核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵設(shè)計制造規(guī)范 編制說明

3/20核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵設(shè)計制造規(guī)范編制說明（征求意見稿）2011年12月31日

任務(wù)來源及計劃要求；任務(wù)來源：國家能源局國能科技[2011]48號文件下達(dá)了《核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵設(shè)計制造規(guī)范》的編制任務(wù)，體系表中總序號76，項目編號2011H049。深圳中廣核工程設(shè)計公司作為主編單位組織啟動了該標(biāo)準(zhǔn)課題任務(wù)。計劃要求：根據(jù)課題任務(wù)書，本標(biāo)準(zhǔn)各階段草案的完成時間安排為：2011年11月，完成編制組討論稿；2012年12月，完成報批稿。編制過程主要起草人及工作分工：標(biāo)準(zhǔn)的主編部門為中廣核工程設(shè)計有限公司（簡稱：中廣核），參編單位為中國核電工程有限公司（簡稱：中核），上海阿波羅機械股份有限公司（簡稱：阿波羅）,湖南湘電長沙水泵有限公司（簡稱：長泵）,沈陽鼓風(fēng)機集團(tuán)核電泵業(yè)有限公司（簡稱：沈泵），主要起草人為:閻麗靜、趙斌、康清權(quán)、石樹智、閻曉偉、武清波，彭超，主要章節(jié)分工如下表：表1標(biāo)準(zhǔn)主要章節(jié)以及分工表“標(biāo)準(zhǔn)”章節(jié)編寫單位前言中廣核目錄中廣核1.范圍中廣核2.規(guī)范性引用文件中廣核3.術(shù)語和定義中廣核4．混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的設(shè)計要求中廣核、中核4.1泵組的組成中廣核、中核4.2泵的流道設(shè)計要求中廣核、中核4.3泵的性能設(shè)計要求中廣核、中核4.3.1泵的水力性能設(shè)計要求中廣核、中核4.3.2泵的最大軸功率中廣核、中核4.3.3泵的轉(zhuǎn)速要求中廣核、中核4.3.4特殊工況下泵設(shè)計要求中廣核、中核4.3.5泵的使用壽期要求中廣核、中核4.3.6泵的檢修要求中廣核、中核4.3.7泵的振動要求中廣核、中核4.3.8泵的噪音要求中廣核、中核4.4泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求沈泵、長泵、阿波羅4.4.1泵的承壓部件沈泵、長泵、阿波羅4.4.2葉輪沈泵、長泵、阿波羅4.4.3耐磨環(huán)和運轉(zhuǎn)間隙沈泵、長泵、阿波羅4.4.4軸和軸套沈泵、長泵、阿波羅4.4.5軸承和軸承箱沈泵、長泵、阿波羅4.4.6密封沈泵、長泵、阿波羅4.4.7預(yù)埋件沈泵、長泵、阿波羅4.5泵組配套設(shè)備的選擇要求沈泵、長泵、阿波羅4.5.1聯(lián)軸器沈泵、長泵、阿波羅4.5.2驅(qū)動機沈泵、長泵、阿波羅4.5.3齒輪箱沈泵、長泵、阿波羅4.6泵的部件材質(zhì)設(shè)計要求中廣核、中核4.7泵組的輔助系統(tǒng)設(shè)計要求中廣核、中核4.7.1密封沖洗水系統(tǒng)設(shè)計要求中廣核、中核4.7.2冷卻水系統(tǒng)設(shè)計要求中廣核、中核4.7.3潤滑油系統(tǒng)設(shè)計要求中廣核、中核5．混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的制造要求沈泵、長泵、阿波羅5.1模板沈泵、長泵、阿波羅5.2鑄件沈泵、長泵、阿波羅5.3熱處理沈泵、長泵、阿波羅5.4公差沈泵、長泵、阿波羅5.5焊接沈泵、長泵、阿波羅6.混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的試驗、檢驗規(guī)則沈泵、長泵、阿波羅6.1吸入口流道模型試驗沈泵、長泵、阿波羅6.2模型泵性能試驗沈泵、長泵、阿波羅6.3泵現(xiàn)場性能試驗中廣核、中核6.4旋轉(zhuǎn)部件平衡試驗沈泵、長泵、阿波羅6.5水壓試驗中廣核、中核6.6材料檢驗中廣核、中核7．混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的防腐蝕涂裝設(shè)計中廣核、中核8．混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的標(biāo)志、包裝、運輸和貯存中廣核、中核編制原則：本標(biāo)準(zhǔn)的編制按照GB/T1.1-2009“標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫”進(jìn)行編制；本標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵設(shè)備設(shè)計和制造方面的內(nèi)容，本標(biāo)準(zhǔn)適用于指導(dǎo)核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的設(shè)計、制造、試驗和驗收等。編制組內(nèi)部討論情況：本標(biāo)準(zhǔn)于2011年9月20日進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)組內(nèi)部討論，討論了以下主要問題，并形成編制組討論稿。流道設(shè)計由于各廠家的流道尺寸設(shè)計尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計合理性主要是通過流道的物模試驗進(jìn)行驗證，因此為突出流道試驗的重要性，將此要求由原4.2.6中單獨列在4.2.2中；泵的水力性能設(shè)計水泵的水力性能中僅規(guī)定了水泵正常運行時的高效區(qū)，考慮水泵適應(yīng)系統(tǒng)實際要求，增加了連續(xù)運轉(zhuǎn)的工作范圍要求；泵的汽蝕余量是水泵的重要水力性能之一，如何規(guī)范水泵的抗汽蝕性能，會上討論確定的原則（1）以設(shè)計低水位作為最惡劣工況，規(guī)定進(jìn)水道入口頂部上緣的淹沒深度；（2）參考各核電項目中循環(huán)水泵的NPSHr，規(guī)定NPSHr數(shù)值的具體要求；泵的臨界轉(zhuǎn)速討論認(rèn)為有必要增加泵的臨界扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速要求，參考CLYDE泵的計算書，提出臨界扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速下的激振頻率相差10%以上；泵的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速要求是保證電機和齒輪箱配套部件能承受該最大反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，而不僅僅是控制泵的最大反轉(zhuǎn)，因此標(biāo)準(zhǔn)4.3.3.2中由水泵最大反轉(zhuǎn)速度小于160%額定轉(zhuǎn)速改為泵組應(yīng)能承受的最大反轉(zhuǎn)速度要求；特殊工況下的設(shè)計要求由于核電站循環(huán)水系統(tǒng)的重要性，增加了特殊工況下水泵運轉(zhuǎn)可靠性的要求，如避免采用單一溫度測點控制跳泵，即由于熱電偶虛連接導(dǎo)致不真實的溫度急劇升高引起意外停泵，降低系統(tǒng)可靠性；泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求靜止和旋轉(zhuǎn)耐磨環(huán)的材料硬度差，耐磨環(huán)材質(zhì)選用耐海水腐蝕雙相鋼或高鎳鑄鐵，由于這兩種材料屬于非硬化材料，因此討論后刪除了硬度差的相關(guān)規(guī)定；運轉(zhuǎn)間隙：由于大型水泵的運轉(zhuǎn)間隙在國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)中均無相關(guān)規(guī)定，各廠家將根據(jù)現(xiàn)場安裝實際情況調(diào)整運轉(zhuǎn)間隙，因此標(biāo)準(zhǔn)中未明確具體數(shù)值，僅規(guī)定運轉(zhuǎn)間隙應(yīng)保證運轉(zhuǎn)可靠性和不發(fā)生卡澀；軸和軸套配合表面的粗糙度要求，進(jìn)口水泵的相關(guān)粗糙度要求為不超過0.8μm，考慮國內(nèi)各廠家的實際加工能力，按較高的加工精度確定軸和軸套配合表面的粗糙度不超過1.6μm；考慮預(yù)埋件是泵設(shè)備重要組件，因此增加了預(yù)埋件的相關(guān)設(shè)計要求；6.水泵配套設(shè)備的選擇要求聯(lián)軸器的安全系統(tǒng)選擇，經(jīng)討論，確認(rèn)選擇為1.5；驅(qū)動機額定功率的選擇，經(jīng)討論，確定至少是水泵軸功率的110%（與4.3.2中泵最大軸功率在正常工作范圍應(yīng)小于1.1P相一致），但是需要核實該功率選擇是否滿足各瞬態(tài)工況下的最大軸功率；7.泵的材質(zhì)設(shè)計要求雙相不銹鋼或奧氏體不銹鋼供貨前酸洗鈍化要求，根據(jù)ASTMA380規(guī)定，尺寸不規(guī)則的大型鑄件在采用酸洗液時局部易發(fā)生過度酸化而導(dǎo)致腐蝕的問題，考慮部件加工后存放時間較短，因此修改酸洗鈍化要求為清洗、去垢和鈍化處理；8.泵組輔助系統(tǒng)設(shè)計要求潤滑油系統(tǒng)設(shè)計中，對軸承的金屬溫度控制進(jìn)行了討論，各廠家根據(jù)設(shè)備軸承處的油溫設(shè)計，提出相應(yīng)軸承金屬溫度應(yīng)控制在85℃以下；9.泵的制造要求鑄件的表面質(zhì)量控制，經(jīng)討論，各廠家執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為MSS-SP-55;增加了對鑄件主要焊補和非主要焊補的界定，即挖補區(qū)域超過壁厚20%或深度超過25mm或焊補面積超過65cm2為主要焊補，對主要焊補的返修處理應(yīng)進(jìn)過使用方的同意；雙相鋼焊接處的無損檢驗，將采用100%的液體滲透，由于設(shè)備內(nèi)較多關(guān)鍵部件采用了雙相鋼，因此討論認(rèn)為液體滲透應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行機械部壓力容器的無損檢測標(biāo)準(zhǔn)；10.泵的試驗和檢驗規(guī)則旋轉(zhuǎn)部件平衡試驗:循環(huán)水泵的葉輪盡管轉(zhuǎn)速較低（小于200rpm），但是尺寸較大，直徑約3m，重量約10t，因此葉輪進(jìn)行額定轉(zhuǎn)速下的動平衡試驗將受到試驗機帶動能力的影響，部分廠家未進(jìn)行動平衡試驗，部分廠家在低于額定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行了動平衡試驗，考慮到循環(huán)水泵沒有出廠性能試驗，為確保葉輪的轉(zhuǎn)動性能，因此增加了動平衡要求，但是轉(zhuǎn)速以盡可能接近額定轉(zhuǎn)速為原則；泵承壓部件的水壓試驗：增加了泵蓋的水壓試驗要求；材料無損檢驗：根據(jù)ASTM、機械部JB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時考慮泵設(shè)備的特殊性，采用嚴(yán)格適宜的標(biāo)準(zhǔn)，確定了超聲、磁粉、滲透和射線的檢驗方法和接受標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)研和分析工作的情況國內(nèi)外生產(chǎn)廠家以及產(chǎn)品調(diào)研混凝土蝸殼式循環(huán)水泵由于流量大，揚程低，主要在核電廠循環(huán)水系統(tǒng)采用。目前國外具有成熟供貨經(jīng)驗的廠家經(jīng)調(diào)研主要有：英國CLYDE（原WEIR）,法國ALSTOM,美國FLOWSEVER,日本EBARA,其中CLYDE和ALSTOM均有較多的核電供貨業(yè)績，并且分別是運行機組中大亞灣/嶺澳二期/秦山二期和嶺澳一期的供應(yīng)商。FLOWSEVER公司具有較多的水利工程業(yè)績，其產(chǎn)品最大特點是泵的蝸殼區(qū)域采用廠家預(yù)制的砼塊代替現(xiàn)場澆筑混凝土流道，由此將節(jié)省現(xiàn)場施工周期。EBARA公司生產(chǎn)的混凝土蝸殼泵較少，其設(shè)計的蝸殼流道采用雙相不銹鋼內(nèi)襯，因此這種循環(huán)水泵并不屬于嚴(yán)格意義上的混凝土蝸殼泵。上述四個廠家均具有流道模型試驗，泵組系統(tǒng)設(shè)計和配套設(shè)備的供貨能力。隨著核電設(shè)備國產(chǎn)化程度不斷提供，國內(nèi)水泵廠分別與國外供應(yīng)商成立合資公司，引進(jìn)國外技術(shù)，由首臺國外主導(dǎo)后續(xù)轉(zhuǎn)為國內(nèi)主導(dǎo)的過渡方式。國產(chǎn)化進(jìn)程中，沈陽鼓風(fēng)機泵業(yè)有限公司引進(jìn)了CLYDE的技術(shù)方案，湘電長沙泵業(yè)與FLOWSEVER成立了福斯湘電泵業(yè)合資公司，上海阿波羅與中核聯(lián)合體引進(jìn)奧地利的技術(shù)并結(jié)合國內(nèi)院校、研究所水利試驗的優(yōu)勢，在2008年完成了樣機的研制工作，而ALSTOM和EBARA未實質(zhì)推進(jìn)國產(chǎn)化，僅通過武漢ALSTOM和山東博泵實現(xiàn)項目的聯(lián)合管理。泵部件中雙相不銹鋼整體鑄造葉輪是制造難度最大的部件，主要是由于葉輪的尺寸大且薄厚嚴(yán)重不均，整體鑄造過程中若熱處理不當(dāng)，易出現(xiàn)熱應(yīng)力開裂等問題。沈陽三科以嶺澳二期項目的參數(shù)為輸入，成功研制了鑄造工藝，并通過了國家的評審，后續(xù)湘電泵業(yè)也順利突破了首件葉輪的試制。循環(huán)水泵組重要的配套設(shè)備：電機和齒輪箱也實現(xiàn)了國內(nèi)配套供應(yīng)，其中電機分包商主要為上海電機和湘潭電機，而齒輪箱主要為南京高精齒輪、江蘇泰隆、重慶齒輪等廠家。全面國產(chǎn)化后，由于國內(nèi)設(shè)備加工水平有限，設(shè)備的一些參數(shù)要求在不影響使用功能下將適當(dāng)減低，如泵振動要求由原45μm改為65μm，電機啟動時間由2s改為5s等。國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)資料調(diào)研圍繞各廠家的產(chǎn)品特點和設(shè)計文件，收集調(diào)研了相關(guān)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和設(shè)備的設(shè)計文件，主要調(diào)研結(jié)果如下：循環(huán)水泵流道設(shè)計ANSI/HI9.8-1998《pumpintakedesign》是美國水利部的關(guān)于泵吸入流道的設(shè)計規(guī)范，其中對大流量水泵的肘型流道尺寸和流速和淹沒深度等進(jìn)行了規(guī)定；DLGJ150-1999《火電發(fā)電廠循環(huán)水泵房進(jìn)水流道以及布置設(shè)計技術(shù)規(guī)定》，其中對肘型和鐘型流道的設(shè)計等均進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，但該標(biāo)準(zhǔn)一直為試行，未正式發(fā)布。GBT50265-97《泵站設(shè)計規(guī)范》對泵站進(jìn)出水流道也有一些規(guī)定，但由于該標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于泵站進(jìn)出水建筑物設(shè)計，缺少泵吸入口流道設(shè)計的詳細(xì)尺寸要求。2.循環(huán)水泵相關(guān)試驗和測試標(biāo)準(zhǔn)國外混凝土蝸殼泵的模型試驗均采用了IEC60497(蓄能泵模型驗收試驗國際規(guī)程)，但此標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被IEC60193（水輪機、存儲泵和水泵水輪機模型驗收試驗）所代替，國內(nèi)泵模型試驗通常采用SL140(水泵模型及裝置模型驗收試驗規(guī)程)，由于SL140標(biāo)準(zhǔn)和IEC60193標(biāo)準(zhǔn)在裝置要求和模型參數(shù)上要求不完全相同，因此規(guī)范中同時采用了兩個標(biāo)準(zhǔn)；原型泵的現(xiàn)場試驗：國外混凝土蝸殼泵主要是采用了ISO9906(旋轉(zhuǎn)動力泵液壓性能試驗等級1和2)，國內(nèi)GB3216（回轉(zhuǎn)動力泵水力性能驗收試驗）等同于ISO9906,因此該規(guī)范采用GB3216.水泵的振動和噪音試驗：機械部JB/T8097和JB/T8098兩個標(biāo)準(zhǔn)是水泵專用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3.循環(huán)水泵設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和資料混凝土蝸殼式循環(huán)水泵由于僅在核電廠應(yīng)用，目前國內(nèi)外尚無專用于該產(chǎn)品的設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)，國外循環(huán)水泵的設(shè)計主要參考了API和ISO標(biāo)準(zhǔn)，其中API610（石油、石化和天然氣工業(yè)用離心泵）標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于ISO13709(石油、石油化工和天然氣工業(yè)用離心泵)，此標(biāo)準(zhǔn)是時石化行業(yè)用泵的通用要求，但是由于石化行業(yè)存在一定特殊性，如介質(zhì)為酸堿、易燃品等，由此相應(yīng)規(guī)范中的要求也較全面且嚴(yán)格。國內(nèi)GB16907(離心泵技術(shù)條件-1類，等同于ISO9905)是對各行業(yè)離心泵通用設(shè)計要求，制定循環(huán)水泵通用設(shè)計部分如泵殼、轉(zhuǎn)子等參考了GB16907，對于對GB16907中要求不夠詳盡處則參考使用了AP610的相關(guān)規(guī)定。混凝土蝸殼式循環(huán)水泵自身具有獨特的結(jié)構(gòu)，如流道，預(yù)埋環(huán)以及超大尺寸的葉輪等，通用水泵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中無法完全覆蓋該泵的設(shè)計，因此收集了各核電項目循環(huán)水泵的技術(shù)規(guī)格書，以及設(shè)備技術(shù)規(guī)格書內(nèi)引用的通用技術(shù)條件文件，包括《BOP通用技術(shù)條件-清潔》、《BOP通用技術(shù)條件-表面涂裝》、《BOP通用技術(shù)條件-包裝》、《BOP部分材料供貨和管道、貯罐、泵及閥門制造檢驗和驗收技術(shù)條件》、《6.6KV感應(yīng)式電動機技術(shù)規(guī)格書》等。4.在建核電項目上供應(yīng)商的設(shè)計資料核電項目中混凝土蝸殼式循環(huán)水泵供應(yīng)商通常為涉及系統(tǒng)設(shè)計的A類包供應(yīng)商，其提供的工程文件包括：設(shè)備及部件圖紙和規(guī)范書、布置圖、計算書、試驗、系統(tǒng)文件、安裝調(diào)試文件以及包裝運輸?shù)燃夹g(shù)要求等。重點收集分析的資料有泵計算書，包括(1)設(shè)計壓力計算；（2）泵蓋壓力邊界計算；（3）上預(yù)埋環(huán)處混凝土應(yīng)力分析；（4）臨界轉(zhuǎn)速計算；（5）軸轉(zhuǎn)矩計算；（6）扭轉(zhuǎn)頻率計算；（7）軸向推力計算；（8）徑向載荷計算；（9）混凝土蝸殼基礎(chǔ)載荷計算，上述計算書主要用于泵結(jié)構(gòu)和部件選擇時的重要依據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計文件包括系統(tǒng)手冊，報警手冊和定值手冊及運行手冊等，用于明確系統(tǒng)設(shè)計中對設(shè)備的相關(guān)要求以及各輔助系統(tǒng)設(shè)計要求的依據(jù)。泵試驗文件包括流道試驗、泵模型試驗和現(xiàn)場驗收試驗。設(shè)備類相關(guān)文件包括設(shè)備部件圖，總布置圖和流道圖紙以及設(shè)備清單和規(guī)格書等。5.循環(huán)水泵的制造標(biāo)準(zhǔn)混凝土蝸殼式循環(huán)水泵制造方面的規(guī)范要求，主要包括（1）鑄件的表面質(zhì)量要求，由于泵內(nèi)葉輪、泵蓋、埋環(huán)、分水角等較多重要部件采用了雙相不銹鋼的鑄件，因此鑄件的質(zhì)量要求是至關(guān)重要的。目前關(guān)于大型鑄鋼件的表面質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，機械部JB6880.2《泵用鑄鋼件》標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定還是比較寬松，對鑄造缺陷要求僅規(guī)定了缺陷的數(shù)量，尺寸和距離等，而國外的產(chǎn)品均采用了國際標(biāo)準(zhǔn)MSS-SP55《鑄鋼閥、法蘭、管和配件和其它管構(gòu)件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)-目視檢測法》,由于該標(biāo)準(zhǔn)對缺陷類型進(jìn)行了詳細(xì)分類，并對各類缺陷的接受標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了要求，考慮循環(huán)水泵鑄件質(zhì)量控制的重要性，因此經(jīng)各方討論采用了MSS-SP的國際標(biāo)準(zhǔn)。（2）加工精度要求，對于大型混凝土蝸殼泵，部件配合加工精度要求尚無相關(guān)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)要求，因此只能根據(jù)國外產(chǎn)品加工圖紙中給出的精度要求并結(jié)合國內(nèi)的加工水平制定相關(guān)要求。（3）無損檢驗：超聲波、液體滲透、磁粉、射線等檢驗，國內(nèi)外無損檢驗的標(biāo)準(zhǔn)主要包括ASME,JB4730《壓力容器的無損檢驗》，JB6912/8543《泵產(chǎn)品的磁粉和液體滲透檢驗》以及GB4162《鍛軋鋼棒超聲檢測方法》和沈鼓泵業(yè)內(nèi)無損檢驗的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。其中ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范國際性規(guī)則中相關(guān)要求比較全面而系統(tǒng)，而JB4730主要是針對容器承壓設(shè)備的無損檢驗，部分原則不適用于泵產(chǎn)品，泵部件中按主要受力部位和配合部件，其檢驗規(guī)格應(yīng)適當(dāng)區(qū)別?？紤]泵軸和葉輪均為大型鑄鍛件，因此泵軸的超聲檢測以及葉輪的液體滲透等均采用了ASTM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而泵軸的液體滲透采用了JB8543標(biāo)準(zhǔn)。6.EPR、AP項目循環(huán)水泵相關(guān)調(diào)研AP項目中循環(huán)水泵設(shè)計采用金屬斜流泵，而EPR項目中則仍然采用了混凝土蝸殼式循環(huán)水泵，設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)未變，但是循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計則有些不同，CPR1000核電項目中循環(huán)水系統(tǒng)為一機兩泵，單元制無閥系統(tǒng)供水，而EPR中循環(huán)水系統(tǒng)為一機四泵，兩臺泵母管制且泵出口設(shè)置電動蝶閥，由于系統(tǒng)的不同，對設(shè)備的要求不同點（1）正常運行范圍為：0.9Q～1.08Q;(2)泵出口閥門的存在，因此水泵無法在短時間內(nèi)連續(xù)重啟；（32）EPR循環(huán)水泵停運時，虹吸破壞閥打開的同時，泵出口隔離門也進(jìn)行先快后慢兩階段關(guān)閉，因此泵的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速將更低；此外，EPR項目中配套電機為10KV三相電機與CPR1000中6.6KV的配套電機不同。EPR項目中循環(huán)水泵設(shè)計制造采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為ISO9906,IEC60193,ASTM,ISO15614-1/10816-1/10816-3/7919/3746等，與CPR1000中使用的標(biāo)準(zhǔn)基本吻合。設(shè)備運行反饋調(diào)研根據(jù)目前運行電站的反饋，循環(huán)水泵組相關(guān)經(jīng)驗反饋和標(biāo)準(zhǔn)制定時采取的規(guī)范要求如下：填料密封沖洗水源采用單一水源時，在水源用戶較多時，出現(xiàn)管路爆管水源中斷的問題，因此在規(guī)范4.7.1.1中要求水源安全可靠；單點跳泵問題，泵組的軸承和潤滑油溫等處采用單個熱電阻測溫元件控制停泵時，當(dāng)熱電阻斷線以及接線端接觸不良時，其接觸電阻會增大，對于保護(hù)來說其溫度會發(fā)生突然的升高，導(dǎo)致保護(hù)動作；同時熱控人員在工作時，也會發(fā)生錯拆測溫元件的造成斷線可能，這也導(dǎo)致了溫度保護(hù)的動作，考慮循環(huán)水泵是三回路的重要設(shè)備，因此在規(guī)范4.3.4.3中要求“異常情況下，應(yīng)盡量避免采用單一溫度測點信號直接停泵保護(hù)，降低設(shè)備的可用率”。嶺澳一期中曾出現(xiàn)循環(huán)水泵檢修氣囊密封骨架破裂導(dǎo)致無法檢修事故，因此在后續(xù)項目中均要求供應(yīng)商改進(jìn)為雙氣囊密封，規(guī)范4.4.6.2中相關(guān)要求為“雙氣囊的膨脹檢修密封”。嶺澳二期首臺循環(huán)水泵葉輪鑄造后出現(xiàn)嚴(yán)重的貫穿性應(yīng)力開裂，因此焊接修補質(zhì)量關(guān)鍵，因此在規(guī)范5.2.2中對焊接修補嚴(yán)重性進(jìn)行了定義，而且在規(guī)范5.5.2中給出了雙相不銹鋼的焊接工藝參數(shù)。冷卻水管路的流量視窗監(jiān)視，由于無旁路導(dǎo)致檢修后冷卻水無法正常供應(yīng)，因此在規(guī)范4.7.2.2中要求“設(shè)置有旁路的流量計監(jiān)視，以保證檢修時冷卻水的正常供應(yīng)”。大亞灣的齒輪箱曾發(fā)生過齒斷裂事故，因此在規(guī)范4.5.3.2和4.5.3.3中對齒輪強度進(jìn)行了要求；嶺澳二期循環(huán)水泵在現(xiàn)場試驗時流量、功率、電流均超過額定值較多，這主要是廠家僅有模型試驗，沒有實物泵的出廠試驗，為此，規(guī)范中6.3.1.5對水泵性能保證進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定。主要技術(shù)內(nèi)容的說明（一）、泵的流道設(shè)計（1）4.2.4中進(jìn)水流道流速確定：目前進(jìn)水流道有肘型和鐘型兩種流道，在ANSIHI9.8標(biāo)準(zhǔn)的P21頁中對流量≥1260l/s的吸入流道包括肘型流道的入口流速建議為1.2≤V≤2.1,最佳流速為1.7m/s,而DLGJ150-1999標(biāo)準(zhǔn)P12頁3.3.2中規(guī)定，進(jìn)口流速對于肘型或鐘型流道宜取0.5m/s-1.0m/s，對于漸縮彎管流道取1.0m/s-1.8m/s.各項目中流道入口的流速見表1，其中除CLYDE泵外，其它各廠家的入口流道流速均滿足DLGJ的要求，考慮ANSIHI中是對各種吸入流道的要求，并不是專門針對大流量肘型流道的要求，而且進(jìn)口流速越快，流態(tài)穩(wěn)定性降低，同時將增加水損，降低泵入口的NPSHa值，因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定流速要求為0.5m/s-1.0m/s，對于流速超出此范圍的設(shè)計，可以采用模型試驗的結(jié)果作為接受的依據(jù)。表1各項目中循環(huán)水泵的相關(guān)參數(shù)項目編號流量m3/s揚程mWC效率%（泵×電機×齒輪箱）NPSHm入口流速m/s出口流速m/s進(jìn)口流道入口上緣淹沒深度m設(shè)計低水位LA2CLYDE32.16516.4891.3×97.4×99.4=88.39NPSHr=8NPSHa-NPSHr=5.1741.483.1612.086-2.18mHYH12FS24.3119.2789.8×96.1×98.5=85.00NPSHr=6.3NPSHa-NPSHr=6.50.613.023.6m-5.75mHYH34SHEN24.3120.1590.0×96.3×99.16=85.94NPSHr=9NPSHa-NPSHr=3.991.493.023.715-5.75mND12FS27.6819.0089.5×96.2×98.5=84.81NPSHr=6.8NPSHa-NPSHr=6.120.663.053.621-5.02mND34FS27.0019.0088.3×96.2×98.71=83.85NPSHr=6.72NPSHa-NPSHr=6.20.642.973.621-5.02mYJ12Shen30.7816.0091×96.3×99.4=87.11NPSHr=9NPSHa-NPSHr=5.271.503.0255.076-2.39mFCGAPL30.617.0090.6×96.1×98=85.33NPSHr=4.2NPSHa-NPSHr=7.40.933.014.66-2.94mTSALSTOM22.97517.891.5×97.4×99=88.23NPSHr=8NPSHa-NPSHr=4.50.772.8513.03m-1.57mLA1ALSTOM22.4816.0091×97.4×99=87.75NPSHr=8.5NPSHa-NPSHr=11.620.803.1811.7m-2.18m（2）4.2.4中設(shè)計低水位下，進(jìn)水道頂部淹沒深度宜不低于3.0m.進(jìn)水道的淹沒深度可避免流道內(nèi)吸入表面氣泡，保證泵的水力性能。根據(jù)ANSIHI9.8標(biāo)準(zhǔn)，見下圖，進(jìn)水道淹沒深度(S)是從設(shè)計低水位到流道的中心線，而其中心線位置是流道頂部漸縮最低處，圖1ANSI中進(jìn)水道尺寸示意圖根據(jù)公式；S/D=1.0+2.3FD以及試驗得出，對于流量大于20000liter/s，流道頂部漸縮最低處的最小淹沒深度為不小于6.5m。根據(jù)目前各項目的實際設(shè)計情況，同時考慮各項目中流道頂部漸縮最低處不是進(jìn)道的中心線，因此以流道進(jìn)口上緣的淹沒深度考慮為宜。《泵站技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定為0.5m，而《火力發(fā)電廠循環(huán)水泵房進(jìn)水流道及其布置設(shè)計技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定為0.75m,由于核電廠循環(huán)水泵的安全可靠性對電站的經(jīng)濟(jì)性有直接影響,根據(jù)目前各項目的實際設(shè)計情況,要求流道進(jìn)口上緣應(yīng)淹沒在最低運行水位以下3m。(二)泵的水力性能設(shè)計要求(1)汽蝕余量水泵的必須汽蝕余量是水泵的重要指標(biāo)之一,而且涉及泵站的負(fù)挖深度,直接影響泵站的整體布置和經(jīng)濟(jì)性。目前各規(guī)范中尚無對大流量循環(huán)水泵的汽蝕余量要求，根據(jù)中核的循環(huán)水泵技術(shù)規(guī)格書，以及考慮設(shè)備的實際現(xiàn)狀，規(guī)定提出水泵NPSHr應(yīng)不大于8m。（2）泵的反轉(zhuǎn)要求核電站中循環(huán)水泵通常為無閥系統(tǒng)，這樣在停泵過程中將存在水泵反轉(zhuǎn)的問題，而水泵的瞬態(tài)分析報告顯示，在停泵過程中，反轉(zhuǎn)時間將在20min內(nèi)，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不超過額定轉(zhuǎn)速的160%，因此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定反轉(zhuǎn)為30分鐘，要求泵組能承受該最大反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。（三）泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求（1）運轉(zhuǎn)間隙各通用水泵規(guī)范中，缺少大型水泵的運轉(zhuǎn)間隙具體數(shù)值要求，而各廠家目前也僅有經(jīng)驗值，并且將根據(jù)現(xiàn)場實際安裝偏差調(diào)整該間隙，因此本標(biāo)準(zhǔn)中未明確間隙的具體數(shù)值，而要求保證水泵運轉(zhuǎn)的可靠性和不發(fā)生卡住。（2）軸主要配合處的表面加工精度根據(jù)國外水泵的加工圖紙，軸\軸套配合處要求為0.8um，但目前國產(chǎn)化后，國內(nèi)各廠家對大尺寸軸的實際加工精度情況不同，多數(shù)廠家無法達(dá)到0.8um的加工精度要求，為此，按國內(nèi)較先進(jìn)的加工水平考慮，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定軸主要配合表面處的最終粗糙度不大于1.6um。（四）泵的材料設(shè)計相關(guān)要求（1）成分要求由于耐海水腐蝕的要求循環(huán)水泵部件較多采用了雙相不銹鋼，因此雙相不銹鋼的材料選擇至關(guān)重要，其中鐵素體與奧氏體的成分比例，決定著材料的耐晶間腐蝕，耐沖刷腐蝕以及應(yīng)力腐蝕性能，為此，在標(biāo)準(zhǔn)4.6.4中給出了材料的點蝕當(dāng)量要求，而點蝕當(dāng)量不低于35，相當(dāng)于耐蝕合金元素的含量不低于2205。（2）焊接參數(shù)要求雙相不銹鋼部件在加工過程中將存在焊接修補，為保證焊接的質(zhì)量，在標(biāo)準(zhǔn)中約定了焊接關(guān)鍵參數(shù)，即最大層間溫度。目前具體參數(shù)的制定，一方面是根據(jù)廠家的焊接工藝評定報告，另一方面是根據(jù)雙相不銹鋼焊接的相關(guān)研究論文，如《SAF2205雙相不銹鋼對接焊焊接工藝評定》（金屬鑄鍛焊技術(shù)，2010，Vol39,No.9）。（3）材料性能試驗根據(jù)雙相不銹鋼材料的特殊性，在5.5.1焊接工藝中規(guī)定了晶間腐蝕，鐵素體含量等試驗，以確保雙相不銹鋼材料評定的合理性。（五）水泵的控制設(shè)計要求水泵的控制包括泵自身的控制，潤滑油等輔助系統(tǒng)的控制，電機等的控制等，相關(guān)控制要求均是根據(jù)廠家的儀表流程圖，并借鑒運行電站的經(jīng)驗反饋，對相關(guān)控制給出了明確要求。（六）無損檢測（1）泵軸的超聲波檢測GB/T4162《鍛軋鋼棒超聲檢測方法》適用與直徑為12mm-250mm鍛軋棒，而循環(huán)水泵的泵軸直徑在400mm左右，該標(biāo)準(zhǔn)不適用。而ASMESA-388《大型鋼鍛件超聲檢測典型操作方法》給出了大型鍛件的超聲檢測方法，由于直射波檢驗的方法中，有平底孔當(dāng)量驗收和底波降低率驗收，考慮國內(nèi)按平底孔當(dāng)量驗收的較多，因此采用SA-388/SA-388M中10.3.1.2不允許有等于或大于規(guī)定的參考試塊中平底孔信號的顯示的規(guī)定。另外根據(jù)SA-388/SA-388M中S1報告標(biāo)準(zhǔn)，孔的尺寸規(guī)定：（a）厚度小于1.5in(40mm)時，平底孔1/16in.(1.5mm);(b)厚度1.5in至6in.(40mm至150mm)時，平底孔1/8in.(3mm);(c)厚度大于6in(150mm)時，平底孔1/4in.(6mm)，由此明確按φ6平底孔當(dāng)量驗收。（2）葉輪液體滲透檢測葉輪的液體滲透檢測，JB8543.2《泵產(chǎn)品零件無損檢測滲透檢測》中9.1.1除確認(rèn)由外界因素或操作不當(dāng)造成的之外，其它任何大于或等于0.5mm的顯示痕跡均應(yīng)作為缺陷痕跡處理。該要求主要用于對精密鑄造的熔模小鑄件或鍛件的滲透檢測，但對于循環(huán)水泵大型樹脂砂工藝制造的鑄件，則要求過高，可能造成大量人力修補葉輪。而ASTM第Ⅷ卷，第一冊附錄7中的強制性要求則比較合理，將裂紋進(jìn)行分類，根據(jù)分類規(guī)定了缺陷的接受標(biāo)準(zhǔn)，因此葉輪的液體滲透采用了ASTM的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。（3）葉輪的射線檢測首件葉輪的根部進(jìn)行射線檢測以保證鑄造工藝的可靠性，JB/T4730.2《承壓設(shè)備無損檢測，第二部分：射線檢測》主要是用于對接焊接接頭的射線檢測，不適用于鑄鋼件的射線檢測，而考慮到ASTM參考的射線照相底片是國際上唯一認(rèn)可和采用的參考射線照相底片，因此葉輪的射線檢測仍采用了ASTM的標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。驗證試驗的情況和結(jié)果無采用國際和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況與參考的法國RCC系列標(biāo)準(zhǔn)、美國ASME標(biāo)準(zhǔn)以及IEC、ISO和IAEA等國外國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的簡要對比分析（酌情分析）。國內(nèi)外尚無針對核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的設(shè)計制造規(guī)范，但國外進(jìn)口的混凝土蝸殼泵在流道設(shè)計方面采用了ANSIHI9.8的標(biāo)準(zhǔn)，水泵試驗采用了IEC60193《水輪機、存儲泵和水泵水輪機模型驗收試驗》和ISO9906《旋轉(zhuǎn)動力泵液壓性能驗收試驗等級1和2》，但水泵的詳細(xì)設(shè)計和制造等均無標(biāo)準(zhǔn)可循，而API610《石油、石化和天然氣工業(yè)用離心泵》和ISO9905《離心泵技術(shù)條件》都是關(guān)于小泵的設(shè)計制造要求，并不適用于混凝土蝸殼泵，因此本標(biāo)準(zhǔn)在采用國外標(biāo)準(zhǔn)的同時，在水泵的設(shè)計規(guī)范中主要是根據(jù)廠家的計算書以及設(shè)計方的技術(shù)規(guī)范而制定。與現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系包括對現(xiàn)行的國家核安全法規(guī)相關(guān)規(guī)定的貫徹情況以及與國內(nèi)其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系和協(xié)調(diào)性問題的處理。核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵屬于非核安全相關(guān)設(shè)備，無強制的法規(guī)要求，但是國家以及機械部等水泵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較多，如：GB/T3214水泵流量的測定方法GB/T3216回轉(zhuǎn)動力泵水力性能驗收試驗1級和2級GB/T13468泵類系統(tǒng)電能平衡的測試與計算方法GB/T13469工業(yè)用離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行JB/T4297泵產(chǎn)品涂漆技術(shù)條件JB/T6880.1泵用灰鑄鐵件JB/T6880.2泵用鑄鋼件JB/T6880.3泵用抗磨白口鑄鐵件JB/T6881泵可靠性測定試驗JB/T6882-泵可靠性驗證試驗JB/T6912-1993泵產(chǎn)品零件無損檢測磁粉探傷JB/T6913-1993泵產(chǎn)品清潔度JB/T8097-1999泵的振動測量與評價方法JB/T8098-1999泵的噪聲測量與評價方法JB/T8543.1-1997泵產(chǎn)品零件無損檢測泵受壓鑄鋼件射線檢測方法及底片的等級分類JB/T8543.2-1997泵產(chǎn)品零件無損檢測滲透檢測JB/T8687-1998泵類產(chǎn)品抽樣檢查在標(biāo)準(zhǔn)制定中，對于水泵通用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)分析適用于混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的，在標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行引用，但對于無法適用的，則根據(jù)設(shè)備自身特點進(jìn)行了特殊規(guī)定，因此本標(biāo)準(zhǔn)是水泵類標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分之一，補充了目前標(biāo)準(zhǔn)缺少的內(nèi)容，同時與以上相關(guān)通用標(biāo)準(zhǔn)保持協(xié)調(diào)一致。實施標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施的建議本標(biāo)準(zhǔn)是行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備設(shè)計制造類標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的設(shè)計、制造、試驗、包裝、運輸?shù)燃夹g(shù)要求。貫標(biāo)的范圍包括核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的生產(chǎn)廠家以及部件的相關(guān)加工廠家，核電項目的設(shè)計單位，核電廠營運單位，核電廠建設(shè)單位，水泵流道試驗的科研單位以及國家行業(yè)主管行業(yè)事業(yè)單位等?？刹扇h、集中學(xué)習(xí)或網(wǎng)上宣貫等貫標(biāo)措施。廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議無其他要說明的事項無編制標(biāo)準(zhǔn)參考資料清單（根據(jù)必要性）。泵站設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50265泵站設(shè)計規(guī)范DT/T5339火力發(fā)電廠水工設(shè)計規(guī)范DLGJ150火力發(fā)電廠循環(huán)水泵房進(jìn)水流道及其布置設(shè)計技術(shù)規(guī)定2．水泵的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)除標(biāo)準(zhǔn)中已引用的標(biāo)準(zhǔn)外，其它參考的標(biāo)準(zhǔn)列出如下：API610石油、石化和天然氣工業(yè)用離心泵GB/T16907離心泵技術(shù)條件Ⅰ類EJ/T390三十萬千瓦壓水堆核電廠安全二級離心泵技術(shù)條件ISO9905離心泵的技術(shù)規(guī)范Ⅰ類ISO5199離心泵的技術(shù)規(guī)范Ⅱ類ISO9908離心泵的技術(shù)規(guī)范Ⅲ類3．核電廠混凝土蝸殼式循環(huán)水泵的技術(shù)要求除核電廠BOP通用技術(shù)要求文件外，參考的