【正文】 構(gòu)件由不銹鋼型的高合金鋼制成。反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)裝石墨作為慢化劑和堆內(nèi)構(gòu)件。為防止高溫含硼水對(duì)壓力容器材料的腐蝕，壓力容器內(nèi)表面所有與冷卻劑接觸的部位都有厚度不小于5mm的不銹鋼耐蝕堆焊層。由于主管道的材料一般為不銹鋼，因此接管與主管道的連接處還需要焊接安全端。壓力容器頂蓋和本體是通過(guò)主法蘭、螺栓及上下法蘭間的兩道鎳制“O”形環(huán)緊固密封。圖21 大亞灣核電站反應(yīng)堆壓力容器壓力容器頂部為用法蘭螺栓連接的可拆卸半球形封頭頂蓋。反應(yīng)堆壓力容器長(zhǎng)期工作在高溫（320℃左右）、高壓（）、含硼酸水介質(zhì)和高放射性輻照的條件下，屬于在核電廠整個(gè)壽期內(nèi)（一般40年，有的要求60年）不可更換的設(shè)備。根據(jù)上述法規(guī)，俄羅斯國(guó)家原子能部和核安全監(jiān)督委員會(huì)制定了一系列導(dǎo)則和實(shí)施規(guī)范，例如：國(guó)家核輻射安全監(jiān)督局逐漸完善了前蘇聯(lián)核動(dòng)力法規(guī)ПНАЭ Г系列，編制了一系列導(dǎo)則類文件，如HП、РБ、РД系列；國(guó)家原子能部及技術(shù)監(jiān)督委員會(huì)編制了ПБ類安全規(guī)程。法律法令為最高級(jí)別，一般有國(guó)際間基本協(xié)議、聯(lián)邦法規(guī)、總統(tǒng)令、政府決定及核能利用方面的幾個(gè)部門間協(xié)議。RCCM規(guī)則主要適用于壓水堆核島機(jī)械設(shè)備，其中設(shè)計(jì)方面的規(guī)定是基于美國(guó)ASME規(guī)范第Ⅲ卷核動(dòng)力裝置設(shè)備NB、NC、ND、NF和NG分卷，同時(shí)吸收了法國(guó)在工業(yè)發(fā)展實(shí)踐中所取得的成果。ASME規(guī)范是一個(gè)權(quán)威性規(guī)范，它已成為許多工業(yè)國(guó)家設(shè)計(jì)、制造、訂貨以及制訂本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，尤其是在核動(dòng)力設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和安裝等活動(dòng)中被直接采用。以上三個(gè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為核安全設(shè)備現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。 五、 民用核安全設(shè)備現(xiàn)行主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范目前，國(guó)際上核電廠建造主要遵循以下幾個(gè)核電標(biāo)準(zhǔn)體系：美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（ASME）的《鍋爐及壓力容器規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱“ASME規(guī)范”）；法國(guó)RCC系列，包括RCCP、M、E、G、I、C和RSEM等；德國(guó)KTA標(biāo)準(zhǔn)；俄羅斯的ΠΗΑЭΓ標(biāo)準(zhǔn)。 (9)為控制室可居留性服務(wù)的冷凍水系統(tǒng)。對(duì)于核安全1級(jí)設(shè)備，必須按照實(shí)際可能的最高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、安裝和試驗(yàn)?，F(xiàn)階段，核電廠的設(shè)備分級(jí)還是以確定論為主，概率論為輔。這是核安全設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、安裝、試驗(yàn)、運(yùn)行、在役檢查、定期試驗(yàn)、維修和退役等活動(dòng)中正確選用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。從事核安全設(shè)備的無(wú)損檢驗(yàn)和焊接的個(gè)人也必須按照HAF602或HAF603的相關(guān)規(guī)定取得資格。（三）所有核安全設(shè)備必須通過(guò)設(shè)備鑒定方可用于民用核設(shè)施中。根據(jù)國(guó)際核能工業(yè)的成功實(shí)踐和我國(guó)核安全法規(guī)的規(guī)定，對(duì)民用核設(shè)施中的核級(jí)部件和設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量控制和監(jiān)管等方面提出了一系列有別于常規(guī)工業(yè)產(chǎn)品的特殊要求。依據(jù)《民用核安全設(shè)備監(jiān)督管理?xiàng)l例（國(guó)務(wù)院第500號(hào)令）》第六十一條，核安全機(jī)械設(shè)備包括執(zhí)行核安全功能的壓力容器、鋼制安全殼（鋼襯里）、儲(chǔ)罐、熱交換器、泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)、閥門、閘門、管道（含熱交換器傳熱管）和管配件、膨脹節(jié)、波紋管、法蘭、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支承件、機(jī)械貫穿件以及上述設(shè)備的鑄鍛件等。（七）國(guó)家核安全局及其所屬的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)依法對(duì)進(jìn)口民用核安全設(shè)備進(jìn)行安全檢驗(yàn)。核安全設(shè)備無(wú)損檢驗(yàn)人員不得同時(shí)在2個(gè)或2個(gè)以上的單位中執(zhí)業(yè)。（三）申請(qǐng)領(lǐng)取民用核安全設(shè)備制造或安裝許可證的單位，還應(yīng)當(dāng)制作有代表性的模擬件。《民用核安全設(shè)備監(jiān)督管理?xiàng)l例（國(guó)務(wù)院第500號(hào)令）》和配套法規(guī)（除HAF603外）的相關(guān)監(jiān)管要求可概括如下：（一）民用核設(shè)施營(yíng)運(yùn)單位對(duì)民用核安全設(shè)備的安全和可靠運(yùn)行負(fù)全面責(zé)任。第二章　民用核安全設(shè)備基本知識(shí)第一節(jié) 民用核安全設(shè)備及其監(jiān)督管理一、民用核安全設(shè)備的監(jiān)督管理規(guī)定高質(zhì)量和高可靠性的核安全設(shè)備是保證民用核設(shè)施安全目標(biāo)的重要前提條件之一。在民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝和無(wú)損檢驗(yàn)活動(dòng)前，民用核設(shè)施營(yíng)運(yùn)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝和無(wú)損檢驗(yàn)單位編制的項(xiàng)目質(zhì)量保證分大綱和質(zhì)量計(jì)劃進(jìn)行審查認(rèn)可，并采取駐廠監(jiān)造或見證等方式對(duì)相關(guān)活動(dòng)進(jìn)行過(guò)程監(jiān)督。（四）民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝和無(wú)損檢驗(yàn)單位，不得將國(guó)家核安全局確定的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)分包給其他單位。（六）民用核安全設(shè)備持證單位應(yīng)當(dāng)在每年4月1日前向國(guó)家核安全局提交上一年度評(píng)估報(bào)告。未經(jīng)安全檢驗(yàn)或經(jīng)安全檢驗(yàn)不合格的進(jìn)口民用核安全設(shè)備不得在中華人民共和國(guó)境內(nèi)的民用核設(shè)施上運(yùn)行使用。核安全電氣設(shè)備包括執(zhí)行核安全功能的傳感器（包括探測(cè)器和變送器）、電纜、機(jī)柜（包括機(jī)箱和機(jī)架）、控制臺(tái)屏、顯示儀表、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組、蓄電池（組）、電動(dòng)機(jī)、閥門驅(qū)動(dòng)裝置和電氣貫穿件等。（一）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的確定原則不同。設(shè)備鑒定的目的是驗(yàn)證其在服役的各種工況下，特別是在事故工況下，該設(shè)備的可運(yùn)行性和功能能夠滿足預(yù)定的要求。（六）所有從事核安全設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝和無(wú)損檢驗(yàn)的單位都必須建立滿足核安全法規(guī)HAF003等要求的質(zhì)量保證體系，并且所有與質(zhì)量相關(guān)的活動(dòng)都必須置于該質(zhì)量保證體系的有效控制之下。我國(guó)核安全法規(guī)《核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定》（HAF102）在核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)要求一章中明確規(guī)定了“必須首先確定屬于安全重要物項(xiàng)的所有構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件，包括儀表和控制軟件，然后根據(jù)其安全功能和安全重要性分級(jí)。一般來(lái)說(shuō)，核電廠的機(jī)械設(shè)備分為核安全1級(jí)、核安全2級(jí)、核安全3級(jí)和非核安全級(jí)。二）核安全2級(jí)主要指反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)承壓邊界內(nèi)不屬于核安全1級(jí)的各種設(shè)備，以及為執(zhí)行所有事故工況下停堆、維持堆芯冷卻劑總量和排出堆芯熱量及限制放射性物質(zhì)向外釋放的各種設(shè)備。電氣設(shè)備的分級(jí)是根據(jù)支持功能的安全重要性將電氣設(shè)備分成1E級(jí)（安全級(jí)）和非1E級(jí)（非安全級(jí)）兩個(gè)級(jí)別。（一） 國(guó)內(nèi)核安全設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范自從1972年8月，我國(guó)開始核電廠的設(shè)計(jì)制造以來(lái)，我國(guó)為實(shí)現(xiàn)核安全設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)行了不懈努力。對(duì)于具體的核工程，其核安全設(shè)備所用規(guī)范為國(guó)家核安全局在安全分析報(bào)告中批準(zhǔn)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。ASME規(guī)范是由美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)制定的，每三年修訂一次，共十二卷，其中與核電相關(guān)的有以下各卷：第Ⅱ卷 材料技術(shù)條件包括：A篇 鋼鐵材料、B篇 有色金屬材料、C篇 焊條、焊絲及填充金屬、D篇 性能。RCCM規(guī)則中的制造和檢驗(yàn)規(guī)定以法國(guó)的制造和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，是法國(guó)本身核工業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的具體體現(xiàn)。其中俄羅斯國(guó)家核監(jiān)督委員會(huì)編制批準(zhǔn)的ОПБ88《核動(dòng)力廠安全保障總則》和俄羅斯國(guó)家衛(wèi)生防疫監(jiān)督委員會(huì)發(fā)布的НРБ96《輻射安全規(guī)范》是核電廠必須遵守的總原則。同時(shí)，還引用大量蘇聯(lián)時(shí)期的標(biāo)準(zhǔn)文件。反應(yīng)堆壓力容器是一個(gè)底部焊有半球形封頭的圓筒形承壓密封容器，內(nèi)裝有堆芯燃料組件、上部及下部堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒等功能組件、以及其他與堆芯有關(guān)的部件。頂蓋一般是由整體封頭和頂蓋法蘭焊接而成。壓力容器本體由4～5個(gè)筒節(jié)和下封頭環(huán)形拼焊而成。俄羅斯VVER堆型壓力容器上的接管是直接與相應(yīng)筒節(jié)鍛造出來(lái)的，無(wú)須焊接，主管道與壓力容器材質(zhì)類似，無(wú)須焊接安全端。高溫氣冷堆的反應(yīng)堆壓力容器比壓水堆的壓力容器要大得多，且形狀比較細(xì)長(zhǎng)。壓力容器鋼鍛件的主要工藝流程如下：爐料準(zhǔn)備—冶煉（電爐+真空脫氣處理）—澆鑄—鍛造—鍛后熱處理—粗加工—超聲波檢驗(yàn)—調(diào)質(zhì)熱處理（淬火+回火）—取樣—機(jī)加工—無(wú)損檢驗(yàn)。主要包括上部堆內(nèi)構(gòu)件和下部堆內(nèi)構(gòu)件兩大部分。吊籃通過(guò)上部凸肩懸掛并被壓緊在壓力容器內(nèi)結(jié)合面位置的凸肩上。支承板上開有許多孔供堆內(nèi)測(cè)量探頭的導(dǎo)向和水通過(guò)。堆芯燃料組件直立坐于堆芯下柵格板上，借助下柵格板下面的支承柱將堆芯重量傳遞給吊籃底部的支承板。根據(jù)核測(cè)量裝置要求，在下柵格板每個(gè)燃料組件位置中央設(shè)有測(cè)量裝置導(dǎo)管的支承和導(dǎo)向裝置，以使測(cè)量裝置導(dǎo)管與燃料組件中央導(dǎo)向管對(duì)中并便于導(dǎo)入。大亞灣核電站壓水堆中未安裝流量分配孔板。堆芯圍板是根據(jù)燃料組件構(gòu)成的堆芯外廓形狀垂直置放于堆芯外沿，坐裝在堆芯下柵格板固定位置上。上部堆內(nèi)構(gòu)件如圖2－3所示，它是由堆芯上柵格板、導(dǎo)向管支承板、控制棒導(dǎo)向管及支承柱等主要部件組成。上柵格板上設(shè)有向下的定位銷，每個(gè)燃料組件位置一對(duì)，與燃料組件上管座上的兩對(duì)角定位孔相配合，將燃料組件定位。上部堆內(nèi)構(gòu)件通過(guò)導(dǎo)向筒支承板法蘭座落在吊籃法蘭上面，兩個(gè)法蘭間有一個(gè)環(huán)形的板狀壓緊彈簧。上下兩部分用法蘭、螺栓連接。由于控制棒導(dǎo)向管較長(zhǎng)，形狀復(fù)雜，要求有精確的對(duì)中尺寸確?？刂瓢羰趯?dǎo)向筒內(nèi)自由移動(dòng)，裝配精度要求較高。同時(shí)，耐壓殼安裝在壓力容器管座上，它與管座采用梯形螺紋連接和小Ω密封環(huán)焊接密封。圖2－4 銷爪式磁力提升型控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)四、蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器（SG）是壓水堆核電站一回路和二回路之間的樞紐，它將反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量傳遞給二回路，并將二回路的給水變成蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)做功。立式U形管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器的典型結(jié)構(gòu)如圖25所示。下封頭、管板及U型管為一回路壓力邊界，均為核一級(jí)部件。上封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢球形狀，頂部蒸汽出口接管管嘴內(nèi)有若干個(gè)（一般為7個(gè)）小直徑文丘里管，組成流量限制器，用于主蒸汽管道破裂時(shí)限制蒸汽流量過(guò)大，從而減緩一回路冷卻劑的降溫速率和蒸汽發(fā)生器構(gòu)件的熱變應(yīng)力。下封頭內(nèi)壁與冷卻劑接觸表面堆焊5～6 mm厚的不銹鋼覆蓋層，以降低腐蝕，使冷卻劑保持良好的水質(zhì)和較低的放射性水平。另外，大型管板上需要鉆出近萬(wàn)個(gè)管孔，且對(duì)管孔的孔徑公差、節(jié)距公差、形位公差和光潔度要求很高。傳熱管外徑約16～20mm，厚約1～，數(shù)量約為4000～5000根，材料一般為抗腐蝕能力較強(qiáng)的Inconel600或690合金。整個(gè)壓水堆冷卻劑系統(tǒng)共用一臺(tái)穩(wěn)壓器，通過(guò)波動(dòng)管和一個(gè)環(huán)路的熱管段相連。 如圖26所示，穩(wěn)壓器為一立式上下為半球形封頭的圓柱筒形高壓容器，高13 m， m，凈重約80 t，安裝在下部裙座上，裙座通過(guò)地腳螺栓將穩(wěn)壓器固定在地基上。過(guò)渡段接在底封頭中心，另一端與一號(hào)環(huán)路的熱管段管道相連接。加熱元件的護(hù)套管上端用端塞焊接密封，下端為一密封連接插塞，用其引出電源線。六、反應(yīng)堆冷卻劑泵反應(yīng)堆冷卻劑泵（簡(jiǎn)稱主泵）是壓水堆冷卻劑回路系統(tǒng)中唯一高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備，又是十分精密的功率強(qiáng)大的設(shè)備，屬于壓水堆電站的關(guān)鍵設(shè)備之一。 圖2－7為大亞灣核電站反應(yīng)堆主泵結(jié)構(gòu)。應(yīng)能承受設(shè)計(jì)工況以及事故狀態(tài)下的各類載荷，如最高溫度、壓力瞬態(tài)、地震、管道破裂引起的應(yīng)力，以及壽期內(nèi)的交變應(yīng)力、疲勞強(qiáng)度。冷卻劑由泵底吸入口進(jìn)入葉輪吸入口，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將冷卻劑經(jīng)擴(kuò)壓器及與之方向相同的切線出水口接管送至堆入口環(huán)路管冷段。泵的上部為軸承和聯(lián)軸器等，要求保持在90℃ 左右；而泵的下部為高溫高壓的冷卻劑。軸承安裝在環(huán)型箱中，該箱能校正軸的偏心度。采用開式空氣冷卻。慣性/惰轉(zhuǎn)飛輪提高了主泵的惰轉(zhuǎn)性能，當(dāng)主泵突然斷電時(shí)，泵仍能繼續(xù)運(yùn)行十幾分鐘，以保證有足夠的堆芯冷卻，以及及時(shí)采取應(yīng)急措施，從而提高了全廠斷電時(shí)堆芯的安全性。由于這種泵沒有軸封，不需要軸封水系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了化容系統(tǒng)，也不會(huì)引起密封失效產(chǎn)生的失水事故，大大增加了安全性。主管道3個(gè)管段的直徑略有差異，一般在700～800mm左右，壁厚80mm左右。其中，直管段采用離心澆鑄，彎頭和斜接管嘴采用砂箱靜力鑄造，熱套管采用鍛造。一般采用手工鎢極氬弧焊封底和手工電弧焊填充的組合方法。安全殼按材料分有鋼殼、鋼筋混凝土殼和預(yù)應(yīng)力混凝土殼等幾種；按結(jié)構(gòu)分有單層殼和雙層殼兩種；按其性能分，有干式殼、濕式殼和冰冷凝式殼等幾種。截錐體筒體環(huán)吊牛腿貫穿件穹頂?shù)装鍒D28 安全殼鋼襯里結(jié)構(gòu)示意圖鋼襯里車間拼接采用埋弧焊，現(xiàn)場(chǎng)焊接為焊條電弧焊。CV 安全殼容器式反應(yīng)堆廠房的一道重要安全屏障。專用通道可以對(duì)外部事件提供必要的防護(hù)。設(shè)備閘門的封頭為橢圓形瓜瓣拼焊結(jié)構(gòu)，直徑7m多。設(shè)備閘門是安全殼上的重要設(shè)備，在反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)，它處于關(guān)閉狀態(tài)。貫穿件是由一個(gè)穿過(guò)安全殼混凝土壁面并錨固在混凝土上的鋼套管及兩個(gè)接頭構(gòu)成（如圖2－9）。其中，電纜貫穿件的密封性由鋼套筒 圖29 安全殼貫穿件內(nèi)充滿加壓氮?dú)鈦?lái)保證。（一） 硼注箱硼注箱位于高壓安注泵出口，高壓安注水經(jīng)硼注箱進(jìn)入一回路冷段。由于硼注箱內(nèi)高濃度硼酸溶液的硼結(jié)晶溫度較高，為防止硼結(jié)晶，硼注箱絕熱并由電加熱器加熱，以保持溶液溫度。（二）安注箱安全殼內(nèi)每個(gè)環(huán)路的冷管段上都接著一個(gè)安注箱。 安注箱由筒體、封頭、筒式支座、接管和人孔組成。單堆核3級(jí)泵共9種19臺(tái)，分別是設(shè)備冷卻水泵4臺(tái)、重要廠用水泵4臺(tái)、硼酸輸送泵2臺(tái)、乏燃料水池冷卻泵2臺(tái)、冷凍水循環(huán)泵2臺(tái)、硼酸再循環(huán)泵2臺(tái)、前貯槽循環(huán)供料泵1臺(tái)、除氣塔疏水泵1臺(tái)、化學(xué)添加劑混合泵1臺(tái)。在換料時(shí)，對(duì)系統(tǒng)充水。離心式上充泵一般為小流量、高揚(yáng)程離心泵。兩臺(tái)電動(dòng)輔助給水泵由應(yīng)急電源供電，每臺(tái)提供50%額定流量。十一、核級(jí)閥門閥門作為一種通用機(jī)械設(shè)備，在核電站系統(tǒng)中大量使用，而且種類繁多、數(shù)量龐大、功能各異。目前較為常見的閥門密封面堆焊方法有氣焊堆焊、焊條電弧堆焊、鎢極氬弧堆焊和等離子弧堆焊等方法。該標(biāo)簽將隨溫度的升高由白色變成黑色。因此焊接時(shí)一定要拆下閥頭，待閥體與管道焊接后再裝上閥頭。焊接時(shí)，要保證焊接電流不能通過(guò)閥體，因此絕不允許地線夾在閥門的任何位置。（一）余熱排出熱交換器余熱排出熱交換器為立式U型管殼式熱交換器。圖211 余熱排出熱交換器 （二）再生熱交換器該熱交換器是以管內(nèi)的上充流為冷源進(jìn)行熱量回收，完成下泄流降壓前首次冷卻降溫。然后流出反應(yīng)堆廠房（安全殼），進(jìn)入設(shè)在核輔助廠房?jī)?nèi)的下泄熱交換器管側(cè)，被殼側(cè)RRI系統(tǒng)設(shè)備冷卻水冷卻，下泄流冷卻劑溫度由～140℃降至～46℃。主要由一組長(zhǎng)方形的薄金屬板平行排列、夾緊組裝于支架上而構(gòu)成。每塊金屬板面沖壓成凹凸規(guī)則的波紋，以使流體均勻流過(guò)板面，增加傳熱面積，并促使流體的湍動(dòng)，有利于傳熱。核能發(fā)電是核能和平利用的重要的手段之一，但核電廠在造福人類的同時(shí)，也帶來(lái)了相當(dāng)?shù)陌踩L(fēng)險(xiǎn)。二、核電廠質(zhì)量保證IAEA的質(zhì)量保證定義：為使物項(xiàng)或服務(wù)與規(guī)定的質(zhì)量要求相符合，并提供足夠的置信度所必需的一系列有計(jì)劃的系統(tǒng)的活動(dòng)。質(zhì)量保證大綱（1）規(guī)定了從事核安全設(shè)備活動(dòng)單位建