EJ T 886-2006 核级通风机设计通则.pdf

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1、ICS 27. 120. 20 F69 备案号：19513-2007中华人民共和国核行业标准核级通风机设计通则Code on design of safety-related fan 2006-12一15发布国防科学技术工业委员会发布EJ/T 886-2006 代替EJ/T886-1994 2007-05-01实施EJ/T 886-2006 目。昌本标准代替EJ/T886-1994核级通风机设计通则。本标准与EJ/T886-1994相比，主要有以下变化：一一引用标准采用了现行的国家标准；一一标准中提出风机的应力载荷及许用应力的限值；一一补充完善了风机振动值的限制准则：一一补充了防风机叶轮飞射的

2、原则要求：一一一部分文字进行了修订。本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位：核工业第二研究设计院。本标准主要起草人t赵新艳、苏以静。本标准于1994年10月首次发布。核级通风机设计通则1 范围本标准规定了核电厂核级通风机的通用技术要求和质量保证要求。本标准适用于核电厂核级通风机的设计，包括制造厂应遵循的设计要求。其他核设施的核级通风机也可参照使用。2 规范性引用文件EJ/T 886一一2006下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议

3、的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 275 攘动轴承与外壳的配合GB 755旋转电机定额和功能GB/T 1236 通风机空气动力性能试验方法GB/T 2888 风机和罗茨鼓风机噪声测量方法GB 3836. 1 3836.4 爆炸性环境用防爆电气设备GB 3836.5 3836.8 爆炸性气体环境用电气设备GB 10178 通风机现场试验GB/T 12727 核电厂安全系统电气物项质量鉴定GB/T 13274 一般用途轴流通风机技术条件GB/T 13275 一般用途离心通风机技术条件GB/T 13625 核电厂安全系统电气设备抗震鉴定

4、GB 14711 中小型旋转电机安全通用要求EJ/T 628 核电厂安全级连续工作制电动机的质量鉴定EJ/T 1116 核设施通风空调和气体处理系统机械设备设计规范HAFJ0053 核设备抗震鉴定试验指南HAF 003 核电厂质量保证安全规定JB/T 6444风机包装通风技术条件JB/T 6445 通风机叶轮的超速试验JB/T 8689 通风机振动检测及其限值JB/T 8690工业通风机噪声限值JB/T 9101 通风机转子平衡SD 38 电力设备接地技术规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 核级通风机saf ety-ra I ated fan 核安全相关通风系统的通风机。E

5、J/T 886-2006 3.2 使用环境environment 设计通风机时所依据的环境状态如油皮、压力、盟皮、辐照剂量、化学污染等条件的总称。3.3 通风机运行范围fan operating range 通风机应运行在性能曲线的高效、稳定区域，通风机运行在此区域将无“失速”、“喘振”现象。3.4 出厂检验f i na I inspection 按照设计要求1对产品进行逐项及综合性试验，以验证产品完全符合设计要求。通常可用样机或部件的代表性批量组产品进行试验。4 核级通凤机的技术要求4. 1 总则核级通风机的设计除应符合GB/T13274、GB/T13275外，还应满足本标准的规定。核级通风

6、机的制造除应符合上述标准的规定外，还应满足有关的制造要求。通风机运行范围应达到规定的流量、风压，在额定流量下允许压力（全压或静压）偏差为010%。通风机最高效率点应在稳定区域内。高压轴流风机宜设计有防失速装置或失速报警装置。通风机的运行应安全可靠。通风机的旋转部件卢叶轮（叶片）在设计时要考虑防止其飞射，通风机的外壳亦应作为自身撞击能量的包容和吸收体。4.2棋级通风机的安全功能核级通风机执行如下的安全功能：a）提供井保持核安全设备或专设安全设施运行所需的环境条件：b）在运行工况和事故工况期间和之后，为电站运行人员提供安全、适宜的环境条件：c）在运行工况或事故工况，控制与限制污染空气的释放。4.

7、3 核级通凤机设计寿期核级通风机设计寿期应满足核电厂设计寿期内的使用要求。在正常工况下，连续运行时间不应少于核电厂的核燃料换料周期加30d或停堆大修周期加30d；在事故后，至少应满足连续运行30d的要求。4.4核组通风机使用环境要求4. 4. 1 在核电厂放射性环境中使用的核级通风机和电机要满足耐辐照的要求。4. 4.2 根据核级通风机和电机在安全壳内和安全壳扑的不同设置情况，以及在失水事故条件下是否投入运行：根据通风机的安全功能，依照使用环境的不同要求，分别制定通风机的设计性能要求。4. 4.3 设置在安全壳内且在失水事故需投入运行的核级通风机，要耐酸、碱腐蚀，并应在设计规格书中给出具体数值

8、。4. 5 核级通风机结构设计的要求4. 5. 1 核级通风机和电机应满足其所处的使用环境要求，其使用材料应与使用环境条件相适应。4. 5. 2 核级通风机应满足载荷应力和应变的要求。4.5.2. 1 核级通风机在设计时应考虑以下几种载荷：2 a) 附抽动载荷CADL）一由于阀门动作造成结构振动致使系统机械、激励所造成的载荷，由于某些事故如设计基准事故CDBA）所引起的流体动力载荷，以及由于机械冲击和箱体或容器内的流体晃动所引起的载荷：EJ/T 886-2006 b) 自由端位移约束载荷（T）由热膨胀和其他运动（一般把地震引起的约束间相对位移归入地震载荷的二次项）限制自由端位移所引起的载荷：c

9、) 静载荷CDW）一由设备和风道的重量，包括支撑结构、加强结构、保温（绝缘）部件、所有的内外装配部件和附件以及容器内的液体的重量所引起的载荷；d) 设计风载（W）一不经常发生的设计用风、设计龙卷风或其他非正常的气象条件所引起的载荷：e) 外部机械载荷CEL）一由被连接的管道、附件或其他装置引起的载荷：f) 流体冲力载荷CFML）一由于流体流动造成的冲力或压力所引起的载荷：g) 地震载荷一由运行基准地震COBE）或者安全停堆地震（SSE）引起的载荷，水平激励的两个正交地震载荷分量和坚向的地震载荷同时作用在设备上。这些地震力应假设作用在设备能产生最大应力和挠度的方向上。地震载荷的组合通常应用平方和

10、平方根法CSRSS）组合地震三个方向上的载荷作用（OBE,SSE分别相当于我国核安全当局规定的Sl,S2);h) 系统运行压力瞬态（SOPT）一该压力瞬态载荷由以下一些事件引起：风阀、气室门或包容壳体门、阀门的快速关闭，或导致短时间形成压差的其他正常载荷：i) 正常运行压差（NOPD）一在设备正常运行时包括电厂启动和试验工况期间可能出现的最大正压差或负压差。正常气流造成的压力和调节风阀或阀门关闭造成的压力也包括在内；j) 正常载荷（N）一正常载荷包括正常运行压差（NOPD）、系统运行压力瞬态（SOPT）、静载荷（DW）、外部机械载荷（EL）、流体冲力载荷（F阻）和由转动设备偏心引起的惯性载荷C

11、IL）。即zN=NOPD+SOPT+DW+EL+FML+ILa 风机设备规格书中应当考虑这些载荷，但不限于这些载荷。4.5.2.2 核级通风机在结构设计时应考虑设备预期寿命内各种预计和假想运行工况下的受力情况。在风机规格书中设计者应当予以明确。无特别指出的，可按下式的载荷组合进行力学计算，即：N+W+T和N+SSE+ADL；当风机的抗震性能地震期间和以后的可运行性可用试验或分析法来保证的，则可用OBE载荷代替式中的SSE载荷。对于通风机设计拟用的载荷，应在规格书中给出保证其功能下的最大变形，可按EJ/T1116的规定进行。4. 5. 2.,3 对核级通风机结构设计的验证应采用核安全当局认可的计

12、算方法或试验方法，或二者结合使用。对于来用计算验证的，要通过合理的数学模型和真实的材料特性进行分析。模型中的板壳单元和梁单元在4.5.2.2中规定的载荷力下对应的许用应力限值分别为1.8S和1.5S (S为材料的许用应力）。4. 5. 3核级通风机应按抗震I类设计：保证通风机在安全停堆地震（SSE）、运行基准地震（OBE）时和地震后应仍能可靠地运行。4. 5. 4核级通风机的配套电机、供电的电器元件、控制盘或柜等除有设备技术文件另作说明外，皆按lE级进行设计。4. 6 核级通风机的泄漏4. 6. 1 对有密封要求的核级通风机应满足以下要求：a) 核级通风机机壳在1.25倍运行压力下进行气密性检

13、查i不允许泄漏且世有残余变形：b) 核级通风机轴孔的密封性，其检验标准为：在通风机运行压力下，每英寸压力单位的地漏值应低于风机额定风量的0.01%.，或小于Q;81!5lllifu，泄；漏量，J取二者中的大值。4. 6. 2对有密封要求的核级通风机的电气接线和进排油管穿过机壳外壳的，应按4.6. 1的要求密封。4. 7 轴和轴承l吃4. 7. 1 轴承在规定的载荷和转速下应具有不少手；1!0:0000h的额定寿命。4. 7.2 当电机和迎风机的轴是罔轴时，轴承额定寿命可少于lOOOOOh，但应有该轴承寿命的书面文件，一般不能少于5QQOOho3 EJ/T 886-2006 4. 7.3 核级通

14、风机（包括防爆迎风机）刚性轴的工作转速应远离轴的，伍界转速，规定：临界转；i在应大于最高工作转边的1.3倍。4. 7. 4核级通风机轴承采用攘动轴承，并应符合GB/T275的规定：油脂润滑的品质还需保证燃料换料周期内轴远的正常功能。4. 7. 5核级通风机轴的设计需采用降低应力集中的措施。4. 7. 6 对安装在安全壳内的核级通风机，其润滑油的品质除满足安全壳环境的使用要求外，还需保证燃料换料周期内轴承的正常功能。4. 8 通风机叶轮的动平衡和振动4. 8. 1 核级通风机在组装前，应对通风机叶轮（或转子）进行动平衡试验，井应符合JB/T9101的规定，其中叶轮（或转子）的平衡品质等级应不大于

15、5.6mm/s.4.8. 2 按JB/T8689的规定，测量通风机运行的振动限值。在迎风机稳定的额定转速和额定工况下，风机的振动速度均方根值为：对刚性支承，不大于4.6mm/s；对挠性支承，不太于7.lmm/s.当所配电机功率小于75kW的通风机，则应满足：电机功率15kW，振动限值：2.8 mm/s 振动振幅25 m（对1500rpm); 12. 5 m （对3000rpm)15kW电机功率75kW，振动限值：4. 5 mm/s 振动振幅40m（对1500rpm); 20 m （对3000rpm)4. 9 噪声如果对通风机未提出特定的噪声值时，其A声级应符合JB/T8690的规定。4. 10

16、 超速如果对通风机未提出特定的超速值时，按超速15%进行超速试验。4. 11 电机的设计要求电机的设计要求除按盯T628等标准及对防护等级、绝缘等级、工作方式等予以具体限定的技术文件外，还要遵循或符合以下要求：4 的电机的设计应按照GB755、GB14711、GB/T12727和四月13625的规定：的在失水事故下或失水事故后须运行的电机，应采用可靠的密封措施：c) 对设于含氧等爆炸性气体场所的风机，应采用相应的防爆电机，并应符合GB3836. 1 3836.8 的规定；d) 电机应能直接启动；并且当电压和（或频率在下列情况下变化时，能在额定载荷下正常的连续运行：1) 额定频率下，额定电压的5

17、%、10%;2) 额定电压下，额定频率的士曰：3) 电压和频率的综合变化率为额定值的士10%（绝对值之革的，其中频率的变化不应超过额定值的土5%。e) 对失水事故工况下要使用的风机，在确定其电机功率时，陈考虑各种常规因素外，还应考虑事故情况下输送介质（如空气水蒸汽泪合物、棚酸、氢氧化铀等密度的增加：f) 电机各部分温度和温升限值依绝缘等级的不同按GB755的规定加以限定；g) 电机的启动时间要与其允许瘟升和通风机转子的转动惯量相适应。对于具有较高加速时间常数的机器，应降低其可利用的功率以便启动时间满足规定；h) 电机应具有一定的过载能力，避免短时过载情况下不能正常运行：电机在额定电压和额定频卒

18、下，至少应能承受6s的转子堵转；在电机的使用说明中，宜明确通风机是否装设启动用的阀门：电机直接启动时其电压阵不应超过5%。EJ/T 886-2006 4. 12 零部件的要求4. 12. 1 设于安全壳内的通风机与电机应采用直联型成联轴器传动型，不允许采用皮带传动。皮带驱动只允许用在正常成事故条件下均可以进入维修的地方。皮带数量的选择应能保证其中一根损坏时不致丧失其功能；对于皮带驱动的风机，要设置固定式的皮带松弛报警器作为风机出力效率的测量。报警器应完全安装在皮带驱动机构中以得到安全的防护，并保证在皮带更换成运行时皆可轻易更换。4. 12.2 当离心通风机带有可调进口导叶阀时，流量减少到设计流

19、量的30%时仍能正常运行。进口导叶阀应用螺栓固定在通风机进口处或与迎风机进口做成一个整体。若采用手动导叶阀则应有go的弧形锁紧装置。轴流风机不应安装进口可调导叶阀，除非采取了防止风机过载的措施。4. 12.3 风机轴承宜用油脂润滑，如果采用润滑油润滑，则驱动装置润滑轴承的供油管应延伸到机壳外，以便在轴承加油时不会中断通风机的运行。润滑油的润滑期不应小于核燃料换料周期或停堆大修周期。润滑油系统不应池漏，在宜观察处应设检测仪表井有限制泊外溢的设施；各部件应便于清洗更换。4. 12.4在轴承处应设有温度监视仪表。若有要求，在轴承处设报警输出的其他温度监视仪表。4. 12.5 核级通风机和电机的机壳应

20、接地，接地装置的电阻不应超过SD38的规定。4. 12. 6 离心通风机机壳底部应设置地水装置。4. 12. 7机组重量大于22同时，迎风机上应备有起吊耳环或吊环螺钉。4. 12. 8根据需要，核级通风机机壳可设检查孔，孔的大小应满足机壳内零部件的维修要求。4. 12. 9 抗震通风机一般不设隔振支座，地脚螺栓应增设防松垫圈。4. 12. 10 电动机壳上的任何零部件的材料都应能承受工作状态时可能发生的高温、水溅和机械应力，不会因弯曲、蠕变而导致发生着火和触电的危险，并按EJ/T628的要求进行质量鉴定。4. 13 核级通风机的材料4. 13. 1 核级通风机，包括其所配带的电缆、润滑油脂（或

21、袖等所有材料应与核电厂内所处环境相适应。4. 13.2核级通风机所选材料应符合所输送的介质特性要求。4. 13.3 核级通风机设计时应采用经认可的钢材牌号的最低屈服强度和拉伸强度，并应有所选材料的合格证明和检验报告，必要时对每批购进的材料均应进行材质分析和力学性能试验。焊条的力学性能不应低于母材的性能：通风机壳体材料的类别应高于或相当于系统管道的材料。选作外壳和叶轮的材料还需进行表面探伤和超声波探伤，检测合格方可使用。4. 13.4安全壳内的通风机不能选用那些与安全壳蒸汽易发生化学反应，产生易燃、易爆气体的材料如辞、铝等；辞、铝材料也不应用于有腐蚀性蒸汽的场所。4. 14 核级通凤机的其它设计

22、要求4. 14. 1 具有旋转能量的通风机设计时不能成为飞射物构成对核电站厂房内安全级设备的威胁。4. 14.2所有转动部件设计时应尽量避免可能发生的应力集中问题，加工时，对于易引起应力集中的部位应加强检验并处理，检验合格后方可使用。4. 14.3 外壳和叶轮的焊接质量、焊接变形量和焊接应力需用严格的焊接工艺和必要的工装来保证。施焊焊工应具有合格证。4. 14. 4风机结构设计时，必须考虑叶轮的动强度问题对气流对叶轮的激振因素。叶轮（或叶片设计的静频率应避开高帽值的气流脉动频率；避开叶轮的转速频率及其10倍以下倍频：还应避开叶片的通过频率（转速与叶片数的乘积。在叶轮前后有调节叶片或导向叶片的风

23、机还需避开这些叶片数与风机转速的乘积。- 4. 14.5对设计的风机结构，需对其强度尤其是叶轮进行强度的静应力和振动特性的校核计算，确定叶轮各部分的应力及其安全系数：叶轮的固有频率及其振动安全性。4. 14. 6 离心风机采用机翼性叶片时，设计中要考虑机翼内部加强筋与上下表面及前、后中盘焊接在一起的工艺要求。4. 14. 7风机组装后，对叶轮叶片的静频率应进行实地的测量，必要时进行调频处理，以避开基本干扰频率一转速频率及10倍以下各倍频。基本干扰频率还有进口导叶（或筋板）数、动叶片数、中间级导叶数分别与转速的乘积。5 质量保证5 EJ丁886-20065. 1 核级通风机的质量保证核级迎风机的

24、质量保证应符合HAF003的规定。5.2 质量保证大纲和程序核级通风机的设计单位、制造单位以及分包单位应各自建立质量保证大纲和1程序。5.3 文件核级通风机制造广应按合同要求向用户提交每台核级通风机的最终制造报告和产品合格证等文件。上述文件在核电厂寿期内均应保存。这些文件包括：材料合格证书、采购记录、接收记录、制造记录、检验报告、材料控制记录和所鉴定合格的材料试验报告，以及包装等有关文件。6 试验方法6. 1 性能试验按GB/T1236的规定进行空气动力性能试验，绘制典型空气动力性能曲线（有因次或无因次），标定出不同转速下的喘振点，井绘出风机气流脉动的强弱分布图。6.2 抗震试验通风机抗震性能

25、可采用结构分析验证、试验或两者相结合的三种方法。采用试验方法时，可按HAF J 0053准则进行，且4.5.2.2中规定的组合载荷应能被模拟并能证明试验施加的载荷是等于或大于这些预期载荷的。如果在实验中某个载荷未被包括在内，应提供该载荷不被包括的合理性论证报告。6. 3 泄漏试验泄漏试验方法包括以下两部分内容：a) 核级通风机机壳有密封要求时，其检验方法是在所有焊缝和接头处涂上肥皂液，要求无任何肥皂泡形成；b) 核级通风机的轴有密封要求时，其检验方法是使轴在正常风机运行速度下旋转，风机的开口处全部关闭密封，并使通风机遭受到它的正常运行压力。通风机叶轮应在轴地漏试验前移去，或考虑消除温度上升的措

26、施。6.4 静、动平衡试验通风机叶轮须经静、动平衡试验，其要求应符合JB/T9101的规定。6.5 喋声试验通风机组噪声试验应符合GB/T2888的规定，噪声值应符合JB/T8690的噪声限值。6. 6 超速试验以JB/T6445的规定进行试验时，应结合ASMEAG-1标准进行如下判定：以超过叶轮最大工作转速15%的转速，进行超速试验，持续时间不少于lOmin.检查叶轮尺寸的变形量，该值不应大于0.5%a. 6. 7 杭械运转试验将转速由零加速到规定转速，并至少在轴承温度稳定20min后，测量轴承温升和振动。轴承表面温度不应高于环境温度40：振动要求按照4.8.2的规定。机械运转试验进行lh后

27、，检验所有零件、附件，确定有否过分磨损或机械缺陷的痕迹。6.8 环境试验根据核级通风机安装地点、输送介质和使用环境的放射性剂量不同等，分别制定相应的环境试验要求。6.9 现场试验按GB10178的规定进行现场试验。7检验规则7. 1 检验分类6 EJ/T 886-2006 通风机组检验分型式检验和山厂检验。对产品质量进行检验，即对本际准中规定的技术要求进行的全部检验（必要时由双方协议，还可增加试验项目）称为型式检验。产品交货时应进行的各项试验统称为出厂检验。7. 2 判定规则核级通风机应进行各项试验，满足要求即为合格晶。8 标志、储存、包装8. 1 标志8. 1. 1 在通风机机壳的明显位置应

28、设有铭牌，其内容应按GB/T13274或GB/T13275的规定。8. 1. 2 必要时应制定物项的包装、运输、装卸和储存的惊记或标签的指令，以便正确的识别、维护和防护这些物项。8.2 包装核级通风机包装除符合JB/T6444的规定外，还应符合以下要求：a）核级迎风机应装箱或滑木或两者皆有之，要保护部件免受物理损伤，且要防尘、防雨：b）核级通风机可拆卸部分应用塑料膜保护；c）核级通风机经检查后，方可按装箱单所规定的编号、项目件数等进行包装：d）电机、仪表、轴承等应保证防水防潮，仪表应防震。8.3储存根据通风机的类型制定整个过程中管理物项储存的规程（储存期限、储存条件、储存要求等）。COONc 叮川剧