锥形封头
封头是锅炉、压力容器的主要受压元件,其结构及形状设计是否合理,影响着锅炉、压力容器的安全。所以有关规范中对各种封头的形状都有限制。
(1)椭球形封头 锅炉、压力容器的凸形封头宜采用椭球形封头,zui好选用标准椭球形(Dn/hn=4)。采用非标准椭球封头时,其长短轴的比值不得大于2.5。
(2)碟形封头 碟形封头即是有折边的球形封头。材质有碳钢(A3、20#、Q235、Q345B、16Mn等)、不锈钢(304、321、304L、316、316L等)、合金钢(15Mo315CrMoV35CrMoV45CrMo)、铝、钛、铜、镍及镍合金等。它存在较大的弯曲应力,而椭球形封头主要是膜应力,因而在工程使用中并不理想。采用碟形封头时,封头过渡区转角半径应不小于封头内直径的10%,且不小于封头厚度的3倍,封头球面部分的内半径应不大于封头的内直径。
(3)无折边球形封头 无折边球形封头与筒体的连接处存在明显的形状突变,会产生较大的附加弯曲应力,因此只应用于直径较小、压力较低的容器。采用无折边球形封头时,封头的球面内半径不应大于筒体内直径。
(4)锥形封头锥形封头的受力情况仅优于平板盖,它只在容器的生产工艺确实需要的情况下才采用。直径较小的半球形封头可整体压制成型,但直径较大的由于其探度较大,整体压制有困难,故需采用数块大小相同的梯形球瓣和顶部中心的一块圆形球面板(球冠)组焊而成。无折边锥形封头的半锥角不得大于30°。半锥角大于30°时,应采用带折边的锥形封头,并要求折边过渡区的转角内半径应不小于圆筒体内直径的10%,且应不小于锥体厚度的3倍。
(5)平板盖 平板盖与其他封头比较,受力情况最差,在相同的受压条件下,平板盖比其他形式的封头厚得多。因此,除锅炉集箱采用合理结构的平板盖外,平板角焊封头一般不宜用于压力容器。需要采用时,应有足够的厚度,并采用全焊透的焊接结构。
椭圆封头的力学性能仅次于半球封头,但优于碟形封头。但由于制造困难,一般除用于压力较高、直径较大的压力容器外,其他容器较少采用。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。
椭圆封头质量控制上遵循一系列的步骤。此步骤为:进料—理化—下料—热锻成型—热处理—检验—精加工—成品检验—标识—成品检验—标识—包装打字—发运。
封头的保养
1. 水压试验用水氯离子含量不得大于 25mg/L ,试验后要及时吹干。
2. 不锈钢酸洗不能用盐酸等还原酸
。3. 严格遵守《容规》规定的介质相容性
4. 封头与筒体组焊后,要及时清理焊缝、热影响区及周围的焊渣、 飞溅、污染物,并进行 PT 检查和表面酸洗。
5. 防止不锈钢封头表面的磕碰划伤。
6. 防止与碳素钢直接接触,避免铁离子污染。
7. 不在露天存放,防雨淋。
8. 避免强制组焊。结构设计要防止拘束应力过大。
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