封头的问题

关于封头问题的讨论

关于封头问题的讨论

一、新旧封头标准的比较

JB /T 47 4 6- 2 0 02《钢制压力容器用封头》已经使用了几年了，新标准代替了以下标准：

JB 576-1964 碟形封头

JB/T 4729-1994 旋压封头

JB/T 4737-1995 椭圆形封头

JB/T 4738-1995 90°折边锥形封头

JB/T 4739-1995 60°折边锥形封头

但新标准与上述被代替的五项标准相比，主要不同之处是（此为借用标准正文）:

—打破以往按结构型式和制造方法不同分别制定封头标准的格局，第一次将不同结构型式、不同

制造方法的封头同时纳人新标准，提出了统一的制造、检验与验收要求;

—以往各封头标准仅适用于按规则设计的钢制压力容器用封头，新标准既包容了按规则设计的钢

制压力容器用封头，也包容了按分析设计的钢制压力容器用封头;

—新标准增加了封头端部切边交货、直边倾斜度、外圆周长或内直径公差、封头圆度公差及成形封

头厚度减薄等技术要求;新标准提高了封头内表面形状公差和直边部分纵向皱折的质量要求;

—新标准所辖封头的材料、设计计算应分别符合GB 150-1998《钢制压力容器》和JB 4 732-1995

《钢制压力容器一分析设计标准》的有关要求。

以上是标准中提到的不同之处，实际上，新标准与旧标准还有一些不同之处，下面我就新旧标准的另外不同之处作一些讨论：

二、封头的拼接问题

我们在封头的制作过程中免不了要有拼接的。有关封头拼接的规定在几个标准中分别为：一）JB/T 4729-1994 旋压封头中对封头的拼接作了如下规定：

二）在JB/T 4737-1995 椭圆形封头中，对封头的拼接规定为：

5.4 封头由二块或左右对称的三块钢板拼接制成时，其拼接焊缝与封头中心线的距离应小于公称直径的1/4；封头由瓣片和顶圆板拼接成时，焊缝方向中只允许是经向和环向的，焊缝间的距离应不小于封头名义厚度δn的3倍，且不小于100mm。瓣片和顶圆板就用整圆板制造，不得拼接。

5.5 拼接板在成形前，对有碍成形的拼接焊缝余高应打磨至与母材齐平。

三）在标准JB/T4 738-1995 90°折边锥形封头；JB/T4 739-1995 60°折边锥形封头中焊缝拼接的规定为:

5.4 由锥壳采用整体成形的封头，其过渡部分的焊缝余高在成形前应打磨至与母材齐平，成形一般采用冷旋压、热冲压的方法，成形后的封头形状按GB150的有关要求检查。

5.5由成形瓣片拼接焊制成的封头，其拼接焊缝只允许是径向，封头大端内直径的圆度及对

接焊缝的要求按GB150的有关要求检查，其封头小端的拼接焊缝之间的距离应不小于3倍名义厚度δn，且不小于100mm。

四）JB /T 4746- 2002《钢制压力容器用封头》对封头的拼接的规定为：

6.2.1 封头的毛坯厚度应考虑工艺减薄量，以确保封头成形后的实测最小厚度符合6.3.10的规定。

6.2.2 制造中应避免钢板表面的机械损伤。对伤痕的修磨与焊补，根据封头所采用的设计标准，应分别符合GB 150-1998或JB 4732-1995的有关规定。

6.2.3 坡口表面要求

a) 坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷。

b) 标准抗拉强度下限值。σb> 5 40MPa的钢板及Cr- M o低合金钢板经火焰切割的坡口表面，应用砂轮打磨平滑，并应对加工表面进行磁粉或渗透检测。

c) 施焊前，应清除坡口及其母材两侧表面20mm范围内(以离坡口边缘的距离计)的氧化物、油污、熔渣、灰尘、铁粉及其他有害杂质。

6.2.4 拼板的对口错边量b(见图1)不得大于钢材厚度S.的10%，且不大于1.5mm。

拼接复合钢板的对口错边量b(见图2)不大于钢板复层厚度的30%。且不大于1.0mm。

6.2.5 拼焊前的焊接工艺评定，应按JB 4708-2000进行。

焊接工艺评定报告、焊接工艺规程、施焊记录及焊工的识别标志的保存期，根据封头所采用的设计标准，应分别符合GB 150-1998或JB 4732-1995的有关规定。

6.2.6 先拼板后成形的椭圆形、碟形与球冠形封头内表面拼焊焊缝，以及影响成形质量的外表面拼焊焊缝，在成形前应将焊缝余高打磨至与母材齐平。

6.2.7 锥形封头成形前应将过渡部分内外表面的焊缝余高打磨至与母材齐平。

6.2.8 未打磨的焊缝余高，根据封头所采用的设计标准，应分别符合GB 150一1998或JB 4732-1995的有关规定。

从以上几个标准可以可以看出，旧的封头标准都对封头的拼接焊缝作出了规定。而新标准J B /T 47 4 6- 2 0 02《钢制压力容器用封头》对拼接焊缝距离，板宽等，没有作出任何规定。

我现在的问题是，是不是现在对封头的拼接焊缝距离，板宽等不需要规定，无论如何拼接都可以保证质量。

三、关于封头的直边高度

一）JB/T 4729-1994 旋压封头中对封头直边高度作了如下规定：

封头直边按公称直径从小到大有25~50不等，其范围较宽，其直边公差为：

在JB/T 4737-1995 椭圆形封头中，对封头的直边高度封头直边按公称直径从小到大有25~ 50不等，其范围较宽，其直边公差规定为：h2的-3~+5。

二）在标准JB/T 4738-1995 90°折边锥形封头；JB/T 4739-1995 60°折边锥形封头中对封头的直边高度封头直边按公称直径从小到大有25~50不等，其范围较宽，对封头的直边高度公差没有作出规定。

三）JB /T 4746- 2002《钢制压力容器用封头》中对封头的直边的规定为：

6.3.9 椭圆形、碟形与折边锥形封头的直边部分不得存在纵向皱折。封头切边后，用直尺测量椭圆形、碟形与折边锥形封头的直边高度，当封头公称直径DN≤2000时，直边高度h宜为25mm；当封头公称直径DN＞2000时，直边高度h宜为40。直边高度公差为(一5一10)% h.

从以上新旧标准可以看出：新旧标准对直边高度和公差的要求是不一致的，按新标准的解释：

原有的封头标准，是按封头的规格大小(公称直径)及厚度来确定直边高度，并把直边高度分为25mm,40mm,50mm三个档次，这不仅给封头的设计选用带来不便(如封头制造时，由于考虑钢板厚度负偏差，可能使封头厚度大于图样上标注的名义厚度，从而使直边高度跳档)，而且直边高度增加易产生纵向皱折。因此本标准6.3.9规定直边高度仅和公称直径有关，而和封头厚度无关，且取消了50mm这一档次。此外，封头直边高度的大小将影响封头总高度与容积，因而也将影响容器的总长度与容积。所以就合理性而言，直边高度应由图样确定，本标准给出的直边高度仅是推荐性，供设计者选用时参考。

因此，我们实际应用时，图纸上虽然规定了封头直边高度，但实际上压制成形的封头，其直边高度比图纸规定的要高，此时是不是非要将多余的部分割去呢？笔者认为如果实际封头只要其其它项目符合要求，对于直边高度应该不作强调要求，对于高出的部分可通过可通过减少筒体长度，来实现整个容器的高度（或长度）保持不变。这样可节约制造成本。

四、关于封头厚度减薄量问题

封头制造过程，不论是旋压还是热压都存在厚度减薄量的问题，JB /T 4746- 2 0 02对厚度减薄量的规定为：

6.2.1 封头的毛坯厚度应考虑工艺减薄量，以确保封头成形后的实测最小厚度符合6.3.10的规定。

6.3.10 对于按规则设计的封头，成形封头实测的最小厚度不得小于封头名义厚度减去钢板厚度负偏差C1，但当设计图样标注了封头成形后的最小厚度，可按实测的最小厚度不小于图样标注的最小厚度验收。

对于按分析设计的封头，实测的最小厚度不得小于封头设计厚度。

而对名义厚度标准规定为：

封头标记按如下规定:

①②x ③一④⑤

①—按表1规定的封头类型代号;

②—数字，数字为封头公称直径(单位:mm);

③—封头名义厚度(单位:mm);

④—封头材料牌号;

⑤—标准号:JB/T4 746

现在图纸大部分都是按以上标注的。在图纸上一般都没有标最小厚度，有时标注了厚度，但与以上标注的是一致的，基本上都名义厚度。按计算一般封头的厚度是应该比筒体厚度小的（尤其当筒体的焊缝系数取0.85时），但一般设计人员在标注时，图纸上标的是与筒体厚度一致的。标注最小厚度的很少。那么根据标准的规定，制造单位就必须考虑厚度减薄量问题。而厚度减薄量在标准的附录A(资料性附录)封头成形厚度减薄率中给出了：

从表中可以看出封头的减薄量都超过10%以上，这样制造单位进行封头投料时，就必须根据标注的名义厚度再根据此附录计算减薄量来确定实际封头的投料厚度。往往造成封头的投料厚度比筒体厚度大不少。但我们实际制造过程中，压制回来的封头厚度减薄量没有那大，基本上没有超过10%。对于小封头其减薄量更小。这样就造成材料的浪费，而且由于封头压制时，直边部分有增厚现象，使得封头与筒体对接时，两者的厚度差较大，又造成了对接不便，需要修边或修磨等，造成制造成本的增加。

因此，建议在标准应强行规定标注封头的最小厚度，同时，对封头的厚度减薄率，根据现在的技术水平作出调整，以节约封头的制造成本。