CN102700870B - 封头模块、大型容器及两者的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于大型容器的封头模块、具有该封头模块的大型容器，以及制造该封头模块的方法和制造该大型容器的方法，所述制造封头模块的方法包括以下步骤：提供具有一个环形开口的封头，封头由多个瓣片构成；提供多个筒体板；依次将每一个筒体板连接到封头的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板的相对的侧面相接而形成一个封头筒体环，其中基于封头的环形开口处瓣片的错变量，调整相邻筒体板之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整筒体板在所述封头的环形开口的端面上的位置。

Description

封头模块、大型容器及两者的制造方法

技术领域

本发明涉及大型容器及其封头模块的制造，尤其涉及核电、化工、石油存储或冶炼等场所中的大型容器及其封头模块以及两者的制造方法。

背景技术

在大型反应堆核电站中，通常会使用钢制安全壳。图1示出了这种大型的钢制安全壳500的一种示例性实例。该钢制安全壳500一般由多个组装模块对接而成，这些组装模块包括中间圆柱形筒体51、以及位于筒体两端的顶封头52和底封头53。

在上述安全壳500中，筒体51与顶封头52、底封头53之间均以封头相贯线54、55为分割线。

但是，这种模块划分方法存在如下缺点：

1)为了预防底封头在运输、吊装过程中对相贯线椭圆度的影响，确保底封头的相贯线的水平度，需要在底封头的环形开口的开口端预留例如100mm的切割余量，但是该切割余量过大，增加了材料成本。

2)为了加强吊装时底封头开口端的刚度，在预留段的上端另外焊接一圈加强环，这不仅增加了一道组装步骤，而且进一步增加了材料成本。

3)底封头在核岛区域就位后，在现场实际测量、确定底封头的相贯线切割线，之后，在核岛现场切割相贯线一侧的余量。但是，由于相贯线测量、余量切割在核岛区域进行，交叉施工较多，施工进度受其他方的制约因数较多，相贯线测量、余量切割不能受到底封头组装施工方的自行控制。

4)顶封头、底封头与筒体组装时，由于拼接环缝的错变量容易超差、而且对其的调整和控制都比较困难，这不仅放慢了组装进度，而且也会影响最终的安装质量。

发明内容

为克服现有技术中的缺点的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的第一方面，提出了一种制造用于大型容器的封头模块的方法，包括以下步骤：提供具有一个环形开口的封头，所述封头由多个瓣片构成；提供多个筒体板；依次将每一个筒体板连接到所述封头的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板的相对的侧面相接而形成一个封头筒体环。

有利地，形成封头筒体环的步骤中，在“依次将每一个筒体板连接到所述封头的环形开口的端面上”之前，使得封头的环形开口的端面与封头的理论相贯线一致。进一步地，在“依次将每一个筒体板连接到所述封头的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板的相对的侧面相接而形成一个封头筒体环”中，基于封头的环形开口处瓣片的错变量，调整相邻筒体板之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整筒体板在所述封头的环形开口的端面上的位置。

有利地，通过切割打磨封头的环形开口的开口端使得封头的环形开口的端面与封头的理论相贯线一致。

所述封头模块可由钢板制成，且可通过焊接，将所述瓣片组装在一起，将所述筒体板连接到所述封头的环形开口的端面上，以及将相邻筒体板的相对的侧面连接在一起。

上述封头模块为核电站中使用的钢制安全壳的底封头模块或顶封头模块。

所述环形开口的直径可大于8m。

根据本发明的第二方面，提出了一种制造用于大型容器的封头模块的方法，所述封头模块包括封头以及与封头形成为一体的封头筒体环，所述方法包括以下步骤：提供所述封头筒体环；使得所述封头筒体环的一端的端面与所述封头的理论相贯线一致；基于所述封头筒体环的一端的所述端面拼装多个瓣片以形成所述封头。其中，例如通过切割打磨封头筒体环的一端使得所述封头筒体环的一端的端面与第二封头的理论相贯线一致。

有利地，所述封头模块由钢板制成，且通过焊接，将所述瓣片组装在一起，以及将所述瓣片与所述封头筒体环连接在一起。进一步地，所述封头模块为核电站中使用的钢制安全壳的顶封头模块。

所述环形开口的直径可大于8m。

根据本发明的第三方面，提出了一种制造大型容器的方法，包括以下步骤：在第一现场提供一个具有环形开口的第一封头，所述第一封头由多个瓣片构成；在所述第一现场在所述第一封头的环形开口上设置第一封头筒体环以形成第一封头模块；在与所述第一现场不同的第二现场基于所述第一封头筒体环的尺寸形成筒体；组装所述第一封头模块与所述筒体，所述第一封头模块位于所述筒体的轴向上的一端，其中，所述第一封头筒体环垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的所述一端垂直于所述轴向的横截面相同。

有利地，设置第一封头筒体环的步骤包括：使得第一封头的环形开口的端面与第一封头的理论相贯线一致；提供多个第一筒体板；依次将每一个第一筒体板连接在所述第一封头的环形开口的端面上，且所有相邻第一筒体板的相对的侧面相接而形成所述第一封头筒体环。进一步地，在步骤“依次将每一个第一筒体板连接到所述第一封头的环形开口的端面上，且所有相邻第一筒体板的相对的侧面相接而形成所述第一封头筒体环”中，基于第一封头的环形开口处瓣片的错变量，调整相邻第一筒体板之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整第一筒体板在所述第一封头的环形开口的端面上的位置。更进一步，通过切割打磨第一封头的环形开口的开口端使得第一封头的环形开口的端面与第一封头的理论相贯线一致。

有利地，在与所述第二现场不同的第三现场基于所述筒体轴向上的另一端的尺寸形成第二封头模块；以及将所述第二封头模块组装到所述筒体的轴向上的另一端。

可选地，形成所述第二封头模块的步骤包括：在第三现场提供一个具有环形开口的第二封头，所述第二封头由多个瓣片构成；在所述第三现场在所述第二封头的环形开口上设置第二封头筒体环以形成第二封头模块，其中，所述第二封头筒体环垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的所述另一端垂直于所述轴向的横截面相同。更具体地，设置第二封头筒体环的步骤包括：使得第二封头的环形开口的端面与第二封头的理论相贯线一致；提供多个第二筒体板；依次将每一个第二筒体板连接在所述第二封头的环形开口的端面上，且所有相邻第二筒体板的相对的侧面相接而形成所述第二封头筒体环。进一步地，在步骤“依次将每一个第二筒体板连接到所述第二封头的环形开口的端面上，且所有相邻第二筒体板的相对的侧面相接而形成所述第二封头筒体环”中，基于第二封头的环形开口处瓣片的错变量，调整相邻第二筒体板之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整第二筒体板在所述第二封头的环形开口的端面上的位置。可以通过切割打磨第二封头的环形开口的开口端使得第二封头的环形开口的端面与第二封头的理论相贯线一致。

可选地，形成所述第二封头模块的步骤包括：在第三现场基于所述筒体轴向上的另一端的尺寸形成第二封头筒体环，所述第二封头筒体环的一端适于与所述筒体的所述另一端连接，所述第二封头筒体环的所述一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的所述另一端垂直于所述轴向的横截面相同；基于所述第二封头筒体环的尺寸拼接多个第二瓣片以形成第二封头，所述第二封头筒体环连接在第二封头的环形开口上。有利地，其中，使得所述第二封头筒体环的另一端的端面与第二封头的理论相贯线一致；基于所述第二封头筒体环的另一端的端面拼装所述第二瓣片以形成所述第二封头。进一步地，通过切割打磨第二封头筒体环的另一端使得所述第二封头筒体环的另一端的端面与第二封头的理论相贯线一致。

在根据第三方面的方法中，所述筒体为圆筒形形状，且所述第一封头筒体环、第二封头筒体环也为圆筒形形状。更进一步地，所述大型容器为核电站中使用的钢制安全壳。

有利地，所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

所述环形开口的直径可大于8m。

根据本发明的第四方面，提出了一种用于大型容器的封头模块，与大型容器的筒体的一端连接，所述封头模块包括：封头，所述封头由多个瓣片构成，且具有一个环形开口；封头筒体环，所述封头筒体环的一端与所述环形开口连接，所述封头筒体环的另一端适于与所述筒体的一端连接，其中，所述封头筒体环包括多个筒体板，每一个筒体板连接在所述封头的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板的相对的侧面相接。所述环形开口的直径可大于8m。

根据本发明的第五方面，提出了一种大型容器，包括：第一封头模块；筒体，所述第一封头模块连接在所述筒体的轴向上的一端，其中：所述第一封头模块包括：具有一个环形开口的第一封头，所述第一封头由多个瓣片构成；第一封头筒体环，所述第一封头筒体环的一端与所述第一封头的环形开口连接，所述第一封头筒体环的另一端与所述筒体的一端连接，其中，所述第一封头筒体环包括多个第一筒体板，第一筒体板依次连接在所述第一封头的环形开口的端面上，所有相邻第一筒体板的相对的侧面相接，且所述第一封头筒体环的另一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的一端垂直于所述轴向的横截面相同。所述环形开口的直径可大于8m。

有利地，所述大型容器还包括：第二封头模块，所述第二封头模块连接在所述筒体的轴向上的另一端，其中：所述第二封头模块包括：具有一个环形开口的第二封头，所述第二封头由多个瓣片构成；第二封头筒体环，所述第二封头筒体环的一端与所述第二封头的环形开口连接，所述第二封头筒体环的另一端与所述筒体的另一端连接，其中，所述第二封头筒体环包括多个第二筒体板，第二筒体板依次连接在所述第二封头的环形开口的端面上，所有相邻第二筒体板的相对的侧面相接，且所述第二封头筒体环的另一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的另一端垂直于所述轴向的横截面相同。所述大型容器可以为核电站中使用的钢制安全壳，此时，有利地，所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

附图说明

图1为现有的核电站钢制安全壳的模块划分示意图；

图2为根据本发明的一个实施例的核电站钢制安全壳的模块划分方法的示意图；

图3为根据本发明的一个实施例的核电站钢制安全壳的底封头模块的组装支架示意图，其中图3a为俯视图，而图3b为沿线1-1的剖视图；

图4为根据本发明的一个实施例的核电站钢制安全壳的顶封头模块的组装支架示意图，其中图4a为俯视图，而图4b为沿线3-3的剖视图；

图5为定位装置使用示意图；

图6为在底封头上连接或焊接筒体板的局部示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实例性的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下面参照图2-6描述制造大型容器的方法。需要指出的是，虽然在本文的具体实施例中的大型容器均以核电站钢制安全壳为例进行说明，但是，该描述并非是限制性的，大型容器并不限于核电站钢制安全壳，其可以是核电站的其它类型的安全壳，还可以是化工、石油存储或冶炼等场所中所使用的大型容器，换言之，以核电站钢制安全壳为例说明的方法也可适用于这些大型容器。本发明中提及的大型容器中，其容器本体和封头因为尺寸和重量过于庞大而不能通过一次成型或轧制工艺制造，而需要采用拼装的方式形成。例如，核电站钢制安全壳的封头需要采用瓣片拼装且其筒体需要筒体板拼装。

制造核电站钢制安全壳1000的底封头模块100的步骤如下：

1)完成制备底封头模块100的准备工作，即，安装完毕底封头模块组装支架600，制造完成用于形成底封头101的瓣片102和封头筒体板106，其中，底封头最上一圈瓣片在靠近相贯线的一端预留5-10mm的余量。底封头的瓣片都放置在图3所示的支架600上，每块瓣片102的纵向和环向之间的拼装间隙或焊缝间隙通过定位工装卡具400调整定位。

2)在如图3所示的支架600上拼装底封头模块最下面一层瓣片102，在图5中，通过调节锥形件401的插入量而调节瓣片102之间的相对位置。定位工装卡具400也可以用于在瓣片与封头筒体板之间的定位，以及封头筒体板之间的定位。

3)焊接底封头101最下面一层瓣片102之间的焊缝。

4)在支架600上拼装底封头模块第二层瓣片，通过如图5所示的定位工装卡具400调整瓣片之间纵缝间隙(此时，定位工装卡具400安装在第二层瓣片中的相邻瓣片上)和与第一层瓣片之间的环缝间隙(此时，定位工装卡具400安装在相邻的一个第一层瓣片与一个第二层瓣片之上)。

5)焊接底封头101的第二层瓣片之间的纵焊缝103。

6)焊接底封头101的第一圈瓣片与第二圈瓣片之间的环焊缝104。

7)重复4)-6)，完成底封头101的除最上一圈瓣片之间的拼装、焊接。

8)拼装底封头101最上一圈瓣片，通过如图5所示的定位工装卡具400调整瓣片之间纵缝间隙和与相邻的一层已经焊好的瓣片之间的环缝间隙，其中，在调整环焊缝间隙时，在满足环焊缝间隙的前提下，尽量减少瓣片上端面的标高错变量。

9)焊接底封头101的最上一圈瓣片的纵焊缝103。

10)焊接底封头的101的最上一圈瓣片与其相邻的已焊好的瓣片之间的环焊缝104。

11)测量底封头101的最上一圈瓣片上端面的标高，将理论相贯线105的标高层标记在组装好的底封头101的最上一圈瓣片上。

12)在组装场地切割打磨掉底封头101的最上一圈瓣片的余量，确保底封头101的环形开口的端面的标高与理论相贯线105一致。

13)拼装封头筒体板106，通过如图5所示的定位工装卡具400调整封头筒体板106之间的纵缝间隙和所形成的封头筒体环107与底封头101的最上一圈瓣片之间的环缝间隙，这里，调整纵缝间隙与环缝间隙是对筒体板一块一块地进行调整而实现的，例如调整相邻筒体板106之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整筒体板106在所述封头的环形开口的端面上的位置。

14)焊接封头筒体板106之间的纵焊缝103。

15)焊接封头筒体环107与底封头101的最上一圈瓣片(或环形开口的端面)之间的环焊缝104。

上述步骤仅仅是示意性地具体说明本发明的构思，该发明构思也可以应用于其它大型容器的封头。另外，如果先制造顶封头模块，再制造底封头模块，顶封头模块的制造方法与上述步骤类似。

为此，本发明提出了一种制造用于大型容器的封头模块100的方法，所述封头模块100与所述大型容器的筒体200的一端连接，所述方法包括以下步骤：提供具有一个环形开口的封头101，所述封头101由多个瓣片102构成；提供多个筒体板106；依次将每一个筒体板106连接到所述封头的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板106的相对的侧面相接而形成一个封头筒体环107，所述封头筒体环107适于与所述筒体200的一端连接。需要注意的是，这里的筒体构成大型容器的主体部分，其轴向长度远大于封头筒体环107的轴向长度。即使如后文中所述，筒体200可以分为多个筒体环，这也远大于封头筒体环107的轴向长度。所述环形开口的直径可大于8m。

在形成封头筒体环107的步骤中，在“依次将每一个筒体板106连接到所述封头101的环形开口的端面上”之前，使得封头101的环形开口的端面与封头的理论相贯线一致。这可以通过切割打磨封头的环形开口的开口端实现。不过，在封头的瓣片设计精准，安装过程中出现很小误差的情况下，也可能存在不经切割打磨的封头的环形开口的开口端也与理论相贯线一致的情况，此时，也可能出现封头的最外一圈瓣片的端面出现径向上的错位的情形。

有利地，在“依次将每一个筒体板106连接到所述封头101的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板106的相对的侧面相接而形成一个封头筒体环”中，基于封头101的环形开口处瓣片102的错变量，调整相邻筒体板106之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整筒体板106在所述封头的环形开口的端面上的位置。

所述封头模块100由钢板制成，且通过焊接，将所述瓣片102组装在一起，将所述筒体板106连接到所述封头的环形开口的端面上，以及将相邻筒体板106的相对的侧面连接在一起。

所述封头模块100为核电站中使用的钢制安全壳的底封头模块。换言之，上述制造封头模块的方法可以适于制造核电站中使用的钢制安全壳的顶封头模块300。

所述封头模块100的环形开口的直径不小于8m。

本发明还涉及另一种制造用于大型容器的封头模块的方法。具体如下：

一种制造用于大型容器的封头模块的方法，所述封头模块包括封头以及与封头形成为一体的封头筒体环，所述封头筒体环的一端适于与所述大型容器的筒体的轴向上的一端连接，所述方法包括以下步骤：提供所述封头筒体环；例如，通过切割打磨封头筒体环的一端，使得所述封头筒体环的一端的端面与所述封头的理论相贯线一致；基于所述封头筒体环的另一端的所述端面拼装多个瓣片以形成所述封头。有利地，所述封头模块由钢板制成，且通过焊接，将所述瓣片组装在一起，以及将所述瓣片与所述封头筒体环连接在一起。上述方法可以用于制造核电站中使用的钢制安全壳的顶封头模块。

本发明也提出了一种用于大型容器的封头模块100，与大型容器的筒体200的一端连接，所述封头模块100包括：封头101，所述封头由多个瓣片102构成，且具有一个环形开口；封头筒体环107，所述封头筒体环107的一端与所述环形开口连接，所述封头筒体环的另一端适于与所述筒体200的一端连接，其中，所述封头筒体环107包括多个筒体板106，每一个筒体板106连接在所述封头101的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板106的相对的侧面相接。

下面描述制造大型容器的方法，该方法包括如下步骤：

在第一现场，提供一个具有环形开口的第一封头101，这里例如为底封头，所述第一封头101由多个瓣片102构成，这里的第一现场可以理解为第一封头的组装现场；

在所述第一现场在所述第一封头101的环形开口上设置第一封头筒体环103以形成第一封头模块100；

在与所述第一现场不同的第二现场基于所述第一封头筒体环103的尺寸形成筒体200；

组装所述第一封头模块100与所述筒体200，所述第一封头模块100位于所述筒体200的轴向上的一端，

其中，所述第一封头筒体环107垂直于所述轴向的横截面与所述筒体200的所述一端垂直于所述轴向的横截面相同。

上述方法可以制造一端设置有封头的大型容器。

在本文中，两个横截面相同表示封头筒体环107与筒体200的所述一端具有大致相同的横截面形状，而且，这两个横截面尺寸相匹配，以便于第一封头筒体环107与筒体200的所述一端对接。

有利地，设置第一封头筒体环107的步骤包括：例如，通过切割打磨第一封头101的环形开口的开口端，使得第一封头101的环形开口的端面与第一封头101的理论相贯线一致；提供多个第一筒体板106；依次将每一个第一筒体板106连接在所述第一封头101的环形开口的端面上，且所有相邻第一筒体板106的相对的侧面相接而形成所述第一封头筒体环107。进一步地，在步骤“依次将每一个第一筒体板106连接到所述第一封头101的环形开口的端面上，且所有相邻第一筒体板106的相对的侧面相接而形成所述第一封头筒体环107”中，基于第一封头101的环形开口处瓣片的错变量，调整相邻第一筒体板106之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整第一筒体板在所述第一封头的环形开口的端面上的位置。

有利地，在制造大型容器的方法中，筒体200可以分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。例如，如果整个筒体200共有10个中间筒体环，其总重量为2000吨，而吊车在筒体环模块最极端工况下最大吊装起重量为800t，通过模拟分析，在这种工况下，吊装用的吊索具重量为100t，则筒体环模块划分时的可以按照最大重量为700t进行划分，此时，上述n为3。

相应地，本发明涉及一种大型容器，包括：第一封头模块100；筒体200，所述第一封头模块100连接在所述筒体200的轴向上的一端，其中：所述第一封头模块100包括：具有一个环形开口的第一封头101，所述第一封头101由多个瓣片102构成；第一封头筒体环107，所述第一封头筒体环107的一端与所述第一封头101的环形开口连接，所述第一封头筒体环107的另一端与所述筒体200的一端连接，其中，所述第一封头筒体环107包括多个第一筒体板106，第一筒体板106依次连接在所述第一封头101的环形开口的端面上，所有相邻第一筒体板106的相对的侧面相接，且所述第一封头筒体环107的另一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的一端垂直于所述轴向的横截面相同。

上述的制造大型容器的方法也可以适用于两端具有封头的大型容器，此时，上述方法还包括步骤：在与所述第二现场不同的第三现场基于所述筒体200轴向上的另一端的尺寸形成第二封头模块300，例如下文中的顶封头，也可以其它的结构，例如平板；以及将所述第二封头模块300组装到所述筒体200的轴向上的另一端。

有利地，形成所述第二封头模块300的步骤包括：在第三现场提供一个具有环形开口的第二封头301，所述第二封头301由多个瓣片302构成；在所述第三现场在所述第二封头301的环形开口上设置第二封头筒体环307以形成第二封头模块300，其中，所述第二封头筒体环307垂直于所述轴向的横截面与所述筒体200的所述另一端垂直于所述轴向的横截面相同。“相同”具有上面提及的类似含义。

有利地，设置第二封头筒体环307的步骤包括：例如通过切割打磨第二封头的环形开口的开口端，使得第二封头301的环形开口的端面与第二封头301的理论相贯线一致；提供多个第二筒体板306；依次将每一个第二筒体板306连接在所述第二封头301的环形开口的端面上，且所有相邻第二筒体板306的相对的侧面相接而形成所述第二封头筒体环307。

在步骤“依次将每一个第二筒体板306连接到所述第二封头307的环形开口的端面上，且所有相邻第二筒体板306的相对的侧面相接而形成所述第二封头筒体环307”中，基于第二封头307的环形开口处瓣片的错变量，调整相邻第二筒体板306之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整第二筒体板306在所述第二封头301的环形开口的端面上的位置。

以上是先形成第二封头301，然后在第二封头301上形成第二封头筒体环307，但可选地，也可以先形成第二封头筒体环307，这样，形成所述第二封头模块300的步骤包括：在第三现场基于所述筒体200轴向上的另一端的尺寸形成第二封头筒体环307，所述第二封头筒体环307的一端适于与所述筒体200的所述另一端连接，所述第二封头筒体环307的所述一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体200的所述另一端垂直于所述轴向的横截面相同；基于所述第二封头筒体环200的尺寸拼接多个第二瓣片302以形成第二封头301，所述第二封头筒体环连接在第二封头的环形开口上。有利地，通过例如切割打磨第二封头筒体环的另一端，使得所述第二封头筒体环307的另一端的端面与第二封头301的理论相贯线305一致；基于所述第二封头筒体环的另一端的端面拼装所述第二瓣片302以形成所述第二封头301。

有利地，所述筒体200为圆筒形形状，且所述第一封头筒体环107、第二封头筒体环307也为圆筒形形状。

需要指出的是，在筒体200的轴向上的两端的尺寸相同的情况下，为了缩短工期，也可以在与所述第二现场不同的第三现场基于所述第一封头筒体环107的尺寸形成第二封头模块300，这样，可以同时制造筒体200以及第二封头模块300。

下面具体说明制造核电站钢制安全壳1000的顶封头模块300的步骤。

1)完成制备底封头模块300的准备工作，即安装完毕顶封头模块组装支架700，制造完成用于形成顶封头301的瓣片和封头筒体板306，其中，封头筒体板306在靠近相贯线的一端预留5-10mm的余量。

2)在如图4所示的支架700上拼装封头筒体板306，通过如图5所示的定位工装卡具400调整封头筒体板306之间的纵焊缝间隙。通过拼装封头筒体板306形成的顶封头筒体环307的下端的横截面与安装完毕的筒体200最上一个中间筒体环的上端的横截面相同。支架700最外圈的支撑的位置保持不变，但是两边的卡板701之间的间距需要根据封头筒体板306的厚度进行调整。封头筒体板306的下端放置在该卡板701之间，封头筒体板306的上端可以由链条拉住以调整封头筒体板306的垂直度。

3)焊接封头筒体板306之间的纵焊缝303。

4)测量封头筒体板306的上端面的标高，将理论相贯线305的标高层标记在组装好的顶封头筒体环307上。

5)在组装场地切割打磨掉顶封头筒体环307上的余量，确保顶封头筒体环307的端口的标高与理论相贯线305一致。

6)拼装顶封头301的第一圈瓣片302，通过如图5所示的定位工装卡具400调整瓣片302之间纵缝间隙和与顶封头筒体环307之间的环缝间隙。

7)焊接顶封头的第一圈瓣片302之间的纵焊缝303。

8)焊接顶封头的第一圈瓣片302与顶封头筒体环307之间的环焊缝304。

9)重复6)-8)，完成底封头301的其他瓣片302之间的拼装、焊接。

在后制造底封头模块的情况下，底封头模块的制造步骤与上述步骤类似。

相应地，本发明也涉及一种包括两个封头的大型容器，包括：

筒体200；

第一封头模块100，所述第一封头模块100连接在所述筒体200的轴向上的一端，其中：所述第一封头模块100包括：具有一个环形开口的第一封头101，所述第一封头101由多个瓣片102构成；第一封头筒体环107，所述第一封头筒体环107的一端与所述第一封头101的环形开口连接，所述第一封头筒体环107的另一端与所述筒体200的一端连接，其中，所述第一封头筒体环107包括多个第一筒体板106，第一筒体板106依次连接在所述第一封头101的环形开口的端面上，所有相邻第一筒体板106的相对的侧面相接，且所述第一封头筒体环107的另一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的一端垂直于所述轴向的横截面相同；

第二封头模块300，所述第二封头模块300连接在所述筒体200的轴向上的另一端，其中：所述第二封头模块300包括：具有一个环形开口的第二封头301，所述第二封头301由多个瓣片302构成；第二封头筒体环307，所述第二封头筒体环307的一端与所述第二封头301的环形开口连接，所述第二封头筒体环307的另一端与所述筒体200的另一端连接，其中，所述第二封头筒体环307包括多个第二筒体板306，第二筒体板306依次连接在所述第二封头301的环形开口的端面上，所有相邻第二筒体板的相对的侧面相接，且所述第二封头筒体环307的另一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体200的另一端垂直于所述轴向的横截面相同。

有利地，所述大型容器为核电站中使用的钢制安全壳。有利地，所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

下面参照图6以形成底封头筒体环107为例描述如何调整筒体板在封头的环形开口的端面上的位置。图6中，粗实线表示封头的环形开口处瓣片的端面，而细实线表示筒体板。另外，图6中仅仅是示意性地示出了四个瓣片102a、102b、102c、102d以及三个筒体板106a、106b、106c。如图6中所示，瓣片102a、102b、102c、102d之间在径向方向上存在错位，这会导致封头的环形开口的形状出现变形。为此，调整筒体板106a、106b、106c在瓣片的端面上在径向方向上的位置以及筒体板106a、106b、106c之间的间隙，以使得筒体板106a、106b、106c以及其它筒体板106拼接形成的封头筒体环的形状对该变形的形状进行修正。

利用本发明的技术方案，相较于现有技术中的模块划分方法，至少可以获得如下技术效果之一：

1、本发明中的底封头模块由底封头瓣片和底封头筒体环组成。这样，为了确保底封头相贯线的水平度，只需要在瓣片靠近相贯线的一端预留5-10mm，这一圈瓣片焊接完毕后，即可在组装场地即进行切割打磨以与底封头相贯线齐平，这样，在底封头组装场地就确保底封头相贯线的水平度。

2、本发明中，相贯线测量、余量切割、底封头相贯线环焊缝错变量的调整在底封头组装场地完成，这降低操作难度，提高工作效率，增加了底封头模块组装施工方的操作自由度。

3、本发明中，封头筒体板与底封头最上一层瓣片的环缝在组装场地通过设置每一个封头筒体板的位置进行调整，从而容易调整环缝的焊缝错变量。而且，筒体基于封头筒体环的尺寸制造，这样，在筒体与该封头模块组装时，基本不会出现拼接环缝的错变量容易超差的问题，从而提高了大型容器的制造安装质量。

4、封头筒体环本身可以作为现有技术中的封头加强环，这降低了材料成本以及减少了操作步骤。

5、本发明中，将筒体按照吊装运输的最大能力进行划分，可以最大化的减少了筒体环模块数量，确保减少筒体环模块的运输、吊装工作次数最少，提高整体安装的经济效益。

6、将封头和筒体在不同现场组装，还可以最大化的减少高空施工。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化。本发明的适用范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (39)

1.一种制造用于大型容器的封头模块的方法，所述大型容器包括筒体和所述封头模块，所述方法包括以下步骤：

提供具有一个环形开口的封头，所述封头由多个瓣片构成；

提供多个筒体板；

依次将每一个筒体板连接到所述封头的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板的相对的侧面相接而形成一个封头筒体环，所述封头筒体环适于与所述筒体的一端相接。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

形成封头筒体环的步骤中，在“依次将每一个筒体板连接到所述封头的环形开口的端面上”之前，使得封头的环形开口的端面与封头的理论相贯线一致。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

在“依次将每一个筒体板连接到所述封头的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板的相对的侧面相接而形成一个封头筒体环”中，基于封头的环形开口处瓣片的错变量，调整相邻筒体板之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整筒体板在所述封头的环形开口的端面上的位置。

4.根据权利要求2所述的方法，其中：

通过切割打磨封头的环形开口的开口端使得封头的环形开口的端面与封头的理论相贯线一致。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中：

所述封头模块由钢板制成，且通过焊接，将所述瓣片组装在一起，将所述筒体板连接到所述封头的环形开口的端面上，以及将相邻筒体板的相对的侧面连接在一起。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

所述封头模块为核电站中使用的钢制安全壳的底封头模块或顶封头模块。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中：

所述环形开口的直径大于8m。

8.一种制造用于大型容器的封头模块的方法，所述封头模块包括封头以及与封头形成为一体的封头筒体环，所述大型容器包括筒体和所述封头模块，所述方法包括以下步骤：

提供所述封头筒体环，所述封头筒体环适于与所述筒体的一端相接；

使得所述封头筒体环的一端的端面与所述封头的理论相贯线一致；

基于所述封头筒体环的一端的所述端面拼装多个瓣片以形成所述封头。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

通过切割打磨封头筒体环的一端使得所述封头筒体环的一端的端面与第二封头的理论相贯线一致。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中：

所述封头模块由钢板制成，且通过焊接，将所述瓣片组装在一起，以及将所述瓣片与所述封头筒体环连接在一起。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：

所述封头模块为核电站中使用的钢制安全壳的顶封头模块。

12.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述环形开口的直径大于8m。

13.一种制造大型容器的方法，所述大型容器包括第一封头模块和筒体，所述方法包括以下步骤：

在第一现场提供一个具有环形开口的第一封头，所述第一封头由多个第一瓣片构成；

在所述第一现场在所述第一封头的环形开口上设置第一封头筒体环以形成所述第一封头模块；

在与所述第一现场不同的第二现场基于所述第一封头筒体环的尺寸形成所述筒体；

组装所述第一封头模块与所述筒体，所述第一封头模块位于所述筒体的轴向上的一端，

其中，所述第一封头筒体环垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的所述一端垂直于所述轴向的横截面相同。

14.根据权利要求13所述的方法，其中：

设置第一封头筒体环的步骤包括：

使得第一封头的环形开口的端面与第一封头的理论相贯线一致；

提供多个第一筒体板；

依次将每一个第一筒体板连接在所述第一封头的环形开口的端面上，且所有相邻第一筒体板的相对的侧面相接而形成所述第一封头筒体环。

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

在步骤“依次将每一个第一筒体板连接到所述第一封头的环形开口的端面上，且所有相邻第一筒体板的相对的侧面相接而形成所述第一封头筒体环”中，基于第一封头的环形开口处第一瓣片的错变量，调整相邻第一筒体板之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整第一筒体板在所述第一封头的环形开口的端面上的位置。

16.根据权利要求15所述的方法，其中：

通过切割打磨第一封头的环形开口的开口端使得第一封头的环形开口的端面与第一封头的理论相贯线一致。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括步骤：

在与所述第二现场不同的第三现场基于所述筒体轴向上的另一端的尺寸形成第二封头模块；以及

将所述第二封头模块组装到所述筒体的轴向上的另一端。

18.根据权利要求17所述的方法，其中：

形成所述第二封头模块的步骤包括：

在第三现场基于所述筒体轴向上的另一端的尺寸形成第二封头筒体环，所述第二封头筒体环的一端适于与所述筒体的所述另一端连接，所述第二封头筒体环的所述一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的所述另一端垂直于所述轴向的横截面相同；

基于所述第二封头筒体环的尺寸拼接多个第二瓣片以形成第二封头，所述第二封头筒体环连接在第二封头的环形开口上。

19.根据权利要求18所述的方法，其中：

使得所述第二封头筒体环的另一端的端面与第二封头的理论相贯线一致；

基于所述第二封头筒体环的另一端的端面拼装所述第二瓣片以形成所述第二封头。

20.根据权利要求19所述的方法，其中：

通过切割打磨第二封头筒体环的另一端使得所述第二封头筒体环的另一端的端面与第二封头的理论相贯线一致。

21.根据权利要求20所述的方法，其中：

形成所述第二封头模块的步骤包括：

在第三现场提供一个具有环形开口的第二封头，所述第二封头由多个瓣片构成；

在所述第三现场在所述第二封头的环形开口上设置第二封头筒体环以形成第二封头模块，其中，所述第二封头筒体环垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的所述另一端垂直于所述轴向的横截面相同。

22.根据权利要求21所述的方法，其中：

设置第二封头筒体环的步骤包括：

使得第二封头的环形开口的端面与第二封头的理论相贯线一致；

提供多个第二筒体板；

依次将每一个第二筒体板连接在所述第二封头的环形开口的端面上，且所有相邻第二筒体板的相对的侧面相接而形成所述第二封头筒体环。

23.根据权利要求22所述的方法，其中：

在步骤“依次将每一个第二筒体板连接到所述第二封头的环形开口的端面上，且所有相邻第二筒体板的相对的侧面相接而形成所述第二封头筒体环”中，基于第二封头的环形开口处瓣片的错变量，调整相邻第二筒体板之间的间隙，和/或径向向内或径向向外调整第二筒体板在所述第二封头的环形开口的端面上的位置。

24.根据权利要求23所述的方法，其中：

通过切割打磨第二封头的环形开口的开口端使得第二封头的环形开口的端面与第二封头的理论相贯线一致。

25.根据权利要求17-24中任一项所述的方法，其中：

所述筒体为圆筒形形状，且所述第一封头筒体环、第二封头筒体环也为圆筒形形状。

26.根据权利要求25所述的方法，其中：

所述大型容器为核电站中使用的钢制安全壳。

27.根据权利要求26所述的方法，其中：

所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，

n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

28.根据权利要求17-24中任一项所述的方法，其中：

所述环形开口的直径大于8m。

29.根据权利要求13-16、24中任一项所述的方法，其中：

所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，

n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

30.根据权利要求25所述的方法，其中：

所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，

n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

31.根据权利要求26所述的方法，其中：

所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，

n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

32.根据权利要求27所述的方法，其中：

所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，

n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

33.一种用于大型容器的封头模块，所述大型容器具有筒体和所述封头模块，所述封头模块与所述筒体的一端连接，所述封头模块包括：

封头，所述封头由多个瓣片构成，且具有一个环形开口；

封头筒体环，所述封头筒体环的一端与所述环形开口连接，所述封头筒体环的另一端适于与所述筒体的一端连接，

其中，所述封头筒体环包括多个筒体板，每一个筒体板连接在所述封头的环形开口的端面上，且所有相邻筒体板的相对的侧面相接。

34.根据权利要求33所述的封头模块，其中：

所述环形开口的直径大于8m。

35.一种大型容器，包括：

第一封头模块；

筒体，所述第一封头模块连接在所述筒体的轴向上的一端，

其中：

所述第一封头模块包括：具有一个环形开口的第一封头，所述第一封头由多个瓣片构成；第一封头筒体环，所述第一封头筒体环的一端与所述第一封头的环形开口连接，所述第一封头筒体环的另一端与所述筒体的一端连接，其中，所述第一封头筒体环包括多个第一筒体板，第一筒体板依次连接在所述第一封头的环形开口的端面上，所有相邻第一筒体板的相对的侧面相接，且

所述第一封头筒体环的另一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的一端垂直于所述轴向的横截面相同。

36.根据权利要求35所述的大型容器，其中：

所述环形开口的直径大于8m。

37.根据权利要求35所述的大型容器，还包括：

第二封头模块，所述第二封头模块连接在所述筒体的轴向上的另一端，其中：

所述第二封头模块包括：具有一个环形开口的第二封头，所述第二封头由多个瓣片构成；第二封头筒体环，所述第二封头筒体环的一端与所述第二封头的环形开口连接，所述第二封头筒体环的另一端与所述筒体的另一端连接，其中，所述第二封头筒体环包括多个第二筒体板，第二筒体板依次连接在所述第二封头的环形开口的端面上，所有相邻第二筒体板的相对的侧面相接，且

所述第二封头筒体环的另一端垂直于所述轴向的横截面与所述筒体的另一端垂直于所述轴向的横截面相同。

38.根据权利要求37所述的大型容器，其中：

所述大型容器为核电站中使用的钢制安全壳。

39.根据权利要求38所述的大型容器，其中：

所述筒体分为n个中间筒体环，其中，n为满足如下条件的大于1的最小正整数，

n×Q≥W，Q为现场能够单次吊装的最大重量，而W为筒体的重量。

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