『壹』 封頭加工方法，封頭怎麼畫
作者：曹洪飈
淺談封頭製作工藝及設備
摘要：封頭是石油化工、原子能、食品、制葯等諸多行業壓力容器設備中不可缺少的重要部件，是壓力容器上的端蓋，是壓力容器的一個主要承壓部件。封頭的品質直接關繫到壓力容器的長期安全可靠運行。文章主要以鍋爐封頭為例，淺談了封頭的加工設備及加工工藝過程。
1封頭形狀及用途
封頭是壓力容器和鍋爐重要的受壓元件，就形狀而言可分為平封頭、碟形封頭、橢圓形封頭、球形封頭。高壓容器、鍋爐封頭多為球形，中壓以上就多使用橢圓形封頭，只有少量低壓容器才用碟形封頭。
2封頭加工方法
（1）沖壓。適應大批量生產，壓制厚壁小直徑封頭，要多套封頭模。
（2）旋壓。有些超大超薄封頭，特別是化工行業，多為大型少批量，特別適合旋壓。橢圓形封頭非常適用於旋壓，而碟形封頭少用，球形封頭比較難壓。
3封頭加工設備及工具
（1）加熱設備。煤氣爐，大型工廠大多採用煤氣爐。現加熱採用室式或反射式加熱爐，應盡可能採用燃油或燃氣加熱，因為其特點是燃燒干凈、效率高，溫度易控制、不易過燒、不易脫碳。加熱爐應配置測溫裝置和溫度記錄儀。
（2）封頭壓機有單動、雙動兩種；還分水壓機、油壓機兩種。
單動即只有沖壓缸，無壓邊缸，只有中小工廠再用。大型工廠都用雙動，即有一個壓邊缸，一個沖壓缸。
水壓機的傳動介質為水，便宜，動作迅速，不平穩，對密封要求沒有油壓機高，效率低於油壓機，導向要求不嚴。油壓機的傳動介質為油，換一次油要比水貴，傳動平穩，對密封要求高，對導向要求高，對油的要求高，濾油不行或很快換向、關閉油路都會使系統中某些動作產生沖擊，使壓機動作不平穩，因此要勤濾油，按時換油，換油時徹底清洗油路、油箱。
（3）使用工裝。各種封頭成形上、下模及支腳等（必須按相關技術條件驗收，不應有氣孔、縮松、夾渣等，幾何尺寸精度。曲線經檢驗合格方可使用）。
（4）常用工具。緊固扳手、大錘、撬棍、鋼尺、捲尺、光電測溫儀、內外卡尺、搬運工具等。
4封頭毛坯展開尺寸計算
4.1碟形封頭毛坯下料
（1）周長法
理論公式 D0=d2+π（r+s/2）+2h+2δ
經驗公式 D0=d2+r+0.5s+2h
（2）面積法
4.2橢圓形封頭毛坯下料
（1）周長法
D=p+2hk0+2δ
（2）面積法
封頭毛坯直徑
對於標准橢圓封頭，d1=4b,ke=1.38
4.3球形封頭毛坯下料
也可近似計算D0=1.43d+2h，當h＞5%（d-s）時，式中h應以h+5%代入。
4.4影響封頭厚壁的因素
影響封頭厚壁變化的因素很多，歸納起來大致為下列幾個方面：
（1）材料的性能。如鉛封頭的變薄量比碳封頭大得多。
（2）封頭形狀。碟形封頭變薄量最小，球形封頭變薄量最大，橢圓形封頭中等。
（3）下沖模圓角半徑越大變薄量越小。
（4）上下模之間間隙越大，則變薄量越小。
（5）潤滑情況好，變薄量小。
（6）加熱溫度越高，變薄量大（要在標准內，否則過燒）。
（7）壓變力大，則變薄嚴重。
5冷壓或熱壓的選擇
封頭採用熱壓、冷壓主要根據下列兩方面來確定：
（1）封頭採用的材料性能。對於常溫下塑料較好的材料冷壓，對熱塑性較好的材料則熱態壓制。
（2）一般δ4~δ12的板厚，在常溫下塑性較好的材料常冷壓，並視情況加壓邊圈，超過上述板厚常熱壓。
（3）封頭毛坯料尺寸。當封頭較薄時，對於碳鋼和低合金鋼S/D0x100＜0.5，對於不銹鋼和合金鋼S/D0x100≥0.5應熱壓；對於不銹鋼和低合金鋼S/D0x100＜0.7應熱壓。
6封頭製作工藝
6.1封頭壓制前的准備
（1）水壓機工操作前需了解設計圖紙和相應的工藝要求，對毛坯材質、毛坯規格尺寸及毛坯上的鋼印標記等需要復查清楚，根據圖紙找出相應的封頭模具，清除模具上異物，檢測模具，同時做好水壓機的調試潤滑工作。
（2）模具應安裝在水壓機工作台中心位置，其偏心允許值為160mm。模具安裝調試後應進行緊固，以確保安全。模具安裝應保證上下模圓周間隙均勻，安裝時可用鋼板尺或直徑相當於偏差值的鐵絲測量調整，其圓周間隙允許偏差如表1所示。
（3）當壓制封頭採用壓邊圈時，壓邊圈與下模接觸面的間隙應不大於0.5mm。壓制有孔封頭時，應保證下模與人孔頂出沖頭同心，其偏差應不大於3mm。
（4）對拼接封頭毛坯，在L長度內其焊縫高度應不大於1.5mm，超過1.5mm用電弧氣刨刨平或用手提砂輪機磨平。
（5）對加熱爐爐排及爐膛進行清理，然後作點火准備工作，並檢查光電測溫儀是否正常。
6.2封頭毛坯加熱
（1）封頭毛坯加熱時的擺放位置應保證鋼印標記一面朝下，以便沖壓後材質標記露於成形封頭外表面。
（2）封頭毛坯加熱應熱爐裝料，爐溫應大於600℃，碳鋼可以隨時加入爐內，特殊材料另行規定。
（3）每爐裝料一般可並列疊放於爐內，每塊之間應用耐火磚隔開，為防止變形，支撐點要均勻，兩塊疊放距離應不小於200mm，坯料離爐底的距離不小於150mm，一次裝入不得超過四塊。
（4）拼接封頭毛坯加熱裝爐時，其焊縫應盡量置於爐溫較高處。
（5）毛坯加熱時不應任意開爐門，應通過爐門上窺視孔觀察爐內加熱情況，必須開啟爐門時，要盡快關閉。
（6）設備發生故障時，只有在確保45min內能排除故障的情況下，才允許將已入爐的坯料悶爐，但應將爐溫降到600~700℃；否則應停爐，並打開爐門降溫，取出坯料。
（7）當封頭毛坯加熱到指定溫度時，應盡量縮短毛坯料從出爐到壓制時間，一般不應超過3min。封頭毛坯應嚴格按工藝規定加熱，不同材料加熱規范見表3，表3中沒有的材料，壓制時另行規定。
6.3封頭的壓制
（1）每個封頭壓制前，必須將封頭毛坯上的氧化皮清除干凈。沖壓前應在模具上塗潤滑劑，冷沖壓用40%石墨加60%水（機油）拌成的潤滑劑，熱沖壓可塗二硫化鉬潤滑劑。
（2）壓制時，封頭毛坯擺放應盡量與模具同心，毛坯與下模中心偏移應小於5mm。有孔封頭壓制時，應注意將毛坯上的橢圓開孔與模具的長短軸方向擺放一致，壓制過程中先將人孔沖頭對正毛坯開孔位置頂出，頂到略高於下模平面處（約20mm），然後上模再向下壓，人孔沖頭也同時落下，將封頭壓製成型。在壓制時沖壓力需緩慢地由小加大，不得突然加大或減小。
（3）熱沖壓封頭冷卻到600℃以下時方可拖離模具進行吊運，且不得放於風口，在未冷卻到室溫之前不得兩件以上疊放。連續沖壓時，沖模溫度升高到250℃左右，不應再繼續沖壓，待採取冷卻措施使沖模溫度下降後方可繼續工作。
（4）有孔封頭應盡量採用一次成形，因條件限制不能一次成形時，則沖壓人孔時應注意與封頭的同心度，並注意保持人孔翻邊處壁厚的均勻一致。
7封頭的質量檢驗
為了確保封頭的質量，必須對成型封頭進行認真仔細的檢查。封頭的質量檢驗包括封頭的表面狀況、幾何形狀和幾何尺寸等。
封頭表面狀況的檢驗主要是檢查封頭表面是否有起皺裂紋、刻痕、凹坑、凸起、脫碳過燒等。成形後封頭應清除內外表面的氧化皮，表面不允許有裂紋、重皮等缺陷。對微小的表面裂紋和高度達到3mm的個別凸起應進行修整。人孔內扳邊彎曲起點大於5mm處的裂口可在不影響質量的前提下，並經過檢驗部門同意可以進行修磨或補焊，修磨後的鋼板厚度應在鋼板厚度的允許偏差范圍之內。
對於凹陷和疤痕等缺陷的處理方法如下：
（1）熱水鍋爐和額定蒸汽壓力小於9.81MPa的蒸汽鍋爐，深度大於0.5mm，但不大於公稱壁厚的10%並且不大於3mm的凹陷和疤痕應修磨成圓滑過渡，超過以上規定時應補焊並修磨。
（2）額定蒸汽壓力不小於9.81MPa的蒸汽鍋爐，凹陷和疤痕如果深度為3~4mm時應修磨成圓滑過渡，超過4mm時應焊補並修磨。成型封頭有缺陷時，允許返修，較大缺陷及低合金鋼封頭缺陷返修按有關工藝進行，缺陷補焊後應進行無損探傷。
符號說明
D0—封頭毛坯直徑；
h—各類封頭直邊長度；
H—封頭總高度；
d1—橢圓封頭內徑；
d2—碟形封頭內徑；
d—球形封頭內徑；
δ—風頭邊緣的機械加工餘量，通常為15~40mm；
r—碟形封頭的折邊區半徑；
s—各類封頭毛坯厚度；
p—封頭橢圓形部分的半周長；
k0—材料拉伸系數，通常可取0.75~0.8；
ke—橢圓系數，通常當標准橢圓封頭d1=4b時，ke=1.38；
a—橢圓長半軸；
b—橢圓短半軸；
D—封頭製成形後中徑。
化工制圖中的封頭如何繪制
用CAD制圖，以封頭直徑為長軸，以封頭高為短軸畫橢圓，然後刪除一半，再畫直邊即是。
『貳』 在螺旋板式換熱器中的平蓋和封頭有什麼區別
螺旋式換熱器：螺旋板式換熱器是由2張互相平行的鋼板，卷製成互相隔開的螺旋形流道。兩板之間焊有定距拄以維持流道的間距，螺旋板的兩端焊有蓋板，。冷熱流體分別再兩流道內流動，通過螺旋板進行熱量交換。
主要優點：結構緊湊，單位體積提供的換熱面積大，總傳熱系數大，傳熱效率高，不易堵塞。
缺點：操作壓力和溫度不能太高，流體的阻力較大，不易檢修，且對焊接質量要求很高。故一般只能在1960kPa以下，操控溫度在300-400攝氏度以下。目前國內已有系列標準的螺旋板式換熱器，採用的材料為碳鋼和不銹鋼兩種。
板式換熱器：
優點：1、總傳熱系數大，因板表面壓製成波紋或溝槽，在低流速下即可達到湍流。
2、結構緊湊單位體積設備提供的傳熱面積大，每立方米體積內的傳熱面積可達250~1000 平方米；
3、操作靈活行大，可以根據需要，可以根據需要增減板數來調節換熱面積。
4、檢修和清洗方便
缺點：允許操作的壓力低，最高不超過2MPa，否則容易滲漏；操作溫度不能太高，受墊片耐熱性的 限制；處理量不大，因板間距小，流道截面積較小，流速也不能太大。
螺旋板式換熱器
螺旋板式換熱器是一種新型換熱器，是由兩張平行的薄鋼板焊接在一塊分隔板(中心隔板)上，並卷製成一對互相隔開的螺旋形流道。兩板之間焊有定距柱以維持流道的問距，同時也增強螺旋板的剛度。螺旋板的兩端焊有蓋板，兩端面及螺旋板上設有冷、熱流體進、出口接管。冷、熱流體分別在兩個螺旋形流道中流動，通過螺旋板進行熱量交換。
螺旋板式換熱器的直徑一般在1.6m以內，板寬為200～1200mm，極厚為2～4mm，兩板間距為5～25mm。常用材料為碳鋼或不銹鋼。螺旋板式換熱器的主要優點是結構緊湊，單位體積所提供的傳熱面積大(約為列管式換熱器的三倍)；流體允許有較高的流速(液體可達2m/s，氣體可達20m
/s)，湍流程度大，傳熱系數較大(約為列管換熱器的1～2倍)；可實現純逆流操作；不易結垢，不易堵塞。其主要缺點是操作壓力和溫度不宜太高，流體流動阻力較大，不易檢修，且對焊接質量要求很高。故一般操作壓力低於2Okgf/cm2，溫度在300～400℃以下。
3.板式換熱器
板式換熱器是由一組矩形金屬薄板平行排列、相鄰板之間襯以墊片並用框架夾緊組裝而成。板片四角開有圓孔，形成流體通道，冷、熱流體分別在同一板片兩側流過，通過板片進行換熱。為其組裝流。板片厚度為0.5～3mm，通常壓製成各種波紋形狀。
板式換熱器的主要優點是:結構緊湊，單位體積設備提供的傳熱面積大，約為250～1000m2/m3，而列管式換熱器只有40～150m2/m3；傳熱系數高，對低粘度液體傳熱，傳熱系數可達1500～4700W/(m2.℃)，最高可達7000W/(m2.℃)，操作靈活，適應性大，可以根據需要增減板數以調整傳熱面積，加工製造容易、檢修清洗方便、熱損失少。其主要缺點是:因受到板片剛度、墊片種類及溝槽結構的限制，允許的操作壓力較低；因受墊片材質的限制，操作溫度不能太高，對合成橡膠墊片，操作溫度不超過130℃，對壓縮石棉墊片也應低於250℃；因板間距小，流道截面小，流速不能過大，所以處理量較小，不易密封，易泄漏，易於堵塞。
『叄』 不銹鋼封頭EHB是什麼意思
不銹鋼封頭抄EHB是指以外直襲徑為基準 的封頭尺寸。
不銹鋼封頭是一種用來封堵不銹鋼管道的產品。是管道到頭了之後或者在一段圓管的兩頭焊上兩個封頭做容器用的一種產品。與之類似的產品有盲板、管帽、堵頭等。不銹鋼封頭的其他叫法:不銹鋼無直邊封頭、桶體旋邊、橢圓封頭、碟形封頭、淺形封頭、各種大小頭旋邊、不銹鋼大小頭旋邊、平底、半球形旋邊、球形封頭等。
應用范圍
不銹鋼封頭應用范圍:石油、電子、供暖、化工、醫葯、污水處理、輕紡、食品、機械、建築、核電、航空航天、壓力容器、軍工等行業。
不銹鋼封頭使用的注意點
1、測量封頭的外周長。若事先進行筒體加工，請向生產工廠詢問預定封頭外周長的尺寸;2、請將封頭外周長4等分，並在筒體和封頭上做好標記;
3、將封頭和筒體進行定位焊接，定位焊接的定位點請客戶根據直徑和板厚自選;
4、定位點定位焊完成後，進行焊接。