2023年11月22日发(作者：联想被美国控股了吗)

法国核电设备标准RCC-M规范Ⅳ卷焊接篇的应用体会

李双燕

【摘 要】The structure and characteristics of RCC -M (2000 Edition +2002

Addendum) specification standard system were introduced, as well as the

content and interaction of section Ⅳ each chapter. Combining

understanding of the standard and experience in manufacturing process of

nuclear power products, some attention problems of practical application

of RCC —M section Ⅳ were discussed, and reference for nuclear welding

technical personnel which the initial contact with RCC - M standard was

provided.%介绍了RCC-M(2000版+2002补遗)规范标准体系的结构与特点,以及

第Ⅳ卷各章节的内容和相互关系.结合核电产品制造,对RCC-M第Ⅳ卷的理解与应

用进行了探讨,并提出了实际应用时注意的问题,为初次接触RCC-M规范的核电焊

接技术人员提供参考和借鉴.

【期刊名称】《压力容器》

【年(卷),期】2011(028)004

【总页数】6页(P41-46)

【关键词】RCC-M;Ⅳ卷;焊接

【作 者】李双燕

【作者单位】上海电气核电设备有限公司,上海,201306

【正文语种】中 文

【中图分类】T-651;TL37

0 引言

RCC－M规范是法国核电标准“RCC系列”压水堆核电站核岛设计建造规范中的

核心部分，由法国核岛设备设计、建造及在役检查规则协会(AFCEN)制定。

该规范的内容涵盖了压水堆核电站核岛机械设备设计和建造的设计、材料、检验、

焊接和制造等各方面的技术要求。伴随着广东大亚湾核电站的建设，法国RCC系

列规范被引入我国，目前我国在建的辽宁红沿河、福建宁德、浙江方家山、广东阳

江等二代改进型百万千瓦级压水堆核电站的建造主要遵循RCC－M(2000版

+2002补遗)规范。

对于压水堆核岛主设备的焊接制造，RCCM规范第Ⅰ卷A册总论中A3500指出了

设备设计建造所需要的焊接文件，即焊接资料包、焊接填充材料的验收文件和焊接

工艺规程文件、焊接报告;第Ⅰ卷 B册 B4231焊接、B4380热处理、B4400焊接

及其技术等各节中明确了1级设备的焊接制造要求，第Ⅳ卷S册焊接篇详细叙述

了焊接操作及其实施的各种评定规则。出于安全考虑，法国RCC－M对焊接材料

及产品焊接进行规范的这套完整而系统的体系有相当多的特殊要求，具有很强的可

操作性。

鉴于核电设备运行环境的特殊性及焊接在核电设备制造和运行过程中所处的重要地

位，文中重点介绍RCC－M第Ⅳ卷S篇焊接材料、焊接工艺评定和产品焊接等有

关技术规定在核岛主设备焊接制造过程中具体应用时的体会，为相关核电焊接技术

人员提供参考和借鉴。

1 RCC－M规范标准体系结构与特点

法国核电设备标准和规范RCC－M是法文名称“Regles de conception et de

construction des Materiels Mecaniques des Tlots Nucleaires PWR”的字头

字母组合，英文名称为“Design And Construction Rules For Mechanical

Components Of PWR Nuclear Islands”，中文译为"压水堆核岛机械设备设计

和建造规则"。RCC－M由AFCEN以规则形式颁布，RCC－M中的设计规则主要

借鉴了美国ASME锅炉及压力容器规范第Ⅲ卷核动力装置设备中NB，NC，ND，

NG和NF各篇的有关内容，同时借鉴了法国在核电工业发展实践中积累的经验和

所取得的成果。RCC－M中的制造与检验规则是法国本身核工业核电工程实践经

验的具体体现［1－2］。

1.1 RCC－M标准体系结构

RCC－M规范共有五卷。第Ⅰ卷划分为9篇，第Ⅱ卷到第Ⅴ卷汇集了不同技术领

域的相应规则。

第Ⅰ卷的各篇在需要之处明确引用第Ⅱ卷到第Ⅴ卷所包含的规则和技术条文，是

RCC－M的索引和指南;

第Ⅱ卷材料篇，汇集了零件和制品的供货技术规范;

第Ⅲ卷检验方法篇，规定了各种破坏性试验和无损检验的方法和实施规则;

第Ⅳ卷焊接篇，叙述了焊接操作及其实施的各种评定规则;

第Ⅴ卷制造篇，规定了焊接之外的制造操作规则。

1.2 RCC－M标准体系特点

RCC－M是法国核电规范最重要、内容最完整并首先发行的压水堆核岛机械设备

设计建造规范，主要用于安全级设备。RCC－M规范具有以下3个特点:

(1)操作性、指导性强。

RCC－M只限于规定技术要求，只涉及与安全相关的压水堆核岛机械设备，为承

包者、制造者和供货者提供了一套封闭、自成体系、方便使用的规则。RCC－M

是一套基本上自封闭的PWR核岛机械设备设计和建造规范体系，在使用RCCM

时需要增补的材料很少，具有较好的使用操作性。RCC－M除了侧重最后结果外，

还侧重过程，包括整个过程质量的控制、标准的控制。

(2)安全性强。

RCC－M在法国已成功地应用了30多年，用RCC－M规则设计、建造和运行的

核电机组达50多座，实践证明，RCC－M是适应并满足用户、承包者、制造者、

供货者以及安全当局要求的规范。目前世界上半数以上的核电站是按RCC－M规

范建造的，这是一部国际上公认的较为安全的核电设备制造规范，按RCC－M制

造的核电设备故障率较低。

(3)完整性强且要求具体。

RCC－M汇集了法国压水堆核岛机械设备设计和建造实践中的所有规范，并且作

为法国核电项目以及相关国外核电项目的设计和建设的工具，AFCEN对工业界实

践的发展成果、经验反馈、新技术应用、新的法规要求、引用标准的更新进行及时

地总结，对RCC－M进行修订和颁布，使之不断地发展完善。RCC－M的五卷中，

分别对材料、焊接、检验和制造进行了具体而详细的要求，可见RCC－M是一部

针对压水反应堆核岛设备的专用标准，而且是一部内容完整而详尽的制造标准。

2 RCC－M第Ⅳ卷各章节内容与关系

RCC－M标准(2000版+2002补遗)Ⅳ卷由八章和4个附录构成，主要包含了6个

方面的内容:

(1)焊接用的整套焊接资料(预先验证、评定、验收及焊接数据包);

(2)焊接材料的验收与评定;

(3)焊接工艺评定;

(4)制造车间的技术评定;

(5)焊工和焊接操作工的考核;

(6)产品焊接及检验。

RCC－M标准第Ⅳ卷焊接篇包括了产品焊接涉及的焊接技术及其管理各个方面，

并按材料、工艺及接头型式等详述了各焊接工艺评定要求。焊接篇除了“三评定一

考核”外，还要求产品正式焊接前编制焊接数据包，并给出了产品焊接、热处理、

无损检测的一整套规定，还对焊缝的补焊作出了明确规定，并在各个焊接工艺评定

中强调了模拟补焊，同时还给出了产品焊缝见证件的设置要求。

综上所述，RCC－M标准Ⅳ卷将与产品焊接相关的材料、工艺、评定、考核、热

处理、检验与试验、补焊、焊接数据包等按实施过程和顺序汇集在一起，具有良好

的操作性。

第Ⅳ卷焊接篇各章节之间相辅相承、相互补充、相互制约，图1示出了Ⅳ卷各章

节的主要关系。

图1 RCC－M第Ⅳ卷各章节的关系注:实线为Ⅳ卷内容，虚线为其他卷要求

根据RCC－M标准规定可得到如下信息:

(1)只有在按S5000获得规定了焊接材料批量范围和使用条件的焊接材料评定卡片

后，才能进行S2000规定的焊接材料批量验收试验;

(2)按S5000进行焊接材料评定的标准试件试验，应使用按 S2000验收合格的材

料在由S6000评定合格的车间内进行;

(3)按S3000进行焊接工艺评定的焊工或焊接操作工，在试验通过后可取得使用该

工艺的资格;

(4)在使用相同型号、相同采购技术规范的焊接材料情况下，焊接材料的牌号(商标

名称)改变时，焊接工艺评定需重做。

此外，RCC－M标准中还给出了以下几种情况下部分试验可免做的描述:

(1)对于堆焊用焊接材料，若工艺评定时堆焊的条件、检验项目、考核结果均能满

足验收技术要求，可免除验收试验;

(2)某种焊接材料需进行焊材评定试验时，若焊接工艺评定试验包括标准件所要求

的减量试验项目，此焊接材料可免除焊材评定试验，焊接工艺评定报告代替评定证

书。

由此可见，对于堆焊用焊接材料，焊接工艺评定试验可以代替焊材验收试验和焊材

评定试验。

3 RCC－M第Ⅳ卷的实际应用

虽然RCC－M标准内容完整且操作性强，但我国的国情与法国不同，工业基础、

工业实践和习惯也不同，实际应用时会有理解和使用的困难。在应用过程中，存在

RCC－M标准中涉及的法规、法令问题;材料、材料替代问题;以及检测和试验仪器

和设备的校验和标定问题等。

在核岛主设备制造过程中，焊接方面运用Ⅳ卷时，RCC－M标准中的许多内容只

是进行描述，而无相应的示图和举例，无法很好地把握和理解相关内容，执行起来

存在一定困难。据了解，法国进行核电设备制造时，除执行RCC－M标准外，还

有大量的通用要求及专门制造规程，这些都不包含在标准中，同样给使用者带来困

难。由于国内没有权威机构能够对RCC－M标准中的内容进行详细解释，同时技

术水平不同的人员对RCC－M标准内容在理解上也会有所差距，给核电设备的制

造带来一定的影响。以下内容为笔者在核电设备制造过程中运用Ⅳ卷时对标准的理

解和体会。

(1)对接焊评定试件宽度

RCC－M S3142中规定，在任何情况下每个焊接试件的宽度都不应小于150 mm

和2e(e为试件厚度)。根据生产实践经验，在100 mm厚度评定试板对接焊时，

若采用45°探头、60°探头及直探头同时进行探测，试板宽度可以选择150 mm。

采用45°探头、60°探头及直探头同时进行探测，能够覆盖焊缝的整个厚度，保证

焊缝的检测质量。但根据RCC－M规范要求，对接试板宽度应为200 mm，这样

会造成试件浪费和生产成本提高。

(2)产品或零件补焊、焊缝补焊

RCC － M S3213，S3313，S3413，S3500 中规定，对于同种材料补焊和堆焊，

覆盖厚度下限值小于5 mm时，应作一次最小厚度的评定试验。但未提及评定试

件的型式和尺寸以及进行哪些试验项目。根据工程经验，以补焊P265GH碳钢母

材为例，采用氩弧焊丝补焊时，评定试验可按图2所示，在30 mm厚度的评定试

件上进行凹槽分别为1和5 mm的试验，熔敷金属厚度可覆盖1～10 mm。1

mm凹槽试件进行面弯、侧弯和金相试验。5 mm凹槽试件进行横向拉伸、面弯、

背弯、补焊金属KV冲击、化学成分分析、金相和硬度试验。其中，补焊金属KV

冲击试样的缺口平行于焊接方向，并位于开槽区底部的下面。

图2 母材补焊试板凹槽示意

(3)δ铁素体含量的测定

RCC－M规范S2510，S3334，S3634中对不锈钢焊材和熔敷金属δ铁素体含量

的确定要求为“参考由Delong或Mckay修正过的Schaeffler图(见RCC－M 规

范S册图S2500.2)”。由于RCC－M规范S册图S2500.2仅能确定到13.8%，

当δ铁素体含量超过图S2500.2的测量范围时，可用直接磁性测量法使用磁性测

定仪测定(按RCC－M MC1340)。

(4)产品焊缝热处理后补焊

在核岛主设备焊接制造过程中，若补焊后进行焊后热处理不可能或不现实，可在满

足RCCM S7600节的要求后进行免作焊后热处理的补焊(包括母材、堆焊层、焊

缝等)。补焊工艺(回火焊道法)须经过工艺评定试验后方可实施。如图3所示，采

用焊条补焊凹坑需要3个步骤:

第一步，用焊条在补焊凹槽上熔敷一层焊缝金属;

第二步，磨平第一层焊道的不平部分;

第三步，采用焊条熔敷第2层及后续焊道，完工焊缝应至少有一层焊缝加强层，

然后采用机加工法或打磨法去除这一加强层，使修补后的最终表面基本上与修补区

周围表面齐平。

焊道回火加强焊缝在起弧落点和这些焊缝的去除上应特别应小心，以确保母材热影

响区和熔敷的焊缝金属的回火。

图3 回火焊道法补焊

(5)化学成分见证试样取样时机

RCC －M S7861，S7862，S7863中不锈钢堆焊层、隔离层和镍基合金堆焊层进

行化学成分见证试样取样的时机为“在消除应力热处理之前”。由于堆焊层在热处

理之前存在焊后、粗加工后、最终加工后、可能存在的中间热处理等多个阶段，在

哪个阶段取样并没有明确说明。但目前一般的做法是化学成分见证试样取样在堆焊

层焊完并去氢处理之后进行。

(6)晶间腐蚀敏化态试验

RCC－M附录SI600中晶间腐蚀试验要求取3种状态的试样，即基准试样(焊态)、

热处理试样和敏化处理态试样。其中敏化处理态试样是焊后敏化处理还是热处理后

敏化处理，却没有明确的规定。对于核电设备中的不锈钢堆焊层或镍基合金堆焊层，

一般均是经过热处理的，所以敏化处理态试样一般设置为热处理后进行敏化处理。

此外，在运用焊接篇时还应注意以下内容:

(1)焊接材料试验

核岛主设备蒸汽发生器管板一回路侧堆焊质量的优劣直接影响着耐腐蚀性及管子与

管板间焊缝的综合性能，对于整个蒸汽发生器的使用性能及安全运行至关重要。用

于管板一回路侧堆焊层的焊接材料或管子管板焊缝填丝焊接的氩弧焊丝，必须按

RCC－M S3750进行模拟试验(5条单道环焊缝和5条双层重叠焊道环焊缝)，试

验在焊材验收时进行或管子—管板焊接工艺评定时进行。

(2)焊材验收试板尺寸

按S2500对焊材进行按批试验时，S2543规定复验试样应从产生不合格试样的同

一试件中切取，若不能做到，应重新制备一个能够切取所有试样的试件且所有试验

结果应满足要求。这就意味着，在进行焊材试验时必须考虑所焊试板的尺寸，试板

应足够长，以满足所有试样和复验试样的取样要求。

(3)产品焊缝的模拟补焊

RCC－M S3111中关于补焊不锈钢或镍基合金堆焊层、隔离层或焊缝时，在注中

未提及不锈钢。这意味着不锈钢堆焊层、隔离层焊接或手工焊接时，若按相同方法

进行补焊必须进行模拟补焊试验。

(4)同种材料的补堆焊

RCC－M S3112中规定同种材料的补堆焊可用对接焊试件的工艺评定支撑，大大

减少了焊接工艺评定的数量。

(5)纵缝焊接的坡口加工方法

当核电设备的筒体为板材卷制时，应注意RCC－M S3216中关于坡口加工方法的

规定。坡口加工方法的改变会使工艺评定无效。热加工方法可适用于机械加工，但

机械加工方法不得代替热加工。

(6)焊条堆焊时的使用尺寸

RCC－M S3615中规定不锈钢焊条堆焊时，评定试件的第1层堆焊采用生产中第

1层堆焊使用的E309L最大直径焊条，第2层E308L堆焊采用直径不得大于第1

层。RCC－M S3715中同样规定镍基合金焊条堆焊时，第2层堆焊使用的焊条直

径不应超过第1层。

(7)不同堆焊工艺的叠加

RCC－M S3650和RCC－M S3760中均规定，用不同的焊接工艺叠加熔敷金属

产生的堆焊层必须进行专门的焊接工艺评定。例如，若在309L焊条堆焊层上堆焊

EQ308L焊带，应该单独进行相应评定。

4 结语

法国核电设备标准RCC－M借鉴了ASME标准，在实践中有成功的应用，是一部

安全性、操作性较强的核电设备制造规范。

由于RCC－M标准更贴近中国核电的建设发展，在设备制造上，我国在建的和筹

划的二代改进型核电机组等多数核电站均按RCC－M标准执行。

目前，我国正处于核电大发展的阶段，只有深入理解和把握RCC－M标准内容，

从焊接、检验、管理等多方面进行质量检测和控制，严格遵循标准规范要求，才能

从根本上保证焊接质量，保证核电站在设计寿命周期内安全、可靠地运行。

参考文献:

【相关文献】

［1］ 核工业第二研究设计院，压水堆核岛机械设备设计和建造规则(RCC －M)［S］.1993.

［2］ RCC－M，Design and Construction Rules for Mechanical Components of PWR

Nuclear Islands Edition 2000 and Addendum June 2002［S］.