封头成形厚度_顾才生
关于压力容器用封头成形质量及成形厚度减薄量的技术要求
关于压力容器用封头成形质量及成形厚度减薄量的技术要求压力容器用封头的成形质量和成形厚度减薄量是保证压力容器安全可靠运行的重要技术要求之一、封头是压力容器的重要组成部分，它起到密封和承受压力的作用。
因此，封头的成形质量及成形厚度减薄量直接关系到压力容器的安全性。
首先，封头的成形质量要求尺寸精度高，形状规整，表面光滑，无内外鼓包、裂纹、气泡等缺陷。
封头为了能够承受压力，必须具有足够的强度和刚度。
成形质量直接影响封头的强度和刚度，在成形过程中必须控制好封头成形过程中的变形，以保证其形状和尺寸的一致性，避免过度变形而导致成形缺陷。
在成形过程中，可以采取合适的成形工艺措施，如采用合理的冷加工技术、控制封头的成形温度等，以保证封头的成形质量。
其次，成形厚度减薄量是指封头在成形过程中发生的厚度减少的现象。
成形厚度减薄量是压力容器用封头成形过程中的一种常见现象，它会直接影响到封头的强度和耐压能力。
因此，在压力容器设计和制造过程中，必须要求合理的成形厚度减薄量，以保证压力容器的安全性和可靠性。
为了达到合理的成形厚度减薄量，需要控制好封头的成形工艺。
首先，要根据压力容器的使用条件和要求，选择合适的封头成形工艺，如冷板成形、热板成形、旋压成形等；其次，要合理控制封头的成形参数，如成形温度、成形压力、成形速度等，以保证成形过程中封头的均匀性和质量；此外，还要注意控制成形厚度减薄量的范围，避免过度减薄而导致封头的强度不足。
对于压力容器用封头的成形质量及成形厚度减薄量，还需要进行相关检测和评定。
可以通过超声波探伤、磁粉探伤等无损检测技术对封头进行质量检测，以保证封头的成形质量；同时，可以对成形后的封头进行厚度测量，以评定成形厚度减薄量是否符合设计要求。
总之，压力容器用封头的成形质量及成形厚度减薄量是保证压力容器安全可靠运行的重要技术要求。
在封头的制造过程中，需要控制好成形工艺，选择合适的成形参数，进行相关检测和评定，以保证封头的质量和厚度减薄量符合设计要求，确保压力容器的安全性和可靠性。
基于封头最小成形厚度的封头名义厚度的设计讨论
摘要 主要讨论 Ｇ ５ ９ ２ １ ≯ ｌ８ ｏｏ中封头最 成形厚度 的确定， 及如何合理的设计． 封头的 麓 义厚度 ， 及在材料厚度 界值 时 晦
投料厚 度的 选取 。 ” － ： 。 。 ｉ ｉ
关键词 封共 最 成彩厚度 名义厚度 ＊ ■
基 于 封 头 最 小 成 形 厚 度 的 封 头 名 义 厚 度 的 设 计 讨 论
孙征 （ 锡 市 石 油 化 工 设 备 有 限 公 司 江 苏 无 无 锡 ２ ４１ １） １ ６
中 图分 类 号 ９ ５ （０ ２ ０ ～ １ ７ ０ １ ０ — ２ Ｘ ２ １ ）２ ０ ３ — ２
一
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ＧＢ １２ ９ — ０１ ／＿５１ ８ ２ ０中封 头 最小 成 形 厚度 的确 定 厚 度 一 致 ， 方 面会 使 我 们 图纸 的重 量更 趋 于 准 确 ： 一方 面投 一 另 Ｇ ／Ｚ １８ ２ Ｌ｛ 力 容 器 封 头 》 ＢＴ ５ ９ — Ｏ Ｏ 压 已于 ２ １ 年 ２月 ｌ １起 料 厚 度也 经 过 了强 度校 核 ． ０１ １３ 是安 全 的 到保证 。 实 施 。该 标 准 规 定 了压 力 容 器 用 封头 的制 造 、 检验 与 验 收 要 求 ， 三 、 材料 厚 度临 界值 时 封头 投料 厚 度 的确定 在 以及 常用 的 封头 形 式 与基 本参 数 。该 标 准 中规 定 ： 封头 最 小成 形 通 常 ， 于 封头 ， 厚增 加 ， 般强 度会 提 高 。 有 时 ， 对 板 一 但 在板 材 厚度 ， 即设 计 要 求 的 成 品 封 头 最小 厚度 ： 头 成 品 最 小 厚 度 ， 厚 度 跨 临界 厚度 时 ． 厚增 加 ， 封 即 板 受压 强度 却 不一 定会 增 加 。 成 品封 头 实测 厚 度 的最 小 值 。应用 该 标 准设 计 封头 ． 注 明封 头 需 下 面举 例 说 明 ．表 ２中 为 ＧＢ １ — ０ ８给 出 的 Ｑ２ ５ ７ ３ ２ｏ ４ Ｒ材料 最小 成 型 厚度 的许 用应 力 ：
成型封头最小厚度的确定
算, 现介绍如下。 1 理论推导
由 GB 150—89《钢制压力容器》〔1〕中式 (621) 与式 (622) 可知, 球壳及凸形封头因开 孔削弱所需补强面积为:
A = d ∆ + 2∆(∆nt - C ) (1 - f r) (1) 假设成型封头名义厚度中用于开孔补强
强。若将 ∆+ C 2作为最小壁厚, 则封头上的开 孔补强有可能不能满足要求, 从而留下安全 隐患。笔者对这种情况作了详细的分析和计
长岭炼油化工设计院 (岳阳 414012) 工程师 高宏坤
关键词 成型 封头 开孔 补强 厚度
分类号 TQ 05013
压力容器设计中, 图样上常需注明成型 封头的最小厚度, 其目的之一是便于制造厂 控制壁厚, 利用名义厚度中的圆整部分作为 加工减薄量。通常是将成型封头的计算壁厚 ∆ 与材料腐蚀裕量 C 2之和作为最小壁厚提供 给制造厂。而实际上, 封头名义厚度中的圆整 部分往往有一部分甚至全部被用作开孔补
若封头上有多个开孔时, 应按式 (6) 分别
对每个开孔计算其 ∆m in, 取最大值作为最小 厚度控制值。
2 应用实例
我 院 曾 设 计 1 台 中 压 容 器, 其 p = 212M Pa, t= 150 ℃, D i= 800 mm , <= 0185, C 2= 210 mm。筒体及封头材料选用 16M nR , 其 〔Ρ〕= 〔Ρ〕t= 170M Pa。 封头是球形封头, 设计 时取与筒体等壁厚, 封头名义厚度 ∆n = 10 mm。 封头中心有一内平齐的的开孔, 接管为
与冲击, 1990, (3) : 35～ 39 3 化工厂机械手册编委员1化工厂机械手册之管路维修,
设备管理. 北京: 化学工业出版社, 19931281～ 317 4 屈维德1机械振动手册1北京: 机械工业出版社, 1995.
2205双相钢复合板厚壁封头成形技术探讨
图 6 封头固溶加热出炉图
图 9 封头固溶加热水冷图
图 7 水冷平台结构示意
( a)
图 8 球形喷头结构示意
3) 固溶水冷: 经固溶加热的封头快速送至水 冷平台后, 立即打开球形的阀门, 对加热封头的复 层内表面进行全方位、全面积的喷水冷却, 以 4~ 5 s中有液态水流下为宜, 水量经过计算确定, 封 头固溶加热水冷情况见图 9。
# 34#
应符合 GB 6654的规定 (要求材料做 - 20 e 的夏 比冲击试验, 满足 - 20 e A KV \ 24 J( 其中一个最 小值 \ 17 J) );
( 3) 复合钢板复层与基层结合面的剪切强度 应 \210M P a;
( 4) 复合钢板界面结合部应按 JB 4733附录 A/ 爆炸不锈钢复合钢板超声波检测方法 0进行超 声检测, 其结果应符合 B1级的规定;
Rm /M P a Rp0. 2 /M P a A 5 /%
620~ 880
\ 450
\ 25
HRC [ 28
( 3) 金相要求 复层材料金相组织为奥氏体和铁素体, 其中 铁素体相占 40% ~ 60% 。 1. 3 复合钢板要求 复合钢板除满足 JB 4733 的规定外, 还应符 合以下规定: ( 1) 复合钢板应逐张取样做性能试验; ( 2) 复合钢板中基层钢板的屈服极限、强度 极限、伸长率应符合 JB 4733中的规定, 冲击功值
LUO D ing- m ing ( Ch ina P etro leum Eng ineering Co. , L td. , Southw est Com pany, Chengdu 610017, Ch ina)
A bstract: A high- pressure liqu id- vapor separator she ll choose 2205+ 16M nR duplex steel clad, thickness o f ellipsoida l head for ( 4+ 80) mm. In the e llipso idal head pressure form ing process, to ensure the head o f 16M nR base m echan ica l propert ies and 2205 c lad co rrosion resistance is d ifficu l.t A fter repeated trial- produce, the duplex stee l clad heavy w all- head form ing techn ica l prob lem s w ere solved effect ively, and it is a successful experience fo r dup lex steel clad heavy w a ll- head. K ey words: duplex stee l clad; e llipso idal head; fo rm ing techno logy
椭圆形封头厚度的设计
由于 ＧＢ／Ｔ２５１９８—２０１０没有给出确定最小 成形厚度 δｍｉｎ的计算方法，我们从 ＧＢ／Ｔ２５１９８— ２０１０规定设计图样应标注最小成形厚度 δｍｉｎ的原 因来分析其计算方法。设计图样上标注封头最小 成形厚度 δｍｉｎ的目的，是为了避免在制造时重复 考虑材料圆整量，即避免材料的浪费，因为在设 计图样上设计得到的名义厚度 δｎ 已经对椭圆形 封头厚度进行了圆整，倘若按照原有标准 《钢 制压力容器用封头》（ＪＢ／Ｔ４７４６—２００２） 中规定 的 “成形封头实测最小厚度不得小于封头名义 厚度 δｎ减去钢材厚度负偏差 Ｃ１”［６］，当初椭圆 形封头的投料厚度 δｔ均要大于名义厚度 δｎ 才能 达到上述这一技术要求，由此造成钢材的浪费。
２ 手算法 （手工计算） 设计椭圆形封头厚度
按照 ＧＢ／Ｔ１５０３—２０１１中提供的设计方法，
可手工计算如下） ＝Ｋ·ｐｃ·Ｄｉ／（２［σ］ｔφ－０５ｐｃ） （１）
第 ５期 ２０１９年 ９月
中 氮 肥 ＭＳｉｚｅｄＮｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＰｒｏｇｒｅｓｓ
Ｎｏ５ Ｓｅｐ．２０１９
椭圆形封头厚度的设计
刘 旭
（四川泸天化弘旭工程建设有限公司，四川 泸州 ６４６３００）
［摘 要］椭圆形封头因受力较好、易加工制造，广泛用于石油化工设备中，是化工设备的重要部件之 一。《压力容器封头》（ＧＢ／Ｔ２５１９８—２０１０） 明确要求化工设备设计图样上应标注 “封头最小成形厚度”， 但本标准并没有给出确定封头最小成形厚度的计算方法，这就造成设计者、制造者以及使用者对椭圆形封 头厚度的理解存在差异。基于计算厚度 δｃ、设计厚度 δｓ、名义厚度 δｎ、最小成形厚度 δｍｉｎ、投料厚度 δｔ的 概念，从设计、制造角度分析椭圆形封头各厚度之间的关系，并遵照 《压力容器》（ＧＢ／Ｔ１５０—２０１１） 的有 关内容，列举椭圆形封头各厚度之手工计算公式；再结合椭圆形封头制造实践，指出如何正确应用 ＳＷ６－ ２０１１软件对椭圆形封头之厚度进行设计计算。
薄壁铝合金封头冲压成形的加工工艺
薄壁铝合金封头冲压成形的加工工艺铝合金封头是石油化工，原子能，食品制药等诸多行业压力容器设备中不可缺少的重要部件，是压力容器上的端盖是压力容器的一个主要承压部件。
铝合金封头的质量直接关系到压力容器的长期可靠安全运行。
文章主要对客户来料加工制作的薄壁铝合金封头，浅谈薄壁铝合金封头的冲压加工工艺过程。
标签：铝合金封头；冲压；垫板现我公司按客户要求来料制作铝合金封头EHA2000mm、数量2个、材质5052、投料板厚5mm、成形后最小板厚4.3mm、直边高度25mm、外周长6315（-3～+6）mm、成形后消应力退火、制造标准GB/T25198-2010[2]。
1 铝合金封头的加工方法冲压：适应大批量生产，需制作相应模具，但成形质量好，材料减薄少，实际成形形状和理论要求形状误差较少，尤其适用封头容器内部需安装其他部件的加工工艺。
2 铝合金封头的加工设备（1）加热设备：电炉，铝合金封头的加热多采用电炉，加热电炉要求保温性能良好，升温降温可控，炉膛内气氛呈弱氧化性，炉膛内各部位温度均匀，而且电炉应定期校核，保证炉膛内各部位实测温差在设计范围内，加热电炉应配置自动控温测温装置和温度记录仪。
（2）压机：双向油压机，按客户要求铝合金封头EHA2000*5（4.3）=2 H=25材质5052由于封头直径大，壁薄，成形时极易产生鼓包和减薄，为保证封头形状和成形后封头最小板厚制作此封头是必须采用垫板，垫板厚度10mm。
如图1所示。
5052材料化学成分和机械性能，如表1所示。
3 加工工艺铝板整形、焊缝打磨、PT[6]+清洗、铝板热处理+垫板抛光、加垫板予冲+成形+清洗、热处理+坡口、研磨坡口+清洗+检验、入库。
根据制作工艺要求此规格铝合金封头要求圆片下料直径2380，通常下料的板材标准宽度只有1500，由于宽度不够，需要下2块料，最后进行拼接（客户焊接）。
在板料焊接后，若铝合金圆片不平整就进行压制，压制时会出现很多不稳定因素，尤其在焊缝角变形位置容易产生材料失稳产生鼓包，所以铝合金圆片有焊接角变形需先把铝合金圆片修整水平。
关于压力容器用封头成形质量及成形厚度减薄量的技术要求
关于压力容器用封头成形质量及成形厚度减薄量的技术要求从本月开始公司为进一步提高产品质量，对筒体的卷制偏差、焊接坡口加工等各方面作出了严格控制，但压力容器用封头属于外协件，其成形偏差及成形厚度减薄量直接影响到产品质量和使用安全。
因此必须进行严格控制与验收。
根据各标准和各封头厂家设备能力特作出如下规定，望各部门及外协单位严格执行。
1、封头有拼缝时，在冲压成形前，除去圆片内表面全部焊缝及外表面直边部和过渡区焊缝余高后再进行加工；在旋压成形前，则焊缝内外表面的余高都要去除。
2、公称直径D N≤1000mm的封头尽量不拼接。
3、在提料时，一般封头采用冲压成形，如采用旋压成形时应特殊提出。
4、冷成形封头的热处理：当加工度的最大纤维伸长率超过5%，同时属于5个条件任意一项时，碳素钢及低合金钢冷成形封头要做热处理。
●计算公式：最大纤维伸长率＝75×δs（r+0.5δs）(%)δs：钢材厚度（mm）r：封头折边部的内半径。
● 5个条件：1）使用介质为极度或高度危害者；2）材料要求进行冲击试验者（可按ASMEVIII-1UCS-66判定）；3）冷成形后钢板厚度大于15.9mm者；4）冷成形后板厚减薄率大于10%者；5）成形温度处于120-48℃范围内者。
●热处理条件：1）退火（SR）时，温度：625℃±25℃保温时间：δs≤25.4mm 60分钟其他一般按60分钟/25.4mm适用材料：碳素钢、低合金钢2）正火（N）时温度：900℃±25℃保温时间：30分钟/25.4mm，但不少于30分钟适用材料：碳素钢、低合金钢注：《容规》管辖范围内的产品按相应规定执行。
5、封头的成形加工方法有热冲压和冷冲压、冷旋压和热旋压等，不同尺寸、不同加工方法有不同的减薄量，只要提供设计厚度（δ+C2）加上封头制造厂的实际减薄量并圆整至钢板标准规格的厚度，即可避免设计、制造二次圆整（δ1+δ2）造成的浪费，从而得到安全经济合理的封头成形厚度，这也是当今国内外同行之所以采用的最小保证厚度（即δ+C2的设计厚度）的原因。
封头人孔利群：封头成型后的最小厚度要求25P解读
封头成型后的最小厚度要求
对于封头的最小厚度要求来说,在无压力容器设备的罐子上面来说,基本上没有多大要求,按照市场上面一般的来就可以,但是对于做压力容器设备用的封头,它的成形最小厚度就有一定要求,我们来看看关于封头成形后的厚度要求有哪些?
1、根据合同定单确定封头的下料厚度,以确保封头的成品最小厚度δmin不小于设计要求的最小成形厚度δmin。
封头成形后,应检测封头的成品厚度。
具体测厚部位与数量,依封头的形状与规格,可由供需双方订货技术协议确定,但封头上面减薄率最大的地方是(封头直边段与圆弧过渡的位置以及直边部位为,而直边段部位厚度检测起来比较方便,所以必须测量,但是圆弧部位的话,一般的测厚仪是测量不到的,必须使用超声波检测仪,所以有条件的可以检测。
2、焊接的封头成形前打磨的拼焊焊缝表面,焊缝在封头成形后也应符合下列全部条件时:
a、焊缝部位实测的最小厚度,应符合上面第一条的规定;
b、焊缝表面不得低于原来板材表面0.5mm。
关于封头厚度这个并没有很明确的要求一定需要达到多少,主要是根据定货双方协商来定。
承压设备封头压制增厚问题的研究
某球形封头与筒体为Ａ类焊缝设计结构，球形 封头钢板投料厚度小于与筒体钢板投料厚度。球形 封头按 ＧＢ／Ｔ ２５１９８－２０１０ 和 ＧＢ／Ｔ １５０． ４－２０１１ 两个标准进行制造、检验与验收。规格 ＳＲ１９２８、毛 坯厚度 ９５ ｍｍ、名义厚度 ８０ ｍｍ、环缝坡口距离中 心 ３２０ ｍｍ；筒体规格 Ｄｎ３８００、毛坯厚度 １３０ ｍｍ、 过搜段长度 ３２０ ｍｍ、坡口外径 ３ ９６２ ｍｍ、坡口厚 度约 ８１ ｍｍ。设计要求环缝内外表面应打磨到与 母材表面平齐、组装时球形封头与筒体环缝外表面 连续平滑，详见图 １０
ＹＵＡＮ Ｃｈｅｎｇ－ｃｈｕｎ
ＣＨａｒｂｉｎ Ｂｏｉｌｅｒ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ， Ｈａｒｂｉｎ１５００４６ ， Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｋｅｙ ａｎｄ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｏｆ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｌｉｐｔｉｃ ｈｅａｄ ｏｆ ｆｏｒｍｅｄ ｈｅａｄ ｏｆ ｎｕｃｌｅａｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｐｒｏｂｉｎｇ ｉｎｔｏ ｏｎ ｒｅｌａｔｅｄ ｈｅａｄ ｒｅｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｔａｎｄａｒｄ ｂｅｉｎｇ ｍａｄｅ， ｂａｓｉｃ ｒｅａｓｏｎ ｂｒｉｎｇ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｈｅａｄ ｂｅｉｎｇ ｆｏｕｎｄ ， ａ ｍｏｒｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ； ｈｅａｄ； ｐｒｅｓｓｉｎｇ； ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ
压力容器封头最小成形厚度的检验确定
般 情 况下 ， 可 以根据压 力容 器计 算软 件程序 来进 行计算 ， 待 数据得 出后 再
与封 头的腐 蚀裕度 相结合 ， 所得 的数据就 是外压情 况下封 头最小成形 厚度 的数 据， 这 种计 算方式 满足 了封 头的使 用时 间以及 干板材 质的 需求 。 在计 算外压 情 况下 封头最 小成形厚 度时 ， 也要 考虑到封 头开 孔补强的 情况 ， 在 这种情 况下 ， 封 头上 需要腾 出相应 的厚度来 进行补 强 ， 在这 种． 情况 下封头最 小成形厚 度就是计 算机程 序计算 出的厚 度 以及 腐蚀裕度 和封 头补 强厚度 之和 。 封头的补 强厚度 可 以按 照 内压情 况 下封头 补强 厚度 的计 算方 式来得 出 。
（ 三） 内外 压 均 受 力情 况 时 封 头 最小 成 形 厚度 的计 算 ・
的要求， 即封头的ｔ４ ＂ 成形厚度应该大于封头名义上的厚度减去钢板厚度负偏
差Ｃ １ 的要求 ， —般 情况 下 ， 封 头成形厚 度 减薄率在 ｌ ２ ％ 到１ 之间 ， 因此 ， 如果 用 设 计 图样 标注厚 度 的钢板压 制压力容 器用 钢封头 将不 能满足标 准规定 的要求 。 只能用 图样标 注厚度 以上 的钢板压 制压力 容器用钢 封头 ， 即毛坯厚度 应大于 图 样 标注厚 度 。 如 上例 选用 ８ ｍｍ的毛 坯钢 板成 形后 的封 头可 满 足 当设计 图样标
（ 二） 外 压 情 况 时封 头 最 小 成 形 厚 度 的计 算
封头 是压力 容器 的组 成部 件之一 ， 是 压力容 器上 的端盖 ， 是压力 容器 的一 个主 要承压 部件 ， 封 头是原 子能 、 石油化 工 、 食 品制药 等行业 压力容 器设备 中不 可或 缺的重 要部件 ， 其 用途 非常广 泛 ， 可以用于 各种容 器设备 ， 如储 罐 、 换热 器 、 塔、 反 应釜 、 锅炉 、 分 离 设备等 。 封头 的分 类方法 较多 ， 依 据封 头的 几何形 状 ， 可 以将 封头 分为 球形 封头 、 椭 圆形 封头 、 碟 形封 头， 球 冠形 封头 、 锥 壳封 头以及 平 盖封 头六 种 ， 其 中球 形封 头 、 椭 圆形封 头 、 碟形 封头 和球 冠型 封头 统称 为凸 形
压力容器封头最小成形厚度检验确定
压力容器封头最小成形厚度的检验确定[摘要]封头是压力容器的一个主要承压部件，也是原子能、石油化工、食品制药等行业压力容器设备中不可或缺的重要部件，封头质量的高低直接影响着压力容器的运行安全效果，本文主要探讨压力容器中封头最小成形厚度的检验和计算。
[关键词]压力容器封头最小成形厚度中图分类号：th49 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）07-0265-01一、引言封头是压力容器的组成部件之一，是压力容器上的端盖，是压力容器的一个主要承压部件，封头是原子能、石油化工、食品制药等行业压力容器设备中不可或缺的重要部件，其用途非常广泛，可以用于各种容器设备，如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉、分离设备等。
封头的分类方法较多，依据封头的几何形状，可以将封头分为球形封头、椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头、锥壳封头以及平盖封头六种，其中球形封头、椭圆形封头、碟形封头和球冠型封头统称为凸形封头；依据封头的焊接方式来分，可以将其分为对焊封头和承插焊封头两种。
封头的材质有碳钢、不锈钢、合金钢、铝、钛、铜、镍及镍合金等。
其工作原理是在设备的压力容器起密封作用，既可以用于罐形压力容器的上下底，也可以用于管道的两端，一般情况下，在封头焊接好之后是不可再拆卸，与封头配套的管件主要有管道、压力容器、法兰盘、弯头、三通、四通等。
封头质量的高低直接影响着压力容器的运行安全效果。
按照《压力容器封头》的相关规定，对于封头要控制好最小的成形厚度，因此，在封头的制作中，要确定好封头的最小成形厚度以及其后去的检验问题。
二、关于压力容器封头最小成形厚度的规定作为压力容器用封头其最小厚度应符合《压力容器封头》的标准以及图样的要求，即封头的最小成形厚度应该大于封头名义上的厚度减去钢板厚度负偏差c1的要求，一般情况下，封头成形厚度减薄率在12%到16%之间，因此，如果用设计图样标注厚度的钢板压制压力容器用钢封头将不能满足标准规定的要求。
封头材料厚度与最小成形厚度的关系
３封 头 与 简 体 的 对 接
封 头 的 材 料 厚 度 与 筒 体 的名 义 厚 度 相 同时 ，
第５ 期
孙兴梅等
封 头 材 料 厚 度 与 最 小 成 形 厚 度 的 关 系
一 ２ ９一
蚀 余 量 ）之 间 的关 系 ，如 果 它 们 之 间 的 差值 不 足 以弥 补 工 艺 减 薄量 ， 建 议提 高名 义 厚度 ，这 样 可 避 免 封 头 的 机 械 加 工 ，保 证 封 头 与 简 体 的 对 接 质 量 ，对 开 孔 而 言 也 起 到 整 体 补 强 的 作 用 。 以 Ｅ ＨＡ８ ０ ０ ×８ （ ７ ． ５ ６ ） 一 Ｑ ２ ４ ５ Ｒ ＧＢ ／ Ｔ ２ ５ １ ９ ８ — ２ ０ １ ０ 设 计 封 头标 记 为例 ，如 果封头 材料 厚度 是８ ｍｍ， 按 照１ ０ ％ 的成 形 减 薄 量 计 算 ，最 小 成 形 厚 度 是 ７ ． ２
作者简介 ：孙兴梅 （ １ ９ ６ ５ 一）女， 河北河间人，石油大学本Ｎ ｇ Ｆ ＿ ， ｌ ｋ
机械专业毕业，工程师。一直从事压力容器设计工作。
无 论 采 用 何 种 成 形 方 法 ，封 头 成 形 后 都 会 在 顶 部 和 转 角 过 渡 部 位 出现 工 艺 减 薄 （ 见 图１ 中 ６ ａｉ ｒ ｎ ） ，对 丁 ： 椭 圆形 封头 减 薄量 是 封 头材 料厚 度的１ ２ ％． １ ６ ％。
封 头 设 计 标 记 ，其 中 有 加 粗 标 记 的 封 头 笔 者 认 为 应 该 提 高名义 厚度 。
如果提高～ 档 名 义 厚 度 仍 不 能 弥补 工 艺减 薄 量 ，或 在 生产 实 际 中 受材 料 限制 ，封 头 材 料 厚 度 与 名 义 厚度 产 生 了偏 差 ，在 封 头 与 简 体 对 接 时建 议 以外 圆周 长 作 为 基 准 ，这 样 虽 然 牺 牲 了一 点 封 头 容积 ，但 外观 比较 美 观 。 如 果 公 司要 带 料 加 工 封 头 ， 一 定 要 通 知 技 术 部 门相 关 人 员 ，并 与 外 协 厂 沟 通 签 订 封 头 订 货 技 术 协议 ， 以免 发生质 量 问题 争议 。
超厚不锈钢封头的压制成形
超厚不锈钢封头的压制成形陈春雄;许向东;乐永星【摘要】主要介绍了90mm Z2CN19.10(控氮)不锈钢封头热压及热处理的主要过程,通过对这些过程中各项参数的控制,使不锈钢板经两次加热后未产生晶粒粗大和性能下降现象,确保封头母材在成形前和成形后的各项性能指标未发生偏差.【期刊名称】《电站辅机》【年(卷),期】2012(033)002【总页数】4页(P13-16)【关键词】不锈钢;超厚;封头;热压;压制;成形;固溶处理;晶粒粗大【作者】陈春雄;许向东;乐永星【作者单位】上海电气电站设备有限公司电站辅机厂上海200090;上海电气电站设备有限公司电站辅机厂上海200090;上海电气电站设备有限公司电站辅机厂上海200090【正文语种】中文【中图分类】TL353+.151 概述欧洲第三代压水堆（Europe Pressure Reactor）简称EPR，作为世界上具有代表性的新一代核电堆型，是由国际核能公司（NPI）、德国西门子公司（SIEMENS）和法国法玛通公司（FRAMATOME）及法国电力公司（EDF）联合开发设计的，与美国西屋公司开发的AP1000并称第三代核电技术。
国内台山EPR项目的单台装机容量可达1750MW，是目前世界上单台容量最大的核电机组。
台山项目中的安注箱按法国RCC－M2007标准设计、制造，是目前国内核电项目中厚度最大的不锈钢安注箱，设计厚度达到82mm。
该设备为立式容器，见图1所示。
该立式容器由上椭圆封头、下封头组件、筒体、裙座、人孔、吊耳、拉杆以及接管等零部件组成，属于核电站一回路辅助系统中的安全注入系统。
其主要功能为：（1）当一回路系统破裂引起失水事故时，安全注入系统向堆芯注水，用水淹没堆芯进行冷却，防止堆芯熔化；（2）当主蒸汽管道发生破裂时，反应堆冷却剂由于受到过度冷却而收缩，稳压器水位下降，安全注入系统向一回路注入高浓度含硼水，重新建立稳压器水位。
迅速停堆并防止反应堆由于过冷而重返临界状态。
封头专题讲座课件
台高压加氢反应器（淩212348、212349、212350）就是这种结
构。
问题： 下面的结构，在与半球形封头相连接的筒体上削薄可不可以？
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半球形封头与筒体连接结构图
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●注意由于封头形状偏差引起与裙座筒体装配位置的偏移，导致封头环 焊缝至裙座底面距离的超差。
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2 焊缝的无损检测
2.1 封头拼接焊缝须进行100%无损检测（RT或UT），无损检测在
成形后进行。
2.2图样上规定需100%无损检测或焊缝系数规定为1.0的情况，射线 检测Ⅱ级合格；超声检测Ⅰ级合格。
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3 母材试件、焊接试件性能报告 封头的母材试件或/和焊接试件的性能试验结果未被确认之前，
不允许将封头转入下道工序。如试验结果不合格，封头需重新 进行热处理。因此封头热处理后，需抓紧对试件进行解剖、加 工试样和试验工作，以免影响封头的制造进度。
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封头由张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司zhstczhstc33封头投料厚度封头投料厚度整体压制的封头封头坯料的厚度应根据成形工艺条整体压制的封头封头坯料的厚度应根据成形工艺条件考虑工艺减薄量以确保封头成形后的最小厚度不小于件考虑工艺减薄量以确保封头成形后的最小厚度不小于图样上封头的名义厚度减去钢板厚度负偏差图样上封头的名义厚度减去钢板厚度负偏差gb150的规定或不小于图样标注的封头成形后的最小厚度的规定或不小于图样标注的封头成形后的最小厚度gb150
椭圆弧加圆弧型封头最小有效厚度计算公式论证
新型封头内表面经线形成见图1。在平面直 角坐标系xOy中,椭圆的中心位于原点",椭圆的 长半轴与短半轴分别位于！、#轴，椭圆的长半轴 与短半轴之比为2。第一象限中的椭圆弧段与！ 轴、#轴的交点分别为B、％ ,取0$的中点E作 0B的垂线与椭圆弧BA相交于点',作点'的法 线交#轴于点M,以点M为圆心、FM为半径画圆 弧FN与#轴相交于点)$椭圆弧BF和圆弧FN 就构成了椭圆弧加圆弧型封头经线$
大*文献［1］提出的椭圆弧加圆弧型封头（简称新 型封头&既可冲压成形,又可旋压成形,比标椭封 头成形方便*新型封头的力学性能比标椭封头和 标碟封头好,常可跟筒体等厚度投料*
收稿日期：2021-01-26 作者简介：李业勤（1949-）,男，江苏泰州人，研究员级高级工程师，学士，长期从事压力容器研究、设计、制造等工作。E-mail：
表1 室温下Q345R材料封头极限压力有限元计算部分结果
内直径D/mm
内压/MPa
封头类型
壁厚/mm
极限压力/MPa
线弹性分析（转角处）
弹塑性分析
6 400 6 400 6 400 3 200 3 200 3 200 1 600 1 600 1 600 000 000 000
内直பைடு நூலகம்D/mm
600 600 600 1 600 1 600 1 600
standard elliptical head and standard disc head were analyzed and compared. The linear elastic and elastic — plastic finite element analysis ofthe three kinds ofheads shows that the elliptical arc plus arc head can be fed with the same thickness as the cylinder, or the feeding thickness is smaller than the standard elliptical head. It saves material and is convenient for preparing materials. The circumferential compressive stress at the corner ofthe elliptical arc plus arc head is smaller than that of the standard disc head. In order to prevent internal pressure instability, the effective thickness ofthe head should not be less than 0.15% ofthe inner diameter ofthe head. The basis for calculating the minimum effective thickness of elliptical arc plus arc head was demonstrated.
纤维缠绕壳体封头厚度的计算方法
纤维缠绕壳体封头厚度的计算方法
陈林泉;王路仙
【期刊名称】《固体火箭技术》
【年(卷),期】1993(000)002
【摘要】纤维缠绕固体发动机壳体的厚度是不均匀的,壳体的封头形状、纱带宽度及两端开口均影响它的厚度.本文利用纤维叠带几何关系推导了一种计算纤维缠绕壳体封头厚度的公式.使用这一公式计算的壳体封头厚度,经与实测值比较表明,计算精度较高,可供纤维缠绕发动机壳体设计、工艺人员使用.
【总页数】5页(P11-15)
【作者】陈林泉;王路仙
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】V435.22
【相关文献】
1.压力容器封头最小成形厚度计算方法探索
2.封头成形厚度减薄量对封头强度计算的影响
3.基于微分几何纤维缠绕回转壳封头的厚度计算
4.基于封头最小成形厚度的封头名义厚度的设计讨论
5.纤维缠绕壳体封头厚度计算
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通过改造试车成功。投用至今整个系统安全运 行, 说明上述分析是正确的, 改造措施是有效的。
参考文献
11 吴志海等. 制氢装置试 车过程中泄 漏的研 究 ( 一) 下 集 合管外接管的开裂. 压力容器, 2000; 2
#4#
根据 GB150 ) 1998 第 10 章 和各 种 厚度 关系 图:
Ds = D+ C 1 + C2 + $1 ( 厚度第一次设计圆整 值) + C 3 ( 加工减薄量) + $2 ( 厚度第二次制造 圆整值) 。
图1
2 封头设计计算案例 容器 内 径 D i = 4000mm、 计 算 压 力 Pc = 014MPa、设计温 度 t = 50 e 、封头为 标准椭圆形
T his paper based on the analysis of concerned standards at home and abroad and t he ex perience of factories, t ook t he broadly - used norm al - ellipt ical head plate as an exam ple, summarized on t he safe, economic and reasonable forming t hickness of head plate.
5 结语
( 1) 用设计厚度 ( D+ C2 ) 比用名义厚度 ( Dn ) 减钢板负偏差 ( C 1 ) 作为封头成形最小保证 厚度是在满足安全要求的前提下, 既合理也是最经 济的。
( 2) 问题在于设计图样上需明确标注出设计厚
度 ( D+ C 2 ) , 而设计 厚度中 主要是 计算厚 度 D, 因 C2 一般在总图上均有标注, 否则尽管 5容 规6 和 GB150 等法规标准规定包括打磨后的厚度等不 小于设计厚度, 但对制造者来说仍是不可知且无法 操作的。
致谢: 中石化北京院、 兰州院、 北钢院 和通 用所在 本失 效 分析中做了大量 工作。李蓉 蓉、艾 志斌、李 平瑾等 做了 很 多试验和分析, 此稿 成文后经 李平 瑾高工 的审 改, 在此 一 并表示感谢!
作者简介: 吕 运容, 男, 1969 年 生, 工 程 师, 通 讯地 址: 茂名石化公司炼油厂机动处, 邮编: 525011
( 2) 关于开孔补强计算 开孔补强计算中所用为有效厚度 De ( Dn - C1 - C 2 ) , 将设计者取用的圆整量 $1 用掉了, 制造 上若再用设计圆整量 $1 可能造成强度不足。 开孔补强仅是局部的结构计算方法, 最常用的 等面积法也只是经验和保守的, 故有可能在补强面 积中不考虑圆整量, 而以设计厚度 ( D+ C2 ) 为基 础进行补强计算。
制造两次在设计厚度的基础上增加厚度以保证成形 厚度。为此, 曾经 提出 了最 小成 形厚 度的 概念: / 热卷圆筒或凸形封头加工成形后 需保证的厚度, 其值 不小 于设计 厚 度0 。 也 就 是 说设 计 者 应 在 图 纸 上标 注名 义 厚度 和 最小 成 形厚 度 ( 即设 计 厚 度 Dd ) , 这样使得制造单位可根据制造工艺和原设计
压力容器, 1998; ( 3) 51 JIS B8247 ) 1997 5 压力容器用封头6 61 化工装备行业第一期压 力容器设计审批人员考试题
作者简介: 顾才生, 男, 1963 年 生, 助理 工程 师, 促销 科 长。通讯地址: 江苏宜兴 市万石 镇工业 区扬 祥路宜 兴北 海 封头有限公司, 邮编: 214212
如要求封头成形厚度不得小于名义厚度 Dn 减 钢板负偏差 C1, 则投料厚度:
Ds = Dn + C1 + C3 + $2 = 8+ 0+ 115+ 015 = 10mm, 而成形后的最小厚度为 815mm。如采用封 头成形厚度不小于设计厚度 Dd ( 应取 De 值) , 则 投料厚度: Ds = Dd ( De ) + C 3 + $2 = 8m m, 而成
计算厚度 D=
2
[
R]
Kp tª
D -
i
01 5 p
c
=
417 3m m
计算厚度 Dd = D+ C 2= 4173+ 1= 5173m m
考虑标准椭圆封头有效厚度 De 应不小于封头
内径 D i 的 0115% , 有效厚度 De = 0115%D i = 6mm
De > Dd 、C 1 = 0、 C2 = 1、名义厚度 Dn = De +
标 准规 范
封头安全经济合理的成形厚度
T he Safe, E conomic and Reasonable Forming T hickness of Head Plate
宜兴北海封头有限公司 顾才生 江始兵 邓建德 江苏省化工设备制造安装公司 梅燕平 钱金元 孙国荣 约克 ( 无锡) 空调冷冻设备有限公司 杜娟 江苏石油化工学院 巢建伟 常州市锅炉压力容器检验所 陆燕
( 上接第 5 页) 发生与筒体组装的错边量超差而不 得不增加对直边部的削薄处理。有时还会发生因投 料厚度 Ds 的增加, 使厚度跳档造成强度指标 ( Rb 、 Rs ) 和许用应力 [ R] t 的降低而需重新进行强度校 核。
( 6) 封头的成形加工方法有热冲压和冷冲压、 冷旋压和热旋压等, 不同尺寸、不同材料、不同加 工方法有不同的减薄量, 这在专业封头制造厂有详 细的技术数据资料, 只要提供设计厚度 ( D+ C2 ) 加上封头制造厂的实际减薄量并圆整至钢板标准规 格的厚度, 即可 避免设计、制造二次圆整 ( $1 + $2) 造成的浪费, 从而得到安全经济合理 的封头 成形厚度, 这也是当今国外同行之所以采用最小保 证厚度 ( 即 D+ C 2 的设计厚度) 的原因。
形后的最 小厚度为 615mm 、且大于有 效厚度 De 、 更大于设计厚度 Dd 和计算厚度 D。
从以上可看出, 两种不同要求, 使该封头的投 料厚度有 2m m 之差, 而重量相差有 300kg 之多。
3 GB150 及有关封头标准的厚度定义不甚合 理
GB150 及有关封头标准的厚度定义不甚合理, 主要体现在容器和封头成形后的厚度要求上, 对凸 形封头和热卷圆筒的成形厚度要求不得小于名义厚 度减钢板负偏差 ( Dn - C1 ) , 由此可能导致设计和
关键词: 封头 安全经济合理 成形厚度
1 GB150 ) 1998 标准有关厚度的定义
( 1) 计算厚度 D 是按各章公式计算得到的厚度。需要时, 尚应 计入其他载荷所需厚度。 ( 2) 设计厚度 Dd 是计算厚度 D与腐蚀裕量 C2 之和。 ( 3) 名义厚度 Dn 是设计厚度 Dd 加上钢材厚度负偏差C 1 后向上 圆整至钢材标准规格的厚度。即标注在图样上的厚 度。 ( 4) 有效厚度 De 是名义厚度 Dn 减去腐蚀裕量 C2 和钢材厚度负 偏差 C 1 的厚度。 ( 5) 各种厚度的关系如图 1 所示。 ( 6) 投料厚度 Ds ( 即毛坯厚度)
C 1 + C2 = 6+ 0+ 1= 7mm 考虑钢材标准规格厚度作了上浮 1mm 的厚度
第一次设计圆整值 $1 = 1, 故取 Dn = 8mm。 根据专业封头制造厂技术资料 D i = 4000、 Dn
= 8 封头的加工减薄量 C3 = 115mm , 经厚 度第二 次圆整值 $2 = 015。
4 用设计厚度界定封头最小成形厚度符合安 全经济的原则
( 1) 上述已说明封头成形厚度不小于名义厚 度减钢板负偏 ( Dn - C 1 ) 的规定可能导致设计和 制造 两 次在 设 计 厚度 ( Dd ) 的基 础 上 增 加厚 度 ( $1 + $2 ) 造成不必要的浪费及解决的途径。
( 2) 实际上 GB150 ) 89 5标准释义6 早已说明 / 成形封头的最小厚度应能满足强度 ( 即计算厚度 D) 与使用寿命 ( 即腐蚀裕量 C 2) 的要求0, 且是 大多数专家的共识。
( 3) 为了安全经济合理地确定封头成形厚度, 需要压力容器的标准、设计、制造、封头用户、专 业封头制造厂之间的合作并统一对标准的理解。
参考文献
11 质技监局锅发 [ 1999] 154 号 5 压力 容器 安全技 术监 察 规程6
21 GB150) 98 5 钢制压力容器6 和释义 ( 含 1989 版 本) 31 JB4732 ) 95 5 钢制压力容器 ) ) ) 分析设计标准6 41 寿比南. GB150) 1998 5 钢制压力容器6 修订 要点综述.
压 力容器
总第 99 期
( 2) 母材上穿透性的裂纹是由多裂纹源的共同 作用, 由内壁启裂, 沿周向呈锯齿状扩展。
金相观察: 母材上的裂纹, 无论是穿透或未穿 透的微裂纹均呈沿晶扩展。
( 3) 裂纹的断口表面凹凸不平并有台阶特征, 属脆性断裂。电镜还显示, 在一些晶粒的晶面上, 有明显的疲劳辉纹, 局部存在二次裂纹。
( 1) 改变尾管的形状, 由图 1 所示的形状 ( 一 个 90b转弯) , 改为新增加了三个 180b转角。使下
支尾管长度由 1602m m 增至 5432mm, 从而大大增 加了变形补偿能力;
( 2) 与炉管的焊接由角焊缝改为对接焊缝, 一 方面增强了焊接接头的强 度, 另一方 面可对焊缝 100% 射线和渗透检查。同时, 加强施焊过程中的 焊接工艺控制, 确保焊接质量;
的设计圆整量决定是否再加制造减薄量。这种厚度 的定义和标注是目前国际压力容器界的流行方法, 有其合理性, 但在我国现行标准中有以下两个问题 需解决。
( 1) 关于封头标准中直边高度随厚度变化的问 题