浅析RCC—M标准在核三级泵设计计算中的运用

赵廉揆

【摘要】简述核三级泵设计过程中对RCC-M标准各章节的运用、强度计算分析列举。

【关键词】核三级泵设计；RCC-M标准；强度计算；公式运用

一、引言

RCC-M是法国《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》的简称，由法国核岛设备设计和建造规则协会（AFCEN）编制，本文是对标准现行版在核三级泵的设计过程中各步骤计算的实际运用的分析。

二、整体设计情况

《化学添加剂混合泵规格书》 规定的设计参数：Q=15m3/h，H=30m，设计温度120℃，设计压力16bar，安全级别3，抗震等级1I。由此确定泵型号为HPC32-160（现有成熟水利模型），结构为端吸、悬臂、卧式离心泵结构。

三、主要执行的标准章节及项目

按要求选定适用于RCC-M—C3431.1-3431.2中的A型泵规则，并按RCC-M规范设计规则对壳体、盖尺寸、与承压壳体有关螺栓连接件、辅助管道、泵轴（振动、固有频率和临界转速）、轴承寿命、接管法兰等方面进行设计、计算的说明，形成性能曲线、结构图、外型图。在此列出计算主要内容：

1、泵体的计算：按规范第C3400—C3433要求进行。泵体壁厚的计算计算公式：t1=6mm；t2=（0.5×P×A1）/St3=0.5A2（KP/S）取三者中的最大值加3mm腐蚀裕量确定。由K=f（B/h），由图C3431.1.4a和泵体水力图隔舌端部截面形状（矩形），根据B/h=7.7查出K=0.25，P=1.6Mpa（设计压力），S=120 Mpa（由Z篇附录ZI1.5中M3402规范的材料Z3CND19.10M得T=100℃时，许用应力S=120Mpa）计算结果： t1=6mm，t2=1.43mm，t3=5.41mm加腐蚀裕量3mm。取壳体壁厚：8mm。

2、泵盖的计算：按C3425进行由C3324.1和3324.2对平封头和盖板的设计要求，按C3324.3 b）项关于螺栓连接的盖板最小厚度计算式计算最小厚度。

公式：t=dd=210mm C=0.3（由图C3324.1b确定）P=1.6Mpa，K=1，S=120Mpa hg=16.25mm，HC—螺栓总载荷，由式HC=计算。计算得：HC=7445.44+3762.97=4767.3（kg）；最终计算结果：t=6.3mm，实际取t=13mm。

3、螺栓连接件的计算：螺栓截面的计算（按ZV220的原则进行）

a）与密封垫圈关联的力（ZV222）计算得：FM（P）=3.14×17.5×0.25×48=659.4Kg

b）与载荷关联的力的计算（ZV223）

与压力关联的力（ZV223.1）

FF（P）=计算得：FF（P）=3.14×17.52×16×0.25=3846.5 Kg因外载荷的力（ZV223.2）等效载荷：Peq=+螺栓最小截面的确定（ZV230）。

按ZV230各种条件下确定螺栓最小截面。FS（P） —不同条件下计算的预紧力；S—相应温度下的材料许用应力，按ZV235确定的原则，由ZI给出。螺栓最小截面SA=92.6mm2（d=10.86mm）计算得： =62.5≤min2S=386MPa，螺栓规格为M12；数量为8个，满足螺栓最小截面条件。

4、辅助管道的设计（C3427）：泵的辅助管道包括密封冲洗、冷却等管道，其设计按C3640进行。C3641.1中要求受内压的直管其壁厚不得小于规范中所列的三个公式之一确定的数值。C3642.2对弯头提出最小壁厚要符合C3641.1的要求，并按系数进行增厚。

5、管嘴（C3643）：按C3643.1一般要求进行设计，支管及其连接件按ANSI标准设计。

6、焊接接头要求（C3423）：按C3353接头类型的有关要求进行设计。

四、结束语

我国目前在建和已经投入运行的核电机组，如大亚湾、岭澳、红沿河、阳江等多数采用RCC-M规则设计建造，研究和消化该规则标准对广大设备供应商有着重要意义，随着标准的不断更新，设计人员需要更加努力，深入了解掌握规则知识，以便合理运用。

参考文献

[1]辽宁红沿河核电一期工程—化学添加剂混合泵技术规格书

[2]RCC-M （2000版及2002年补遗）压水堆核岛机械设备设计和建造规则

[3]RCC-M 2000版+2002增補，上海科学技术文献出版社

[4]机械设计手册，1991，机械工业出版社

[5]现代泵技术手册，1995，宇航出版社