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摘要：本文介绍CPR1000核电站电站EM7大罐总体情况、安装方法和组装顺序及其焊接质量和焊接变形的控制措施，分析大罐焊接施工过程中控制难点，通过严格的焊接过程控制，针对性焊接管理，保证大罐的安装焊接质量。
关键词：EM7 大罐焊接变形质量控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
CPR1000核电站2台机组EM7包大容量贮罐共17台，PTR(反应堆堆换料水池和乏燃料水池的冷却和处理系统) 贮罐2台，TEP(硼回收系统) 贮罐3台，REA（反应堆硼和水补给系统）贮罐2台，TEU(废液处理系统) 贮罐2台，ASG（辅助给水系统）贮罐2台，SEL（废液排放系统）3台，TER（废液排放系统）3台。
罐体结构形式分3种类型：方体贮罐（TEU）、圆柱浮顶罐（REA）、圆筒立式贮罐（PTR、TEP、ASG、SEL、TER）。
贮罐预制在预制厂进行，安装在现场进行，建安工程量约600吨（不锈钢334吨、碳钢258吨）。除TEU罐布置在-4.4m厂房，其余均在+0.00m的平面厂房内。
贮罐尺寸、材料、等级、安装位置见下表：
二、EM7大罐安装焊接控制
1、EM7大罐安装方法和组装顺序
大罐全部采用倒装法安装，即采用液压提升装置进行提升倒装，安装焊接一层提升一层。
2、EM7大容量贮罐安装焊接变形控制顺序和方法
2.1带环形边缘板底板的焊接
带环形边缘板的底板焊接施工的主要特点是面积大，中幅钢板薄，边缘钢板厚，焊缝多而长，焊接后的收缩变形大，特别是底板与罐壁连接的角焊缝，焊后收缩变形更大，因此，罐底板的焊接，应采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序。罐底的焊接，应按以下顺序进行：
2.1.1中幅板焊接
中幅板焊接时，焊工应均匀分布，由中心向外施焊,先焊短缝后焊长缝。焊接长缝时，应采用由中间往两端分段跳焊方法（前两层或三层必须采用分段跳焊法），同时焊长缝还必须采用隔缝跳焊法，以便将底板因焊接引起的整体凹凸变形控制到最小程度（无论纵缝还是横缝，施焊到末端时应预留出500～800mm的一段暂不焊接）。三板搭接处，应按图1（a）要求，用磨光机切角，并用压弧锤使其成型。(即是将切角搭接位置长约30-50mm一小段用大锤击打压弧锤使之压下，压下这一小段的目的是使三板搭接处尽可能的做到严丝合缝，贴合紧密。)
2.1.2 环形边缘板焊接
环形边缘板（见图2），采用带垫板的对接缝，共有12个对接焊缝（以PTR为例）。图2中编号为1、3、5、7、9、11是预留的边缘板伸缩缝，用夹具固定。实践表明，每个环形边缘板的对接焊缝在焊接以后，会因焊缝横向收缩而引起变形，对于此种焊口形式可采用反变形措施，即先将环形边缘板对接口与焊接变形相反的方向垫高120～160mm左右（见图3）。
环形边缘板焊接采用隔缝跳焊法，如图4所示，既隔开1条伸缩缝，1个焊工同时焊2条缝（3个焊工同时焊6条缝），图4所示为焊缝1和焊缝2，环形边缘板的对接焊缝焊接，应由外向里分段退焊。
2.1.3罐底与罐壁间的角焊缝焊接
罐底与罐壁间的角焊缝连接，应在底圈壁板纵焊缝焊完并透视合格后再进行，焊前应按图5所示加固，焊时由数对焊工对称分布，按先内后外的顺序（内外交替进行），沿同一方向进行分段焊接，初层焊道，应采用跳焊法。
2.1.4环形边缘板与中幅板搭接缝焊接
环形边缘板与中幅板的连接缝（俗称最终焊缝，见图3和图5）焊接前，应先将中幅板周边未完的长为500～800mm的焊缝焊完，之后再将环形边缘板与中幅板之间的夹具松开，在点焊完最终焊缝后，再焊接最终焊缝。施焊时焊工沿圆周均匀分布，前3层焊道采用分段跳焊，其后沿同一方向采用连续焊。
2.2不带环形边缘板底板的焊接
当底板铺设就位后（见图6），应如图7所示先用夹具固定，再焊接完成周边长约150mm的对接缝，接下来组对焊接罐壁板，直到罐底与底圈壁板的连接角焊缝焊完后，再拆除夹具并进行点焊。底板焊接时，焊工应均匀对称分布，采用由中心向外焊接的方法施焊。先焊中幅板短缝，后焊长缝，并采用由中间往两端分段跳焊方法。
2.3罐壁的焊接
储罐壁板焊接总的施焊顺序是：先焊上下圈板的纵焊缝，后焊上下圈板之间的环焊缝。纵焊缝施焊前，应在罐内纵焊缝上视具体情况设置4～5块防变形弧板，以减少纵缝焊接过程中引起的变形（见图8）。值得一提的是，为保证上下圈板的纵环焊缝焊接后所有的T型焊缝不会出现较大内凹变形，要求进行所有纵缝焊接时应在其上下端各预留出150mm短纵缝暂不焊接。当所有下圈板纵缝按上述要求施焊完毕，并在上下圈板间环缝的组对点焊工作完成后，再补焊此前未施焊的150mm的短纵缝，其后由数名焊工均匀分布在罐内沿同一方向焊接环缝。无论焊纵缝还是焊环缝，前三层均应采用分段跳焊法，以确保储罐焊后有个好的成型和外观。
图 8壁板纵缝焊接变形控制示意图
2.4固定顶板的焊接
固定顶板焊接，宜采用下列顺序进行：
先焊外侧焊缝，后焊内侧焊缝。径向的长焊缝，宜采用隔缝对称施焊方法，并由中心向外分段退焊；
罐顶瓣片无论是搭接还是对接，施焊时上端应预留一段暂不焊接（等中心顶圆板与各瓣片点焊后再焊接预留量及两者之间的环焊缝），预留量为150mm；
顶板与壁板焊接时，焊工应对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊。
机械或火焰矫形。
三、总结
EM7包为现场大罐的预制与安装，在储罐的施工过程中，由于制作精度、组装误差和焊接时的热胀冷缩等，储罐的底板、壁板和顶板都会发生一定程度的变形。这种变形以焊接变形为主。焊接变形是由于焊缝被高温加热急剧膨胀，然后冷却引起焊接处的收缩和弯曲引起的，如对接处的棱角变形、底板大角缝处的翘曲变形、长焊缝区的凹凸变形等，这些变形如果在标准允许的范围内，则不会影响储罐的使用；若储罐变形超过允许范围，不但影响储罐外观，而且在外载荷作用下会产生应力集中和附加应力，降低储罐的使用能力，使储罐的安全性下降，严重的则会影响储罐的使用。所以在大罐安装焊接中，必须对焊接变形进行控制，使其控制在规范允许范围内。按照上述焊接过程控制要点及焊接变形方法，严格执行，加强过程控制，保证大罐焊接质量。
參考文献
1、RCCM 压水堆核电站核岛机械设备设计与建造法则 2000+2002版.
2、史耀武．焊接技术手册．福州：福建科学技术出版社，2005.
关键词：EM7 大罐焊接变形质量控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
CPR1000核电站2台机组EM7包大容量贮罐共17台，PTR(反应堆堆换料水池和乏燃料水池的冷却和处理系统) 贮罐2台，TEP(硼回收系统) 贮罐3台，REA（反应堆硼和水补给系统）贮罐2台，TEU(废液处理系统) 贮罐2台，ASG（辅助给水系统）贮罐2台，SEL（废液排放系统）3台，TER（废液排放系统）3台。
罐体结构形式分3种类型：方体贮罐（TEU）、圆柱浮顶罐（REA）、圆筒立式贮罐（PTR、TEP、ASG、SEL、TER）。
贮罐预制在预制厂进行，安装在现场进行，建安工程量约600吨（不锈钢334吨、碳钢258吨）。除TEU罐布置在-4.4m厂房，其余均在+0.00m的平面厂房内。
贮罐尺寸、材料、等级、安装位置见下表：
二、EM7大罐安装焊接控制
1、EM7大罐安装方法和组装顺序
大罐全部采用倒装法安装，即采用液压提升装置进行提升倒装，安装焊接一层提升一层。
2、EM7大容量贮罐安装焊接变形控制顺序和方法
2.1带环形边缘板底板的焊接
带环形边缘板的底板焊接施工的主要特点是面积大，中幅钢板薄，边缘钢板厚，焊缝多而长，焊接后的收缩变形大，特别是底板与罐壁连接的角焊缝，焊后收缩变形更大，因此，罐底板的焊接，应采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序。罐底的焊接，应按以下顺序进行：
2.1.1中幅板焊接
中幅板焊接时，焊工应均匀分布，由中心向外施焊,先焊短缝后焊长缝。焊接长缝时，应采用由中间往两端分段跳焊方法（前两层或三层必须采用分段跳焊法），同时焊长缝还必须采用隔缝跳焊法，以便将底板因焊接引起的整体凹凸变形控制到最小程度（无论纵缝还是横缝，施焊到末端时应预留出500～800mm的一段暂不焊接）。三板搭接处，应按图1（a）要求，用磨光机切角，并用压弧锤使其成型。(即是将切角搭接位置长约30-50mm一小段用大锤击打压弧锤使之压下，压下这一小段的目的是使三板搭接处尽可能的做到严丝合缝，贴合紧密。)
2.1.2 环形边缘板焊接
环形边缘板（见图2），采用带垫板的对接缝，共有12个对接焊缝（以PTR为例）。图2中编号为1、3、5、7、9、11是预留的边缘板伸缩缝，用夹具固定。实践表明，每个环形边缘板的对接焊缝在焊接以后，会因焊缝横向收缩而引起变形，对于此种焊口形式可采用反变形措施，即先将环形边缘板对接口与焊接变形相反的方向垫高120～160mm左右（见图3）。
环形边缘板焊接采用隔缝跳焊法，如图4所示，既隔开1条伸缩缝，1个焊工同时焊2条缝（3个焊工同时焊6条缝），图4所示为焊缝1和焊缝2，环形边缘板的对接焊缝焊接，应由外向里分段退焊。
2.1.3罐底与罐壁间的角焊缝焊接
罐底与罐壁间的角焊缝连接，应在底圈壁板纵焊缝焊完并透视合格后再进行，焊前应按图5所示加固，焊时由数对焊工对称分布，按先内后外的顺序（内外交替进行），沿同一方向进行分段焊接，初层焊道，应采用跳焊法。
2.1.4环形边缘板与中幅板搭接缝焊接
环形边缘板与中幅板的连接缝（俗称最终焊缝，见图3和图5）焊接前，应先将中幅板周边未完的长为500～800mm的焊缝焊完，之后再将环形边缘板与中幅板之间的夹具松开，在点焊完最终焊缝后，再焊接最终焊缝。施焊时焊工沿圆周均匀分布，前3层焊道采用分段跳焊，其后沿同一方向采用连续焊。
2.2不带环形边缘板底板的焊接
当底板铺设就位后（见图6），应如图7所示先用夹具固定，再焊接完成周边长约150mm的对接缝，接下来组对焊接罐壁板，直到罐底与底圈壁板的连接角焊缝焊完后，再拆除夹具并进行点焊。底板焊接时，焊工应均匀对称分布，采用由中心向外焊接的方法施焊。先焊中幅板短缝，后焊长缝，并采用由中间往两端分段跳焊方法。
2.3罐壁的焊接
储罐壁板焊接总的施焊顺序是：先焊上下圈板的纵焊缝，后焊上下圈板之间的环焊缝。纵焊缝施焊前，应在罐内纵焊缝上视具体情况设置4～5块防变形弧板，以减少纵缝焊接过程中引起的变形（见图8）。值得一提的是，为保证上下圈板的纵环焊缝焊接后所有的T型焊缝不会出现较大内凹变形，要求进行所有纵缝焊接时应在其上下端各预留出150mm短纵缝暂不焊接。当所有下圈板纵缝按上述要求施焊完毕，并在上下圈板间环缝的组对点焊工作完成后，再补焊此前未施焊的150mm的短纵缝，其后由数名焊工均匀分布在罐内沿同一方向焊接环缝。无论焊纵缝还是焊环缝，前三层均应采用分段跳焊法，以确保储罐焊后有个好的成型和外观。
图 8壁板纵缝焊接变形控制示意图
2.4固定顶板的焊接
固定顶板焊接，宜采用下列顺序进行：
先焊外侧焊缝，后焊内侧焊缝。径向的长焊缝，宜采用隔缝对称施焊方法，并由中心向外分段退焊；
罐顶瓣片无论是搭接还是对接，施焊时上端应预留一段暂不焊接（等中心顶圆板与各瓣片点焊后再焊接预留量及两者之间的环焊缝），预留量为150mm；
顶板与壁板焊接时，焊工应对称均匀分布，并沿同一方向分段退焊。
机械或火焰矫形。
三、总结
EM7包为现场大罐的预制与安装，在储罐的施工过程中，由于制作精度、组装误差和焊接时的热胀冷缩等，储罐的底板、壁板和顶板都会发生一定程度的变形。这种变形以焊接变形为主。焊接变形是由于焊缝被高温加热急剧膨胀，然后冷却引起焊接处的收缩和弯曲引起的，如对接处的棱角变形、底板大角缝处的翘曲变形、长焊缝区的凹凸变形等，这些变形如果在标准允许的范围内，则不会影响储罐的使用；若储罐变形超过允许范围，不但影响储罐外观，而且在外载荷作用下会产生应力集中和附加应力，降低储罐的使用能力，使储罐的安全性下降，严重的则会影响储罐的使用。所以在大罐安装焊接中，必须对焊接变形进行控制，使其控制在规范允许范围内。按照上述焊接过程控制要点及焊接变形方法，严格执行，加强过程控制，保证大罐焊接质量。
參考文献
1、RCCM 压水堆核电站核岛机械设备设计与建造法则 2000+2002版.
2、史耀武．焊接技术手册．福州：福建科学技术出版社，2005.