摘要：本文在简单介绍CPR1000核电机组EM7大罐类别的基础上，以“换料水箱”大罐为例，主要介绍了该罐焊接过程中的防变形措施。
关键词：核电、EM7大罐、焊接防变形、研究
1.前言
核电作为绿色能源，已经成为当今世界电力发展的趋势。CPR1000是中国广东核电集团从法国引进的百万千瓦级核电机组的基础上，结合技术改进而形成的中国大型商用压水堆核电技术方案。EM7大罐的预制和安装作为核电安装过程中的一个重要项目，其焊接量较大，仅次于管道安装机电包，在核电焊接中有着举足轻重的地位。EM7工作包共有19台储罐，从结构形式上可分为三种类型：圆筒立式储罐、浮顶罐、方形罐；按照材质分为两种：碳钢罐、不锈钢罐；按级别分为：核2级罐、核3级罐、非核级罐。EM7大罐主体规格不是很大，因此在现场安装过程中EM7大罐基本以倒装法进行施工，该法不仅减少了高空作业风险，便于现场焊接，同时也减少了脚手架搭设的工程量，提高施工效率。“换料水箱”作为EM7大罐中核安全级别最高，规格尺寸最大的一类罐。根据换料水箱技术要求规定：设备组装焊接后，设备的圆度为其半径允许偏差±13mm，垂直度偏差不的大于设备总高度的2/1000。为保证换料水箱组装后符号设计要求，焊接前进行焊接防变形研究就显得尤为重要。
2.换料水箱现场安装
2.1 换料水箱介绍
换料水箱主要是在停堆换料时向反应堆换料水池中充入含硼水，并且在反应堆装置出现失水事故的意外情况下为安全喷淋系统（EAS）和安全注入系统（RIS）提供所需的含硼水。作为关乎核电安全的核2级设备，该罐的安装是EM7大罐安装里要求最严的。焊接防变形作为大罐安装过程中最重要的一个环节，变形控制的好坏将直接影响到该罐的工作效果甚至影响到核电的安全。
2.2焊接防变形措施介绍
（1）合理的坡口形式
换料水箱底板、顶板在制造过程中由于背面不方便焊接，因此采取了V型坡口（单面焊双面成型），筒体纵缝X型坡口，筒体环缝K型坡口。对于大厚壁的换料水箱X型和K型坡口方便双面交叉焊接，可以抵消部分焊接变形量。因此X型和K型坡口是筒体防变形的优选坡口形式。
（2）合理的焊接工艺措施
换料水箱主体规格为：筒体6.5mm~31mm、底板6mm、顶盖6mm，材质为：不锈钢。不锈钢由于其对热敏感，大的热输入会导致大罐变形增大。因此在焊接过程中我们尽可能采用小的热输入量，综合考虑焊接方法的防变形能力、焊接施工效率、操作方便性等因素，该罐各类焊缝焊接方法选择如表2-1所示。焊接过程中严格控制层间温度，尽量缩短在高温的停留时间。底板中幅板焊接时先焊短焊缝，后焊长焊缝，分段退焊。弓形边缘板焊接时采用隔缝跳焊法，见图2-1，
（4）合理的大罐施工逻辑
换料水箱主体采用倒装法进行安装，该罐在施工时采取预制和安装同时进行的方案。施工顺序为：底板中幅板模块和顶盖模块预制并同时进行底板环形边缘板的安装→底板中幅板模块拼装焊接→底板中幅板与底板边缘板焊接→上四层筒体安装（同时包边角钢组对焊接并点固在筒体上）→顶盖瓜瓣模块拼装→包边角钢与筒体及顶盖焊接→筒体继续安装→筒体与底板焊接。
结语：焊接变形控制是大罐安装过程中最重要的环节。过大的焊接变形不仅影响大罐的外观尺寸，甚至影响大罐的功能，最终导致事故的发生。因此在核电大罐的施工过程中，我们必须通过选择合适的焊接方法、良好的防变形措施以及正确的安装施工逻辑来控制大罐的变形，以期得到优质的产品。
论文作者:郑栋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签：核电论文; 水箱论文; 底板论文; 过程中论文; 顶盖论文; 模块论文; 口形论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;