RCC—M規(guī)范1993版與2000版S篇差異分析

操豐等

摘要： RCC-M規(guī)范1993版和2000版S篇在我國(guó)在役和在建核電機(jī)組核級(jí)部件焊接領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，二者差異主要體現(xiàn)在焊材驗(yàn)收、熱處理、力學(xué)性能試驗(yàn)和焊接工藝評(píng)定等方面。通過(guò)差異分析和核安全評(píng)審實(shí)現(xiàn)焊接規(guī)范統(tǒng)一和工藝評(píng)定轉(zhuǎn)移，可節(jié)省重復(fù)評(píng)定費(fèi)用，降低管理成本，減少人因失誤。

關(guān)鍵詞： RCC-M規(guī)范；S篇；差異分析

中圖分類(lèi)號(hào)： TM62

Abstract： S volume of RCC-M 1993 edition and 2000 edition are widely used in welding management of domestic NPPs in operation and in construction， whose main differences include acceptance of filler materials， heat treatment， mechanical properties examinations， procedure qualification of welding （PQR）. Code conformity and PQRs transfer can be reached through differences analysis and nuclear evaluation， which can save the cost of re-PQR ， reduce management costs and human factor faults.

Key words： RCC-M Code；S volume；differences analysis

0前言

目前，我國(guó)60%以上在役核電機(jī)組和70%以上在建核電機(jī)組均采用技術(shù)成熟的法國(guó)M310壓水堆或其改進(jìn)堆型。核島安全相關(guān)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和建造均采用由法國(guó)核島設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則協(xié)會(huì)（AFCEN）編制的《壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則》（RCC-M）。RCC-M的設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)源于ASME B&PVC-III，與ASME-III結(jié)構(gòu)類(lèi)似，共分5卷，包含設(shè)計(jì)、材料、制造、焊接和無(wú)損檢驗(yàn)等技術(shù)要求，是一套完整封閉、自成體系的規(guī)范系列，集中體現(xiàn)了法國(guó)核電工程設(shè)計(jì)制造研究和實(shí)踐成果。

S篇焊接是RCC-M第IV卷，由八章和三個(gè)附錄組成，主要包括焊接文件資料、焊材驗(yàn)收、焊工考核和焊接車(chē)間評(píng)定、焊接工藝評(píng)定和產(chǎn)品焊接及檢驗(yàn)。因建造時(shí)間不同，國(guó)內(nèi)某核電廠1、2號(hào)機(jī)組和3、4號(hào)機(jī)組核級(jí)部件焊接分別按RCC-M （1993版）S篇和（2000版+2002年補(bǔ)遺） S篇執(zhí)行。根據(jù)群堆管理和1、2號(hào)機(jī)組定期安全審查需要，對(duì)1993版和2000版S篇進(jìn)行了差異分析，提交了統(tǒng)一規(guī)范申請(qǐng)并獲得核安全監(jiān)管當(dāng)局批準(zhǔn)，最終實(shí)現(xiàn)焊接管理規(guī)范統(tǒng)一，降低了管理成本和人因失誤概率。

1差異概述

RCC-M 1993版和2000版S篇的差異主要包括焊接熱處理、焊材驗(yàn)收、焊接工藝評(píng)定、制造車(chē)間評(píng)定和車(chē)間評(píng)定等方面。

3焊接填充材料驗(yàn)收

3.1焊材規(guī)格

TIG焊焊絲規(guī)格的參考標(biāo)準(zhǔn)由1993版的NF A 81-321改為2000版的NF EN759。藥皮焊條的堆焊和取樣參考標(biāo)準(zhǔn)由NF ISO 6847改為NF EN 26847。

3.2母材牌號(hào)

焊材復(fù)驗(yàn)試板母材牌號(hào)由NF EN 10025標(biāo)準(zhǔn)的E24或E26 3型改為S235或S275型。

3.3化學(xué)成分

有害雜質(zhì)元素S、P的化合物在合金鋼焊縫凝固時(shí)易偏析，減弱晶粒結(jié)合力，降低沖擊韌性和抗腐蝕性能，必須嚴(yán)格控制其含量。2000版根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)踐積累，綜合考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性，降低了對(duì)非核1級(jí)合金鋼焊縫的S、P最高含量要求，從原來(lái)的0.025%提高到0.03%。

3.4復(fù)驗(yàn)報(bào)告有效期

有效期從報(bào)告簽發(fā)日開(kāi)始計(jì)算。對(duì)于藥皮焊條、藥芯焊絲等，有效期從1993版的兩年延長(zhǎng)至2000版的五年，而且可申請(qǐng)延長(zhǎng)的年限也由兩年改為至五年。

3.5力學(xué)性能試驗(yàn)

2000版和1993版焊材驗(yàn)收數(shù)據(jù)卡片中的力學(xué)性能試驗(yàn)方法按最新歐標(biāo)更新。以?shī)W氏體不銹鋼TIG焊焊絲（Z2CNl9.13.03）數(shù)據(jù)卡片為例。抗拉試驗(yàn)溫度由1993版的343℃改為2000版的350℃。常溫下焊態(tài)的沖擊試驗(yàn)方法也由U形缺口改為V形缺口，沖擊吸收能量最小值也相應(yīng)變化。

4焊接工藝評(píng)定

核級(jí)承壓機(jī)械設(shè)備（部件）所用焊接工藝必須經(jīng)過(guò)評(píng)定合格方可使用。焊接工藝評(píng)定既要通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證接頭性能，又要詳細(xì)記錄各種工藝參數(shù)用以指導(dǎo)產(chǎn)品焊接。

4.1工藝評(píng)定有效期及失效情況

1993版規(guī)定焊接工藝評(píng)定的有效期從評(píng)定頒發(fā)日期算起，1級(jí)部件為2年，其它部件為3年。產(chǎn)品補(bǔ)焊評(píng)定有效期可以加倍。而2000版則指出只要不出現(xiàn)下述導(dǎo)致工藝評(píng)定失效的情況，工藝評(píng)定一直有效。有效期延長(zhǎng)節(jié)約了重復(fù)評(píng)定的費(fèi)用，降低了生產(chǎn)管理成本。導(dǎo)致工藝評(píng)定失效的情況包括：

（1）在規(guī)定的有效期內(nèi)沒(méi)有使用評(píng)定過(guò)的焊接工藝；

（2）焊接工藝評(píng)定的主要變量（母材，焊接方法，焊材和保護(hù)氣體，坡口形式）已改變；

（3）按評(píng)定過(guò)的焊接工藝焊接的產(chǎn)品見(jiàn)證件不合格；

（4）在焊接和焊后出現(xiàn)規(guī)律性（共模性）的不符合項(xiàng)。

4.2焊接工藝評(píng)定轉(zhuǎn)移

工藝評(píng)定有效期延長(zhǎng)使得工藝評(píng)定轉(zhuǎn)移更具實(shí)際意義。焊接工藝評(píng)定不允許在制造商之間轉(zhuǎn)讓?zhuān)恢圃焐淘诓煌?chē)間的評(píng)定在滿(mǎn)足評(píng)定條件下可以轉(zhuǎn)移。可有效降低新建核電項(xiàng)目進(jìn)行重復(fù)工藝評(píng)定的成本，大大縮短工期。

4.3焊接工藝評(píng)定厚度有效范圍

焊接工藝評(píng)定的母材厚度e雖然是單一確定值，但實(shí)際產(chǎn)品焊接時(shí)可覆蓋一定厚度范圍。對(duì)于碳鋼和低合金鋼的對(duì)接焊，一般情況下，1993版規(guī)定的厚度有效范圍是0.75e～1.5e+3 mm。而2000版中單道焊縫的厚度有效范圍是0.8e～1.1e，多道焊縫則根據(jù)評(píng)定試件厚度e的不同以而根據(jù)表S3313d來(lái)確定。另外，兩本規(guī)范都給出了三種特例，對(duì)于厚度大于200 mm的產(chǎn)品焊縫所評(píng)定的多層焊接法（141，15，111，136等），其最大有效厚度從1.1e改為1.33e。支管焊縫評(píng)定有效范圍也有差異，詳見(jiàn)表1中S3922.1和S3922.2。

4.4硬度測(cè)量

破壞性試驗(yàn)中，1993版只要求對(duì)C5120和D5000中高級(jí)別設(shè)備按SI 510在第一層未經(jīng)熱處理的焊道上進(jìn)行硬度測(cè)定。而2000版則要求所有情況下均應(yīng)按SI 500進(jìn)行硬度測(cè)量。

4.5評(píng)定結(jié)果

在1993版中，鎳基合金的評(píng)定結(jié)果與奧氏體或奧氏體—鐵素體不銹鋼一樣，見(jiàn)S3334。而2000版則規(guī)定，鎳基合金的評(píng)定結(jié)果見(jiàn)S3434。雖然鎳基合金的熔敷金屬縱向拉伸試驗(yàn)、焊縫橫向拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)仍然與S3334一致，但熔敷金屬和熱影響區(qū)的沖擊試驗(yàn)由1993版AKU改為2000版的AKV試驗(yàn)，室溫下最低保證值也相應(yīng)地由30 J （三個(gè)試樣）改為60 J （三個(gè)試樣）。

5制造車(chē)間評(píng)定

制造車(chē)間評(píng)定是在制造開(kāi)始前，對(duì)車(chē)間、技術(shù)、裝備、人員和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總體測(cè)試，目的是為了評(píng)價(jià)制造車(chē)間焊接技術(shù)實(shí)力和確保產(chǎn)品焊接質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中因技術(shù)困難產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。與1993版相比， 2000版增加了S6232“已有技術(shù)水平的說(shuō)明”這一章節(jié)，主要內(nèi)容見(jiàn)表1。主要是對(duì)制造車(chē)間是否具備焊接常見(jiàn)金屬母材（碳鋼、不銹鋼、鎳基合金）、常見(jiàn)熔敷金屬的技術(shù)能力和裝備進(jìn)行了嚴(yán)格要求，而且明確了評(píng)定報(bào)告使用年限等內(nèi)容，便于制造車(chē)間評(píng)定工作的實(shí)施和監(jiān)管。

6產(chǎn)品焊接

6.1焊接參數(shù)測(cè)量?jī)x器校驗(yàn)有效期

調(diào)整和測(cè)量焊接參數(shù)的測(cè)量?jī)x器如流量計(jì)、溫濕度計(jì)等必須校準(zhǔn)合格。1993版規(guī)定重復(fù)校準(zhǔn)周期不超過(guò)3個(gè)月，2000版延長(zhǎng)至6個(gè)月。

6.2表面光潔度

1993版規(guī)定產(chǎn)品焊接表面光潔度應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)規(guī)格書(shū)的無(wú)損檢驗(yàn)要求。而2000版則明確要求應(yīng)符合RCC-M規(guī)范Section III和F4300關(guān)于制造及其它部分的無(wú)損檢測(cè)要求。

7結(jié) 論

（1）RCC-M 2000版S篇對(duì)1993版共進(jìn)行了30多處修改，涉及焊材驗(yàn)收、熱處理、工藝評(píng)定和產(chǎn)品焊接等，集中反映了當(dāng)前技術(shù)進(jìn)展和歐洲標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)材料、無(wú)損檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)要求。

（2）對(duì)于按照RCC-M規(guī)范S篇進(jìn)行核級(jí)部件焊接管理的運(yùn)行核電機(jī)組，通過(guò)新舊規(guī)范差異分析和核安全評(píng)價(jià)最終實(shí)現(xiàn)群堆管理下的焊接規(guī)范統(tǒng)一，降低了管理成本，減少了人因失誤。

（3）對(duì)于按照RCC-M規(guī)范新建的M310或相近堆型的核電機(jī)組，焊接工藝評(píng)定有效期延長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移可以節(jié)省重復(fù)評(píng)定所需費(fèi)用，縮短項(xiàng)目準(zhǔn)備時(shí)間和工程建造周期。

參考文獻(xiàn)

[1]RCCM.壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則 第S卷. 1993.

[2]RCCM.壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則 第S卷. 2000.

4.3焊接工藝評(píng)定厚度有效范圍

焊接工藝評(píng)定的母材厚度e雖然是單一確定值，但實(shí)際產(chǎn)品焊接時(shí)可覆蓋一定厚度范圍。對(duì)于碳鋼和低合金鋼的對(duì)接焊，一般情況下，1993版規(guī)定的厚度有效范圍是0.75e～1.5e+3 mm。而2000版中單道焊縫的厚度有效范圍是0.8e～1.1e，多道焊縫則根據(jù)評(píng)定試件厚度e的不同以而根據(jù)表S3313d來(lái)確定。另外，兩本規(guī)范都給出了三種特例，對(duì)于厚度大于200 mm的產(chǎn)品焊縫所評(píng)定的多層焊接法（141，15，111，136等），其最大有效厚度從1.1e改為1.33e。支管焊縫評(píng)定有效范圍也有差異，詳見(jiàn)表1中S3922.1和S3922.2。

4.4硬度測(cè)量

破壞性試驗(yàn)中，1993版只要求對(duì)C5120和D5000中高級(jí)別設(shè)備按SI 510在第一層未經(jīng)熱處理的焊道上進(jìn)行硬度測(cè)定。而2000版則要求所有情況下均應(yīng)按SI 500進(jìn)行硬度測(cè)量。

4.5評(píng)定結(jié)果

在1993版中，鎳基合金的評(píng)定結(jié)果與奧氏體或奧氏體—鐵素體不銹鋼一樣，見(jiàn)S3334。而2000版則規(guī)定，鎳基合金的評(píng)定結(jié)果見(jiàn)S3434。雖然鎳基合金的熔敷金屬縱向拉伸試驗(yàn)、焊縫橫向拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)仍然與S3334一致，但熔敷金屬和熱影響區(qū)的沖擊試驗(yàn)由1993版AKU改為2000版的AKV試驗(yàn)，室溫下最低保證值也相應(yīng)地由30 J （三個(gè)試樣）改為60 J （三個(gè)試樣）。

5制造車(chē)間評(píng)定

制造車(chē)間評(píng)定是在制造開(kāi)始前，對(duì)車(chē)間、技術(shù)、裝備、人員和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總體測(cè)試，目的是為了評(píng)價(jià)制造車(chē)間焊接技術(shù)實(shí)力和確保產(chǎn)品焊接質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中因技術(shù)困難產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。與1993版相比， 2000版增加了S6232“已有技術(shù)水平的說(shuō)明”這一章節(jié)，主要內(nèi)容見(jiàn)表1。主要是對(duì)制造車(chē)間是否具備焊接常見(jiàn)金屬母材（碳鋼、不銹鋼、鎳基合金）、常見(jiàn)熔敷金屬的技術(shù)能力和裝備進(jìn)行了嚴(yán)格要求，而且明確了評(píng)定報(bào)告使用年限等內(nèi)容，便于制造車(chē)間評(píng)定工作的實(shí)施和監(jiān)管。

6產(chǎn)品焊接

6.1焊接參數(shù)測(cè)量?jī)x器校驗(yàn)有效期

調(diào)整和測(cè)量焊接參數(shù)的測(cè)量?jī)x器如流量計(jì)、溫濕度計(jì)等必須校準(zhǔn)合格。1993版規(guī)定重復(fù)校準(zhǔn)周期不超過(guò)3個(gè)月，2000版延長(zhǎng)至6個(gè)月。

6.2表面光潔度

1993版規(guī)定產(chǎn)品焊接表面光潔度應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)規(guī)格書(shū)的無(wú)損檢驗(yàn)要求。而2000版則明確要求應(yīng)符合RCC-M規(guī)范Section III和F4300關(guān)于制造及其它部分的無(wú)損檢測(cè)要求。

7結(jié) 論

（1）RCC-M 2000版S篇對(duì)1993版共進(jìn)行了30多處修改，涉及焊材驗(yàn)收、熱處理、工藝評(píng)定和產(chǎn)品焊接等，集中反映了當(dāng)前技術(shù)進(jìn)展和歐洲標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)材料、無(wú)損檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)要求。

（2）對(duì)于按照RCC-M規(guī)范S篇進(jìn)行核級(jí)部件焊接管理的運(yùn)行核電機(jī)組，通過(guò)新舊規(guī)范差異分析和核安全評(píng)價(jià)最終實(shí)現(xiàn)群堆管理下的焊接規(guī)范統(tǒng)一，降低了管理成本，減少了人因失誤。

（3）對(duì)于按照RCC-M規(guī)范新建的M310或相近堆型的核電機(jī)組，焊接工藝評(píng)定有效期延長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移可以節(jié)省重復(fù)評(píng)定所需費(fèi)用，縮短項(xiàng)目準(zhǔn)備時(shí)間和工程建造周期。

參考文獻(xiàn)

[1]RCCM.壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則 第S卷. 1993.

[2]RCCM.壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則 第S卷. 2000.

4.3焊接工藝評(píng)定厚度有效范圍

焊接工藝評(píng)定的母材厚度e雖然是單一確定值，但實(shí)際產(chǎn)品焊接時(shí)可覆蓋一定厚度范圍。對(duì)于碳鋼和低合金鋼的對(duì)接焊，一般情況下，1993版規(guī)定的厚度有效范圍是0.75e～1.5e+3 mm。而2000版中單道焊縫的厚度有效范圍是0.8e～1.1e，多道焊縫則根據(jù)評(píng)定試件厚度e的不同以而根據(jù)表S3313d來(lái)確定。另外，兩本規(guī)范都給出了三種特例，對(duì)于厚度大于200 mm的產(chǎn)品焊縫所評(píng)定的多層焊接法（141，15，111，136等），其最大有效厚度從1.1e改為1.33e。支管焊縫評(píng)定有效范圍也有差異，詳見(jiàn)表1中S3922.1和S3922.2。

4.4硬度測(cè)量

破壞性試驗(yàn)中，1993版只要求對(duì)C5120和D5000中高級(jí)別設(shè)備按SI 510在第一層未經(jīng)熱處理的焊道上進(jìn)行硬度測(cè)定。而2000版則要求所有情況下均應(yīng)按SI 500進(jìn)行硬度測(cè)量。

4.5評(píng)定結(jié)果

在1993版中，鎳基合金的評(píng)定結(jié)果與奧氏體或奧氏體—鐵素體不銹鋼一樣，見(jiàn)S3334。而2000版則規(guī)定，鎳基合金的評(píng)定結(jié)果見(jiàn)S3434。雖然鎳基合金的熔敷金屬縱向拉伸試驗(yàn)、焊縫橫向拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)仍然與S3334一致，但熔敷金屬和熱影響區(qū)的沖擊試驗(yàn)由1993版AKU改為2000版的AKV試驗(yàn)，室溫下最低保證值也相應(yīng)地由30 J （三個(gè)試樣）改為60 J （三個(gè)試樣）。

5制造車(chē)間評(píng)定

制造車(chē)間評(píng)定是在制造開(kāi)始前，對(duì)車(chē)間、技術(shù)、裝備、人員和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總體測(cè)試，目的是為了評(píng)價(jià)制造車(chē)間焊接技術(shù)實(shí)力和確保產(chǎn)品焊接質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中因技術(shù)困難產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。與1993版相比， 2000版增加了S6232“已有技術(shù)水平的說(shuō)明”這一章節(jié)，主要內(nèi)容見(jiàn)表1。主要是對(duì)制造車(chē)間是否具備焊接常見(jiàn)金屬母材（碳鋼、不銹鋼、鎳基合金）、常見(jiàn)熔敷金屬的技術(shù)能力和裝備進(jìn)行了嚴(yán)格要求，而且明確了評(píng)定報(bào)告使用年限等內(nèi)容，便于制造車(chē)間評(píng)定工作的實(shí)施和監(jiān)管。

6產(chǎn)品焊接

6.1焊接參數(shù)測(cè)量?jī)x器校驗(yàn)有效期

調(diào)整和測(cè)量焊接參數(shù)的測(cè)量?jī)x器如流量計(jì)、溫濕度計(jì)等必須校準(zhǔn)合格。1993版規(guī)定重復(fù)校準(zhǔn)周期不超過(guò)3個(gè)月，2000版延長(zhǎng)至6個(gè)月。

6.2表面光潔度

1993版規(guī)定產(chǎn)品焊接表面光潔度應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)規(guī)格書(shū)的無(wú)損檢驗(yàn)要求。而2000版則明確要求應(yīng)符合RCC-M規(guī)范Section III和F4300關(guān)于制造及其它部分的無(wú)損檢測(cè)要求。

7結(jié) 論

（1）RCC-M 2000版S篇對(duì)1993版共進(jìn)行了30多處修改，涉及焊材驗(yàn)收、熱處理、工藝評(píng)定和產(chǎn)品焊接等，集中反映了當(dāng)前技術(shù)進(jìn)展和歐洲標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)材料、無(wú)損檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)要求。

（2）對(duì)于按照RCC-M規(guī)范S篇進(jìn)行核級(jí)部件焊接管理的運(yùn)行核電機(jī)組，通過(guò)新舊規(guī)范差異分析和核安全評(píng)價(jià)最終實(shí)現(xiàn)群堆管理下的焊接規(guī)范統(tǒng)一，降低了管理成本，減少了人因失誤。

（3）對(duì)于按照RCC-M規(guī)范新建的M310或相近堆型的核電機(jī)組，焊接工藝評(píng)定有效期延長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移可以節(jié)省重復(fù)評(píng)定所需費(fèi)用，縮短項(xiàng)目準(zhǔn)備時(shí)間和工程建造周期。

參考文獻(xiàn)

[1]RCCM.壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則 第S卷. 1993.

[2]RCCM.壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則 第S卷. 2000.