封 頭

封頭是指用以封閉容器端部使其內外介質隔離的元件，又稱端蓋。圓筒形容器的封頭一般都是迥轉殼體。按封頭表面的形狀可分為凸形、錐形、平板形和組合形。凸形封頭是指外表面形狀為凸面的封頭，如半球形、橢圓形、碟形和無折邊球形封頭等。有的氣瓶采用凸面向內的組合形底封頭，既可保證強度，又能滿足安全使用的需求。 

中文名 封頭                          外文名  Cap

簡 介 封頭屬壓力容器中鍋爐部件的一種        分 類  球形、橢圓形、碟形、錐形

簡 介

定義

封頭是容器的一個部件，是以焊接方式連接筒體。（如下圖）根據幾何形狀的不同，可分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中球形 、橢圓形、碟形、球冠型封頭又統稱為凸形封頭。在焊接上分為對焊封頭，承插焊封頭。用于各種容器設備，如儲罐、換熱器、塔、反應釜、鍋爐和分離設備等。材質有碳鋼（A3、20#、Q235、Q345B、16Mn等）、不銹鋼（304、321、304L、316、316L等）、合金鋼（15Mo3 15CrMoV 35CrMoV 45CrMo ）、鋁、鈦、銅、鎳及鎳合金等。

執行標準

封頭的執行標準：

壓力容器封頭GB/T25198-2010

管路標準

GB/T12459-2005

GB/T13401-2005

電力標準

DL/T695-1999

D-GD87-0607

石化標準

SH3408-1996

SH3409-1996

用 途

封頭是石油化工、原子能到食品制藥諸多行業壓力容器設備中不可缺少的重要部件。 封頭是壓力容器上的端蓋，是壓力容器的一個主要承壓部件。所起的作用是密封作用。一是做成了罐形壓力容器的上下底，二是管道到頭了，不準備再向前延伸了，那就用一個封頭在把管子用焊接的形式密封住。和封頭的作用差不多的的產品有盲板和管帽，不過那兩種產品是可以拆卸的。而封  頭焊好了之后是不可以再拆卸的。 與之配套的管件有壓力容器、管道、法蘭盤、彎頭、三通、四通等產品。封頭的品質直接關系到壓力容器的長期安全可靠運行。

其 它

GB150-1998厚度的定義

(1) 計算厚度δ

是按各章公式計算得到的厚度。需要時，尚應計入其他載荷所需厚度。

(2) 設計厚度δd

是計算厚度δ與腐蝕裕量C2之和。

(3) 名義厚度δn

是設計厚度δd加上鋼材厚度負偏差C1后向上圓整至鋼材標準規格的厚度。即標注在圖樣上的厚度。

(4) 有效厚度δe

是名義厚度δn減去腐蝕裕量C2和鋼材厚度負偏差C1的厚度

(5) 各種厚度的關系如圖

(6) 投料厚度(即毛坯厚度)

根據GB150---1998第10章和各種厚度關系圖:

δs=δ +C1+C2+Δ1(厚度第一次設計圓整值)+C3(加工減薄量)+(厚度第二次制造圓整值)

基本要求

我國現有的封頭標準，是按結構型式（橢圓形、碟形、錐形）、成形方式 （沖壓、旋壓）的不同，而分別制訂的，這不僅造成不同標準封頭質量要求不完全一致的 不合理現象，同時也給標準封頭的選用、標準的修訂帶來某些困難。

第一、以往的封頭標準都是僅與 GB150《鋼制壓力容器》配套的，即只考慮了按規則設計的封頭的制造、檢驗 與驗收要求，而我國早在1995年就完成GB150與JB4732了壓力容器基礎標準的雙軌制（ 與 《鋼制壓力容器分析設計標準》），缺少與分析設計相配套的封頭標準，不能不說是我國 壓力容器標準化工作的一大缺憾。

第二，GB150屬強制性標準，而根據GB150編制并與之配 套的封頭標準卻是指導（推薦）性的，這顯然是不合理的，也難以保證封頭這一重要受壓元件的質量。

材料分析

容器內徑Di=4000mm、計算壓力Pc=0.4MPa、設計溫度t=50℃、封頭為標準橢圓形封頭、材料為16MnR（設計溫度才材料許用應力為170MPa）、鋼材負偏差不大于0.25mm且不超過名義厚度的6%、腐蝕裕量C2=1mm、封頭拼焊的焊接接頭系數?=1。求橢圓封頭的計算厚度、設計厚度和名義厚度。

KpDi

計算厚度δ=----------------=4.73mm

2[σ]tΦ-0.5pc

計算厚度δd=δ + C2=4.73+1=5.73mm

考慮標準橢圓封頭有效厚度δe應不小于封頭內徑Di的0.15%，有效厚度δe=0.15%Di=6mm

δe>δd、C1=0、C2=1、名義厚度δn=δe+C1+C2=6+0+1=7mm

考慮鋼材標準規格厚度作了上浮1mm的厚度第一次設計圓整值△1=1，故取δn=8mm。

根據專業封頭制造廠技術資料Di=4000、δn=8封頭加工減薄量C3=1.5mm，經厚度第二次圓整值△2=0.5。

如要求封頭成形厚度不得小于名義厚度δn減鋼板負偏差C1，則投料厚度：

δs=δn+C1+C3+△2=8+0+1.5+0.5=10mm，而成形后的最小厚度為8.5mm。如采用封頭成形厚度不小于設計厚度δd（應取δe值），則投料厚度：δs=δd（δe）+C3+△2=8mm，而成形后的最小厚度為6.5mm、且大于有效厚度δe、更大于設計厚度δd和計算厚度δ。

從以上可看出，兩種不同要求，使該封頭的投料厚度有2mm之差，而重量相差有300kg之多。