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封头是石油化工、原子能到食品制药诸多行业压力容器设备中不可缺少的重要部件!封头是压力容器上的端盖,是压力容器的一个主要承压部件!所起的作用是密封作用!一是做成了罐形压力容器的上下底,二是管道到头了,不准备再向前延伸了,那就用一个封头在把管子用焊接的形式密封住!和封头的作用差不多的的产品有盲板和管帽,不过那两种产品是可以拆卸的!而封头焊好了之后是不可以再拆卸的!与之配套的管件有压力容器、管道、法兰盘、弯头、三通、四通等产品!
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封头的品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行。材料分析容器内径Di=4000mm、计算压力Pc=0!4MPa、设计温度t=50℃、封头为标准椭圆形封头、材料为16MnR(设计温度才材料许用应力为170MPa)、钢材负偏差不大于0.25mm且不超过名义厚度的6%、腐蚀裕量C2=1mm、封头拼焊的焊接接头系数?=1。求椭圆封头的计算厚度、设计厚度和名义厚度!KpDi计算厚度δ=----------------=73mm2[σ]tΦ-0!
这种厚度的定义和标注是截止2013年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!产地GB150-1998厚度的定义、计算厚度δ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.设计厚度δd是计算厚度δ与腐蚀裕量C2之和。名义厚度δn是设计厚度δd加上钢材厚度负偏差C1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。有效厚度δe是名义厚度δn减去腐蚀裕量C2和钢材厚度负偏差C1的厚度各种厚度的关系投料厚度(即毛坯厚度)根据GB150---1998和各种厚度关系图:δs=δ+C1+C2+Δ1(厚度滴一次设计圆整值)+C3(加工减薄量)+(厚度第二次制造圆整值)基本要求编辑我国现有的封头标准,是按结构型式(椭圆形、碟形、锥形)、成形方式(冲压、旋压)的不同,而分别制订的,这不仅造成不同标准封头质量要求不完全一致的不合理现象,同时也给标准封头的选用、标准的修订带来某些困难.
滴以往的封头标准都是仅与GB150《钢制压力容器》配套的,即只考虑了按规则设计的封头的制造、检验与验收要求,而我国早在1995年就完成GB150与JB4732了压力容器基础标准的双轨制(与《钢制压力容器分析设计标准》),缺少与分析设计相配套的封头标准,不能不说是我国压力容器标准化工作的一大缺憾。第二,GB150属强制性标准,而根据GB150编制并与之配套的封头标准却是指导(推荐)性的,这显然是不合理的,也难以保证封头这一重要受压元件的质量!
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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.其作用就是管道到头了,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!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.
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厚度定义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,对凸形封头和热卷筒的成形厚度要求不得小于名义厚度减钢板负偏差(δn-C1),由此可能导致设计和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"!也就是说设计者应在图纸上标注名义厚度和小成形厚度(即设计厚度δd),这样使得制造单位可根据制造工艺和原设计的设计圆整量决定是否再加制造减薄量.
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我们使用的椭圆封头时间长了会出现很多问题的,我们首先想的可能是材料的问题:一般封头使用*多的材料是不锈钢和碳钢两种,铜,铝这类型较少,我们就看看不锈钢这种,而常用*多的是304和201不锈钢,但是201这种材质,其元素的抗压,延伸性能较差,用在冲压拉伸较深的产品中,容易出现裂纹,所以一般厂家不会使用这种原材料,而选用304,但是304偶尔也会出现裂纹,特别是一些直径较大的型号,直边段受应力旋制挤压的状态下,容易产生裂纹;遇到这样的情况,只需要将裂纹的地方焊接处理即可,并不会影响使用。所以,遇到了封头出现裂纹的情况,不要惊慌,20先确认下封头材质是否合格,其次跟厂家沟通,该如何处理的更好。
20202020封头焊接过程中产生的裂纹一般是热裂纹,热裂纹又分为结晶裂纹、液化裂纹、和多边化裂纹,产生的原因主要是焊接过程中母材中的杂质(硫化物)产生偏析,和易于产生低容共晶的物质(Ni),形成了低熔共晶,在拉伸应力的作用下就产生了微裂纹,对于高温产生的热裂纹,会在焊接应力的作用下,以及受到结构、工作介质、环境温度的影响,扩展为宏观裂纹,所以在工作一段时间后就产生了裂纹。
20202020处理裂纹时应先将裂纹去除掉,可以用无损检测(渗透检测)确认裂纹完全消除,然后采用小热出入的焊接工艺,严格控制焊接线能量,和层间温度,必要时可采用水冷,以避免产生晶间腐蚀,施焊过程中尽量多层多道焊,*后再进行一次射线检测,确认无裂纹。