鋼襯里壁板制作施工工藝優化范文

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【摘要】

核電站鋼襯里是安全殼系統的整體性壓力邊界，主要用來保證密封釋放出來的放射性物質及防止在事故狀態下特別是在一回路失水事故工況下產生的裂變物質的擴散，是核電安全的一道重要屏障。結合多年的鋼襯里施工經驗，對工藝流程進行了優化，提高了制作效率；通過采用標準化制作胎膜、附加加勁肋的剛性固定法、靜力頂壓法成型及合理的焊接工藝順序等新技術新工藝有效控制了成型變形，保證了壁板制作精度與質量。

【關鍵詞】

鋼襯里壁板；成型工藝；變形控制

1概述

鋼襯里是外形似筒狀的一個密封殼體結構，其筒身直徑約40m，高度約42m，壁板是鋼襯里筒身結構件最小單元。單塊壁板主要是由厚度為6mm、材質P265GH的鋼板與筒身外側焊接的角鋼加勁肋和錨固釘組成。隨著我國核電站的規模化發展和模塊化施工、現場自動化焊接等新技術的應用，以往壁板制作采用車間固定式生產，單板成型的工藝，已不能滿足壁板規模化生產及高精度制作的要求。

2制作難點

2.1壁板弧度成形單塊壁板尺寸大，弧度成型難，壁板成型效率低；壁板厚度薄，成型弧度大，弧度易反彈，保證壁板成型后的弧度是其難點之一；壁板現場安裝弧度尺寸精度要求高，弧度成型質量將直接影響筒體現場安裝精度。

2.2焊接變形控制鋼襯里壁板上的加勁肋較多，焊接量大，單塊板總焊接長度近90m，板薄，焊接受熱易變型，變形控制難；不合理的焊接順序及焊接方法將加重壁板變形，影響施工質量。

3關鍵技術

（1）等弧度胎膜、工裝夾具等實現標準化設計、工具化施工，并對制作車間進行作業功能區域劃分，實現工廠化的流水作業，極大地縮短了制作周期，提高生產效率。（2）設計等弧度胎膜并結合背部焊接角鋼加勁肋實現壁板制作的一次彎曲成形，克服了壁板彎曲成形的難度，提高壁板成形質量。（3）與傳統工藝相比，通過對加勁角鋼焊接工藝順序的設計固化以及附加加勁肋（臨時工裝）的剛性固定法、靜力頂壓法，有效地控制了焊接變形，保證施工過程中壁板弧度的公差精度。

4制作流程

4.1施工工藝流程流程圖（每個工序對應流水作業生產區域）

4.2操作要點

4.2.1制作準備施工前，確認焊工已經按照HAF603《民用核安全設備焊工焊接操作工資格管理規定》考試并取得相應焊接位置資格；施工中隊所有使用設備進行檢查，確保所有設備運行狀態良好；確保材料復檢合格并滿足施工要求；施工前，布置好作業生產區域劃分，盡量減少運輸量，避免倒流水。

4.2.2胎膜設計與制作壁板制作根據鋼襯里壁板結構特點設計等弧度胎膜，通過設計胎膜底座、不同高度的立桿支撐、橫向連接角鋼和縱向弧形角鋼并通過焊接方式將上述構件連接形成符合施工要求尺寸的壁板胎膜。此部分已獲得國家專利局發明專利授權，具體可查看相關專利。

4.2.3鋼板拼接每層壁板高度大于2000mm，受鋼板規格尺寸的限制，需采用車間拼接。焊接完成后需進行焊縫無損檢驗，檢驗合格后，移至放樣區進行二次放線。

4.2.4二次放樣角鋼加勁肋的定位放線時需注意壁板的上下口，以免造成現場安裝十字焊縫。根據放樣尺寸，進行鋼板和角鋼加勁肋的下料切割。

4.2.5角鋼加勁肋彎曲成形角鋼加勁肋是在型材卷彎機上冷彎成形的。在卷制時可分多次彎曲，直至弧度達到設計要求。

4.2.6加勁肋與壁板組對、焊接壁板的彎曲成形采用胎膜和彎曲成形的角鋼加勁肋來實現。將組焊好切割后的鋼板用運至胎膜上進行的剛性固定。（1）按照二次放樣的定位線將彎曲成形的縱向和橫向角鋼加勁肋垂直立放于壁板上，點焊固定。（2）組對加勁肋時，壁板拼接埋弧焊縫處易與加勁肋不貼合，對于壁板凸凹處，采用靜力頂壓法將壁板還原，與角鋼貼合進行校正。靜力頂壓法:在胎膜下方用可升降工裝和螺旋千斤頂實現，通過手搖工裝下方的螺旋千斤頂實現壁板與角鋼的貼合。（3）在每塊壁板的加勁肋面增設一加強槽鋼（附加加勁肋），表征壁板成型后的弧度。（4）焊接工藝順序：由于鋼襯里壁板薄，受熱易變形，因此，選擇合理的焊接順序是控制壁板變形的關鍵措施之一。首先焊豎向短角鋼與通長環向大角鋼之間的焊縫，再焊環向大角鋼與鋼板的焊縫，最后焊豎向短角鋼。環向大角鋼施焊時由多名焊工在角鋼兩側從中間向兩端分段退焊。豎向短角鋼采用同樣的方法。加勁肋與預制壁板之間的角焊縫為交錯焊。

4.2.7連接件組對、焊接螺柱焊焊接應在胎膜上進行，連接件焊接采用專用螺柱焊機施焊，螺柱焊需要由有資質的焊工操作。

4.2.8走道螺栓組對、焊接鋼襯里預制、彎曲成形后，要焊接安裝用的內側走道板螺栓。內側走道螺栓6~8個，壁板上口受焊接影響大，易產生波浪變形，焊工在焊接時按照工藝要求，嚴格控制電流電壓，在保證焊接質量的同時也防止了壁板的變形。

4.2.9整體（局部）尺寸檢查根據核電設計文件和圖紙要求，鋼襯里弧度壁板應檢查弧度、長寬尺寸偏差等，檢查合格后，方可出廠運至核島現場安裝。

5結語

對壁板制作進行優化，合理設計成形胎膜、制定了合理的焊接工藝順序、變形控制工裝和變形校正措施，較好的控制了焊接變形，分流水生產區域，充分的利用了各種資源，節約成本，縮短工期，進而產生了一定的經濟效益和良好的社會效益。

參考文獻：

[1]趙保華,瞿國慶,方磊.柳州會展中心雙目型箱型鋼柱制作技術[J].鋼結構,2012(02):46~51.

[2]珠江,于文濤.狹小空間內大跨度重型鋼桁架施工技術[J].施工技術,2015,44(22).

作者：束方瑜 高微 單位：中國核工業華興建設有限公司