(7)封頭

　　壓力容器封頭有半球形、橢球形、錐形、準(zhǔn)球形、平板形等幾種類型。在材料、直徑和壓力負(fù)荷都相同的條件下，前四種類型封頭的壁厚按序增加，而平板形封頭的壁厚還沒有簡單的計算關(guān)系。

　　半球形封頭在各種類型封頭中應(yīng)力分布最好，而且一定的容積所需要的材料最少。但是球形封頭會使筒體產(chǎn)生較大的附加彎曲應(yīng)力，因而只適用于直徑較小、壓力較低的無毒、非易燃介質(zhì)的容器。

　　長短軸之比為2的橢球形封頭與準(zhǔn)球形封頭比較，前者的應(yīng)力分布要好一些；直徑超過1．5 m、壓力負(fù)荷在1 MPa以上，前者的制造也要經(jīng)濟(jì)一些。與凸面形和碟形封頭一樣，橢球形封頭的大小也是由其內(nèi)徑而不是由其外徑來決定。

　　錐形封頭一般是沖壓、而不是滾壓或旋壓制造，其制造費(fèi)用相當(dāng)高。錐形封頭常用于蒸煮或提煉容器，有時用于排除固體或濃稠物料。截頭錐形封頭常用做容器直徑不同的兩部分之間的過渡段。設(shè)計規(guī)范允許在某些情況下，可以應(yīng)用無過渡轉(zhuǎn)向節(jié)的錐形封頭，但這些封頭只能在低溫、低壓條件下使用。

　　標(biāo)準(zhǔn)折邊碟形封頭的碟形凸面半徑應(yīng)該等于或小于封頭折邊的外徑，但凸面和折邊間的過渡轉(zhuǎn)向節(jié)的半徑應(yīng)不小于封頭折邊外徑的6％，而且不小于封頭壁厚的三倍。

　　平板焊接封頭除小型低壓容器密封外，一般壓力容器不宜采用。平板封頭會把嚴(yán)重不連續(xù)的應(yīng)力引入圓柱形殼體，如確需應(yīng)用，殼體和封頭應(yīng)該有足夠的厚度，而且要采用全焊透的焊接結(jié)構(gòu)。

　　三、壓力容器的制造和安裝

　　1．壓力容器制造

　　為了確保壓力容器的制造質(zhì)量，國家規(guī)定凡制造鍋爐、壓力容器的專業(yè)單位，須經(jīng)主管部門和勞動部門的審查、批準(zhǔn)，發(fā)給制造許可證書，無證單位不準(zhǔn)制造承壓設(shè)備。非專業(yè)單位若自制自用壓力容器，須辦理申請、審查和批準(zhǔn)手續(xù)。

　　材料復(fù)驗(yàn)是保證承壓設(shè)備制造質(zhì)量的第一關(guān)，直接關(guān)乎承壓設(shè)備的使用安全和壽命。材料復(fù)驗(yàn)的主要內(nèi)容是：材料必須具有質(zhì)量合格證明書；根據(jù)材料的機(jī)械性能和化學(xué)成分進(jìn)行必要的復(fù)驗(yàn)，以證實(shí)材料的可靠性；復(fù)驗(yàn)程序必須按有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

　　壓力容器制造可以采用栓接、鉚接、鍛冶、澆鑄、釬接等連接方法的一種或多種的組合。雖然過去一些年，管式鍋爐的管座與蒸氣和水的箱體一直采用螺栓連接，但到了目前除法蘭外，螺栓連接已不再廣泛用于壓力容器的結(jié)構(gòu)中。鉚接結(jié)構(gòu)也幾乎成為過去的事情。

　　加工圓柱形殼體，如果其壁厚和直徑的比值較大，滾壓和沖壓難以成型。所以鍛法除鍛造零配件外，也廣泛用于高壓筒體的加工中。

　　澆鑄適用于特殊形狀筒體的加工。根據(jù)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)，鑄鐵有確定的壓力和溫度限制，而鑄鋼沒有這些限制。使用鋅銅合金的釬焊多用于公用設(shè)施小型空氣筒的加工，且限制溫度最高到207．8℃，壁厚最大到2．54 cm。許多非鐵材料采用釬焊。

　　除少數(shù)特殊情況外，幾乎所有的工業(yè)用壓力容器都是焊接結(jié)構(gòu)。焊接工藝有許多種，如釬焊、鍛焊、氣焊、鋁熱劑焊、電弧焊、感應(yīng)電焊、接觸電阻焊、射流焊接等。壓力容器一般采用手工的或自動的，電弧焊或氣焊。對于焊接的工藝要求和操作者的資格，鍋爐和壓力容器規(guī)程都有詳細(xì)的說明。

　　因?yàn)楹附咏宇^往往存在著某些焊接缺陷，如氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、未熔合、咬邊等；存在著組織和性能的不均勻性。因此，焊接接頭的質(zhì)量直接反映了壓力容器的制造質(zhì)量。為提高焊接質(zhì)量，制造廠除嚴(yán)格焊工的培訓(xùn)和考核外，還應(yīng)該保持良好的焊接環(huán)境；按評定合格的焊接工藝施焊；做好焊接的預(yù)熱、后熱及焊后的熱處理工作。

　　2．壓力容器安裝

　　鍋爐和壓力容器的專業(yè)安裝單位須經(jīng)勞動部門審核批準(zhǔn)方可從事承壓設(shè)備的安裝工作。安裝作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范，按安裝規(guī)程的要求施工。安裝過程應(yīng)該對安裝質(zhì)量分段驗(yàn)收和總體驗(yàn)收。驗(yàn)收由使用單位和安裝單位共同進(jìn)行，總體驗(yàn)收應(yīng)有上級主管部門和勞動部門參加。

　　設(shè)計中考慮的安全技術(shù)措施，制造中有關(guān)安全的技術(shù)要求，在安裝時也應(yīng)滿足。此外，支柱、平臺、扶梯等附件的制作和安裝都應(yīng)該符合有關(guān)規(guī)定的要求。安裝中還應(yīng)考慮基礎(chǔ)沉降危險及接管安全的問題。

　　組裝焊件不得用強(qiáng)力使焊件對正；組裝所需的焊接耳柄、拉筋板等應(yīng)采用與容器相同的或焊接性能相似的材料；現(xiàn)場組裝的焊接容器應(yīng)對焊縫做表面探傷。對于脹接，為保證質(zhì)量事前應(yīng)做好試脹工作，確定合理的脹管率。在脹接過程中應(yīng)隨時檢查脹口的質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)并消除缺陷。

　　四、壓力容器定期檢驗(yàn)

　　壓力容器的定期檢驗(yàn)，由當(dāng)?shù)劐仩t和壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)授權(quán)或批準(zhǔn)的檢驗(yàn)單位進(jìn)行。從事檢驗(yàn)的人員應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)貏趧尤耸虏块T考核批準(zhǔn)。

　　1．檢驗(yàn)周期

　　壓力容器的定期檢驗(yàn)周期，可分為外部檢查、內(nèi)外部檢驗(yàn)和全面檢驗(yàn)三個類型的周期。檢驗(yàn)周期由使用單位根據(jù)容器的技術(shù)狀況和使用條件自行確定。但至少每年作一次外部檢查，每三年作一次內(nèi)外部檢驗(yàn)，每六年作一次全面檢驗(yàn)。

　　壓力容器遇有以下情況，檢驗(yàn)周期應(yīng)予縮短：用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)并在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重缺陷，每年至少進(jìn)行一次內(nèi)部檢驗(yàn)；無法進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)的容器，每三年進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)；使用期已達(dá)15年，每兩年進(jìn)行一次內(nèi)外部檢驗(yàn)；使用期已達(dá)20年，每年進(jìn)行一次內(nèi)外部檢驗(yàn)；介質(zhì)對容器材料的腐蝕情況不明，材料焊接性能差或制造時多次產(chǎn)生裂紋并經(jīng)多次返修的容器，交付使用滿一年后應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)。另外，壓力容器停用兩年以上，恢復(fù)使用前應(yīng)進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)，必要時進(jìn)行全面檢驗(yàn)。

　　壓力容器的檢驗(yàn)周期在以下情況可以適當(dāng)延長：非金屬襯里完好、殼體無損壞，全面檢驗(yàn)周期可適當(dāng)延長，但不得超過八年；非腐蝕介質(zhì)或有可靠的金屬襯里，經(jīng)1～2次內(nèi)部檢驗(yàn)確認(rèn)無腐蝕，全面檢驗(yàn)周期也可適當(dāng)延長，但不得超過九年。檢驗(yàn)周期的延長應(yīng)慎重考慮，必須有可靠的科學(xué)依據(jù)。