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封頭標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)布時(shí)間：
2025-02-07
奧春封頭
封頭標(biāo)準(zhǔn)： 壓力容器用封頭標(biāo)準(zhǔn)： 封頭是壓力容器重要的受壓元件，其質(zhì)量直接關(guān)系到壓力容器的安全性。自60年代開始， 我國(guó)陸續(xù)制定了一些封頭標(biāo)準(zhǔn)，有的業(yè)已經(jīng)過(guò)修訂，如按結(jié)構(gòu)型式分類的 IB576-64《碟形 封頭》、JB/T4737-95《橢圓封頭》、JB/T4738-95《90° 折邊錐形封頭》、JB/T4739-95 《60° 折邊錐形封頭》和按成形方式分類的 JB/T4729-94《旋壓封頭》。 這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我國(guó)壓力容器用封頭的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收，都起到過(guò)十分重要的作用， 但也存在著分類方法不統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容相互不協(xié)調(diào)等問(wèn)題。:1999年5月~2000年9月，根據(jù) 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（容標(biāo)委）標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃要求，容標(biāo)委制造分會(huì)組織合 肥通用機(jī)械研究所、岳陽(yáng)石油化工總廠機(jī)械廠、齊魯石油化工公司機(jī)械廠、宜興北海封頭 有限公司等單位共同制訂了取代上述封頭標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一的壓力容器用封頭標(biāo)準(zhǔn)，這就是 JB4746《鋼制壓力容器用封頭》。 B 編制思路 如上所述，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。其次，以往的封頭標(biāo) 準(zhǔn)都是僅與 JB150《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年就完成JB150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。再次，JB150屬?gòu)?qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，而根據(jù)JB150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。因此，本標(biāo)準(zhǔn)編制時(shí)主要遵循如下思路： （1）將不同結(jié)構(gòu)型式、不同制造方法的封頭同時(shí)納入本標(biāo)準(zhǔn)，并提出統(tǒng)一的制造、檢驗(yàn)與 驗(yàn)收要求，這對(duì)全面提高各種封頭的質(zhì)量是必要的。 （2）本標(biāo)準(zhǔn)既包容了按規(guī)則設(shè)計(jì)（與JB150配套）的封頭，也包容了按分析設(shè)計(jì)（與 JB4732配套）的封頭，在我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼制壓力容器用封頭的統(tǒng)一質(zhì)量要求。 （3）將本標(biāo)準(zhǔn)的正文（主要是封頭的制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收要求）作為強(qiáng)制性條文，而將本標(biāo) 準(zhǔn)的附錄（主要是各類型封頭的尺寸、內(nèi)表面積、容積、質(zhì)量等）作為指導(dǎo)性內(nèi)容，這既 有利于對(duì)影響產(chǎn)品使用安全的各種質(zhì)量要素統(tǒng)一要求，也給標(biāo)準(zhǔn)使用者對(duì)不影響安全的各 類因素有選擇的空間，使他們根據(jù)實(shí)際需要，既可按本標(biāo)準(zhǔn)選取，也可按相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ，自行設(shè)計(jì)計(jì)算。 3.本次修訂內(nèi)容要點(diǎn) 3.1標(biāo)準(zhǔn)名稱 圍繞是否包括有色金屬制壓力容器用封頭內(nèi)容，即本標(biāo)準(zhǔn)是命名為"鋼制壓力容器用封頭" 還是"壓力容器用封頭"，本標(biāo)準(zhǔn)修訂之初行業(yè)上曾有不同看法。日本 《壓力容器用封頭》 JIS B 8247同時(shí)包括鋼制及有色金屬制壓力容器用封頭內(nèi)容;ASME規(guī)范雖無(wú)專門的封頭標(biāo) 準(zhǔn)，但其壓力容器標(biāo) 準(zhǔn)也同時(shí)適用于鋼制及有色金屬制壓力容器;我國(guó)的《壓力容器安全 技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》也包括關(guān)于有色金屬制壓力容器的規(guī)定?？紤]到本標(biāo)準(zhǔn)為GB150的配套零部 件標(biāo)準(zhǔn)，并且我國(guó)的"鋁制壓力容器"、"鈦制壓力容器"等標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中，因此本標(biāo)準(zhǔn)的 名稱最終確定為"鋼制壓力容器用封頭"，即不包括鋁、鈦等有色金屬制壓力容器用封頭。 3.2適用的成形方式范圍 在成形方式方面，本標(biāo)準(zhǔn)適用于整板成形和先拼板后成形的封頭。成形方法包括冷沖壓、 熱沖壓、冷旋壓、熱旋壓、冷卷、熱卷等六種。 本標(biāo)準(zhǔn)不包括先分瓣（瓣片與頂圓板）成形后組焊的封頭，這是因?yàn)閷?duì)瓣片與頂圓板的形 狀與尺寸難以提出統(tǒng)一的質(zhì)量要求，因而交由供需雙方協(xié)商解決。 不銹鋼封頭標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)611 規(guī)格:不限 材質(zhì)：304、304L、321、316、316L、310S、00Cr18Ni5Mo3Si2 (UNS S31500) (3RE60) 、630、 00Cr22Ni5Mo3N (UNS S31803/S32205) (SAF2205) 、00Cr25Ni7Mo4N (UNS S32750) (SAF2507)304、1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、雙相鋼、抗菌鋼等材質(zhì)。 常用標(biāo)準(zhǔn)：JB/T4746-2002,JB/T1619-2002,GB16749-1997 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):JB/T4746-2002 JB4730-94 應(yīng)用范圍：石油、電子、化工、醫(yī)藥、輕紡、食品、機(jī)械、建筑、核電、航空航天、軍工等行業(yè)。 殼體材料：碳鋼、不銹鋼、合金鋼 適用介質(zhì)：氣體、液體、蒸汽 價(jià)格：電議 包裝方式:木箱防震膜包裝或者其它 壓制方法:模壓/旋壓 壓制設(shè)備:壓鼓機(jī)、旋壓機(jī) 、液壓機(jī) 質(zhì)量控制：進(jìn)料—理化—下料—熱鍛成型—熱處理—檢驗(yàn)—金加工—成品檢驗(yàn)—標(biāo)識(shí)—成品檢驗(yàn)—標(biāo)識(shí)—包裝打字—發(fā)運(yùn)又名為橢圓型封頭、橢圓封頭,就是由旋轉(zhuǎn)橢圓球面和圓筒形直段兩部分組成的封頭。旋轉(zhuǎn)橢圓球面母線的長(zhǎng)、短軸之比為2.0的橢圓形封頭，習(xí)慣上稱為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。橢圓形封頭的力學(xué)性能僅次于半球形封頭，但優(yōu)于碟形封頭。由于橢圓形封頭的深度介于半球形和碟形封頭之間，對(duì)沖壓設(shè)備及模具的要求、制造難度亦介于兩者之間，即比半球形封頭容易，比碟形封頭困難。橢圓形封頭因綜合性能較好，被廣泛用于中低壓容器。近年來(lái)由于采用旋壓制遣工藝，為制造大直徑橢圓形封頭帶來(lái)了方便。 相關(guān)產(chǎn)品:橢圓封頭,碟型封頭,碟形封頭,蝶形封頭,平底封頭,淺型封頭,錐形封頭,管帽封頭,各種大小頭旋邊,膨脹節(jié),不銹鋼大小頭旋邊,,桶體旋邊,半球型旋邊封頭等。 封頭的用途： ● 封頭是石油化工、原子能到食品制藥諸多行業(yè)壓力容器設(shè)備中不可缺少的重要部件。 ● 封頭是壓力容器上的端蓋，是壓力容器的一個(gè)主要承壓部件。 ● 封頭的品質(zhì)直接關(guān)系到壓力容器的長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。 封頭品質(zhì)的重要性： 封頭形狀的重要性： 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB150對(duì)封頭形狀和必要板厚的關(guān)系 封頭的斷面形狀 封頭中央部的曲率 設(shè)計(jì)上必要的封頭板厚 筒體的板厚為20mm時(shí)的封頭設(shè)計(jì)板厚 半球形（HH) R=D*0.5 筒體板的板厚的 1/2 10mm 2:1 楕圓形（EH) R=D*0.9（近似値） 和筒體板的板厚相同 20mm 10% 碟 型 封頭（DHB) R=D 筒體板的板厚*1.54 31mm 平 蓋（平板） R= 無(wú)限大 筒體板的板厚的8倍 160mm 封頭形狀的要求： JB/T4746 封頭標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： ● 封頭必須用全樣板檢查形狀。 ● 形狀公差：外凸不大于1.25%Di，內(nèi)凹不大于0.625%Di。 ● 過(guò)渡段內(nèi)半徑不得小于圖樣規(guī)定值。 ● 球面體：曲率大小影響封頭厚度 ● 過(guò)渡段：降低球面與筒體連接的峰值應(yīng)力 ● 直邊：避免過(guò)渡段峰值應(yīng)力與筒體組對(duì)的焊接應(yīng)力疊加 封頭形狀的要求： 分類 加工方法 封頭的加工范圍 冷加工 冷沖壓 厚度：2 ～ 24mm;直徑： Φ 108 ～ Φ 3200mm 冷旋壓 厚度： ～ 24mm;直徑： Φ 750 ～ Φ 8800mm 分瓣工法 厚度： ～ 32mm; 膨脹工法 封頭計(jì)劃實(shí)施中 熱加工 熱沖壓 厚度： ～ 250mm;直徑： ～ Φ 3200mm 熱旋壓 厚度： ～ 80mm;直徑： Φ 1700 ～ Φ 4200mm 封頭形狀的要求： 冷加工的特點(diǎn) 熱加工的特點(diǎn) 1. 未經(jīng)加熱，不會(huì)發(fā)生材質(zhì)劣化，特別適合不銹鋼封頭加工。 因加熱，會(huì)發(fā)生材質(zhì)劣化，導(dǎo)致不銹鋼封頭耐腐蝕性下降，不適合不銹鋼封頭加工。 2. 未經(jīng)加熱，不會(huì)產(chǎn)生冷卻收縮導(dǎo)致的尺寸變化，形狀規(guī)整，尺寸精確且一致性好 加熱成形，導(dǎo)致模具受熱膨脹和封頭冷卻收縮，尺寸難以控制且一致性差。 3. 未經(jīng)加熱，封頭成形后表面維持原有材料的光潔表面，外觀漂亮。 因加熱，封頭成形后的表面氧化皮嚴(yán)重，且難以去除。 封頭 封頭是容器的一個(gè)部件（如右圖）根據(jù)幾何形狀的不同，可分為球形、橢圓形、碟形、球冠型、錐殼和平蓋等幾種，其中球形 、橢圓形、碟形、球冠型封頭又統(tǒng)稱為凸型封頭。運(yùn)用于各種容器設(shè)備，如儲(chǔ)罐、換熱器、塔、反應(yīng)釜、鍋爐和分離設(shè)備等。 加工范圍： 0°-180°的碳鋼管、不銹鋼管、合金鋼管及型鋼圈的熱煨、冷彎制作。并且可經(jīng)加工一管子多個(gè)彎和空間多彎。加工直徑:∮76mm－∮325mm;加工厚度：3.5mm－30mm. 封頭安全經(jīng)濟(jì)合理的成形保證 GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)厚度的定義 (1) 計(jì)算厚度δ 是按各章公式計(jì)算得到的厚度。需要時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入其他載荷所需厚度。 (2) 設(shè)計(jì)厚度δd 是計(jì)算厚度δ與腐蝕裕量C1之和。 (3) 名義厚度δn 是設(shè)計(jì)厚度δd加上鋼材厚度負(fù)偏差C1后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。即標(biāo)注在圖樣上的厚度。 (4) 有效厚度δe 是名義厚度δn減去腐蝕裕量C2和鋼材厚度負(fù)偏差C1的厚度 (5) 各種厚度的關(guān)系如圖 (6) 投料厚度(即毛坯厚度) 根據(jù)GB150---1998第10章和各種厚度關(guān)系圖: δs=δ +C1+C2+Δ1(厚度第一次設(shè)計(jì)圓整值)+C3(加工減薄量)+(厚度第二次制造圓整值) 封頭設(shè)計(jì)計(jì)算案例 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的厚度第一次設(shè)計(jì)圓整值△1=1，故取δn=8mm。 根據(jù)專業(yè)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，而成形后的最小厚度為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，而成形后的最小厚度為6.5mm、且大于有效厚度δe、更大于設(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。 GB150及有關(guān)封頭標(biāo)準(zhǔn)的厚度定義不甚合理 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)提出了最小成形厚度的概念："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"。也就是說(shuō)設(shè)計(jì)者應(yīng)在圖紙上標(biāo)注名義厚度和最小成形厚度（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)注是目前國(guó)際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。 （二）圍棋術(shù)語(yǔ)： ?。?）定義：圍棋術(shù)語(yǔ)。限制對(duì)方向中腹發(fā)展，將對(duì)方棋子控制在一定范圍內(nèi)的著法。
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