專利名稱：超大型球形封頭的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超大型球形封頭制造方法，尤其涉及大型核電站安全殼封頭的制造方 法。
背景技術(shù)：
鋼質(zhì)超大型球形封頭(開口直徑通常為數(shù)十米)，例如大型核電站安全殼封頭的 制造非常困難，因為其通常無法通過一次成型的方法來完成。另外，這種封頭的下部球形面 由于曲率比較大，因此較易出現(xiàn)起皺缺陷而降低成型質(zhì)量。此外，由于這種球形(碗狀或鍋 蓋狀)封頭的開口直徑非常大，因此在封頭的吊裝過程中，封頭整體(尤其是開口處)容易 出現(xiàn)變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超大型球形封頭的制造方法，其能夠有效地制造高質(zhì)量 的超大型球形封頭。本發(fā)明進一步的目的是能夠有效地防止這種超大型封頭在吊裝過程中的變形。根據(jù)本發(fā)明的球形封頭制造方法，包括步驟提供第一組鋼板以形成球形封頭的 第一環(huán)圈部分，其中第一環(huán)圈部分構(gòu)成球形封頭的封閉端(球頂)；提供至少一組鋼板以形 成球形封頭的至少一個中間環(huán)圈部分；以及提供最后一組鋼板以形成球形封頭的最外環(huán)圈 部分，最外環(huán)圈部分構(gòu)成球形封頭的開放端(開口)。其中相鄰組的相應鋼板之間以及每組 鋼板的相鄰鋼板之間最終均通過焊接相互連接。中間環(huán)圈部分可以包括第二環(huán)圈部分和第三環(huán)圈部分，其中第二環(huán)圈部分由第二 組鋼板形成，而第三環(huán)圈部分由第三組鋼板形成。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一組鋼板包括兩塊鋼板，第二組鋼板包括6塊鋼板， 第三組鋼板包括24塊鋼板，以及第四組鋼板包括32塊鋼板。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，相鄰組的相應鋼板之間以及每組鋼板的相鄰鋼 板之間在最終通過焊接相互連接之前，首先用緊固件例如組對附件等相互固定，然后再進 行初步點焊固定。另外，還可以使用強力組對器來對齊相應的鋼板。在本發(fā)明進一步的優(yōu)選實施例中，還包括提供加強圈的步驟。加強圈是由多段加 強環(huán)板形成的與封頭開口對應的環(huán)形。加強環(huán)板的徑向?qū)挾却笥谛纬煞忸^開口的鋼板的厚 度。在每段加強環(huán)板上焊接至少一對徑向相對的擋板，每對擋板中的內(nèi)外擋板的位置分別 對應于所述開放端的內(nèi)圓周和外圓周。然后將各段加強環(huán)板吊裝在封頭開放端上，并使最 后一組鋼板的每塊鋼板位于相應的一對擋板之間。對齊加強環(huán)板各段之后焊接加強環(huán)板各 段以形成整體加強圈。最后，在相應的擋板和形成封頭開口的鋼板之間打入楔子。每對擋板的寬度方向優(yōu)選沿加強圈的徑向延伸。加強環(huán)板、擋板以及楔子均優(yōu)選由鋼材制成。
另外，在吊裝各段加強環(huán)板之前，可以先使至少兩段加強環(huán)板相互焊接在一起。此外，優(yōu)選在相應的內(nèi)擋板和形成封頭開口的鋼板之間打入楔子。本發(fā)明的球形封頭采用分段成形方法，通過每個區(qū)域的變形，一步步地實現(xiàn)封頭 的成形，將較大的變形離散化和局部化，從而讓各部分變形盡量均勻而能夠有效地抑制起 皺等缺陷。另外，由于本發(fā)明的球形封頭上安裝有加強圈而構(gòu)成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從而在封 頭的吊裝過程中不易產(chǎn)生變形而確保其后的安裝精度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法制造的球形封頭的立體圖；圖2是圖1所示球形封頭的俯視圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的安裝有加強圈的球形封頭的局部立體圖。
具體實施例方式以下參照附圖詳細說明本發(fā)明。本發(fā)明可以用于各種球形封頭，例如標準橢圓形封頭、碟形封頭等的制造。作為示例，本發(fā)明的封頭由四個環(huán)圈部分共64塊鋼板拼焊而成。每塊鋼板可以由 液壓機按照預定形狀壓制成型。參見圖1和2，球形封頭從球頂(封閉端)至開口(開放端)共由四個環(huán)圈部分形 成。第一環(huán)圈部分形成封頭的封閉端，包括兩塊鋼板。第二環(huán)圈部分和第三環(huán)圈部分形成 封頭的中間環(huán)圈部分，分別包括6塊鋼板和24塊鋼板。第四環(huán)圈部分形成封頭的開放端， 包括32塊鋼板。以下舉例說明本發(fā)明的封頭制造方法。1.第一環(huán)圈的組裝安裝第一環(huán)圈組裝支架；吊裝第1塊鋼板以使其位于組裝支架的預定位置；吊裝第2塊鋼板以使其位于組裝支架的預定位置；給兩塊板裝上強力組對器(本領(lǐng)域常規(guī)裝置，在此為簡潔起見不再詳細描述其結(jié) 構(gòu)和使用方法)，消除板與板之間的臺階面；檢測并調(diào)整板與板之間的焊縫間隙，調(diào)整好后裝好緊固件如組對附件進行固定；對兩塊鋼板進行初步點焊固定。2.第二環(huán)圈的組裝安裝第二環(huán)圈組裝支架；給第二環(huán)圈鋼板分別焊裝吊耳和組對附件；吊裝第二環(huán)圈第1塊鋼板以使其位于組裝支架的預定位置并裝好組對附件進行 固定；吊裝第2塊鋼板以使其位于組裝支架的預定位置，然后用組對附件固定，并使用強力組對器消除臺階面；如上所述依次吊裝和組裝第3塊至第6塊鋼板；
進行初步點焊固定，防止強力組對器松動而造成板材位移。3.如上所述進行第三環(huán)圈的24塊鋼板以及第四環(huán)圈的32塊鋼板的吊裝和組裝。4.檢測所有鋼板的位置符合要求時，對所有64塊鋼板進行最終焊接以形成球形 封頭。為了防止上述球形封頭在吊裝過程中，例如從制造現(xiàn)場運送到安裝位置時的變形，還可以為球形封頭安裝加強圈。參照圖3，其示出了根據(jù)本發(fā)明的安裝有加強圈的球形封頭開口處的局部立體圖。 為了方便制造和安裝，加強圈由多段鋼質(zhì)環(huán)板2例如16段組成，可以先在地面上將其拼焊 成8段以便于吊裝。在拼焊后的加強圈各段上劃出封頭開口或開放端的內(nèi)外側(cè)位置線(即分別對應 于封頭開口的內(nèi)圓周和外圓周)，可以在地面上完成該工作。然后，在加強圈各段環(huán)板2的下表面上焊接徑向相對的成對擋板3。每對擋板中的 兩個擋板3分別與加強圈的內(nèi)外側(cè)位置線對齊。第四環(huán)圈的每塊鋼板1的上邊緣可以用3 對擋板來限位。該3對擋板的位置分別位于鋼板1的上邊緣的中間和距兩端約300mm的位置。然后，用起重機將加強圈各段吊裝在封頭開口上，并使形成封頭開口的第四環(huán)圈 的鋼板1位于內(nèi)外擋板3之間。組對加強圈各段，使內(nèi)外位置線對齊，并檢查內(nèi)位置線的圓度。對稱焊接加強圈的對接焊縫。加強圈焊接成整體后，在內(nèi)擋板3和鋼板1之間打入楔子4，例如鋼質(zhì)方楔，從而使 鋼板1靠緊外擋板(在鋼板1的另一側(cè)，因此未在圖3中示出)，以更好地保持球形封頭開 口的圓柱度。如圖3所示，每對擋板中的兩個擋板3的寬度方向沿加強圈的徑向延伸。這 樣，擋板的固定作用就更加穩(wěn)定。此后，在封頭吊裝就位并準備與相應的容器例如安全殼的圓柱體焊接組裝之前， 可以拆下加強圈。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，上述實施例只是用于說明本發(fā)明，而非用于限制本發(fā) 明。
權(quán)利要求
一種球形封頭制造方法，其特征在于，包括步驟提供第一組鋼板以形成球形封頭的第一環(huán)圈部分，其中第一環(huán)圈部分構(gòu)成球形封頭的封閉端；提供至少一組鋼板以形成球形封頭的至少一個中間環(huán)圈部分；以及提供最后一組鋼板以形成球形封頭的最外環(huán)圈部分，最外環(huán)圈部分構(gòu)成球形封頭的開放端，其中相鄰組的相應鋼板之間以及每組鋼板的相鄰鋼板之間最終均通過焊接相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的球形封頭制造方法，其中提供至少一組鋼板以形成球形封頭的至 少一個中間環(huán)圈部分的步驟包含提供第二組鋼板以形成球形封頭的第二環(huán)圈部分；和提供第三組鋼板以形成球形封頭的第三環(huán)圈部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的球形封頭制造方法，其中第一組鋼板包括兩塊鋼板，第二組鋼板 包括6塊鋼板，第三組鋼板包括24塊鋼板，以及第四組鋼板包括32塊鋼板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的球形封頭制造方法，其中相鄰組的相應鋼板之間以及每組 鋼板的相鄰鋼板之間在最終通過焊接相互連接之前，首先用緊固件相互固定，然后再進行 初步點焊固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的球形封頭制造方法，其中使用強力組對器來對齊相應的鋼板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的球形封頭制造方法，還包括步驟提供多段加強環(huán)板，所述多段加強環(huán)板形成與球形封頭的開放端的圓周對應的環(huán)形， 加強環(huán)板的徑向?qū)挾却笥谛纬汕蛐畏忸^的開放端的鋼板厚度；在每段加強環(huán)板上焊接至少一對徑向相對的擋板，每對擋板中的內(nèi)外擋板的位置分別 對應于球形封頭的開放端的內(nèi)圓周和外圓周；將各段加強環(huán)板吊裝在球形封頭的開放端上，并使最后一組鋼板的每塊鋼板位于相應 的一對擋板之間；對齊各段加強環(huán)板之后焊接各段加強環(huán)板以形成整體加強圈；以及在相應的擋板和形成球形封頭的開放端的鋼板之間打入楔子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的球形封頭制造方法，其中擋板的寬度方向沿加強圈的徑向延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的球形封頭制造方法，其中加強環(huán)板、擋板以及楔子均由鋼材制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的球形封頭制造方法，其中在吊裝各段加強環(huán)板之前，使至少兩段 加強環(huán)板相互焊接在一起。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的球形封頭制造方法，其中在相應的內(nèi)擋板和形成球形封頭的開 放端的鋼板之間打入楔子。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超大型球形封頭制造方法，包括步驟提供第一組鋼板以形成球形封頭的第一環(huán)圈部分，其中第一環(huán)圈部分構(gòu)成球形封頭的封閉端；提供至少一組鋼板以形成球形封頭的至少一個中間環(huán)圈部分；以及提供最后一組鋼板以形成球形封頭的最外環(huán)圈部分，最外環(huán)圈部分構(gòu)成球形封頭的開放端。其中相鄰組的相應鋼板之間以及每組鋼板的相鄰鋼板之間最終均通過焊接相互連接。本發(fā)明的球形封頭采用分段成形方法，通過每個區(qū)域的變形，一步步地實現(xiàn)封頭的成形，將較大的變形離散化和局部化，從而讓各部分變形盡量均勻而能夠有效地抑制起皺等缺陷。
文檔編號B23K31/02GK101829856SQ201010164038
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:中國核工業(yè)二三建設有限公司