标准规定了压水堆核电厂反应堆压力容器在试验工况与正常运行工况所承受的压力与温度限值 的确定方法。 本标准适用于压水堆核电厂铁素体钢制反应堆压力容器。 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。 NB/T20035—2011(2014RK) 压水堆核电厂工况分类 3术谱和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 基准缺陷referenceflaw 最大的假想缺陷，作为保守性断裂计算的依据。其形状、深度以及长度（根据保守性要求）按壁厚 作具体规定。 3. 2 参考无延性转变温度referencetemperatureofnil-ductiletransfer RTNDT 初始参考无延性转变温度（RTNDTO）加上由于服役环境（快中子辐照、，热老化等）影响产生的温度 增量后的温度。 3. 3 静态断裂韧性referencestressintensityfactor Kic 材料的平面应变断裂韧性。 3.4 延性撕裂启裂断裂韧性ductiletearingcrackinitiationtoughness KJc 材料延性断裂启裂时刻的断裂韧性。 4防止快速断裂的要求（P--T曲线制定原则） 工况定义和划分按照NB/T20035—2011(2014RK)的规定执行。 在试验工况和正常运行工况下，应保持各部位应力强度因子小于材料静态断裂韧性。 1 NB/T20439-2017 当反应堆容器筒体堆芯区的RTND7等于或高于全部高应力区的RTNDr时，则只需要对反应堆容器筒体 堆芯区进行计算。 本标准推荐两种计算方法，使用者应根据所用材料选择其中的一种方法。 5压力一温度（PT)限值计算方法 5.1基准缺陷 本标准中所考虑的基准缺陷是一个半椭圆形的表面裂纹，裂纹平面垂直于最大主应力方向，其尺寸 如表1： 表1# 裂纹尺寸 壁厚 裂纹深度 裂纹长度 <100mm 25 mm 150mm 100mm~300mm 0.25 t 1.5 t >300mm 75mm 450mm 注：t为截面壁厚（不包含堆焊层），mm。 5.2计算裕度 5.2.1 役前水压试验 K, =Km 式中： K/m 一次薄膜应力引起的应力强度因子，MPaVm。 5.2.2.在役水压试验与检漏试验 (2) K, =1.5K 5.2.3启动和停堆 . (3) K, =2Km +K, 式中： Ki一热应力引起的应力强度因子，MPam。 5.3役前水压试验的P-T限值 5.3.1出厂水压试验 反应堆压力容器出厂水压试验，试验压力应不低于1.25倍设计压力，试验温度应不低于 RTNDT) +33℃. 5.3.2系统水压试验 2 NB/T20439-2017 系统反应堆压力容器水压试验涉及整个反应堆冷却剂系统。水压试验压力应不低于超压保护装置所 保护的边界内任何设备的最低设计压力的1.25倍。 试验温度由5.3.3确定，但试验温度应不低于RTNDTo)+33℃。 5.3.3最低许用温度的确定 5.3.3.1为了计算应力强度因子Kj，首先取下述二式的大值作为薄膜应力m： 0m=1.25xSm (4) P×R . (5) t 式中： Sm——设计应力强度人此处作许用应力强度使用），MPa； 一试验压力，MPa; 一容器的中半径，mm； 容器的壁厚，mm 5.3.3.2薄膜拉伸应力强度因子计算方法如下： 对于5.1的假想轴向缺陷，与薄膜拉伸相应的K/值为： Km=Mm× (5) 对于内表面轴向表面缺陷，Mm通过如下方法确定： t<102mm时，Mm=0.296; 102mm≤t≤305mm时，Mm=0.0293/z； -t>305mm时，Mm=0.51。 对外表面轴向表面缺陷，Mm通过如下方法确定： <102mm时，Mm=0.285； -102mm≤t≤305mm时，Mm=0.0282/f； t>305mm时，Mm=0.493。 对于5.1的假想环向缺陷，与薄膜拉伸相应的K/值为Km，其计算方法同公式(6)，其中，对于内表面 或外表面的环向表面缺陷的Mm通过如下方法确定： t<102mm时，Mm=0.141 -102mm≤t≤305mm时，Mm=0.0140/t； t>305mm时，Mm=0.245。 5.3.3.3由Ki=Km=KJc计算得到T，T'+RTND即为最低许用温度。 5.4在役水压试验与检漏试验的P--T限值 5.4.1在役水压试验 5.4.1.1在役水压试验压力为1.1倍运行压力。 5.4.1.2温度限值按以下计算步骤计算： Km=1.5Mm×0 .(7) 为了计算K，首先取下述二式的大值作为薄膜应力m： 3