EJ T 1022.15-1996 压水堆核电厂阀门.抗震鉴定试验.pdf

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1、E.J 中华人民共和国核行业标准EJ /T 1022. 15-96 压水堆核电厂阔门抗震鉴定试验06fJ5240000.9 1996-04-18发布1996-08-01实施中国核工业总公司发布中华人民共和国核行业标准压水堆核电厂阀门抗震鉴定试验EJ/T 1022. 15-96 1 主题内容与适用范围本标准规定了压水堆核电厂能动阀门装置抗震鉴定试验的基本要求本标准适用于核电厂动力操作能动阅门装置的抗震鉴定试验本标准不适用于动力操作卸压间以及自操作阁门2引用榻准EJ/T 1022. 14压水堆核电厂间门应力分析和抗震分析3 术语3.1 能动阀门依靠触发、机械运动或动力源等外部输入，实现开启或关闭，

2、执行系统安全功能的阀门部件。3. 2阀门接置包括直接安装在阔门上的功能辅助部件在内的阀门和驱动装置的组合。3.3 要求输人运动（RIM)用加速度、速度和位移表示的输入运动，通常用频率的函数来表达，要求试验装置经受该输入运动且仍能完成其原有的功能3.4截断频事反应谱上零周期加速度渐近线开始时的频率。在该频率以上单自由度振子没有显示出运动放大，同时指出了要分析波形的频率成分的上界极限。3.5柔性阀门其最低共振频率小于反应谱的截断频率的阀门。一般为低于33Hz的阀门。3.6刚性阀门其最低共振频率大于反应谱的截断频率的阀门。一般为大于33Hz的阀门。3.7倍频程。ct)频率比为2的两个频率之间的频程，

3、例如，1/3倍频程即频率比为21/3的两个频率，1至1. 26Hz,1. 26至1.59Hz, 1. 59至2Hz等。3.8正弦拍波中国撞工业总公司1996-04-18批准1996-08-01实施1 EJ/T 1022. 15一，6单频率的、撮幅由一频率较低的正弦曲线调制的连续正弦披3.9样机阑门接置及待定阀门要置对于给定类型的完整的阀门系列的一定尺寸范围内建立阀门组，在一个阀门组内，在尺寸上成比例，具有相似的阀体形状，相似的支架设计，相同的材料和相同的驱动装置类型如果在该阀门组内选取一个有代表性的阀门装置进行了抗震鉴定试验，其试验结果可以外推到该组其它阀门装置，则所选的已按本标准要求试验鉴定

4、过的阔门装置称为样机阀门装置，被代表的同组阁门装置称为待定阀门装置3. 10楼层反应谱对于一已知地震动，结构物一定标高上的楼层反应谱为该地震动在此标高的反应谱3.11 要求反应谱(RRS) 要求反应谱是由用户或其代理人作为鉴定试验规格书的一部分提供自反应谱（如楼层反应谱或者是由人为建立的包络未来的各种应用的反应谱，RRS构成了试验应该满足的要求4 般规则4.1 阀门的抗震鉴定方法阀门抗震鉴定可用下列二种方法之一进行4.1.1 在规定的尺寸范围内建立阀门组，从该组内选择一个阀门装置作为样机阀门装置阀门组的范围应限制在样机阀门口径尺寸的50%到200%，其压力级限制在样机阀门的90%到200%0样

5、机阀门装置用地震模拟振动试验动力试验鉴定在该阀门组内，对每一给定尺寸和压力级的阀门待定阀门装置均应按EJ/T1022. 14进行抗震分析，并确定其频率如果待定阔门材料类型与样机阀门相同，该组内的待定阀门的合应力应小于或等于样机阀门的应力；如果材料不同，则在应力比较中应考虑不周许用应力的影响4.1. 2根据4.1. 1条要求建立阀门组，并选择样机阀门装置，按下列规定进行抗震鉴定za. 对每一阀门装置按EJ/T1022. 14进行抗震分析，并确定频率，b. 对给定尺寸和类型阀门的各种lE级电气器件和阀门驱动装置进行单独的抗震鉴定试验Fc. 对样机阀门装置进行地震静载荷试验，以验证其可运行性4.2

6、阀门的可运行性要求阀门在地震时和（或地震后的可运行性要求应在阀门技术规格书中规定。4.3地震输入所有间门可分为“安装在楼板上”和“安装在管道上二类安装在楼板上的阔门，即阀门本体与楼板或墙体的刚性连接，其地震输入采用要求反应谱安装在管道上的阀门，其地震输入采用图1所示的要求输入运输（RIM)o4.4试验计划阀门抗震鉴定试验应制定试验大纲，确定试验对象、试验流体、试验仪表、试验条件、方2 EJ/T 1022. 15-96 位、试验步骤、允许的维修或调整和撞收准则间门装置预鉴定过的部分用作阀门装置鉴定的一部分时，试验大纲应参照这一预鉴定的结果4.5抗震鉴定试验的分类4.5.1 动态特性探查试验，应测

7、定试验阔门装置的自撮频率4. s. 2 地震静载荷试验，应验证试验阔门装置在受到所选定的地震静载荷作用下的可运行性地震静载荷试验仅适用于刚性阀门4.5.3 地震模拟振动试验动力试验，应验证试验阅门装置在规定地震动加速度作用时和作用后的可运行性试验阀门装置至少要经受5次SLl(OBE）地震动和其后的一次SL2(SSE）地震动允许采用二次符合6.3. 3要求的正弦扫波试验代替5次SLl试验5试验的准备5.1 试验的环境阀门的抗震鉴定试验应在试验室内的通常环境条件下进行5.2试件要求5. 2.1 鉴定试验的试件应采用间门装置原件s. 2. 2 试验阔门装置在进行抗震鉴定试验之前，应完成可能的各种功能

8、性试验，例如冷循环试验、热循环试验、流体阻断试验、老化试验、辐照试验和振动疲劳试验等等5.2.3 试验阀门装置的动力驱动装置应事先完成抗震鉴定试验，并应有抗震鉴定试验的合格验证文件资料5. 2. 4 阀门的功能辅助设备，没有按驱动装置组成部分进行鉴定的辅助部件，应在本试验之前完成抗震鉴定5.3 阀门的安装5. 3.1 阅门应按实际安装方向如阔杆呈水平方向或垂直方向进行鉴定，应考虑阀抨偏转10。角度的影响，除非阀门技术规格书另有规定如果试验阀门装置与安装方向不同，或者在安装前未知间门的取向，则应按最不利的方向进行鉴定。如果阀门实际安装方向与鉴定的方向不同，则应对该阀门装置的鉴定作重新检查，以验证

9、鉴定是否有效。5.3.2 对于振动试验，包括动态特性探查试验和地震模拟振动试验，试验阀门装置均应采用适当的刚性夹具牢固地安装在振动台上。刚性央具本身的固有频率必须大于截断频率，以防止额外的放大和改变阅门装置的动态特性s. 3. 3 功能辅助设备如电气部件、电缆、液压油管、压缩空气管路等应牢固地安装在阀门驱动装置上。5.3.4 阀门内腔应充满工作介质（水。在动态特性探查试验时不需加压，但在功能验证试验（包括地震静载荷试验或地震模拟振动试验时，应保持试验工作压力。最小试验工作压力是阅门功能鉴定时所选择的38时的阀门额定压力。5.4测试仪表5.4. 1 必须提供足够数量的仪表进行监测，包括测量流体压

10、力和温度、电流、电压等仪表以及测量阔门加速度、位移和应变的仪表至少应能测量间体及驱动装置的频率和加速度反EJ /T 1022. 15一，6应，振动台面的加速度及地震静载荷试撞时驱动装置的位移5. 4. 2测试仪表及其相关设备必须在标定的有效期内使用，监测仪表的精确度必须不低于下列要求za. 测得的加速度值应在真值的土5%范围以内，b. 测得的电量信号值必须在真值的士5%范围以内Fc. 测得的位移值应在真值的土5%范围以内6 阀门抗震鉴定试验6.1 动态特性探查试验6.1.1 动态特性探查试验应在振动台上进行振动台应能产生6.1.2条所要求的撮动波形6.1. 2 输入振动为幅值不大于0.2g加速

11、度的扫描正弦波、拍波或自噪声对要鉴定的间门装置作全频率范围的扫描扫描的频率范围应在5Hz至最大鉴定频率之间，最大鉴定频率应由制造厂提出的阀门鉴定试验规格书规定，但不应低于40Hzo6.1. 3 当作样机阀门装置的试验时，可扩展试验阀门装置样机的试撞频率范围，以助于待试阀门装置的鉴定此时应作样机间门装置及待试间门装置的基频计算，所有计算都应采用相同的方法，则要求的试验频率范围是从样机阀门装置基频 样机间门装置基频5Hz到品、. ,)-1由国回1噜岳阳任何待试阀门装置最大基频或到最大的鉴定频率如果以上计算产生的待试阀门装置频率范围在样机阀门装置的实际试验范围之外时，则待试间门装置必须采用所要求的频

12、率范围进行鉴定试验6.1. 4 动态特性探查试验应在试验阀门装置的三个正交轴方向（包括二个水平一个垂直进行应对三个正交输方向分别输入振动波形6.1. 5 阀门装置共振频率的测量值可由实时控制的或商线经计算机对输出信号进行分析处理得到6.2地震静载荷试验6. 2.1 地震静载荷试验应表明当阀门受到的变形等于或大于在地震时可能受到的变形时阀门能够开启和关闭试验应模拟三个方向地震产生的内力和所有其它施加到阀门装置上的静力载荷和正常运行载荷的组合影响试验应满足下列要求za. 施加的载荷应等于或大于计算的地震载荷并与运行载荷的共同作用sb. 挠度的数值应等于或大于计算挠度，且变形形状应与计算值相似，c.

13、 地震加速度值应等于要求输入运动（RIM）加速度或要求反应谱仪RS）加速度，阀门装置的鉴定地震载荷应按阀体所支承的质量计算，并考虑扭转和弯曲的影响，当阀门的各个不同方位都要进行鉴定时，就需要不止一次的计算，d. 试验时，阀门应运行，在规定时间内模拟其安全有关功能，4 EJ/T 1022. 15-96 e. 静力载荷施加到阔门装置上的时间至少为3min，或者为循环操作阅门所要求的时间，取两者较长的时间f. 应计算地震时流量与部件可运行性关系的效应，如果计算表明其影响是显著的，则这些影响应在试验中加以模拟或补偿6. 2. 2 试验地震载荷是由向上调整鉴定地震载荷得到的，以便使阅门支架或支架螺栓计算

14、的试验屈服强度利用系数等于或大于这些部件采用的计算最高鉴定屈服强度利用系数。这里的鉴定地震载荷是指作用于间门外伸部分质量中心处的地震加速度所引起的等效静力，该等效静力是外伸部分质量与6.2. 1中c确定的地震加速度的乘积6. 2. 2.1 试验屈服强度利用系数是由试验地震载荷、试验工作压力和驱动装置及支架自重载荷计算的一次薄旗加弯曲应力除以实际试棒的屈服强度得到的6. 2. 2. 2 鉴定屈服强度利用系数是由鉴定地震载荷、试验工作压力和驱动装置及支架自重载荷计算的一次薄膜加弯曲应力除以规定的最小屈服强度得到的。如有必要，可增加试验地震载荷，以便进行其尺寸参数需要向下调整地震鉴定等级的待定阔门的

15、鉴定6. 2. 3 试验阀门装置应安装在具有施加静态试验载荷设施的固定装置上，固定装置应有足够的刚性。试验载荷应施加于驱动装置安装的最小刚度平面内并产生最大载荷（在此载荷作用下产生最大位移的方向上，使作用于支架一驱动装置上，以驱动装置安装法兰到阅体范围内的合力、力矩和扭矩至少应等于阔门装置上受均匀地震加速度（以试验载荷模拟计算的力和力矩。6.2.4 最低的试验工作压力是38时间门装置的额定压力。可以规定较高的压力值以便允许对从样机阀门压力等级下调的待定间门进行鉴定试验工作压力应大于要鉴定阀门装置的工作压力乘以下列比值2要鉴定试验阀门装置阀体材料实际试棒屈服极限除以阀体材料规定的最小屈服极限6.

16、 2. 5 地震静载荷试验应按下列步骤进行za. 关闭阀门，进口端增压至额定压力，b. 按试验程序将静载荷施加到阀门装置上Fc. 打开阔门，加压至额定压力，任何泄漏均应测量并记录Fd. 阀门应在额定动力下循环启闭三次，并在最小动力下启闭三次，每一次启闭中应检查内外泄漏，测量并记录可能发生的泄漏e. 释放静载荷，如果阀门不能到达关闭位置，则出口端的压力应释放，检查密封性，任何内外泄漏均应测量并记录。在试验过程中，应测量并记录阔门支架一一驱动装置重心处在地震载荷作用下的位移值，并测量支架根部和阔盖上的应力同时应检查阅门装置的启闭性能。6.3 地震模拟振动试验6.3.1 地震模拟振动试验应在振动台上

17、进行，用以验证试验阅门装置在地震时的可运行性功能。振动台应具有要求的模拟地震运动z5 EJ/T 1022. 15-96 a. 当用要求输入运动RIM）输入时，可采用单频模拟地震波，应符合6.3. 3和6.3. 4 的要求Fb. 当用要求反应谱仪RS）输入时，可采用多频人工波，应符合6.3. 6的要求6.3.2 试验应按下列要求布置a. 试验间门装置安装在振动台面上，间门的水流方向应与一个振动方向一致试验阀门装置应同时受到二个水平和一个垂直方向的激励，但允许采用一个水平和一个竖直方向的双轴振动台，此时试验应按6.3. 7进行b. 按照制造厂推荐的方法，电缆、水管或压缩空气管连接到驱动装置上。试验

18、阔门装置内充水，并按6.2. 3的要求加压到工作压力。c. 采用位于固定装置上接近阔体流道中心线的加速度计监测阀门装置的输入运动。d. 应提供足够的监测仪表，验证阅门的可运行性，至少应在试验阀叮装置的阅盖或支架根部安装应变计，并在支架一一驱动装置重心处安装加速度计以监测和控制阅门装置的运行。6. 3. 3 SLl (OBE）振动运动采用正弦扫披来模拟，扫波的振幅在每一正交袖向应能在支架一一驱动装置重心处产生要求输入运动（RIM）的2/3的反应，每一扫波频率从5Hz到40Hz再回到5Hz，其速率不大于loct/min.每一次SLl振动由二次扫波试验组成，第一次扫波时试验阔门装置处于开启状态，第二

19、次扫波时则阀门处于闭合状态在每一轴向做5次SLl(OBE）振动试验以后可以接着作同一轴向的SL2(SSE）试验。SLl扫波也可用于进行动态特性的探查.SLl振动运动也可采用6.3. 4所述的正弦拍波系列被激励6. 3. 4 SL2(SSE）鉴定试验是使阔门装置受到一系列的单频正弦拍波试验，每l/3oct试验频率的加速度值示于图1。在每一频率中至少施加5个连续的正弦拍波，持续时间大于15s,构成每个拍波的循环次数为1215.连续拍波是同相位的，所以响应运动的任何叠加将是相加，因此在每二拍波之间应有足够的间眩，避免任何效应的重叠。正弦拍波系列波的反应加速度谱应包络图1所示的要求输入运动（RIM）。

20、应在SL2试验时完成阔门装置的可运行性试验。如果阀门驱动装置的启闭操作循环持续时间大于15s，则在规定的激励水平的振动期间，允许在启闭操作循环持续时间的一部分时，中断拍波振动试验，如果驱动装置启闭操作循环时间小于5s，则应在每一频率的试验期间作二次启闭操作。调节阔的驱动装置应在加载条件下试验时间的20%时进行操作。6. 3. s 要求输入运动（RIM）由图1规定，图1上的加速度值并不包络所有核电厂的要求。对某一特定核电厂，阔门鉴定用的要求输入运动的加速度值由阀门技术规格书确定。6.3.6 对于安装在楼板上的阀门装置，地震模拟振动试验的输入运动均采用多频的人工波模拟，该人工波由要求反应谱推导，且

21、该人工波的反应谱（TRS）应包络要求反应谱（RRS).模拟的加速度时程的持续时间可取为1530s.要求反应谱由阔门技术规格书规定每一次SLl试验应包括阔门处于开启状态和阅门处于闭合状态时的试验在完成5次SLl振动试验后可接着作SL2试验在SL2多频人工波试验时，应进行间门装置的可运行性试验。若驱动装置的启闭时间小于5s，则每次SL2试验时，驱动装置应运行二次，否则应EJ/T 1022. 15-96 运行一次6.3.7在三个正交轴方向的单轴或双轴的每一轴作人工波试验时，应考虑相位的影响在这种情形下对每一方向要作同相位和异相位的输入在采用一个水平和一个竖直方向双向输入时，每一次试验必须做下列四次振

22、动sa. 同相位输入，b. 相位差180。输入，c. 阀门绕竖直轴旋转90。，同相位输入，d. 阀门取向同（c），相位差180输入同时，如果动态特性探查试验表明阅门装置在二个水平方向的振动是相关的，则单轴试验时水平方向的加速度峰值应乘以1.4o 7 检验7. 1 试验前的检验试验前的检验应按包括下列项目的试验大纲进行za. 阀门的控制装置sb. 固定装置的可靠性，c. 动力驱动系统，d. 试验设备和仪表的标定7.2 中间检验在鉴定过程中可以进行中间检验如果在试验进行的过程中要求进行零件维修或调整，试验的验收必须按照试验大纲的限制进行。除试验大纲规定以外的替换，调整或维修，都应重新进行鉴定试验。

23、任何这种维修或调整都应在鉴定报告中完整地阎明。7.3 试验后的检验试验阀门装置在完成第6章试验之后，应进行检验，必要时可拆卸检查。将重大的损伤及修改记录在鉴定报告中，并进行评价。8 验收8.1 阔门抗震鉴定试验的验收要求应在试验大纲中规定8.2满足下列要求，试验可以验收za. 结构不得失效，如零件破裂或松脱Fb. 结构部件没有永久变形，c. 压力边界完整性的保持Fd. 在要求的时间内完成间门的启闭动作pe. 内部零件无卡死现象Ff. 对于安装在管道上的阀门装置，其自振频率不得小于33Hz.7 EJ/T lOll.15-96 9 鉴定报告阅门装置的鉴定试验完成后应编制鉴定报告。该报告应提供完整的

24、能识别阔门的型式、规格、压力级、驱动装置及其它有关资料报告必须包括下列内容z8 a. 试验日期Fb. 遵循的质保文件Fc. 试验阅门装置描述（标识和规格书）Jd. 试验装置（或振动台名称和地点Fe. 试验装置与试验阀门装置连接描述s. 试验阀门装置合格证pg. 试验大纲，h. 试验结果（包括试验数据、照片和试验期间所进行的任何调整的记录、故障分析）I I. 结论Fj. 批准人签字和日期50 40 30 切:- 20 c: 口咱UC二。ax 15 刨恢）10 8 6 4 x 2 x x x 4 x EJ /T 1022. 15一，6x x x 8 频率（Hz)x x 16 注g上述图示数值并未包括所有核电厂的情形，用户应按设备技术规格书确定图1抗震鉴定的要求输入运动（RIM)x x x 32 9 10 EJ/T 1022. 15-96 附加说明z本标准由全国核能标准化技术委员会提出本标准由核工业第二研究设计院负责起草本标准主要起草人z黄经绍WAmi嗣同NNe回归同国