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圖樣標注厚度為6mm的16MAR封頭,用6mm的鋼板壓制成形的封頭其厚度δ在6(1%~12%)=5.28mm左右不符合“成形沖壓封頭實測的厚度(5.28mm)不得小于沖壓封頭名義厚度(8mm)減去鋼板厚度負偏差C1(0.25mm)”【δ(5.28<δn(8)-C1(0.25)】的要求”。只能用圖樣標注厚度以上的鋼板壓制壓力容器用鋼封頭,即毛坯厚度應(yīng)大于圖樣標注厚度。選用8mm的毛坯鋼板成形后的封頭可滿足“當設(shè)計圖樣標注了沖壓封頭成形后的厚度,可按實測的厚度不小于圖樣標注的厚度驗收”的要求。
制造角度考慮
橢圓形封頭直邊段的設(shè)置,有利于因沖壓邊緣折皺嚴重而難于修復(fù)時切割部分或全部直邊。同時避免封頭和圓筒的連接焊縫處出現(xiàn)徑向曲率半徑突變,以改善焊縫的受力狀況。直邊段的設(shè)置有利于封頭與筒體組對時的裝配,另外封頭與筒體之間的焊縫兩邊直邊段的存在有利于無損檢測的進行。
標準中的規(guī)定
GB/T25198-2010中6.3.10中規(guī)定了封頭直邊高度的要求,當封頭公稱直徑DN≤2000mm時,直邊高度h為25mm;當封頭公稱直徑DN>2000mm時,直邊高度h為40mm,直邊高度公差為(-5%~10%)h。
確定封頭厚度的常規(guī)方法
通常,確定封頭厚度的常規(guī)方法是直接等于設(shè)計厚度,即,計算厚度 腐蝕裕量=設(shè)計厚度,但這種方法只考慮了壓力載荷對封頭的影響,并未考慮其它載荷及限制條件的影響,致使封頭厚度達不到設(shè)計工況要求,壓力容器的運行存在著安全隱患。
影響確定封頭厚度的因素
剛度的影響
封頭在承受壓力的同時本身應(yīng)具備一定的剛度,以免發(fā)生變形破壞。因此,GB150規(guī)定,對碳素鋼、低合金鋼制容器不包括腐蝕裕量的厚度應(yīng)不小于3 mm;對高合金鋼制容器不包括腐蝕裕量的厚度不小于2 mm。
在熱成形工藝中,因加熱爐溫度場不均,容易導(dǎo)致封頭局部過燒。使用煤爐、焦炭爐加熱時,爐內(nèi)溫度不易控制,過燒現(xiàn)象常有發(fā)生,因此對于不銹鋼封頭不應(yīng)采用焦炭和煤加熱爐加熱。對于碳鋼封頭,標準雖未作出規(guī)定,但也不宜采用煤爐、焦炭爐加熱。
減薄超標缺陷及產(chǎn)生原因分析對于沖壓封頭,封頭底部受到模具壓力和摩擦力,壁厚減?。恢边叾紊喜渴艿綁哼吶Φ膲簯?yīng)力大于圓滑過渡區(qū)延伸的拉應(yīng)力,厚度增加;圓滑過渡區(qū)在拉伸應(yīng)力和模具壓力共同作用下,壁厚減薄。