超大型球形封头的制造方法.pdf

本发明提供了一种超大型球形封头制造方法，包括步骤：提供第一组钢板以形成球形封头的第一环圈部分，其中第一环圈部分构成球形封头的封闭端；提供至少一组钢板以形成球形封头的至少一个中间环圈部分；以及提供最后一组钢板以形成球形封头的最外环圈部分，最外环圈部分构成球形封头的开放端。其中相邻组的相应钢板之间以及每组钢板的相邻钢板之间最终均通过焊接相互连接。本发明的球形封头采用分段成形方法，通过每个区域的变形，一步步地实现封头的成形，将较大的变形离散化和局部化，从而让各部分变形尽量均匀而能够有效地抑制起皱等缺陷。

权利要求书
1.  一种球形封头制造方法，其特征在于，包括步骤：
提供第一组钢板以形成球形封头的第一环圈部分，其中第一环圈部分构成球形封头的封闭端；
提供至少一组钢板以形成球形封头的至少一个中间环圈部分；以及
提供最后一组钢板以形成球形封头的最外环圈部分，最外环圈部分构成球形封头的开放端，
其中相邻组的相应钢板之间以及每组钢板的相邻钢板之间最终均通过焊接相互连接。

2.  根据权利要求1的球形封头制造方法，其中提供至少一组钢板以形成球形封头的至少一个中间环圈部分的步骤包含：
提供第二组钢板以形成球形封头的第二环圈部分；和
提供第三组钢板以形成球形封头的第三环圈部分。

3.  根据权利要求2的球形封头制造方法，其中第一组钢板包括两块钢板，第二组钢板包括6块钢板，第三组钢板包括24块钢板，以及第四组钢板包括32块钢板。

4.  根据权利要求1-3之一的球形封头制造方法，其中相邻组的相应钢板之间以及每组钢板的相邻钢板之间在最终通过焊接相互连接之前，首先用紧固件相互固定，然后再进行初步点焊固定。

5.  根据权利要求4的球形封头制造方法，其中使用强力组对器来对齐相应的钢板。

6.  根据权利要求1-3之一的球形封头制造方法，还包括步骤：
提供多段加强环板，所述多段加强环板形成与球形封头的开放端的圆周对应的环形，加强环板的径向宽度大于形成球形封头的开放端的钢板厚度；
在每段加强环板上焊接至少一对径向相对的挡板，每对挡板中的内外挡板的位置分别对应于球形封头的开放端的内圆周和外圆周；
将各段加强环板吊装在球形封头的开放端上，并使最后一组钢板的每块钢板位于相应的一对挡板之间；
对齐各段加强环板之后焊接各段加强环板以形成整体加强圈；以及
在相应的挡板和形成球形封头的开放端的钢板之间打入楔子。

7.  根据权利要求6的球形封头制造方法，其中挡板的宽度方向沿加强圈的径向延伸。

8.  根据权利要求6的球形封头制造方法，其中加强环板、挡板以及楔子均由钢材制成。

9.  根据权利要求6的球形封头制造方法，其中在吊装各段加强环板之前，使至少两段加强环板相互焊接在一起。

10.  根据权利要求6的球形封头制造方法，其中在相应的内挡板和形成球形封头的开放端的钢板之间打入楔子。

说明书超大型球形封头的制造方法
技术领域
本发明涉及超大型球形封头制造方法，尤其涉及大型核电站安全壳封头的制造方法。
背景技术
钢质超大型球形封头(开口直径通常为数十米)，例如大型核电站安全壳封头的制造非常困难，因为其通常无法通过一次成型的方法来完成。另外，这种封头的下部球形面由于曲率比较大，因此较易出现起皱缺陷而降低成型质量。此外，由于这种球形(碗状或锅盖状)封头的开口直径非常大，因此在封头的吊装过程中，封头整体(尤其是开口处)容易出现变形。
发明内容
本发明的目的是提供一种超大型球形封头的制造方法，其能够有效地制造高质量的超大型球形封头。
本发明进一步的目的是能够有效地防止这种超大型封头在吊装过程中的变形。
根据本发明的球形封头制造方法，包括步骤：提供第一组钢板以形成球形封头的第一环圈部分，其中第一环圈部分构成球形封头的封闭端(球顶)；提供至少一组钢板以形成球形封头的至少一个中间环圈部分；以及提供最后一组钢板以形成球形封头的最外环圈部分，最外环圈部分构成球形封头的开放端(开口)。其中相邻组的相应钢板之间以及每组钢板的相邻钢板之间最终均通过焊接相互连接。
中间环圈部分可以包括第二环圈部分和第三环圈部分，其中第二环圈部分由第二组钢板形成，而第三环圈部分由第三组钢板形成。
在本发明的优选实施例中，第一组钢板包括两块钢板，第二组钢板包括6块钢板，第三组钢板包括24块钢板，以及第四组钢板包括32块钢板。
在本发明的另一个优选实施例中，相邻组的相应钢板之间以及每组钢板的相邻钢板之间在最终通过焊接相互连接之前，首先用紧固件例如组对附件等相互固定，然后再进行初步点焊固定。
另外，还可以使用强力组对器来对齐相应的钢板。
在本发明进一步的优选实施例中，还包括提供加强圈的步骤。加强圈是由多段加强环板形成的与封头开口对应的环形。加强环板的径向宽度大于形成封头开口的钢板的厚度。在每段加强环板上焊接至少一对径向相对的挡板，每对挡板中的内外挡板的位置分别对应于所述开放端的内圆周和外圆周。然后将各段加强环板吊装在封头开放端上，并使最后一组钢板的每块钢板位于相应的一对挡板之间。对齐加强环板各段之后焊接加强环板各段以形成整体加强圈。最后，在相应的挡板和形成封头开口的钢板之间打入楔子。
每对挡板的宽度方向优选沿加强圈的径向延伸。
加强环板、挡板以及楔子均优选由钢材制成。
另外，在吊装各段加强环板之前，可以先使至少两段加强环板相互焊接在一起。
此外，优选在相应的内挡板和形成封头开口的钢板之间打入楔子。
本发明的球形封头采用分段成形方法，通过每个区域的变形，一步步地实现封头的成形，将较大的变形离散化和局部化，从而让各部分变形尽量均匀而能够有效地抑制起皱等缺陷。
另外，由于本发明的球形封头上安装有加强圈而构成相对稳定的结构，从而在封头的吊装过程中不易产生变形而确保其后的安装精度。
附图说明
图1是根据本发明的方法制造的球形封头的立体图；
图2是图1所示球形封头的俯视图；以及
图3是根据本发明的安装有加强圈的球形封头的局部立体图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明。
本发明可以用于各种球形封头，例如标准椭圆形封头、碟形封头等的制造。
作为示例，本发明的封头由四个环圈部分共64块钢板拼焊而成。每块钢板可以由液压机按照预定形状压制成型。
参见图1和2，球形封头从球顶(封闭端)至开口(开放端)共由四个环圈部分形成。第一环圈部分形成封头的封闭端，包括两块钢板。第二环圈部分和第三环圈部分形成封头的中间环圈部分，分别包括6块钢板和24块钢板。第四环圈部分形成封头的开放端，包括32块钢板。
以下举例说明本发明的封头制造方法。
1.第一环圈的组装：
安装第一环圈组装支架；
吊装第1块钢板以使其位于组装支架的预定位置；
吊装第2块钢板以使其位于组装支架的预定位置；
给两块板装上强力组对器(本领域常规装置，在此为简洁起见不再详细描述其结构和使用方法)，消除板与板之间的台阶面；
检测并调整板与板之间的焊缝间隙，调整好后装好紧固件如组对附件进行固定；
对两块钢板进行初步点焊固定。
2.第二环圈的组装：
安装第二环圈组装支架；
给第二环圈钢板分别焊装吊耳和组对附件；
吊装第二环圈第1块钢板以使其位于组装支架的预定位置并装好组对附件进行固定；
吊装第2块钢板以使其位于组装支架的预定位置，然后用组对附件固定，并使用强力组对器消除台阶面；
如上所述依次吊装和组装第3块至第6块钢板；
进行初步点焊固定，防止强力组对器松动而造成板材位移。
3.如上所述进行第三环圈的24块钢板以及第四环圈的32块钢板的吊装和组装。
4.检测所有钢板的位置符合要求时，对所有64块钢板进行最终焊接以形成球形封头。
为了防止上述球形封头在吊装过程中，例如从制造现场运送到安装位置时的变形，还可以为球形封头安装加强圈。
参照图3，其示出了根据本发明的安装有加强圈的球形封头开口处的局部立体图。为了方便制造和安装，加强圈由多段钢质环板2例如16段组成，可以先在地面上将其拼焊成8段以便于吊装。
在拼焊后的加强圈各段上划出封头开口或开放端的内外侧位置线(即分别对应于封头开口的内圆周和外圆周)，可以在地面上完成该工作。
然后，在加强圈各段环板2的下表面上焊接径向相对的成对挡板3。每对挡板中的两个挡板3分别与加强圈的内外侧位置线对齐。第四环圈的每块钢板1的上边缘可以用3对挡板来限位。该3对挡板的位置分别位于钢板1的上边缘的中间和距两端约300mm的位置。
然后，用起重机将加强圈各段吊装在封头开口上，并使形成封头开口的第四环圈的钢板1位于内外挡板3之间。
组对加强圈各段，使内外位置线对齐，并检查内位置线的圆度。
对称焊接加强圈的对接焊缝。
加强圈焊接成整体后，在内挡板3和钢板1之间打入楔子4，例如钢质方楔，从而使钢板1靠紧外挡板(在钢板1的另一侧，因此未在图3中示出)，以更好地保持球形封头开口的圆柱度。如图3所示，每对挡板中的两个挡板3的宽度方向沿加强圈的径向延伸。这样，挡板的固定作用就更加稳定。
此后，在封头吊装就位并准备与相应的容器例如安全壳的圆柱体焊接组装之前，可以拆下加强圈。
本领域技术人员应当理解，上述实施例只是用于说明本发明，而非用于限制本发明。