[发明专利]在核电站钢制安全壳的筒体上开设闸门安装孔的方法

说明书

本发明涉及核电站建造领域，尤其涉及一种在核电站钢制安全壳的筒体上开设安装闸门用的闸门安装孔的方法。为提高开孔精度，降低开孔成本，缩短施工工期，本发明提出一种在核电站钢制安全壳的筒体上开设闸门安装孔的方法，在闸门上画出定位线和投影定位点；在筒体上开设临时定位孔并将闸门吊装到临时定位孔中；利用定位标尺画出投影定位点在筒体上的投影点；利用绘图软件绘制出筒体模型和闸门模型，找出切割模拟点并测出开孔偏差修正值；在筒体的内壁上将投影点向开孔中心轴线偏移后弧形连接形成实际切割曲线；安装并调整三维切割机沿实际切割线切割得到闸门安装孔。采用该方法在筒体上开设闸门安装孔，开孔成本低，开孔精度高，施工工期短。

技术领域

本发明涉及核电站建造领域，尤其涉及一种在核电站钢制安全壳的筒体上开设安装闸门用的闸门安装孔的方法。

背景技术

核电站钢制安全壳(CV)是AP1000堆型的核电站反应堆厂房的内层屏蔽结构，该核电站钢制安全壳是一种圆柱形的容器，由位于中部的圆柱形筒体和安装在该圆柱形筒体上下两端的两个椭圆形封头组成，且该核电站钢制安全壳的设计直径为39.624m，设计高度为65.633m。

在核电建造过程中，需在核电站钢制安全壳上安装两个设计直径为7010.2mm的闸门，因此，需在核电站钢制安全壳的筒体1上开设两个安装闸门用的开孔直径约为7015mm的闸门安装孔11，如图1所示，闸门安装孔11的开孔坡口钝边的边缘l位于闸门安装曲面s上，其中，闸门安装曲面s位于核电站钢制安全壳的筒体1的内壁s_i和外壁s_o之间。根据安装要求，闸门安装孔11的开孔坡口钝边的边缘l在与该闸门安装孔11的中心轴线垂直的垂直投影面m上的投影曲线l'为半径r的圆，如图2所示，该半径r又称为开孔目标半径。

目前，在施工现场常用的曲面开孔方法是先利用划规在核电站钢制安全壳的筒体的内壁或外壁上画出切割线，再利用切割机沿切割线进行切割完成开孔操作。但是，由于受核电站钢制安全壳的筒体的钢板曲率的影响，利用划规画切割线，得到的切割线的误差较大，进而导致闸门安装孔的开孔误差较大，无法满足闸门的安装要求。

另外，在使用切割机在曲面上进行切割时，为便于完成切割操作，切割机的切割头必须在切割位置处与切割线所在曲面垂直，如图3所示，即切割机的切割头(图中未示出)在核电站钢制安全壳的筒体1的径向线d上对钢制安全壳的筒体1进行切割，而非在垂直于垂直投影面m的切割方向线q上对钢制安全壳的筒体1进行切割。但是，由于核电钢制安全壳的筒体1具有一定的厚度，而闸门安装曲面s又位于钢制安全壳的筒体1的内壁s_i和外壁s_o之间，因此，切割形成的闸门安装孔的开孔坡口钝边的边缘在垂直投影面m上的投影曲线为长轴半径或短轴半径等于切割曲线的投影圆半径的椭圆。以切割线l₁位于核电站钢制安全壳的筒体1的内壁s_i上为例，如图3和4所示，切割机的切割头(图中未示出)与核电站钢制安全壳的筒体1的内壁s_i垂直，并在钢制安全壳的筒体1的内壁s_i上沿切割线l₁对核电站钢制安全壳的筒体1进行切割。在切割线l₁与竖直线AB的交点处，切割形成的闸门安装孔的开孔坡口钝边的边缘曲线l的开孔半径R等于开孔目标半径r；在除切割线l₁与竖直线AB的交点处外，切割形成的闸门安装孔的开孔坡口钝边的边缘曲线l的开孔半径R均大于开孔目标半径r，即在闸门安装曲面s上切割形成的闸门安装孔的开孔坡口钝边的边缘曲线l在垂直投影面m上的投影曲线l”为椭圆。由此可见，即使在核电站钢制安全壳的筒体1的画出的切割线l₁的精度较高，切割机的切割头切割得到的闸门安装孔11依然无法满足闸门的安装要求。