book47的个人主页-docin.com豆丁网 nttpeww.docin.combook47 EJ 中华人民共和国核行业标准 EJ/T 1033-1996 压水堆核电厂反应堆压力容器 防止快速断裂评定准则 Assessment criteria for preventing fast rupture of reactor pressure vessel of pressurized water reactor nuclear power plants 1997-02-01实施 1996-10-24发布 中国核工业总公司 发布 book47的个大主docin.com豆网 httn:wwwdocn.combook47 book47的个人主页-docin.com豆丁网 htto/www.docin.combook42 EJ/T1033-1996 目 次 前言 范围 2 引用标准 3 定义 分析区域及程序 5适用的规则 6确定应力强度因子的方法 18 附录A（标准的附录） ART的计算 30 附录B（提示的附录） 应力超过届服强度时相当应力的计算方法 36 附录C（提示的附录） 接管K.的计算.· 37 bok47的个大主页-docn.com豆丁网 httn:/ww.docin.combook47 book47的个人主页-docn.com豆丁网 nttoewww.docin.combook47 EJ/T1033-1996 前言 本标准根据美国ASME《锅炉与压力容器规范》第三卷附录G和第十一卷附录A （1992），以及法国RCC一M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》技术性附录ZG（1988年 英文版，1983年法文版)分别编写第一种方法和第二种方法，在技术内容上与之等效。 第一种方法提供求得设备中承压铁素体材料的许用载荷的规程。此规程依据线弹性断 裂力学原理。在每个需研究的部位上，假定有一最大的假想裂纹。在该部位，计算每一特定 载荷产生的I型应力强度因子Ki,而后将K,值的总和与基准值Ki(K)相比较。Kir（Ka） 是K，所能选取的最高临界值，该值针对有关的材料和温度给出。 第二种方法总的意图是对快速断裂危险作定量评定，因而在应用过程中，应根据需要不 断进行检查与修正。 本方法是以断裂力学概念为基础的，包括： 在所分析区域内，假设有一个缺陷。 一确定一个以作用载荷产生的裂纹尖端应力状态和缺陷影响为特征的因子值。 -将该因子值同材料韧度相比较，此韧度值与材料及裂纹尖端的温度有关。 本标准的附录A是标准的附录。 本标准的附录B和C都是提示的附录。 本标准由全国核能标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：上海核工程研究设计院。 本标准主要起草人：曲家棣。 适bok47的个大主页-docn.com豆网 nttnwww.docin.combook47 适book47的个大主页docin.com豆丁网 htta:www.docin.combook47 book47的个主页docin.com豆网 wwww.docin.combook47 book47的个人主页docin.com豆丁网 nttp:www.docin.combook47 中华人民共和国核行业标准 压水堆核电厂反应堆压力容器 防止快速断裂评定准则 EJ/T1033-1996 Assessment criteria for preventing fast rupture of reactor pressure vessel of pressurized water reactor nuclear power plants 1 范围 本标准确立了压水型反应堆压力容器防止快速断裂的分析方法和评定准则。 本标准适用于压水堆铁素体钢制压力容器。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时， 所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本 的可能性。 EJ312-88 3压水堆核电厂运行及事故工况分类 EJ/T732一92压水堆核电厂反应堆压力容器承压热冲击评定准则 EJ/T918-94 压水堆核电厂反应堆压力容器压力-温度限值曲线制定准则 3定义 本标准采用下列定义。 3.1基准断裂韧度KiR K是材料对裂纹扩张的抗力一静态断裂韧度Kic、动态裂纹扩展的力 动态断 裂韧度K以及裂纹止裂断裂韧度K，等断裂韧性值的下限值。 3.2基准缺陷 最大的假想缺陷，作为保守性断裂计算的依据。其所处位置、形状、深度以及长度（根据 保守性要求）按壁厚作具体规定。 3.3°二次薄膜应力 施加载荷产生的截面厚度上平均分布的法向应力，满足外部或内部力与力矩平衡条件， 因而其基本特性是非自限的。 3.4次弯曲应力 施加载荷产生的沿截面厚度线性分布的法向应力，其性质与3.3相同。 3.5二次薄膜应力 中国核工业总公司1996-10-24批准 1997-02-01实施 1 book47的个大主页-docn.com豆丁网 nttnwww.docin.combook47 book4的个人主docin.m豆丁网 htta:/www.docin.combook47 EJ/T10331996 由于相邻材料或结构本身约束引起的截面厚度上平均分布的法向应力，是结构变形协 调的自平衡应力，其基本特性是自限的。 3.6二次弯曲应力 由于相邻材料或结构不连续处的约束、变形协调引起的沿截面厚度线性分布的法向应 力，其性质与3.5相同。 3.7防快速断裂许用载荷 应理解为压力与温度限值，即相应于应力强度因子限值的许用压力及按EJ/T918与 材料限制确定的温度限值。 4分析区域及程序 4.1"概述 本标准旨在保证足够裕度的基础上建立定量评定准则，以确保无快速断裂的危险。本标 准所确定的许用压力和温度应同时满足EJ/T918的压力-温度限值。 4.2分析区域的选择 根据如下因素选定分析区域： a）可能存在缺陷的部位； b）该处应力总变动幅度有可能导致裂纹扩展； c）可能存在辐照脆化。 4.3程序 依据断裂力学，按如下程序实施计算： 在所选分析部位假设存在一个规定的缺陷： a)2 b）按缺陷和作用载荷确定裂纹尖端的应力强度因子， c） 由判据nK,<KiR进行评定。材料的基准断裂韧度值由裂纹尖端的金属即时（分析 时刻）温度加以确定，其中n为安全系数。 5适用的规则 5.1方法 .本标准提出两种适用的方法。 第一种方法是采用线弹性断裂力学的简化分析方法，主要用于反应堆压力容器分析法 设计阶段，依据对明显保守且能覆盖全寿期的基准缺陷进行分析，以给出设备对于快速断裂 风险的相当大的安全裕度。 第二种方法在于根据部件在开始服役时的状态选定更实际的基准缺陷。根据基准缺陷 细致计入疲劳裂纹扩展，求得计算缺陷，而后对计算缺陷进行详细的快速断裂力学分析。 本标准适用于有包覆层的设备，但快速断裂分析中不考虑包覆层。 5.2第一种方法 5.2.1基准缺陷 5.2.1.1远离不连续区的筒体和封头 2 适book47的个人主页docin.com豆T网 nttnwww.docin.combook47 bok47的个人主docn.com豆丁网 http:/www.docin.combook47 .:EJ/T1033-1996 本规则中所考虑的基准缺陷是一个半圆形的表面裂纹，裂纹平面垂直于最大主应力 方向，其尺寸与EJ/T918的规定相同（见表1)。 表1裂纹尺寸 壁厚 裂纹深度 裂纹长度 <100mm 25mm 150mm 100~300mm 1. 5t 0.25t >300mm 75mm 450mm 注：t为容器壁厚，mm。 在个别情况下，如果小于最大假想缺陷仍能有安全保证时，允许采用较小的缺陷尺寸。 5.2.1.2接管、法兰及几何不连续区附近 对于接管、法兰及几何不连续区附近的应力分布比较复杂的区域，在未制定新规则前， 仍可采用5.2.2.3的规则，但在确定容许施加载荷的规则中作一定修正；也可根据具体情况 按基准缺陷的选择要求，选取缺陷的几何形状、尺寸及方位。 5.2.2应力强度因子的确定 5.2.2.1概述 由机械载荷和热载荷引起的基准缺陷处裂纹尖端的应力强度因子，可通过详细断裂分 析或按如下5.2.2.2与5.2.2.3中给出的简化方法加以确定，而后按5.2.3进行组合。 5.2.2.2远离不连续区的筒体和封头 5.2.2.2.1对于5.2.1的基准缺陷，相应于均匀拉伸的应力强度因子Km，可用下式确定： Km=M.Xom (1) 式中：Mm—用图1确定的系数； 0m 薄膜应力，MPa。 5.2.2.2.2对于5.2.1的基准缺陷，相应于弯曲应力的应力强度因子Km，可用下式确定： K=MX (2) 式中：M-—用图1确定的系数M.的2/3; 一最大弯曲应力，MPa。 5.2.2.2.3对于5.2:1的基准缺陷，沿壁厚的径向温度梯度所引起的应力强度因子K，可 用下式确定： K=M,XAT (3) 式中：M.——用图2确定的系数； 一壁厚温差，℃。 图2中的M.值仅适用于下列情况： a）假设的温度梯度近似于图3的分布形状； b）温度变化自稳态工况开始，并具有与启动和停堆相联系的变化速率，该速率小于 55℃/h。 3 book47的个大主页-docin.com豆丁网 nttnwww.docin.combook47