ICS 27.120.20 F 69 备案号：29103-2010 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T20010.10—2010 代替EJ/T1022.14—1996 压水堆核电厂阀门 第10部分：应力分析和抗震分析 PWR nuclear power plant valve- Part 10: Stress analysis and seismic analysis 2010-10-01实施 2010-05-01发布 发布 国家能源局 NB/T20010.10—2010 目 次 前言 II 范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4一般规则 2 51级阀门的分析规则. 4 62级阀门的分析规则 12 73级阀门的分析规则 14 8装有外伸结构的阀门的抗震分析 14 附录A（规范性附录） 阀门材料的许用应力强度和许用应力的确定 27 附录B（规范性附录） 疲劳曲线 29 附录C（规范性附录） 40级管子的壁厚系列 34 NB/T20010.10—2010 前言 NB/T20010《压水堆核电厂阀门》分为15个部分： 第1部分：设计制造通则； 第2部分：碳素钢铸件技术条件； 第3部分：不锈钢铸件技术条件； 第4部分：碳素钢锻件技术条件； 第5部分：奥氏体不锈钢锻件技术条件： 第6部分：紧固件技术条件； 第7部分：包装、运输和贮存； 第8部分：安装和维修技术条件； -第9部分：产品出厂检查与试验； 第10部分：应力分析和抗震分析； 第11部分：电动装置； 第12部分：气动装置； 第13部分：核用非核级阀门技术条件； 第14部分：柔性石墨填料技术条件； 第15部分：柔性石墨金属缠绕垫片技术条件。 本部分为NB/T20010的第10部分。 本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草。 本部分代替EJ/T1022.14一1996《压水堆核电厂阀门应力分析和抗震分析》，与EJ/T1022.14 —1996相比主要有以下变化： a）修改了5.2.4b)； b）增加了5.5、6.4对试验工况的要求； c）对5.6.3.1增加了对阀杆稳定性的要求。 本部分由核工业标准化研究所归口。 本部分起草单位：中国核电工程有限公司。 本部分主要起草人：王春明、黄经绍、王晓江。 EJ/T1022.14于1996年4月首次发布。 II1 NB/T20010.10—-2010 压水堆核电厂阀门 第10部分：应力分析和抗震分析 1范围 本部分规定了压水堆核电厂阀门应力分析和抗震分析的方法和应力评定准则，以保证阀门结构包括 承压边界的完整性。 本部分适用于公称通径DN≥25mm的与安全相关的阀门。抗震分析的规则适用于抗震1类阀门，也适 用于有抗震要求的其他阀门。 本部分提出的阀门应力分析规则不适用于安全阀和卸压阀。 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/T16702一1996压水堆核电厂核岛机械设备设计规范 NB/T20010.1一2010压水堆核电厂阀门第1部分：设计和制造通则 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 运行安全地震震动(SL1) operationalsafetygroundmotion 在设计基准期中，年超越概率为2%的地震震动，其峰值加速度不小于0.075g。通常为核电厂能正 常运行的地震震动。 3. 2 极限安全地震震动（SL2）ultimatesafetygroundmotion 在设计基准期中，年超越概率为0.1%的地震震动，其峰值加速度不小于0.15g。通常为核电厂区可 能遭受的最大地震震动。 当发生这种地震时，安全上重要的物项仍需保持下列功能能力： 反应堆冷却剂压力边界的完整性； a) b) 具有关停反应堆并将其保持在安全停堆状态下的能力； c）不 在事故所引起的厂外照射水平达到规范允许的限值时，具有防止或减轻这类事故后果的能力。 3. 3 完整性integrity 在运行寿期内能安全地承受给定的设计载荷和使用载荷的能力。 3. 4 可运行性operability 在规定的核电厂事件期间或其后，执行系统安全功能的过程中能完成必要的机械运动。 NB/T20010.10—2010 3. 5 抗震1类 seismicCategoriesI 在核电厂设计中，定为抗震1类的那些结构、系统及部件应设计成当发生SL2地震时仍能保持其功能。 4一般规则 4.1工况分类 阀门设计中应考虑设计载荷和A、B、C、D四级使用载荷。各类使用载荷分别与正常、异常、紧急及 事故工况相对应。 4.2载荷准则 4.2.1概述 阀门应力分析中的设计载荷及各类使用载荷应在阀门技术规格书中规定。 4. 2. 2 载荷条件 在阀门设计时应考虑(但不限于)以下各种载荷： a)内压； b) 冲击载荷（包括压力瞬态）； 阀门自重和在操作或试验条件下液体的重量，包括由于液体静压头和动压头引起的附加压力； 驱动装置、保温层及相连管道等引起的附加载荷： 振动载荷和地震载荷； 温度效应； g) 耳架及其他支撑的反作用力。 4.2.3 设计载荷 4.2.3.1 设计压力，不应低于正常和异常工况中可能存在的最大内外压差。 4.2.3.2设计温度，不应低于上述4.2.3.1中阀门上各点可能存在的最高温度。 4.2.3.3其他设计载荷为与4.2.3.1相关的机械载荷。对于1级阀门，包括运行安全地震动（SL1）引 起的作用。 4.2.4使用载荷 除阀门技术规格书另有规定外，各级使用载荷可按表1的规定。 4.3应力分析规则 阀门应力分析除遵循本部分的规则外，允许按GB/T16702一1996B3200的规则对1级阀门进行应力 分析，按GB/T16702一1996C3200的规则对2、3级阀门进行应力分析。 4.4载荷组合与应力准则 对应于设计载荷和各类使用载荷的载荷组合及其应力限值(准则级别)应遵照表1的规定。 2 NB/T20010.10—2010 表1载荷组合及准则级别 载荷 载荷组合 准则级别 1级 2、3级 1Ad 11e 1A 11 设计载荷 设计内压“十管道反作用力 0 0 0 0 A级使用载荷 设计内压十管道反作用力十 A A A A SLI地震动引起的作用b B级使用载荷 1.1×设计内压十管道反作用力十SL1 B B 地震动引起的作用 C级使用载荷 1.2×设计内压十管道反作用力 0 c B c 1.2×设计内压十管道反作用力十SL2 0 D D级使用载荷 B D 地震动引起的作用+管道破裂载荷 “各级载荷组合均包括自重及有关机械载荷。 适用于1级阀门，对所有阀门考虑SL1地震引起的应力循环用作疲劳分析。 对1级阀门应包括SL1地震引起的惯性效应。 d1A级是指在地震时和或)地震后保持其结构完整性，而且保持其可运行性的阀门。 。1I级是指在地震时能保持其完整性的阀门。 4.5许用应力强度和许用应力 阀门材料的许用应力强度（S）和基本许用应力（S）由附录A确定。 4.6有关阀门抗震分析的规则 4.6.1本部分是按照下列原则，即按管道系统传递的载荷，特别是地震载荷设计的，当满足本部分有 关应力分析的规则，且满足管道的强度要求时，则阀门的完整性是满足的。但当阀门带有一个外伸的支 架和驱动装置，而此结构的牢固性对于阀门承压边界的完整性是必要时，则应对阀体一外伸结构的最大 受力区域进行计算，并校核阀颈与阀体连接区域、阀盖与支架连接区域、支架和驱动装置连接区域等重 要部位的强度。 4.6.2阀门整机包括外伸结构的最低自振频率应由阀门技术规格书规定。 效的地震加速度引起的静载荷施加于外伸结构的重心上，且同时应考虑空间正交三个方向的等效地震载 荷同时作用。等效地震加速度值由阀门技术规格书提供。 4.6.4对于直接安装在支承结构（楼板或墙壁）上的阀门抗震计算，可采用谱分析法。其输入的楼层反 应谱由阀门技术规格书提供。 4.6.5地震作用应考虑与各类使用载荷组合，可按表1执行。 4.6.6对于装有外伸结构的2级和3级阀门的抗震分析，均采用本部分第8章的规定。 4.7应力分析报告 阀门制造厂应提供足够详细的应力分析报告，应力分析报告应表明满足本部分适用的要求。