國(guó)內(nèi)封頭的基本要求

　　我國(guó)現(xiàn)有的封頭標(biāo)準(zhǔn)，是按結(jié)構(gòu)型式(橢圓形、碟形、錐形)、成形方式 (沖壓、旋壓)的不同，而分別制訂的，這不僅造成不同標(biāo)準(zhǔn)封頭質(zhì)量要求不完全一致的 不合理現(xiàn)象，同時(shí)也給標(biāo)準(zhǔn)封頭的選用、標(biāo)準(zhǔn)的修訂帶來(lái)某些困難。

　　 、以往的封頭標(biāo) 準(zhǔn)都是僅與 GB150《鋼制壓力容器》配套的，即只考慮了按規(guī)則設(shè)計(jì)的封頭的制造、檢驗(yàn) 與驗(yàn)收要求，而我國(guó)早在1995年 完成GB150與JB4732了壓力容器基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的雙軌制( 與 《鋼制壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》)，缺少與分析設(shè)計(jì)相配套的封頭標(biāo)準(zhǔn)，不能不說(shuō)是我國(guó) 壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化工作的一大缺憾。

　　第二，GB150屬?gòu)?qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，而根據(jù)GB150編制并與之配 套的封頭標(biāo)準(zhǔn)卻是指導(dǎo)(推薦)性的，這顯然是不合理的，也難以保證封頭這一重要受壓元件的質(zhì)量。

　　材料分析

　　容器內(nèi)徑Di=4000mm、計(jì)算壓力Pc=0.4MPa、設(shè)計(jì)溫度t=50℃、封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭、材料為16MnR(設(shè)計(jì)溫度才材料許用應(yīng)力為170MPa)、鋼材負(fù)偏差不大于0.25mm且不超過(guò)名義厚度的6%、腐蝕裕量C2=1mm、封頭拼焊的焊接接頭系數(shù)?=1。求橢圓封頭的計(jì)算厚度、設(shè)計(jì)厚度和名義厚度。

　　KpDi

　　計(jì)算厚度δ=----------------=4.73mm

　　2[σ]tΦ-0.5pc

　　計(jì)算厚度δd=δ + C2=4.73+1=5.73mm

　　考慮標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭有效厚度δe應(yīng)不小于封頭內(nèi)徑Di的0.15%，有效厚度

　　δe=0.15%Di=6mm

　　δe>δd、C1=0、C2=1、名義厚度δn=δe+C1+C2=6+0+1=7mm

　　考慮鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格厚度作了上浮1mm的厚度 次設(shè)計(jì)圓整值△1=1，故取δn=8mm。

　　根據(jù) 封頭制造廠技術(shù)資料Di=4000、δn=8封頭加工減薄量C3=1.5mm，經(jīng)厚度第二次圓整值△2=0.5。

　　如要求封頭成形厚度不得小于名義厚度δn減鋼板負(fù)偏差C1，則投料厚度：

　　δs=δn+C1+C3+△2=8+0+1.5+0.5=10mm，而成形后的 小厚度為8.5mm。如采用封頭成形厚度不小于設(shè)計(jì)厚度δd(應(yīng)取δe值)，則投料厚度：δs=δd(δe)+C3+△2=8mm，而成形后的 小厚度為6.5mm、且大于有效厚度δe、 大于設(shè)計(jì)厚度δd和計(jì)算厚度δ。

　　從以上可看出，兩種不同要求，使該封頭的投料厚度有2mm之差，而重量相差有300kg之多。

　　厚度定義

　　GB150及有關(guān)封頭標(biāo)準(zhǔn)的厚度定義不甚合理，主要體現(xiàn)在容器和封頭成形后的厚度要求上，對(duì)凸形封頭和熱卷筒的成形厚度要求不得小于名義厚度減鋼板負(fù)偏差(δn-C1)，由此可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)和制造兩次在設(shè)計(jì)厚度的基礎(chǔ)上增加厚度以保證成形厚度。為此，曾經(jīng)提出了 小成形厚度的概念："熱卷圓筒或凸形封頭加工成形后需保證的厚度，其值不小于設(shè)計(jì)厚度"。也 是說(shuō)設(shè)計(jì)者應(yīng)在圖紙上標(biāo)注名義厚度和 小成形厚度(即設(shè)計(jì)厚度δd)，這樣使得制造單位可根據(jù)制造工藝和原設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)圓整量決定是否再加制造減薄量。這種厚度的定義和標(biāo)注是截止2013年 壓力容器界的流行方法，有其合理性，但在我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中有以下兩個(gè)問(wèn)題需解決。