某核電廠除鹽水箱焊接及防變形措施

【摘 要】某核電廠安裝三臺3600 m3SER除鹽水箱，每臺水箱的外形尺寸為：水箱直徑16000mm（內(nèi)徑），水箱筒體內(nèi)高為19000mm。

水箱底板板厚采用δ=8、δ=10的Q235-B鋼板，中心位置布置δ=8的鋼板，外邊緣布置δ=10的鋼板。底板與底板的聯(lián)接采用搭接型式，在周邊外邊緣處采用對接焊縫型式。水箱壁板板厚采用δ=6、δ=8、δ=10、δ=12、δ=14的Q235-B鋼板，第1層采用δ=14的鋼板、第2層采用δ=12的鋼板、第3~4層采用δ=10的鋼板、第5~6層采用δ=8的鋼板、第7~10層采用δ=6的鋼板，板與板的聯(lián)接采用對接型式，層與層的聯(lián)接要保證內(nèi)徑對齊，焊縫類型按施工圖紙要求施工。水箱頂板板厚采用δ=5的Q235-B鋼板。

對于水箱本體以及其它材質(zhì)為Q235B的附件采用CHE507進行手工電弧焊接；對于材質(zhì)為S30403的不銹鋼管及其它附件的焊接采用CHG316L進行氬弧焊焊接；對于Q235B與S30403的異種鋼焊接采用CHG309L進行氬弧焊焊接。

【關鍵詞】除鹽水箱；焊接；防變形

1.引言

每臺水箱總重約為113.37噸。其中水箱罐體重102.198噸，水箱梯子平臺重6.04噸，水箱其它附件重5.132噸。每個水箱本體環(huán)向?qū)雍缚p總長約453米，縱向?qū)雍缚p長約95米。還包括水箱底板、水箱頂板、頂部角鋼、加強圈、附件等角焊縫總長約2000米。

本文主要介紹了除鹽水箱焊接及防變形措施。

2．除鹽水箱焊接

2.1 水箱的組裝順序 1）水箱底板的組對焊接；2）最高層壁板組對焊接與罐壁包邊角鋼安裝；3）頂板組對焊接；4）頂板與包邊角鋼的組對焊接；5）其余壁板組對焊接(由上至下焊接，焊接一層提升一層)；6）最底層壁板與水箱底板找正焊接；7）附件安裝。

2.2 底板的組對、焊接 長方形中幅板之間的一形焊縫之間接頭形式為搭接形式見圖一（詳圖3），長方形中幅板之間的T形焊縫之間接頭形式為搭接形式見圖一（詳圖2），底板周邊外邊緣處的焊接接頭形式采用對接接頭形式見圖一（詳圖1），定位焊工藝參數(shù)與正式焊接時相同。底板的焊縫分部情況見圖二，焊接順序為先焊接各長方形中幅板及邊緣板的縱焊縫（底板周邊外邊緣處的對接焊縫除外），縱焊縫焊接完畢后，再焊接橫焊縫，最后焊接底板周邊外邊緣處的對接焊縫。底板周邊處的對接焊縫焊接完畢后要鏟平。

2.3 最高層壁板組對焊接與罐壁包邊角鋼安裝 最高層壁板焊接順序為先焊接縱向焊縫，再焊接環(huán)向焊縫，罐壁包邊角鋼安裝焊縫焊角高度為6mm。

2.4 最高層與次高層壁板組對焊接 焊接時壁板內(nèi)外定位焊門形架防止角變形或定位焊槽鋼防止波浪變形。

2.5 罐壁板的組對焊接 水箱組對焊接過程中，所有壁板之間的縱向焊縫焊接的接頭形式單面雙邊坡口，所有環(huán)向焊縫焊接的接頭形式單面單邊坡口。壁板對接接頭應采用雙面焊接，外面焊接完畢后進行清根，再進行內(nèi)面焊接。

2.6 罐壁板與底板的組對焊接 罐壁板與底板的焊接采用雙面角焊縫焊接，SER焊縫的焊角高度為10mm。

2.7 頂板的組對焊接 頂板全部組裝、定位焊接完成后，進行焊接，焊縫接頭形式采用搭接。焊縫焊接前用定位焊門形板的方式剛性固定。

2.8 附件的焊接

2.8.1附件上法蘭焊接。根據(jù)焊接工藝評定選擇合適的焊接方法，焊接尺寸參考相關技術文件。

2.8.2附件焊接。焊角高度應滿足圖紙和設計文件要求的焊腳高度且不小于最小焊件的厚度，根據(jù)焊接工藝評定選擇合適的焊接工藝。

3.防止變形措施

3.1 罐壁環(huán)向焊縫焊接時采用分段跳焊法進行焊接，如圖三所示：

1）將環(huán)向焊縫分割成若干小段，每段長300mm～350mm。

2）四名焊工同時施焊，相隔90度位置一名焊工，先焊接1-1，1-2，1-3，1-4……，再焊接2-1，2-2，2-3，2-4……，每小段焊接順序按圖三箭頭所示。

3）焊前將坡口內(nèi)外10～20mm范圍內(nèi)的飛濺、熔渣等雜物清理干凈。

4）待打底焊接全部完成后，再進行次層的焊接，嚴禁同一層未全部焊接完成，就進行次層的焊接。

3.2 罐壁縱向焊縫焊接時也采用分段跳焊法圖四所示，一名焊工進行焊接即可。

3.3 罐底板焊接變形控制措施

1）先焊接中幅板相互錯開的短焊縫，然后再焊接直通的長焊縫。

對于短焊縫采用分段跳焊法，先將焊道分成300-350mm長的小段。然后按圖四所示施焊。

對于長焊縫則從中心向兩端分成若干300-350mm長的小段，由兩名焊工如圖五所示，從中心向兩邊對稱退步跳躍施焊。

2）第一遍與第二遍的焊縫應互相錯開。

3）罐底板與罐壁板部位的焊接，為了減少焊接變形，應以四對焊工相隔90°位置，對稱分布于罐內(nèi)與罐外，沿同一方向分段退焊。

4．結(jié)論

通過對除鹽水箱每道作業(yè)工序制定施工方案與措施的嚴格控制，同時加強質(zhì)量標準與過程管理，在焊接及變形控制上取得了比較理想的結(jié)果。為其他核電廠除鹽水箱的焊接及變形控制提供經(jīng)驗。