关于GB压力容器封头成型热处理试板的探讨

1.前言

GB150提出母材热处理试板和母材需重新热处理的要求。

“改善材料力学性能的热处理，应根据图样要求所制定的热处理工艺进行。母材的热处理试板与容器（或受压元件）同炉热处理。”

“当材料供货与使用的热处理状态一致时，则在整个制造过程中不得破坏供货时的热处理状态，否则应重新进行热处理。”

“凡需经热处理以达到材料力学性能要求的容器，每台均应做母材热处理试板。”

封头热成形过程，对封头母材是一个热加工过程，也可以说相当于热处理的加热过程。

封头热成形时，什么情况下需带母材热处理试板，什么情况下在热成形之后母材需重新热处理以满足供货时的热处理状态，GB150既没有做出具体详细说明，同时在压力容器安全技术规范《固定式压力容器安全技术监察规程》中也无上述规定和要求。因而笔者认为，GB150的上述条款仅是一个指导性的、原则性的规定。在生产实践中，由于认识上的差异，而形成不同的看法，提出不同的要求，也就是可以理解的了。本文就碳钢和低合金钢热成形封头在何种情况下需带母材热处理试板和重新热处理的问题，根据现行法规标准和生产实践，从金属学及热处理原理的角度进行分析和讨论，以求得到一个较为客观、准确的解决办法。

２．分析

对于压力容器用碳钢和低合金钢，钢的临界点和正火加热温度上下限范围列于状态图１中。钢制压力容器封头所用碳钢和低合金钢都属于亚共析钢。一般情况下，其退火温度范围：Ａｃ３＋３０～５０℃；正火温度范围Ａｃ３＋４０～８０℃。

图１中Ａｃ１为加热下临界点、Ａｃ３为亚共析钢加热上临界点、Ａｒ１为冷却下临界点、Ａｒ３为亚共析钢冷却上临界点、ｒ为ｒ相（奥氏体）、α为α相（铁素体）、Ｐ为珠光体、Ａ１为共析点（７２３℃）、Ａ３为αＦｅ←→γＦｅ同素异构转变点。

从图１可以看出，Ａｃ３为碳钢和低合金钢制封头热成形时，在连续加热过程中，αＦｅ全部转变为γＦｅ，得到全部奥氏体的临界点温度。

Ａｒ３为碳钢和低合金钢制封头热成形时，在连续冷却过程中，奥氏体开始转变的临界点温度。

碳钢和低合金钢制封头热成形的加热温度是根据钢的临界点及工艺要求确定的。同时，在防止钢加热时产生过热或过烧情况下，尽量提高加热温度，这样便于提高生产效率。

根据长期生产经验的积累，笔者认为，对于碳钢和低合金钢制封头，在热成形的加热过程中，如果控制加热温度到正火温度范围或略高一点，而热成形终止温度控制在Ａｒ３以上，然后空冷，这样封头的整个热加工过程既满足热成形工艺的要求，又可将封头热成形的加热和冷却过程视为正火处理过程。

３．带母材热处理试板和重新热处理的条件经综合分析，笔者认为：碳钢和低合金钢制封头在热成形过程中，是否需要带母材热处理试板和重新热处理，这应由封头板材的原始供货状态和热成形温度范围的控制所决定。

３．１热轧状态供货的钢材，经热加工之后，一般可在热加工状态下使用。

３．２正火状态使用的钢材，如能控制热成形的加热温度在正火温度范围或略高于正火温度，热成形的终止温度在Ａｒ３以上；或母材热处理试板的力学性能和弯曲性能符合设计文件和相关法规标准要求，可不重新进行正火处理。否则，需重新正火处理。

３．３对于正火＋回火状态的钢材，在热成形过程中如能控制热成形的加热温度满足上述对正火钢材的要求，热加工后仅做回火处理。否则需重新进行正火＋回火处理。

３．４对于调质状态使用的钢材，热成形后一般应进行调质处理，且需带母材热处理试板。对于母材热处理试板，最好在热成形之后的封头上截取。如封头热成形后开孔部位的孔板、封头端部齐边取下的边料等均可作为母材热处理试板，这样更能代表封头热成形过程的实际情况。

４．案例

下面举三个例子加以说明：

例１．有一台压力容器，设计要求采用板厚为１６ｍｍ的１６ＭｎＲ，交货状态为正火状态的材料作为封头坯料。该材料的临界点温度Ａｃ３为８５０℃；Ａｒ３为８２０℃；正火温度为８８０～９４０℃。

该封头经热冲压加工成形，始压温度为９８０℃，终压温度为８５０℃，冷却方式为空冷。由于该封头热成形过程中，终压温度控制在材料的Ａｒ３（８２０℃）以上，因此该正火板封头热成形之后不需要重新进行正火处理，直接使用。实际上，封头在热冲压加工成形过程中进行了一次类似正火过程的热处理，封头板材的原始供货状态并未破坏或改变。

如果该封头热加工过程中终压温度为７９０℃，则因封头终压温度低于材料的Ａｒ３（８２０℃），该封头热成形之后需要重新进行正火热处理，以恢复封头板材的原始供货状态。

例２．有一台压力容器，设计要求采用板厚为１６ｍｍ的２０Ｒ，交货状态为正火状态的材料作为封头坯料。该材料的临界点温度Ａｃ３为８６５℃；Ａｒ３为８３０℃；正火温度为９００～９４０℃。

该封头经热冲压加工成形，始压温度为９７０℃，终压温度为８６０℃，冷却方式为空冷。由于该封头热成形过程中，终压温度控制在材料的Ａｒ３（８３０℃）以上，该封头热冲压成形之后不需要重新进行正火处理而直接使用。

如果该封头的终压温度低于材料的Ａｒ３，即８３０℃，则该封头热冲压成形之后需要重新进行正火热处理，以恢复封头板材的原始供货状态。

例３．有一台压力容器，设计要求采用板厚为１６ｍｍ的１５ＣｒＭｏＲ，交货状态为正火加回火的材料做为封头坯料。该材料的临界点温度Ａｃ３为８９５℃；Ａｒ３为８１０℃；正火温度为９１０～９５０℃；回火温度为６５０～７２０℃。

该封头经热冲压加工成形，始压温度为９５０℃，终压温度为８５０℃，冷却方式为空冷。由于该封头热成形过程中，终压温度控制在材料的Ａｒ３（８１０℃）以上，热加工之后，不需要重新进行正火热处理，而仅做回火热处理即可。

如果该封头热冲压成形过程中，终压温度低于８１０℃，则该封头热成形之后需要重新进行正火

封头制造工艺精心整理

编码：JYL技-01/11 版次：A 修改：1 页码：24/40 封头压制工艺守则 1 主题内容与适用范围本规程规定了受压封头冲压的技术要求和操作方法。并适用于材质为碳钢、低合金钢的翻边、平拆管板、椭圆封头及碟形封头拱形管板的加热压制和修复。 2 引用标准 GB/T25198-2010 《钢制压力容器用封头》 GB/T25198-2010 《锅壳式锅炉受压元件制造技术条件》 3 对操作人员的技术要求 3.1 操作人员应熟悉图样、技术要求及工艺规范。 3.2 操作人员应熟悉所用设备、模具、工具的性能、结构及必要的维修知识,严格遵守操作规程。加热炉和压力机的操作人员须持有操作许可证,方能上岗操作。 3.3 操作人员要认真做好现场管理工作,对工件、模具、工具应具有相应的工位器具,整齐放置在指定地点,防止碰损、锈蚀。 4 设备及工装 4.1 各种油压机、加热炉、送料小车等设备的性能应符合设备说明书中的规定。

4.2 工装模具、工具、量具有成形模、复合模具、脱件装置、支脚、紧固扳手、手锤、大锤、风动砂轮、风铲、钢卷尺、盒尺、钢板尺、弯尺、卡尺、内外卡钳、测温仪等,模具应经检查合格方可使用。量具与仪表应按规定经周期检定合格。 5 对封头毛坯的制作 5.1封头毛坯尺寸（计算公式） P=1.2(PN+δ+2h) 5.2划下料线时,先划十字中心线,再划坯料线及人孔开孔线,人孔之长短轴要与十字中心线重合且长轴必须与钢板轧制方向垂直（轧制方向通常为钢板长度方向）。5.3下料时,封头毛坯外圆可用手工切割，易采用定心切割,推荐采用仿形切割。 5.4 封头毛坯的拼接 5.4.1 封头毛坯应尽量采用整块钢板制成。若需拼接时,允许由两块钢板按GB/T25198-2010标准和GB/T25198-2010标准、施工图样进行。 5.4.2 焊接后，内表面拼接焊缝以及影响成形质量的外表面拼接焊缝,在成形前应将焊缝余高打磨至与母材齐平,铲平长度为离圆坯外边缘300～350mm。编码：JYL技-01/11 版次：A 修改：1 页码：25/40 5.6 当压制有孔封头时，中间开的小孔应光滑平整，锯齿形的气割边缘应修磨光滑，以免压孔翻边时出现开裂现象。 5.7 毛坯必须按〈规定〉进行材质标记移植,标记必须清晰正确。

封头的制造工艺

2.1下料工序根据工艺流转卡，φ1700mm的封头下料尺寸为φ2050mm；通常下料的板材的标准宽度只有1500,2000,2200mm等，为了节省材料，我们大多选用宽度1500mm 的板材进行下料。由于宽度不够，所以通常需要下两块料，最后进行拼接。小的那块拼接板，称为接头。在下料前需要在原板材上切取试样，需要对试样进行，物理性能测试和化学元素含量的测试，因为物理性能决定封头的减薄率，化学元素含量决定焊接质量，0Cr18Ni9中物理性能和化学元素含量见表2-1、表2-2。[2] 并且要符合新容规(固定式压力容器安全技术监察规程)中规定的用于压力容器的材料P≤0.03%，S≤0.02% [3] 表2-1 力学性能数值表力学性能（不小于）硬度值（不大于）规定非比例延伸强度抗拉强度断后伸长率 HBW HRB HV 205 515 40 201 92 210 表2-2 毛坯化学元素含量表（不大于） C Si Mn P S Ni Cr 0.08 0.75 2 0.45 0.03 8-10.5 18-20 2.1.1下料操作下料是封头制作的首道工序，下料下的好不好是一个封头质量最后是否过关的前提。在下料的同时也要考虑到怎么样排列下料才会使用料最省，达到成本最低，并且在切割圆片的时候要考虑下料圆片公差-5～+5mm。盛博封头主要加工的是不锈钢封头和碳钢封头，其切割的工具是不同的，不锈钢切割的时候用的是等离子切割，而碳钢则是用乙炔气割，如果是比较薄的碳

钢也是可以用等离子切割的，而切割圆片的圆规，则是根据要切割的半径调节圆规上的活动扣来确定切割半径。 2.1.2 下料作业标准 (1)根据工艺卡对照实物，确认工艺流转卡（包括公务下达的排料图）的要求，材料规格确认是否与实物一致。 (2)确认板材厚度，材质，以及表面质量是否符合要求。 (3)材料入库检查时，每张钢板应该配有相应的材料质量保证书，这是钢板的检验数据，是钢板合格使用有确实的依据。 (4)根据工艺流转卡（或排料图）选择需要的材料。 (5)根据工艺卡确认下料直径，下料尺寸公差标准为±5，标记中心后画线下料。[1] (6)下料完成后将产品的指令号，单位号，形状，材质，炉批号，用油漆笔移植在同张板表面，如果有半圆，在半圆上也要移植同样内容，最后由检验员确认。 (7)根据工艺卡要求将在圆片压外的一面打上钢印，钢印内容为炉批号和材料牌号，如有特别指示按照要求打钢印，并将钢印内容拓印，以便复查，操作者要在拓印纸上签名。[3] (8)圆片在切割时，如圆片有一定的熔渣和飞溅物，一定要打磨干净彻底，否则在以后圆片搬运过程中相互摩擦容易给钢板表面带来划伤。 (9)圆片四周有缺口时，如果缺口深5mm以上，则以缺口为中心向两端30mm 的范围打磨去除，一定要打磨光滑，缺口在5mm以上且坡口可以去除时，应提交焊接班补焊后打磨，如果坡口无法去除缺口，需要和客户进行联系，商量后解决。 (10)将切割好的圆片表面异物清除后，要按圆片（半圆片）单件号顺序堆放整齐，随工艺卡一起流转到下道工序，由下道工序检验员或班长确认。 2．2 焊接工序 2.2.1 焊接操作我们厂常用的焊接方法有：手工焊、氩弧焊、埋弧焊。

封头制作流程示意

生产流程示意图一、材料验收、入库保存：材料检验员依据“采购单”和钢板质量证明书进行检验。核对钢板质量证明书上的炉批号、材质、规格、数量、标准规范、交货状态、附加要求等是否与实物喷标一致，确认无误后编制公司的入库号，并登记台帐。对于奥氏体型不锈钢卷板，按GB150-2011要求进行复验，并在板头上用记号笔标记“板头”，在排版放样时将板头用于常压封头。低温容器焊条按批进行药皮含水量复验，焊丝不定期的进行成分复验。

切割后，圆片未吊运前进行标记移植，如客户有打钢印要求的也随即打钢印，钢印打好后对其进行拓印，如图所示。二、切割、下料：不锈钢区域与碳钢区域已完全分开，有专门的不锈钢车间6#7#，6#车间为不锈钢材料库、切割、焊接、剪边、抛光和打磨，7#车间为不锈钢成品库和酸洗。

三、焊接：按焊接作业指导书进行施焊。焊接前检查标记移植和下料尺寸是否正确。四、打磨：焊缝正反面打磨至与母材齐平，粗磨后进行抛光处理。打磨前检查标记移植和圆片表面划伤情况，打磨后测量焊缝厚度是否达标。

五、成型一（冲压）：按工艺流转检验卡要求选择正确的模具尺寸，压制前检查标记移植和下料尺寸是否正确，压制后检查最小厚度，封头表面有无鼓包、压痕和拉伤问题。五、成型二（压鼓）：按工艺流转检验卡要求选择正确的模具尺寸，压制前检查标记移植是否正确，整板圆片下料是否与工艺卡一致，压制过程使用样板测量断面形状，压制后测量最小厚度是否符合工艺卡要求。

五、成型三（旋压）：按工艺流转检验卡要求选择正确的模具尺寸，旋压前检查标记移植是否正确，旋压后测量最小厚度和断面形状是否符合工艺卡要求。六、热处理：按工艺流转检验卡要求进行对应热处理，热电偶数量和位置按工艺卡执行，如无特殊要求则至少需要在炉膛上中下的封头上设测温点。热处理结束后需测量封头有无失圆情况。

封头计算方法

封头介绍及相关计算椭圆封头又名为椭圆形封头、椭圆封头即为由旋转椭圆球面和圆筒形直段两部分组成的封头。其作用： 1、管道到头了，不准备现延伸了，就用封头焊到管子上，做为一个末端来使用。 2、用在压力容器上，上下各有一个封头，中间是一个直管段，做为压力容器的罐子用旋转椭圆球面母线的长、短轴之比为2.0的椭圆形封头，习惯上称为标准椭圆形封头。椭圆封头的力学性能仅次于半球封头，但优于碟形封头。由于椭圆封头的深度介于半球形和碟形封头之间，对冲压设备及模具的要求、制造难度亦介于两者之间，即比半球封头容易，比碟形封头困难。近年来由于采用旋压制造工艺，为制造大直径椭圆形封头带来了方便。椭圆封头因综合性能较好，被广泛用于中低压容器。直边段的作用是避免封头和筒体的连接焊缝处出现经向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀，且椭圆形封头深度较半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中、低压容器中应用较多的封头之一。根据应力分析，承受内压的标准椭圆形封头在过渡转角区存在着较高的周向压应力，这样内压椭圆形封头虽然满足强度要求，但仍有可能发生周向皱褶而导致局部屈曲失效GB150规定标准椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内直径的0.15%，非标准椭圆形封头的有效厚度应不小于0.30% 封头厂对于椭圆形封头体积计算举例封头厂，举例如下： abc V π3 4=椭圆，标准椭圆封头：a=D/2，b=D/2，c=D/4，所以V 标椭封头＝（1/12）×3.14×D^3×1/2+直边体积=（1/24）×3.14×D^3+直边体积，例如DN1000标准椭圆封头，直边高度25，体积0.151立方米。（封头厂椭圆封头）

封头的一般拼接加工成型过程

封头的总体生产工艺过程（工艺过程）：原材料入库→原材料复检→预处理→划线及标记→下料→边缘加工→开破口→拼接→修平焊缝→热冲压成型→修正并去除氧化皮→热处理→无损探伤封头制造的准备：包括如钢板的检测和保存，钢板的预处理方法和工艺；展开计算、划线，切割加工等，封头的拼接设计；钢板的检测和保存：外观检验、几何尺寸检验、理化检验和钢板的超声波探伤，其中超声波探伤结果按ZBJ74003-88《压力容器用钢板超声波探伤》规定的质量分级，应不低于Ⅲ级。钢板的处理方法和工艺原材料净化: 原材料在轧制以后以及运输和库存期间，表面常产生铁锈和氧化皮，粘上油污和泥土。经过划线、切割成型、焊接等工序后，工件表面会粘上铁渣，产生伤痕，焊缝及近缝区会产生氧化膜。这些污物的存在，讲影响设备制造质量，所以必须净化。在设备制造中净化主要有以下目的：（1）清除焊缝两边缘的油污和铁锈物，以保证焊接质量。（2）为下道工序做准备，即是下道工序的工艺要求。（3）保持设备的耐腐蚀性。常用的净化方法有：手工净化、机械净化、化学净化和火焰净化四种。封头原坯料采用机械净化中的喷砂机除锈。喷砂是大面积去除铁锈和氧化膜的先进方法。它是利用高速喷出的压缩空气流带出来的高速运动的砂粒冲击工件表面而打落铁锈和氧化膜的方法。矫形：设备制造所用的钢板、型钢、钢管等，在运输和存放过程中，会产生弯曲波浪变形或者扭曲变形。这些直接影响了划线切割弯卷和装配等工序的尺寸精度，从而影响了设备的制造质量，有可能造成误差超差而成为废品，所以当材料的变形超过允许范围时必须进行矫正处理。常用的矫形方法有手工矫形，机械矫形，火焰加热矫形。

制作工艺---封头

封头制作工艺 Q/LJZG G0003/05-2005 1．总则 1.1本工艺适用于碳素钢、低合金钢及不锈钢制椭圆形封头的拉伸成型，其他形式的封头也可参照执行。 1.2本工艺是与产品工艺文件配合使用的通用规定，若与产品工艺文件有相抵触或产品工艺文件有特殊要求时，以工艺文件为准。 2．拉伸模与润滑 2.1根据产品名细表中指定的工装号选用胎模。 2.2使用的拉伸模应完好，上模排气孔不得堵死，经验证合格后方可使用。 2.3上下模及压紧环分别用螺柱和附具固定在冲头和压力机底座上，调整圆周方向间隙均匀，其差值≤1mm。 2.4每拉伸一个封头前，应检查胎模是否有松动和偏移，以及其他缺陷，确认完后，方可继续使用。 2.5每个封头拉伸和压制前，必须清除胎模工件面上的氧化皮，熔渣等杂物，并给拉环均匀的涂刷润滑剂．冷拉伸封头时，上下模和压边圈工作面，毛坯周边的上下面，涂刷润滑剂。 2.6润滑剂的配制热拉伸时：石墨粉+机油冷拉伸不锈钢：滑石粉+肥皂+机油

3．毛坯予压 3.1为了避免薄封头拉伸时起皱和鼓包，可先将毛坯第一次予压成拱形。椭圆形封头S／Di=0.6--2％时，压凸R≈O．8-0.9Di。对于直径大而壁薄的封头，可分2-3次压凸，由浅至深的压至规定的R值。 3.2拼接的毛坯料的焊接接头余高须全部打磨至与母材平齐后方可进行压制。当板料拼接时，其最外一条焊缝距板中心距离应小于0．25Di 且最小板宽不得小于300mm。(Di——封头内直径) 3.3拼接的毛坯板料压凸后，需用放大镜严格检查是否有裂纹，当有怀疑时，可作表面探伤检查． 3.4拼接的毛坯板料压凸时，焊接接头处产生裂纹时，应把裂纹清除掉，按工艺要求进行焊补与探伤。 4．加热与拉伸 4.1封头毛坯的加热和终压温度见表4.1 特殊钢种按专用工艺执行，不锈复合钢板按复合层要求进行加热表4.1

压力容器的强度计算].doc

压力容器的强度计算本章重点要讲解内容：（1）理解内压容器设计时主要设计参数（容器内径、设计压力、设计温度、许用应力、焊缝系数等）的意义及其确定原则；（2）掌握五种厚度（计算壁厚、设计壁厚、名义壁厚、有效壁厚、最小壁厚）的概念、相互关系以及计算方法；能熟练地确定腐蚀裕度和钢板负偏差；（3）掌握内压圆筒的厚度设计；（4）掌握椭圆封头、锥形封头、半球形封头以及平板封头厚度的计算。（5）熟悉内压容器强度校核的思路和过程。第一节设计参数的确定 1、我国压力容器标准与适用范围我国现执行GB150－98 “钢制压力容器”国家标准。该标准为规则设计，采用弹性失效准则和稳定失效准则，应用解析法进行应力计算，比较简便。 JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》，其允许采用高的设计强度，相同设计条件下，厚度可以相应地减少，重量减轻。其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则，计算比较复杂，和美国的ASME标准思路相似。 2、容器直径（diameter of vessel）考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器筒体和封头的直径都有规定。对于用钢板卷制的筒体，以内径作为其公称直径。表1 压力容器的公称直径（mm）如果筒体是使用无缝钢管直接截取的，规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径。表2 无缝钢管制作筒体时容器的公称直径（mm）

3、设计压力（design pressure）（1）相关的基本概念（除了特殊注明的，压力均指表压力） ?工作压力P W：在正常的工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。 ①由于最大工作压力是容器顶部的压力，所以对于塔类直立容器，直立进行水压试验的压力和卧置时不同； ②工作压力是根据工艺条件决定的，容器顶部的压力和底部可能不同，许多塔器顶部的压力并不是其实际最高工作压力（the maximum allowable working pressure）。 ③标准中的最大工作压力，最高工作压力和工作压力概念相同。 ?设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。 ①对最大工作压力小于0.1Mpa 的内压容器，设计压力取为0.1Mpa； ②当容器上装有超压泄放装置时，应按“超压泄放装置”的计算方法规定。 ③对于盛装液化气体的装置，在规定的充满系数范围内，设计压力由工作条件下，可能达到的最高金属温度确定。（详细内容，参考GB150-1998，附录B（标准的附录），超压泄放装置。） ?计算压力P C是GB150-1998 新增加的内容，是指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力，当静压力值小于5％的设计压力时，可略去静压力。 ①注意与GB150-1989 对设计压力规定的区别；《钢制压力容器》规定设计压力是指在相应设计温度下，用以确定容器壳壁计算厚度的压力，亦是标注在铭牌上的设计压力，取略高或等于最高工作压力。当容器受静压力值大于5％设计压力时，应取设计压力与液柱静压力之和进行元件的厚度计算。使许多设计人员误将设计压力和液柱静压力之和作为容器的设计压力。 ②一台设备的设计压力只有一个，但受压元件的计算压力在不同部位可能有所变化。 ③计算压力在压力容器总图的技术特性中不出现，只在计算书中出现。 4、设计温度（Design temperature）设计温度是指容器在正常工作情况下，在相应的设计压力下，设定的受压元件的金属温度。主要用于确定受压元件的材料选用、强度计算中材料的力学性能和许用应力，以及热应力计算时设计到的材料物理性能参数。 ●设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度； ●当设计温度在0℃以下时，不得高于元件金属可能达到的最低温度； ●当容器在各部分工作状态下有不同温度时，可分别设定每一部分的设计温度； 5、许用应力(Maximum allowable stress values) 许用应力是以材料的极限应力除以适当的安全系数，在设计温度下的许用应力的大小，直接决定容器的强度，GB150-1998 对钢板、锻件、紧固件均规定了材料的许用应力。表3 钢制压力容器中使用的钢材安全系数

封头制造工艺 (18820)

封头压制工艺守则 1 主题内容与适用范围本规程规定了受压封头冲压的技术要求和操作方法。并适用于材质为碳钢、低合金钢的翻边、平拆管板、椭圆封头及碟形封头拱形管板的加热压制和修复。 2 引用标准 GB/T25198-2010 《钢制压力容器用封头》 GB/T25198-2010 《锅壳式锅炉受压元件制造技术条件》 3 对操作人员的技术要求 3.1 操作人员应熟悉图样、技术要求及工艺规范。 3.2 操作人员应熟悉所用设备、模具、工具的性能、结构及必要的维修知识,严格遵守操作规程。加热炉和压力机的操作人员须持有操作许可证,方能上岗操作。 3.3 操作人员要认真做好现场管理工作,对工件、模具、工具应具有相应的工位器具,整齐放置在指定地点,防止碰损、锈蚀。 4 设备及工装 4.1 各种油压机、加热炉、送料小车等设备的性能应符合设备说明书中的规定。 4.2 工装模具、工具、量具有成形模、复合模具、脱件装置、支脚、紧固扳手、手锤、大锤、风动砂轮、风铲、钢卷尺、盒尺、钢板尺、弯尺、卡尺、内外卡钳、测温仪等,模具应经检查合格方可使用。量具与仪表应按规定经周期检定合格。 5 对封头毛坯的制作 5.1封头毛坯尺寸（计算公式） P=1.2(PN+δ+2h) 5.2划下料线时,先划十字中心线,再划坯料线及人孔开孔线,人孔之长短轴要与十字中心线重合且长轴必须与钢板轧制方向垂直（轧制方向通常为钢板长度方向）。 5.3下料时,封头毛坯外圆可用手工切割，易采用定心切割,推荐采用仿形切割。 5.4 封头毛坯的拼接 5.4.1 封头毛坯应尽量采用整块钢板制成。若需拼接时,允许由两块钢板按GB/T25198-2010标准和GB/T25198-2010标准、施工图样进行。 5.4.2 焊接后，内表面拼接焊缝以及影响成形质量的外表面拼接焊缝,在成形前应将焊缝余高打磨至与母材齐平,铲平长度为离圆坯外边缘300～350mm。

压力容器的强度计算

第11章压力容器的强度计算本章重点要讲解内容：（1）理解内压容器设计时主要设计参数（容器内径、设计压力、设计温度、许用应力、焊缝系数等）的意义及其确定原则；（2）掌握五种厚度（计算壁厚、设计壁厚、名义壁厚、有效壁厚、最小壁厚）的概念、相互关系以及计算方法；能熟练地确定腐蚀裕度和钢板负偏差；（3）掌握内压圆筒的厚度设计；（4）掌握椭圆封头、锥形封头、半球形封头以及平板封头厚度的计算。（5）熟悉内压容器强度校核的思路和过程。第一节设计参数的确定 1、我国压力容器标准与适用范围我国现执行GB150－98 “钢制压力容器”国家标准。该标准为规则设计，采用弹性失效准则和稳定失效准则，应用解析法进行应力计算，比较简便。 JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》，其允许采用高的设计强度，相同设计条件下，厚度可以相应地减少，重量减轻。其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则，计算比较复杂，和美国的ASME标准思路相似。 2、容器直径（diameter of vessel）考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要，容器筒体和封头的直径都有规定。对于用钢板卷制的筒体，以内径作为其公称直径。表1 压力容器的公称直径（mm）如果筒体是使用无缝钢管直接截取的，规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径。表2 无缝钢管制作筒体时容器的公称直径（mm）