NB∕T 20407-2017标准规范下载简介：

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NB∕T 20407-2017 压水堆核电厂堆内构件设计制造规范

不锈钢板材设计应力强度值按附录A中表A.1的规定，且应满足相应材料标准和以下要求： a）05Cr19Ni10不锈钢板材碳含量控制在0.065%以内，06Cr19Ni10不锈钢板材碳含量控制在 0.04%~0.08%; b）05Cr19Ni10和06Cr19Ni10不锈钢板材应进行晶间腐蚀试验；在设备制造过程中，若经受敏化 区间温度加热，试样应经敏化处理；并按适用的试验方法检验，应无晶间腐蚀倾向； c）026Cr19Ni10N及06Cr18Ni11Ti板材的晶间腐蚀试验，必须进行敏化处理，并按适用的试验方 法检验，应无晶间腐蚀倾向； d）对05Cr19Ni10、026Cr19Ni10N及06Cr18Ni11Ti不锈钢板材应采用细晶粒制造工艺，对 06Cr19Ni10不锈钢板材应采用粗晶粒制造工艺。

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不锈钢锻件设计应力强度值按表A.2和表A.3的规定，且应满足相应材料标准和以下要求： a）05Cr19Ni10不锈钢锻件碳含量控制在0.065%以内，06Cr19Ni10不锈钢锻件碳含量控制在 0.04%~0.08%; b 05Cr19Ni10和06Cr19Ni10不锈钢锻件在设备制造过程中，若经受敏化区间温度加热，试样应 经敏化处理；并按适用的试验方法检验，并应无因晶间腐蚀而产生的裂纹； 022Cr19Ni10N、026Cr19Ni10N及06Cr18Ni11Ti不锈钢锻件的晶间腐蚀试验，必须进行敏化 处理，并按适用的试验方法检验，应无因晶间腐蚀而产生的裂纹； d) 对022Cr19Ni10N、05Cr19Ni10、026Cr19Ni10N及06Cr18Ni11Ti不锈钢锻件应采用细晶粒制 造工艺，对06Cr19Ni10不锈钢锻件应采用粗晶粒制造工艺。

压紧弹性环材料的力学性能按表A.4的规定YY 0778-2010 射频消融导管，且应满足相应材料标准和以下要求： a）压紧弹性环可采用04Cr13Ni5Mo、1Cr13Mo、12Cr13NiMo； b）压紧弹性环应在温度小于等于规定温度（最低使用温度）下进行冲击试验

5.2.5镍基合金板材

镍基合金板材设计应力强度值按附录A中表A.5的规定，且应满足相应材料标准和以下要求： a）钻含量限制为0.05%，碳含量限制为0.03%： b）板材以固溶处理+特殊热处理状态交货。固溶处理后，板材应在705℃～730℃下进行保温 8h~12h（通常为10h）的特殊热处理。

5.2.6镍基合金丝材

镍基合金丝材应满足相应材料标准和以下要求： a）合金丝材在冷拔达到订货尺寸前应进行固溶处理。冷加工状态的丝材绕制成弹簧后应进行时效 处理： b）/50合金丝（直径为0.64mm～12./0mm）周溶处理后冷拔的变形量应控制在15%左右。

紧固件和定位销材料可使用不锈钢螺栓材料（例如冷作06Cr17Ni12Mo2/022Cr17Ni12Mo2不锈 冷作06Cr17Ni12Mo2螺栓材料、GH4169合金材料和高强GH4145合金材料）。 紧固件材料不允许使用GH2132合金。

5.3.2冷作硬化不锈钢棒材和螺栓材料

冷作硬化不锈钢棒材和螺栓材料设计应力 你推 以下要求： a）应对碳含量进行控制，使具备抗晶间腐蚀性能； b）冷作硬化不锈钢棒材和螺栓材料可采用热轧或热锻成形，并应在成形并固溶处理后进行冷变形， 使其达到所要求的力学性能。

5.3.3高强度镍基合金棒材

5.4.1不锈钢焊丝ER308L和不锈钢焊条E308L

5.4.1.1化学成分分析

化学成分分析试验方法应按照GB/T223（适用部分）或其它适用的钢铁化学分析国家标准，结果应 满足表2的要求。

最2焊丝化学成分及焊条焊缝熔敷金属化学成分

5.4.1.2全焊缝金属拉伸试验

试验在温下进行，焊态和焊后热处理状态试样（若产品焊缝需要进行焊后热处理）数量各1个。 按NB/T20004进行室温全焊缝金属拉伸试验，试样直径Φ12.5mm。室温拉伸试验结果应满足表3的要求。 当母材有高温拉伸试验要求时，焊缝金属亦要求进行高温拉伸试验并应满足表3的要求或母材规定的最 低要求，

表3全焊缝金属拉伸性

4.1.3铁素体含量测定

使用化学分析法和磁性法测定焊态焊缝金属的8铁素体含量，结果应满足5FN～15FN（目标12F

5.4.1.4晶间腐蚀试验

晶间腐蚀试验应按GB/T4334一2008“E"法，分别在焊态和焊后热处理状态（若产品焊缝需要 后热处理）下进行。试样经675土5℃×1h的敏化处理。试样弯曲后按GB/T4334一2008中8.4评定

5. 4. 2. 1总则

应选用Stellite6合金焊丝：粉末填充金属应满足5.4

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5.4.2.2粉末填充金属的要求

5.4.2.2.1按本要求采购的钻基加硬堆焊粉末用于白动过渡弧焊。除了等离子过渡弧焊外的其它应用 应获得设计方认可。粉末应采用气体喷雾工艺制造。 5.4.2.2.2应采用自动等离子过渡电弧工艺在304不锈钢试件上堆焊2层，试件的尺寸至少应为 19mm（厚）×76mm×152mm。应记录焊接参数并作为正式报告的一部分。 5.4.2.2.3在堆焊层冷却及目视检验后，堆焊层的表面应磨平并随机选取5个点测景硬度。所有读数 应大于等于38HRC。 5.4.2.2.4硬度测试后，应将试件横向切开，对横截面进行抛光和侵蚀。在10倍放大倍率下对横截面 进行宏观检验，肉眼检查母材和热影响区，应无未焊透或其它线性缺陷。试样数量至少3件。 5.4.2.2.5熔敷金属化学成分应满足表4的要求，

表4焊缝熔敷金属化学成分

5.4.2.2.8质量证明文件包

a）在交货的同时应提交材料质量证明文件，至少应包括下列内容：硬度、化学成分分析、实际 用的焊接参数、粉末的炉/批号、粉末流速、粉末表观密度、金属粉末的名称或类型； b）订货合同规定的其它文件。

5.4.3.1化学成分分析

焊丝的化学成分分析试验方法应按GB/T223（适用部分）或其它适用的钢铁化学分析国家标准，结 果应满足表5、6的要求。

表5焊丝化学成分要求

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包含Co,B,Zr,N的化学成分

表6焊条未稀释焊缝熔敷金属化学成分要求

5.4.3.2全焊缝金属拉伸试验

试验分别在焊态和焊后热处理状态（如要求）下进行。每一试验状态下，室温和高温各1个试 安NB/T20004进行室温和高温全焊缝金属拉伸试验，试样直径Φ12.5mm。试验结果应满足表7或相 备母材的要求。

表7全焊缝金属拉伸性能

4.3.3熔敷金属冲击韧

试验分别在焊态和焊后热处理态（如要求） 下进行，每个状态下各三个试样。按NB/T20004的要求 在室温进行夏比V型缺口冲击试验。三个试样试验结果均应满足KV,≥60J

5. 4. 3. 4晶间腐蚀试验

试验分别在焊态和焊后热处理态（如要求）下进行，每个状态下两个试样。试验方法按 GB/T4334一2.008“E"法执行，晶间腐蚀试样须经675℃土5C×1h的敏化处理，试样弯曲后按 GB/T4334—2008中8.4评定。

5. 4. 3. 5 弯曲试验

试验分别在焊态和焊后热处理态（如要求）下进行。弯曲试验方法按NB/T20004，4个侧弯或面弯、 背弯和侧弯各2个。D=4T（D：弯轴直径；T：试样厚度），弯曲角度a=180。在弯曲试样拉伸面上的 焊缝金属中仅允许3个长度介于0.4mm和1.5mm的开裂缺陷，对于长度小于0.4mm及位于试样棱角上的 裂纹不予考虑。

5.4.4埋弧焊用不锈钢焊丝焊剂，焊丝类别号

5.4.4.1化学成分分析

化学成分分析试验方法应按照GB/T223（适用部分）或其它适用的钢铁化学分析国家标准 满足表8的要求。

里弧焊用不锈钢焊丝ER308L和熔敷金属化学成分

5.4.4.2全煤缝金属拉伸试验

表9全焊缝金属拉伸性能

5.4.4.4铁素体含量测

5.4.4.5晶间腐蚀试验

堆内构件的设计、分析与验证应满足设备分级对应的要求和安全审查的要求

6.2.1堆内构件应满足的与燃料组件的接口要

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a）燃料组件定位销的设计应能满足燃料组件互换性的要求； b）堆芯容纳结构与燃料组件最大包络尺寸之间应留有足够的间隙，以便于燃料组件的装卸： c）堆芯容纳结构与燃料组件之间的平均间隙应使得两者之间的流量足够低； d）对于假想的吊篮断裂引起的堆芯跌落，燃料组件不应脱离上方的燃料组件定位销： e）设计时还应考虑燃料组件寿期始末在冷态和热态时的高度

6.2.2堆内构件应满足的与反应堆压力容器的

a）应限制反应堆压力容器凸缘和堆内构件之间在正常工况下的平均压应力值，以防止接触面由于 反应堆压力容器和堆内构件的径向膨胀而产生磨损： b）堆内构件与反应堆压力容器存在径向配合的位置，应留有适当的径向间隙，以保证两者不会发 生接触； c）设计时还应考虑的接口有：径向支承键与反应堆压力容器组成的径向支承系统的接口、二次支 承底板与反应堆压力容器底封头的轴向间隙和反应堆压力容器的贯穿件接口等。 2.3堆内构件应满足的与控制棒驱动线的接口要求： a）控制棒导向筒应为驱动杆部件和控制棒组件提供导向，确保控制棒组件在设计工况下要求的时 间内插入堆芯； b）控制棒导向筒的导向板应能够承受一定的向上和向下的冲击载荷，特别是由于控制棒卡棒所产 生的力，同时不会对导向板产生功能性损伤。导向板及其焊缝的应力应小于材料的疲劳极限； c）控制棒导向筒的设计应便于驱动杆部件从上部堆内构件移出； d）驱动杆应能搁置在控制棒导向筒中与上部堆内构件一同吊装； e）控制棒导向筒（特别是磨损表面）应减小与控制棒之间的摩擦和磨损，以满足控制棒设计寿命 的要求； f）应能对导向板的磨损进行检查，控制棒导向简应能进行更换。 2.4堆内构件应满足的换料与在役检查要求： a）堆内构件结构设计应能实现反应堆开盖和换料操作最简化； b）应能在不使用特殊工具的情况下，使上部堆内构件与燃料组件和相关组件配合就位； c）堆芯支承下板的设计应有利于燃料组件在没有横向支承的情况下直立； d）燃料组件定位销和堆内构件的定位特征应确保在上部堆内构件的安装过程中，驱动杆挠性接头 与对应的控制棒连接柄接合； e）应明确紧周件、焊缝以及其它在设计寿命内可能发生性能劣化的部位在役检查可达性要求； f）在反应堆换料期间，需要移出反应堆压力容器的堆内构件部件应能在存放位置对其进行检查。 永久安装在反应堆压力容器内或在移除反应堆主要部件后才能移出的堆内构件部件，应能在原 位对其进行检查。在没有移出下部堆内构件的情况下，应能对反应堆压力容器下腔室内相关零 部件进行远程检测； g）在上部和/或下部堆内构件已经移出的情况下，应能对所有磨损面进行远程检查。

8）堆内构件结构设计应能实现反应堆开盖和换料操作最简化； b）应能在不使用特殊工具的情况下，使上部堆内构件与燃料组件和相关组件配合就位； c）堆芯支承下板的设计应有利于燃料组件在没有横向支承的情况下直立； d）燃料组件定位销和堆内构件的定位特征应确保在上部堆内构件的安装过程中，驱动杆挠性接头 与对应的控制棒连接柄接合； e）应明确紧周件、焊缝以及其它在设计寿命内可能发生性能劣化的部位在役检查可达性要求； ）在反应堆换料期间，需要移出反应堆压力容器的堆内构件部件应能在存放位置对其进行检查。 永久安装在反应堆压力容器内或在移除反应堆主要部件后才能移出的堆内构件部件，应能在原 位对其进行检查。在没有移出下部堆内构件的情况下，应能对反应堆压力容器下腔室内相关零 部件进行远程检测； g）在上部和/或下部堆内构件已经移出的情况下，应能对所有磨损面进行远程检查。

6.2.5堆内构件还应满足的其它接口：

a）堆内测量导向结构组件与堆芯 芯测量的接口： b）辐照监督管支架与辐照监督管的接口。

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6.3.1堆内构件的设计和布置应保证冷却剂的流量和分配满足堆芯冷却要求。 6.3.2堆内构件的设计应确保在正常运行和异常工况下，在主冷却剂流道中不会发生由于金属材料受 辐照发热引起的水沸腾。 6.3.3应为堆芯容纳结构和反应堆压力容器顶盖提供必要的冷却。 6.3.4堆内构件的设计应确保控制棒导向筒及其周边位置的流体阻力变化不会引起导致控制棒过大振 动的横向流体流动。 6.3.5尽可能减少冷却剂无效漏流。 6.3.6堆内构件宜提供从上封头向上腔室排水的流道，以使得发生失水事故时，上封头的水可用于冷 却堆芯。

6.3.6堆内构件宜提供从上封头向上腔室排水的流道，以使得发生失水事故时，上封头的水可用于冷 却堆芯。

6.4.1在正常、异常、危急、事故和试验工况下，堆芯上板与上部支承板之间的相对轴向变形应保证 堆芯上板不会与下部导向筒发生接触，定位销应在堆芯上板定位孔内。 6.4.2堆芯支承下板和堆芯容纳结构的设计应便于堆芯装料或换料。 6.4.3所有相对运动表面应有足够的抗磨损能力以满足设计寿命要求。 6.4.4应考虑吊篮筒体法兰、压紧弹性环和上部支承法兰之间接触面的摩擦作用。 6.4.5补偿反应堆压力容器和堆内相关设备部件的制造和安装公差以及热胀差。 6.4.6压紧弹性环应能产生足够压紧力保证反应堆竖直稳定性，并应考虑压紧弹性环的松弛。 6.4.7应使用焊接或机械方法锁紧定位销

6.4.8辐照监督管支架要求

a）应能在所有使用载荷以及适用的试验工况下支承辐照监督管： b）应能从反应堆压力容器内远程移出辐照监督管： c）辐照监督管应能顺畅地通过已组装的辐照监督管支架： d）外型尺寸应减小对下降环腔区域流场的不利影响。

a）应减小发生堆内构件螺栓松动以及紧固件失效的可能性； b）应便于检查和维护； c）尽量避免死水，尽可能地降低缝隙腐蚀效应； d）只能使用已验证的，并且不会引起紧固件材料腐蚀的螺纹润滑剂： e）紧固件的锁紧形式应采用经工程验证或试验验证的锁紧结构： f）所有堆内构件紧固件都应设计成正向锁紧，并且当紧固件失效时，无论是螺栓头、螺杆或螺纹 部分都不应脱出： g）连接件和紧固件的设计应考虑在接头材料上进行焊接操作所产生的热量的影响； h）应尽量避免使用高强度紧固件材料； i）在评估预紧载荷是否满足要求时，应考虑应力松弛的影响； i）应能对紧固件进行在役检查，以便发现严重的劣化或失效。不移出反应堆主要部件无法达到的 紧固件应能在原位对其进行检查，这些紧固件中不包括可从堆内构件移出的紧固件。 4.10对于假想的吊篮筒体周向断裂，应满足以下准则：

a）所有控制棒应能实现紧急停堆： b）燃料组件应滞留在堆芯容纳结构内： c）不会发生流道堵塞； d）燃料组件不应脱离上方的燃料组件定位销。 e）冲击载荷不能影响压力容器底封头的结构完整性。

6.5.1堆内构件因冲击和振动引起的载荷和变形，由分析和/或试验来决定。这些动态载荷和变形引起 的循环应力与堆内构件重量、水力及温度梯度所引起应力相组合，来确定堆内构件的总应力。 6.5.2设计的堆内构件应能经受住各种运行工况引起的应力循环次数。 6.5.3对于正常运行工况，可以忽略堆芯支承下板垂直向下的变形。 6.5.4对于正常运行和事故工况，堆内构件不应超过最大允许变形，最大允许变形应在规范书中予以 明确。 6.5.5在假设的LOCA事故下，吊篮上筒体沿径向向内的位移应确保不能导致与外围控制棒导向简或 支承柱接触，以保证发生LOCA事故时控制棒组件可以顺利落棒。 6.5.6在假想事故瞬态时，吊篮上简体向外的永久位移应保证吊篮筒体与压力容器壁之间的下降段环 腔面积，不能影响安注功能的实现。 6.5.7堆芯上板相对于上部支承板的垂直运动的允许变形量由堆芯上板与控制棒导向筒支承销销肩的 间隙确定。如果变形量大于这个值，则在正常运行或事故工况下可能会导致控制棒导向筒屈曲和功能失 效。

在下列载荷条件下，堆内构件应能满足设计规定的功能要求。

6.6.1.2.设计载荷

设计载荷应满足以下规定： a）设计压差：规定的内部或外部设计压差不得小于在规定正常运行工况下的堆芯支承结构件内外 部的最大压差。设计压差应包括压差波动裕量： b）设计温度：在考虑设计压差和设计机械载荷的计算时应使用设计温度； c）设计机械载荷：应对作用于需评定部件上的机械和压差设计载荷进行分析，以满足设计温度和 相应环境条件下设计工况限制，载荷包括： 1)自重； 2)浮力： 3)压差； 4)水力载荷： 5）燃料组件和相关组件弹簧力、自重、浮力、流体提升力和阻力； 6）机械弹簧力（包括压紧弹性环的弹簧力）。

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6.6.1.3A级使用载荷

除了设计载荷的要求外，还应对作用于评定部件的下列载荷进行分析，以满足相应环境条件下A 级使用限制，载荷包括： a）正常运行工况下的设计瞬态： b）振动载荷： c）由于温差或异种材料热膨胀引起的热载荷： d）位移载荷； e）支承载荷： f辐照发热产生的热载荷

6.6.1.4B级使用载荷

6.6.1.5C级使用载荷

应对作用于需评定部件的载荷进行分析，以满足相应环境条件下C级使用限制，载荷包括： a）相关机械载荷： b)紧急工况下的设计瞬态。

6.6.1.6D级使用载

应对作用于需评定部件的载荷进行分析，以满足相应环境条件下D级使用限制，载荷包括 a)相关机械载荷： b）事故工况下的设计瞬态； ）SSE和最严重的LOCA。SSE和LOCA载荷组合可采用平方和的平方根法（SRSS）进

试验载荷分为冷态下试验载荷和热态功能试验载荷。 a）对于冷态试验载荷：应对作用于需评定部件的载荷进行分析，以满足相应环境条件下A级使用 限制：如果其它使用载荷可以包络试验载荷，则不必对所有堆内构件部件进行试验工况分析； b）对于热态功能试验载荷：应考虑与电厂预运行工况相关的机械、热工和水力等载荷：应在热态 功能试验期间进行堆内构件疲劳可靠性验证，试验时间应保证堆内构件所有关键部件至少经受 10°次振动循环

6. 6.1.8 运输载荷

6.6.1.9吊装载荷

应对作用于需评定部件的吊装载荷（包括在准备、换料和在役检查期间）进行评

6. 6. 2载荷组合

况条件下分别进行。表10列出了使用 载荷与使用限制关系，表11列 年细衣示

表10堆内构件载荷组合与使用限制

表11堆芯支承结构件的载荷组合

表13螺纹统构紧固件使用限制马应力强度限制

仅限于弹性分析。 ”安装工况计算，应根据温下的材料性能。 ：仅针对高强度紧固件(最小Su≥690MPa)。 “包括预紧载荷产生的应力。

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表14焊接形式的质量系数和疲劳系数

浓计验证是检验和表征反应堆堆内构件设计， 特别是新型设计满足设计性能参数及核安全要求的 段，设计验证试验主要包括反应堆结构水力模拟试验，堆内构件流致振动模拟试验，实堆试验

6.6.4.2反应堆结构水力模拟试验

反应堆结构水力模拟试验旨在验证堆芯进口流量分配的均匀程度，验证进入堆芯的流量分 足反应堆热工设计的要求，验证结构设计和分析计算的合理性和可靠性。 反应堆结构水力模拟试验试验方法可参照附件B

6.6.4.3堆内构件流致振动模拟试验

堆内构件流致振动模拟试验旨在验证 会出现大幅度振动或导致结构损坏的振动，确保反应堆堆内构件的结构完整性，为堆内构件流致振动评 价提供依据，为设计定型和可能的修改提供参考依据，为安全分析提供必需的试验数据支持。 堆内构件流致振动模拟试验试验方法可参照附录C。

6. 6. 4. 4 实堆试验

堆内构件的类型按照布置、设计、运行工况和运行经验等可划分为"原型”和"非原型"等不同类型。 首堆堆内构件应完成振动和应力分析大纲、振动和应力测量大纲和检查大纲，以证明反应堆堆内构件满 定设计要求 堆内构件实堆试验应按照RG1.20的要求进行。

零件加工前DB50T 1080-2021 公共机构能源消耗定额，设备制造商应根据上游技术文件编制相应的加工规程、产品质量记录卡和工艺文 先后次序，列出零件的制造过程和检验要求。 在零部件制造过程中，设备制造商应严格按照加工规程及工艺执行，并据实填写产品质量记 品质量记录卡上的每一项检验记录均应有检验人员的签名和检验时间

7.1. 2 机械加工过程

金属材料可用机械方法切割和热切割的方法落料成形。采用热切割落料后，应将热影响区完全去除。 允许用剪床来切割厚度小于25mm的板材，但应通过机械加工方法去除加工硬化区。

标记的一般要求有： a）堆内构件零件从原材料落料开始到最终加工装配完成的整个制造过程应有唯一的识别标记，并 应能正确无误地查阅到原材料、零件与组件对应标识的记录。标记方法应按NB/T20001的有关 规定执行： b）原材料落料的余料应标记； c）在零件制造过程中，如果标记因加I被破坏或被清除，应在该道.1.序完成后，在可追溯的情况 下，立即恢复原标记： d）对制造过程中的报废件应立即标上清晰的永久标记，应与产品隔离放置； e）零件的标记不应污染零件、不应产生尖锐表面以及不应改变材料成份； f)不应在焊缝或热影响区进行蚀刻； 2）使用的蚀刻剂应进行化学分析并记录总卤素、总硫和总铅含量。

7. 1. 2. 3机加工

机械加工的一般要求有： a）图纸未注明公差尺寸应根据上游技术条件的规定加工： b）图纸未注明倒角的锐边，均需倒圆或倒棱： c）不锈钢材料热切割后，应通过打磨或机加工方法去除热切割面的氧化层； d）焊后不能机加工的焊缝表面，应加以抛磨，去除氧化皮、焊渣、焊瘤和飞溅物等 e）对于奥氏体不锈钢和镍基合金的零件，在加工过程中的吊装、转运和存期间，不应与铁素体 钢接触； f）在加工过程中，应避免材料受到污染，以防止产生腐蚀，防污染按NB/T20001的有关规定执行：

GB/T 39378-2020 火花塞和电热塞套筒NB/T 204072017