摘要：随着高温气冷堆、钠冷快堆、熔盐堆等核反应堆的发展，核电阀门材料的耐高温性能的要求不断提高，本文简要介绍ASMEBPVC第III卷第5册2015版（以下简称ASMEIII.5）用高温部件核电阀门选材应用分析，及其与ASMEBPVC第III卷第1册NH分册2015版（以下简称ASMEIII.1NH）的主要区别。 关键词：材料；高温；ASMEIII.5；ASMEIII.1NH；核电阀门 桂花新品种
引言：文章讨论了ASMEIII.5高温部件核电阀门材料选取和许用应力值的相关规定、并提出了材料选取中需要注意的有关事项，及其与ASMEIII.1NH的主要区别。如何有效制定新年计划
1.ASMEIII应用温度限制少年派 奥斯卡 ASMEBPVCIID2015版的表1A/表1B列出了2级和3级部件用的材料及其在ASMEIII中的温度限制，表2A/2B列出了1级部件用的材料及其在ASMEIII中的温度限制，表3列出了2级和3级螺栓用的材料及其在ASMEIII中的温度限制，表4列出了1级螺栓用的材料及其在ASMEIII中的温度限制。当温度超过ASMEIID表1A/表1B、表2A/2B、表3和表4允许使用的温度限制时，相关文献提出按ASMEIII.1NH选取适用的材料，但ASMEIII.1NH是适用于1级高温部件的 规范，如果2级和3级部件也采用ASMEIII.1NH规范进行选材，会大大增加材料成本，如ASMEIII.1NH—2800规定的对于304SS和316SS材料的疲劳验收试验等。因此，对于核2级和核3级承压材料，本文介绍了按ASMEIII.5进行高温工况选材的应用分析。
2.ASMEIII.5高温材料总体要求
ASMEIII.5将压力边界金属部件分为A级和B级，按ASMEIII.5HAA－2120的定义，A级指安全相关部件，B级指经特殊处理的非安全相关部件，高温反应堆中除上述A级和B级的其他物项应满足适用的非核规范和标准。注意这是按高温反应堆的系统安全准则以基于风险的方法进行的分级，不要与核级阀门零部件分级的安全相关和非安全相关概念相混淆。阀门压力边界部件有阀体、阀盖、阀瓣、阀体和阀盖连接螺栓等，非压力边界材料有轴、阀杆、内件、喷雾嘴、轴承、衬套、弹簧、密封件、填料、垫片以及阀座等。2015版将是ASMEIII.1NH的最后一个版本，NH的所有内容已全部移入ASMEIII.5HBB规则。ASMEIII.5HBB的内容与ASMEIII.1NH是完全相同的，不过增加了强制性附录HBB－II（SA－533typeBClass1板材和SA－533Grade3Class1锻件高温工况的应用）和非强制性附录HBB－Y（新材料需要的设计数据指南）。ASMEIII.5表HAA－1130－1规定了材料的许用最高温度，见下表。
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表：材料的许用最高温度整数规划
当温度不超过表HAA－1130－1时，采用低温工况规则（SubpartA），如HBA、HCA规则；当温度超过表HAA－1130－1时，应采用高温工况规则（SubpartB），如HBB、HCB规则。
3.ASMEIII.5高温工况压力边界金属部件
ASMEIII.5A级高温工况压力边界金属部件采用HBB规则，其与ASMEIII.1NH是完全一致的。ASMEIII.5B级高温工况压力边界金属部件采用HCB规则。注意HCB－1120规定，不允许采用ASMEIII.1NC—3200容器替代设计规则。当满足HCB－III－1100和HCB－III－1120时，在评估高温失效模式如棘轮效应、蠕变压曲、蠕变疲劳时[2]，不需要直接考虑蠕变和应力断裂效应。HCB－III－1100规定了A级和B级载荷工况应满足Σi（ti/tid）≤0.9。HCB－III－1120规定了C级工况应不超过25次，所有C级事件之和应不超过25h高温工况且满足不超过表HCB－III－1000－1的TE限制。当满足HCB－III的时间－温度限制时，可以使用表HCB－II－2000－1~4的材料及其许用应力值。表HCB－II－2000－1规定了允许采用的铁素体钢材料及其许用应力值，其中SA－105和SA－216WCB列出了至538℃的许用
应力值，SA－182F91列出了至649℃的许用应力值。表HCB－II－2000－2规定了允许采用的螺栓材料及其许用应力值，其中SA－193B8/B8M/B8TClass1列出了至649℃的许用应力值，SA－193B7/B16和SA－453660列出了至538℃的许用应力值，718合金列出了至566℃的许用应力值。表HCB－II－2000－3规定了允许采用的奥氏体钢材料及其许用应力值，其中SA－182F304/F304H厚度＞125mm时列出了至649℃的许用应力值、厚度≤125mm时列出了至816℃的许用应力值，SA－351CF8列出了至649℃的许用应力值，SA－351CF3M和SA－182F316L列出了至566℃的许用应力值，SA－182F316/F316H和F321/F321H列出了至649℃的许用应力值。表HCB－II－2000－4规定了允许采用的镍基合金只有800H合金，列出了至704℃的许用应力值。这里需要注意以下4点[3]：1）高温工况用B级部件允许采用的材料比A级部件的范围扩大了许多，可以采用一些铸件材料如WCB、CF8、CF3M等，也可以采用F321/F321H/F316L，而这些材料是不允许用于高温工况A级部件的。但是要注意某些铸件材料如C12A、CF3、CF8M即便是高温工况用B级部件也是不能采用的，同时还应注意F304L也是不能于高温工况B级部件的。2）高温工况用A级部件允许采用的螺栓材料B8MAclass1A，并没有列于B级部件中。3）与A级部件一样，要注意奥氏体不锈钢应用于高温工况下的碳含量和固溶温度的规定，以及具体材料规
范对高温应用时的一些规定。4）关于SA－182F91材料，应注意ASMEIII对其厚度的限制，ASMEIII仅允许厚度t≤75mm的应用，厚度t＞75mm是不允许使用的。当不满足HCB－III的时间－温度限制时，应采用表HCB－III－3000－1~4的材料及其许用应力值。表HCB－III－3000－1~4的材料牌号与表HCB－II－2000－1~4是一致的，但是其许用应力值是直接引用ASMEIID表1A、表1B和表3的，这一点要特别注意，两者的差别是很大的。
结论
简而言之，文章简单介绍了用于ASMEIII.5高温反应堆核电阀门用材料的牌号、性能、要求及其与ASMEIII.1NH高温材料的区别[4]。
参考文献
[1]压力容器委员会．ASME锅炉与压力容器规范第Ⅱ卷（2015版）[S]．北京：中国石化出版社，2015．
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