浅谈对RCC-M规范材料篇的认识

肖 羽 马晓利

（大连菱日电力设备有限公司）（奥镁贸易（大连）有限公司）

压力容器

浅谈对RCC-M规范材料篇的认识

肖 羽*马晓利

（大连菱日电力设备有限公司）（奥镁贸易（大连）有限公司）

分析了RCC-M规范第Ⅱ卷材料篇的特点、形成原因及其应用，特别是实施国产化方面应该注意的问题。

核电设备 RCC-M 材料标准 采购规格书 钢材 零件 产品

0 前言

《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》（RCC-M）第Ⅱ卷共两大册，其总标题为 《材料》[1]。从表面上看这与ASME规范第Ⅱ卷[2]很相似，但仔细分析后可知，其实质完全不同。本文分析了RCC-M第Ⅱ卷材料篇的特点、形成原因及其应用，特别是实施国产化方面应该注意的问题。

1 RCC-M规范第Ⅱ卷材料篇简介

1.1 主要内容

RCC-M规范第Ⅱ卷材料篇的主要内容是102份采购规格书 （procurement specifications），其所涉及的是制造法国法玛通公司设计的压水堆核电站核岛机械设备需要的材料。

该卷把这些采购规格书分成了两大类，即零件采购规格书 （30份）和产品采购规格书 （共72份），且每份都有分类标题，以资区分。

1.1.1 零件采购规格书

零件采购规格书的采购对象是制造核岛机械设备中某台具体设备上的某个具体零件的毛坯和材料。表1是几个零件采购规格书的示例。由表1可见，按这类零件采购规格书采购到的物项用在什么设备上，以及用在该设备的哪个部位，都表示得非常明确，丝毫没有改变或交换的可能。例如按M2111采购的物项是圆筒形锻件，用于反应堆壳体上中子通量最大段，而不是用在其他区段，因为把高价格的优质材料用在不需要如此高质量的地方不符合设计的 “经济性”原则。反之，按M2112采购的物项虽然也是同标准、同等级的锻造圆筒，但由于要求较M2111稍低，故绝对不能将其用在高通量段。

1.1.2 产品采购规格书

产品采购规格书的采购对象是材料生产厂的标准产品，如钢板、钢管或棒材等。应用范围虽然也很明确，但在一定范围内还有变通余地。表2是几种产品采购规格书的示例，从中不难看出这一特点。

表1 零件采购规格书示例

表2 产品采购规格书示例

1.2 性质

不管哪一种类型，RCC-M规范第Ⅱ卷材料篇中包括的采购规格书都既不是法国国家标准（AFNOR），也不是欧盟标准 （EN），而是根据标准编制的采购文件。对于这一点RCC-M阐述得很清楚，并没有丝毫避讳，这也是正确认识RCC-M规范材料篇的关键。

材料标准和材料采购规格书是不同性质的两类文件。就级别而言，材料采购规格书是根据标准编写的，级别在标准之下。

1.3 编写特点

收录在RCC-M规范第Ⅱ卷材料篇中的102份材料采购规格书，编写方式也很不相同，基本上可以分为3种类型，即规范编写方式、不完全规范编写方式和非规范编写方式。

1.3.1 规范编写方式

规范编写方式的基本特点是同时给出了依据的材料标准编号和材料等级标识。根据具体应用条件，可能提出了一些高于或不同于标准规定的特殊要求。

对于标准材料这是普遍都能接受的规范写法。标准是公开发行的，根据给出的材料标准编号及材料等级标识，能够准确无误地知道采购的是何种材料。将规范与标准比较，能够知道在所涉及的具体应用场合下，规范在哪些方面提出了特殊要求。凡是与标准规定相同的要求，或并不比标准规定高的要求，不必重复抄录标准规定。通过与标准比较，还可以判断采购规格书中提出的附加要求是否恰当合理，以及该要求是出于何种考虑。

例如M1131就是一份这种类型的产品采购规格书。采购的材料是碳钢钢板，依据的标准是欧盟标准EN 10028-2[3]。采购的材料等级共包含4个，即P235GH、P265GH、P295GH和P355GH，用于制造1、2或3级核设备。

EN 10028-2是一项承压设备用钢板标准，并不是核电专用标准。该标准包括4个等级的碳钢钢板和12个等级的低合金钢钢板。M1131仅采购其中4个等级的碳钢钢板。

M1131在7个方面提出了附加要求，详见表3。但是将其与EN 10028-2比较后发现，这些附加要求并不全都适当。例如交货状态，M1131涉及的4种碳钢钢板，按标准规定的供货状态只有正火一种，并不是规定了多种状态，需要采购方进行选择，所以表3序号1就多余。另外，对磷 （P）和硫 （S）含量以及对-20℃冲击韧性的要求都不比EN 10028-2标准规定的高 （有的甚至比EN标准低），完全不应该作为附加要求提出来。只有-40℃下的冲击韧性试验、300℃下的拉伸试验和超声波检验 （UT）才算高于或不同于标准规定的要求，才应该作为特殊要求写进采购规格书。出现这些多余和不适当要求的原因何在？估计若干年前EN 10028-2标准可能不是这样，即当时规定的可能不止一种供货状态，P和S的允许极限含量比现在高，低温冲击韧性合格门槛值也比现在低。之后标准升级了，而RCC-M的采购规格书并没有跟着修改。按这种规范方式编写的采购规格书，在RCC-M规范中虽然还有一些，但为数不多，也就10多份。

表3 M1131中的附加要求

1.3.2 不完全规范编写方式

按不完全规范编写方式编写的采购规格书只给出了材料的等级标识，而没有给出依据的材料标准编号。该类型的采购规格书在RCC-M中数量最多，超过总数的一半。虽然没有给出材料标准编号，但给出的材料标识都是法国标准标识，即都是标准材料。例如M1112就是一份这种形式的产品采购规格书。采购物项是用于制造1、2和3级部件的碳钢铸件。铸件的标准等级标识 （AFNOR grade）共两种，分别为20MN5M和20M5M。

这类采购规格书的另一个特点是内容非常详细，包括应用范围、冶炼方法、化学成分、力学性能、试验项目、试验方法及合格标准、热处理、机械加工和表面及内部质量检验、尺寸检验、合格证书以及标识等各方面的内容。虽然只按采购规格书就能把采购的材料生产出来，但不与标准对照，就不能知道这些材料究竟在哪些方面提出了高于或不同于标准的特殊要求，以及要求是否合理恰当。

1.3.3 非规范编写方式

该类型采购规格书的特点是既没有给出依据的材料标准编号，也没有给出材料的等级标识，但其内容却都非常详细。例如M2111，它的采购对象是制造压水堆核电站反应堆壳体高辐照段的Mn-Ni-Mo低合金钢圆筒形锻件。该采购规格书包括冶炼方法、化学成分、力学性能以及包装运输等各方面的要求，总共12节，每节还分成若干小节，俨然就像一个独立的材料标准。

这种类型的采购规格书在RCC-M中数量不算多，主要集中在低合金钢材料中。一般来说，只有采购非标准材料或开发研制新材料，才按这种方式编写采购文件。因为没有标准可依，一切要求只能靠这一份文件表达，于是就不得不写得十分详细。

2 讨论

以上是从RCC-M规范材料篇直接读出的内容，从中可以引申出以下几方面的认识。

2.1 编写单位的性质

材料采购规格书是材料使用单位 （即设备制造厂或工程公司）为制造具体设备或完成具体工程项目需要采购材料而编制的。虽然RCC-M规范标明的发行单位是AFCEN（法国核岛设备设计、建造及在役检查规则学会），和美国的ASME一样，像是一个行业协会或学术团体，但其实际编制单位却是法国法玛通公司，这是一家企业性质的经济实体。法国和法国出口的压水堆核电站都是由这家公司建设或负总体责任建设的。

2.2 对象单一

RCC-M规范第Ⅱ卷材料篇包括的采购规格书，划分得非常细致，例如一根泵轴就单独编写了一份采购规格书 （M2132）。之所以能够分得这样细，是因为RCC-M规范针对的仅仅是法玛通公司开发设计的压水堆核电站中的一种类型，其对象单一。核岛部分包含的设备，以及设备包含的零部件也都是固定不变的。否则就很难采取采购规格书的形式，更不用说细分了。

2.3 集中运作模式

采购规格书与具体企业的运作模式密切相关。法玛通公司制造核岛机械设备时，只需要按RCCM规范第Ⅱ卷材料篇中包含的102份采购规格书采购材料和零件毛坯，其余制造和安装工作都是由其自己集中完成的。而在我国，同一核电厂的设备是分散采购的。不同制造厂运作模式不同，无法采用相同的采购规格书。例如，如果设备制造厂有封头成型设备，就不能强制其执行M2127或M2128号采购规格书 （见表2），采购成型好的或拼焊成型好的封头，因为直接采购钢板更为合理。

另外，整个RCC-M规范中没有关于设备制造厂和安装单位资格评定的规定，只有对材料生产厂的评定 （M140、 M160和M170）。虽然第Ⅳ卷中S6000“生产车间技术评定”[4]具有制造厂评定的性质，但也仅限于 “焊接技术”这一方面。这是因为，采购的物项中有部分涉及焊接。

2.4 供应渠道固定

欧洲市场不允许使用非标准材料，不仅包括核电设备，也包括了民用承压设备。而RCC-M规范中的绝大部分采购规格书没有给出材料标准编号，甚至既没有给出标准编号，也没有给出材料等级标识。这对于其长期固定合作的供应商，尤其是法国国内的供应商来说，问题不大。因为这些供应商熟悉自己国家的标准，也知道RCC-M规范中这些采购规格书的来历和演变过程。RCC-M规范中也说得很清楚，修改采购规格书是要与供应方沟通的（M113）[1]。这说明法玛通公司制造核岛设备所需要的材料，一定是通过与它有长期合作关系的固定供应渠道得到的。否则这些采购规格书在使用中也会存在问题。

综合以上几点，不难看出RCC-M规范第Ⅱ卷材料篇中的采购规格书完全是法玛通公司为了自己的需要，按照自己运作模式 “量身订制”的，不应该把它看做是普遍适用的规范或标准。因此，RCC-M规范尤其它的第Ⅱ卷材料篇只能作为参考，实际使用中不能照搬。

3 国产化方面的考虑

目前国家能源局已经陆续批准发布了一批能源行业标准 （NB/T），总标题都是 “压水堆核电厂用碳钢和低合金钢”，接着是 “第××部分”和分标题，见表4（表4中标题栏只给出了分标题）。“第××部分” 由标准编号 NB/T 20005.××中的 “××”表示，但根据其分标题不难找出对应的RCC-M规范中的采购规格书编号。总之，部分材料标准是参考了RCC-M规范中某份或某几份材料采购规格书编制而成的。在我国标准系列中，NB/T标准应属于部颁标准，位于国家标准 （GB或GB/T标准）之下、公司 （或企业）标准之上。在没有相应国家标准的情况下，部颁标准起国家标准的作用。

而RCC-M规范中的材料采购规格书是根据法国或欧盟标准编制的，只不过增加了若干适应于核电设备的特殊要求，那么实现国产化，就应该把目标对准到法国或欧盟标准上去，即把编制RCC-M规范中材料采购规格书所依据的那些标准找出来，并把它们搞明白。当然这样做有困难，因为RCCM中的绝大多数采购规格书编写方式不规范，没有给出依据的标准编号。但困难并不是不可克服的，一旦找到相应的标准，就会发现其数量远远没有采购规格书多。即使要一对一地制订国内标准，数量也将会大大减少。

例如，M2000中包括的十多份Mn-Ni-Mo锻件和钢板采购规格书，虽然每一份都给出了极详细的冶炼方法、化学成分和力学性能等方面的要求，但仔细比较分析后，不难发现它们涉及的实际是同一种材料。只不过用于制造反应堆容器的材料，韧性要求比较高，要求限制和分析钴 （Co）和铜（Cu）含量，对S和P含量限制也较严格；制造反应堆以外的其他设备，韧性要求虽然也比非核设备高，但比反应堆容器低，只要求限制和分析S和P，Cu和Co就不要求分析了。而这几种元素肯定都不是有意添加的，都是杂质元素。如果要制订标准，制订两项，一项钢板、一项锻件就够了，而不需要一对一地制订十多份。

表4 几份国产核级材料标准的概况

进一步仔细研究，还会发现编制RCC-M规范中102份材料采购规格书依据的标准原本都是通用标准，而不是核电专用标准，更不是压水堆核电厂专用标准。或许目前世界上根本就没有核电专用材料标准，至少RCC-M和ASME核电建造规范都是这样。这样 “国产化”的任务就变成了，找出与其相当的我国标准和材料。如果没有，就暂时按外国标准生产，然后逐渐完善国内标准，充实其内容。而不是去制订核电专用标准。我国按照EN 10028-2生产P265GH钢板已经有几年了。

NB/T 20005.2和NB/T 20005.3在其编制说明中都说，经过比较对应RCC-M规范内采购规格书中的材料与我国的20和16Mn相当，因而直接采用了国内材料标识20和16Mn。但是20和16Mn锻件已经有了国内标准[5]，为什么还要另外制订标准呢？是因为核电材料要求高。但目前国际上，包括法国RCC-M规范的通用做法，不是去制订专用标准，更不是按零件制定专用标准，而是直接采用通用标准中的材料，把不同于或高于标准规定的要求，作为特殊要求，以业主设计规格书的形式提出来。要想知道RCC-M规范对各级核设备用材料提出了哪些特殊要求，只有通过把RCC-M规范中的采购规格书与它们所依据的标准比较才能做到。对于实现国产化这才是最关键、最重要的。只看RCC-M规范中的采购规格书，不看依据标准，根本看不出哪些是特殊要求，哪些是常规规定。尤其是那些编写方式不规范和完全不规范的采购规格书，如果直接模仿甚至会把其中存在的不规范不完善的地方也一并承袭。

4 结束语

（1）ASME规范第Ⅲ卷[2]和RCC-M规范都是关于核电设备的，但二者性质完全不同。前者为外指向型，即ASME编制发行ASME规范，完全不是为了自己执行，而是为了别人执行。而后者则正好相反，恰恰是为了自己执行，而且是为了方便自己执行，因此把它定性为内指向型。

（2）对不同性质的规范，执行起来也应区别对待。尤其像RCC-M规范，本来就不是为法玛通公司以外的单位编制的。拿来参考没问题，要不折不扣地执行或照搬，不仅会感到很多不便，而且还会发现，所做的很多工作只是徒具形式而已，并没有实际意义。如果一味模仿，甚至会导致出现背离其精神的情况[6-7]。

[1]AFCEN.RCC-M，Design and Construction Rules for Mechanical Components of PWR Nuclear Islands：SectionⅡ，Materials(PartⅠand PartⅡ)[S].2000 Edition Plus 2002 Addendum.Paris.

[2]ASME.ASME Code[S].2015 Edition.New York.

[3]BSI.BS EN 10028-2：2003,Flat Products Made of Steels for Pressure Purposes,Part 2：Non-alloy and Steels with Specified Elevated Temperature Properties[S].2003 Edition.United Kingdom.

[4]AFCEN.RCC-M,Design and Construction Rules for Mechanical Components of PWR Nuclear Islands：Section IV,Welding[S].2000 Edition Plus 2002 Addendum.Paris.

[5]国家能源局.承压设备用碳钢和低合金钢锻件：NB/T 47008—2010[S].北京：新华出版社，2010.

[6]王平安，肖羽，窦兴华，等.对4种国产核级焊接材料的评述 [J].石油化工设备，2012，41（1）：48-54.

[7]史雪芬，王平安，李艳，等.RCC-M中的焊接材料评定 [J].石油化工设备，2012，41（3）：47-53.

Preliminary Discussion on the Understanding of RCC-M Section II-Materials

Xiao Yu Ma Xiaoli

The characteristics,causes and applications of RCC-M Section II-Materials are analyzed,especially the problems that should be paid attention to in the process of localization.

Nuclear power equipment;RCC-M;Material standard;Procurement specification;Steel products;Spare parts;Product

TQ 050.4

10.16759/j.cnki.issn.1007-7251.2017.08.010

2016-12-28）

*肖羽，女，1982年生，高级工程师。大连市，116032。