ICS 27.120.20 F 69 备案号：50718-2015 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T20354.3-2014 压水堆核电厂汽轮机转子设计制造规范 第3部分：焊接转子 Design and manufactering specification of steam turbine rotors for pressurized waterreactor nuclearpowerplant-Part3:Welded rotor 2015-07-01发布 2015-12-01实施 发布 国家能源局 NB/T20354.3—2015 目 次 前言 II 1.范围 2 规范性引用文件 3术语和定义 设计要求 4 5 转子体锻件和焊接材料订货要求 6 制造要求 7 高速动平衡试验 8 质量保证 9 包装、运输和贮存 NB/T20354.3—2015 NB/T20354《压水堆核电厂汽轮机转子设计制造规范》分为3个部分： 第1部分：整锻转子； 第2部分：套装转子； 一第3部分：焊接转子。 本部分为NB/T20354的第3部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本部分由核工业标准化研究所归口。 本部分由东方电气集团东方汽轮机有限公司负责起草，哈尔滨汽轮机厂有限公司、上海电气电站设 备有限公司上海汽轮机厂和中广核工程有限公司参与起草。 本部分主要起草人：钟杰、张从平、曹天兰、赵卫军、刘双明、刘华、黄巍、邓丽梅、崔建国、高 清辉、丁佳鹏。 II NB/T20354.3—2015 压水堆核电厂汽轮机转子设计制造规范 第3部分：焊接转子 1范围 本部分规定了压水堆核电厂汽轮机焊接转子的设计、焊接、热处理、加工、检验、动平衡、包装、 运输、贮存技术要求。 本部分适用于压水堆核电厂汽轮机焊接转子的设计制造。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 1182 形状和位置公差 GB/T 6557 挠性转子机械平衡的方法和准则 GB/T 9445 无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T19869.1 钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验（GB/T19869.1-2005，ISO15614-1:2004，IDT） GB/T 19874 机械振动机器不平衡敏感度和不平衡灵敏度 DL/T 893 电站汽轮机名词术语 JB/T2862 汽轮机包装技术条件 JB/T4730.2 承压设备无损检测第2部分：射线检测 JB/T4730.3 承压设备无损检测第3部分：超声波检测 JB/T 4730.4 承压设备无损检测第4部分：磁粉检测 JB/T 8466 锻钢件渗透探伤方法 JB/T8467 锻钢件超声波探伤方法 JB/T 8468 锻钢件磁粉探伤方法 JB/T11024 大型核电机组汽轮机用焊接转子锻件技术条件 NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定 TSGZ6002 特种设备焊接操作人员考核细则 HAD102/04 核电厂内部飞射物及其二次效应的防护 3术语和定义 DL/T893界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 焊接转子weldedrotor 由两个或两个以上的锻件焊接而成的转子体。 3. 2 止口spigot NB/T20354.3-2015 在工件上加工出的用于两个工件定位的凸台或凹槽。 3. 3 首件认证firstarticleinspection 为了确认产品或零部件的材料性能及制造过程是否与设计规范/图样/标准一致而对批量产品中的 首件产品实施的检验。 4设计要求 4.1.总体要求 4.1.1转子体在规定的使用条件下的设计寿命不低于40a。 4.1.2飞射物发生概率应满足国家核安全导则HAD102/04。 4.1.3转子的设计应结构合理，满足强度和振动要求，保证安全运行稳定可靠。转子设计应考虑的主 要因素如下： a）工作转速运转或超速时由于动叶片和转子本身质量引起的离心应力； b) 转子传递功率引起的扭应力； c) 轴向推力及其引起的应力； d) 机组在启动、停机和升、降负荷引起的热应力及低周疲劳； e) 转子质量引起的弯应力和轴系中心偏差引起的附加弯应力及高周疲劳； f) 接近临界转速或转子上剩余不平衡力引起的振动； g) 轴系扭转振动和发电机短路引起的扭应力； h) 轴承油膜震荡和蒸汽涡动引起的轴系振动； i) 湿蒸汽区的应力腐蚀； 焊缝设置位置、数量及坡口型式。 j) 4.2结构设计 4.2.1 转子体 4.2.1.1 转子体应具有合理的结构形式和几何尺寸，并保证加工、焊接、无损检测和装配空间。 4.2.1.2转子体焊缝位置应尽量位于最小应力部位，并进行焊接接头强度校核。 4.2.1.3转子体在直径突变的部位，应采用圆弧光滑过渡，避免应力集中。 4.2.1.4核电焊接转子应按GB/T19874或相关等效标准进行阻尼不平衡响应分析。 4.2.1.5转子体设计时应考虑平衡校正面的位置，平衡校正面位置应设置在转子体的两端和中部，满 足现场动平衡不揭缸的需要。 4.2.1.6转子应设计有合理的起吊位置和结构。 4.2.2轮槽 4.2.2.1轮槽（叶根槽）应具有足够的强度、合理的结构和良好的工艺性。 4.2.2.2叶根槽应具有合理的结构型线和尺寸，方便加工和安装。常用的叶根槽型式有T型、叉型、枞 树型和菌型等。 4.2.3粗糙度 转子制造完工后的表面粗糙度R，应满足表1要求： 2 NB/T20354.3-2015 表1转子的粗糙度 位置 粗糙度要求/μm 备注 振动和偏心测量处 R,≤0.8 如有 轴颈（与轴瓦配合面） R,≤0.8 推力盘端面（与轴瓦配合面） R,≤0.8 如有 叶根槽工作面 R,≤1.6 其他表面粗糙度要求按制造厂要求执行。 4.2.4尺寸公差 转子制造完工后的尺寸公差及形位公差应满足表2的规定。 表2 焊接转子的尺寸公差及形位公差 类型 允许的尺寸公差/mm 各基准面间轴向 ±0.10 轴向尺寸 各叶轮端面和联轴器端面相对于基准面轴向尺寸 ±0.10 轴颈外圆直径 ±0.05或h6 径向尺寸 各叶轮外圆、与汽封配合的转子外圆、挡油环处转子外 ±0.10或h9 圆、振动和偏心测量处转子外圆直径 推力盘端面的跳动(相对于基准轴) 0.02 轴颈的圆柱度 0.02 轴颈的径向圆跳动 0.02 加工基准面对基准轴的垂直度 0.02 形位公差 叶轮端面对基准轴的垂直度 0.05 转子测振处外圆对基准轴的径向全跳动 0.02 联轴器端面对基准轴的垂直度 0.02 联轴器止口直径对基准轴的同轴度或跳动度 $0.02/0.02 其余各类尺寸公差按制造厂要求执行。 注：h为轴公差带，见GB/T1182。 转子体锻件和焊接材料订货要求 5.1转子锻件要求 5.1.1 首件认证 锻件制造商在批量制造焊接转子用锻件前，应选取组成焊接转子的锻件中的有代表性的一种或多种 锻件应进行首件认证。 锻件制造商应在组成焊接转子的各种锻件首件制造之前，按照需方的要求编制转子锻件制造大纲和 质量控制计划，并提供给需方认可。 预先选取的组成焊接转子的各首件锻件试制成功后，锻件制造商应将制造工艺和检查程序固化。 5.1.2一般要求 3 NB/T20354.3-2015 5.1.2.1 锻件订货技术要求按JB/T11024或相应的需方技术条件执行。 5.1.2.2需方应提供标明化学分析、金相分析、力学性能试验取样位置和数量的锻件订货图样。 5.1.2.3需方如有本部分规定以外的技术要求应在订货合同或技术协议中写明。 5.1.2.4、供方应保存每一锻件在各个生产工序中的完整制造记录（包括试验和检查记录），以便需方 及最终用户追踪审查。 5.1.2.5锻件制造商应通过需方的合格供应商资质审查。 5.2焊接材料订货要求 焊材制造商应通过需方的合格供应商资质审查。 5.2.1 5.2.2焊材的订货技术要求按需方提供的焊材采购规范执行。 5.2.3 根据质量证明书按批号及相关标准进行复验。 6制造要求 6.1总体要求 6.1.1 工艺方案 转子制造工艺设计时，应对工艺方案进行评审，评审通过后形成正式生产工艺。转子制造工艺方案 应至少包括以下内容： a）工件吊装装备和吊装方法： b) 焊接、预热、热处理及无损检测设备； c) 焊接及热处理工艺； 人员资格； d) 加工设备； e) f) 装夹找正方法； g) 特殊部位加工方法； 检测手段； h) i) 动叶片装配方法； j) 装配后加工等。 6.1.2 焊接基本要求 应按GB/T19869.1、NB/T47014或其他等效标准进行焊接工艺评定，合格后编制焊接工艺规程 (WPS)。 焊工及焊接操作工应按TSGZ6002或其他等效标准取得资质。 6.2焊接过程 6.2.1焊前零件加工及检验 6.2.1.1锻件加工前按JB/T8467进行超声波检测(UT)。 6.2.1.2按图样和工艺进行坡口和检测基准面加工，并进行尺寸检查和记录。 6.2.1.3加工后应对坡口部位按照JB/T8466进行渗透检测（PT）。 6.2.1.4 检查合格后应对坡口部位进行保护，防止磕碰、拉毛和锈蚀。 6.2.2焊前装配 4