趙廉揆

【摘要】簡(jiǎn)述核三級(jí)泵設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)RCC-M標(biāo)準(zhǔn)各章節(jié)的運(yùn)用、強(qiáng)度計(jì)算分析列舉。

【關(guān)鍵詞】核三級(jí)泵設(shè)計(jì)；RCC-M標(biāo)準(zhǔn)；強(qiáng)度計(jì)算；公式運(yùn)用

一、引言

RCC-M是法國(guó)《壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則》的簡(jiǎn)稱，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，本文是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行版在核三級(jí)泵的設(shè)計(jì)過(guò)程中各步驟計(jì)算的實(shí)際運(yùn)用的分析。

二、整體設(shè)計(jì)情況

《化學(xué)添加劑混合泵規(guī)格書》 規(guī)定的設(shè)計(jì)參數(shù)：Q=15m3/h，H=30m，設(shè)計(jì)溫度120℃，設(shè)計(jì)壓力16bar，安全級(jí)別3，抗震等級(jí)1I。由此確定泵型號(hào)為HPC32-160（現(xiàn)有成熟水利模型），結(jié)構(gòu)為端吸、懸臂、臥式離心泵結(jié)構(gòu)。

三、主要執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)及項(xiàng)目

按要求選定適用于RCC-M—C3431.1-3431.2中的A型泵規(guī)則，并按RCC-M規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)殼體、蓋尺寸、與承壓殼體有關(guān)螺栓連接件、輔助管道、泵軸（振動(dòng)、固有頻率和臨界轉(zhuǎn)速）、軸承壽命、接管法蘭等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算的說(shuō)明，形成性能曲線、結(jié)構(gòu)圖、外型圖。在此列出計(jì)算主要內(nèi)容：

1、泵體的計(jì)算：按規(guī)范第C3400—C3433要求進(jìn)行。泵體壁厚的計(jì)算計(jì)算公式：t1=6mm；t2=（0.5×P×A1）/St3=0.5A2（KP/S）取三者中的最大值加3mm腐蝕裕量確定。由K=f（B/h），由圖C3431.1.4a和泵體水力圖隔舌端部截面形狀（矩形），根據(jù)B/h=7.7查出K=0.25，P=1.6Mpa（設(shè)計(jì)壓力），S=120 Mpa（由Z篇附錄ZI1.5中M3402規(guī)范的材料Z3CND19.10M得T=100℃時(shí)，許用應(yīng)力S=120Mpa）計(jì)算結(jié)果： t1=6mm，t2=1.43mm，t3=5.41mm加腐蝕裕量3mm。取殼體壁厚：8mm。

2、泵蓋的計(jì)算：按C3425進(jìn)行由C3324.1和3324.2對(duì)平封頭和蓋板的設(shè)計(jì)要求，按C3324.3 b）項(xiàng)關(guān)于螺栓連接的蓋板最小厚度計(jì)算式計(jì)算最小厚度。

公式：t=dd=210mm C=0.3（由圖C3324.1b確定）P=1.6Mpa，K=1，S=120Mpa hg=16.25mm，HC—螺栓總載荷，由式HC=計(jì)算。計(jì)算得：HC=7445.44+3762.97=4767.3（kg）；最終計(jì)算結(jié)果：t=6.3mm，實(shí)際取t=13mm。

3、螺栓連接件的計(jì)算：螺栓截面的計(jì)算（按ZV220的原則進(jìn)行）

a）與密封墊圈關(guān)聯(lián)的力（ZV222）計(jì)算得：FM（P）=3.14×17.5×0.25×48=659.4Kg

b）與載荷關(guān)聯(lián)的力的計(jì)算（ZV223）

與壓力關(guān)聯(lián)的力（ZV223.1）

FF（P）=計(jì)算得：FF（P）=3.14×17.52×16×0.25=3846.5 Kg因外載荷的力（ZV223.2）等效載荷：Peq=+螺栓最小截面的確定（ZV230）。

按ZV230各種條件下確定螺栓最小截面。FS（P） —不同條件下計(jì)算的預(yù)緊力；S—相應(yīng)溫度下的材料許用應(yīng)力，按ZV235確定的原則，由ZI給出。螺栓最小截面SA=92.6mm2（d=10.86mm）計(jì)算得： =62.5≤min2S=386MPa，螺栓規(guī)格為M12；數(shù)量為8個(gè)，滿足螺栓最小截面條件。

4、輔助管道的設(shè)計(jì)（C3427）：泵的輔助管道包括密封沖洗、冷卻等管道，其設(shè)計(jì)按C3640進(jìn)行。C3641.1中要求受內(nèi)壓的直管其壁厚不得小于規(guī)范中所列的三個(gè)公式之一確定的數(shù)值。C3642.2對(duì)彎頭提出最小壁厚要符合C3641.1的要求，并按系數(shù)進(jìn)行增厚。

5、管嘴（C3643）：按C3643.1一般要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，支管及其連接件按ANSI標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

6、焊接接頭要求（C3423）：按C3353接頭類型的有關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)目前在建和已經(jīng)投入運(yùn)行的核電機(jī)組，如大亞灣、嶺澳、紅沿河、陽(yáng)江等多數(shù)采用RCC-M規(guī)則設(shè)計(jì)建造，研究和消化該規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)對(duì)廣大設(shè)備供應(yīng)商有著重要意義，隨著標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新，設(shè)計(jì)人員需要更加努力，深入了解掌握規(guī)則知識(shí)，以便合理運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1]遼寧紅沿河核電一期工程—化學(xué)添加劑混合泵技術(shù)規(guī)格書

[2]RCC-M （2000版及2002年補(bǔ)遺）壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則

[3]RCC-M 2000版+2002增補(bǔ)，上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社

[4]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，1991，機(jī)械工業(yè)出版社

[5]現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè)，1995，宇航出版社