封頭

封頭屬壓力容器中鍋爐部件的一種。通常是在壓力容器的兩端使用的。再有就是在管道的末端做封堵之用的一種焊接管件產(chǎn)品。有很多種的形式。
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(jù)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(tǒng)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(shè)備，如儲罐、換熱器、塔、反應(yīng)釜、鍋爐和分離設(shè)備等。材質(zhì)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(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
封頭的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
壓力容器封頭GB/T25198-2010
管路標(biāo)準(zhǔn)
GB/T12459-2005
GB/T13401-2005
電力標(biāo)準(zhǔn)
DL/T695-1999
D-GD87-0607
石化標(biāo)準(zhǔn)
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(yè)壓力容器設(shè)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(zhǔn)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(chǎn)品有盲板和管帽，不過那兩種產(chǎn)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(chǎn)品。
●封頭的品質(zhì)直接關(guān)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(yīng)計入其他載荷所需厚度。
(2) 設(shè)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(shè)計厚度δd加上鋼材厚度負(fù)偏差C1后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。即標(biāo)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(fù)偏差C1的厚度
(5) 各種厚度的關(guān)系如圖
(6) 投料厚度(即毛坯厚度)
根據(jù)GB150---1998第10章和各種厚度關(guān)系圖:
δs=δ +C1+C2+Δ1(厚度第一次設(shè)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(xiàn)有的封頭標(biāo)準(zhǔn)，是按結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)封頭質(zhì)量要求不完全一致的 不合理現(xiàn)象，同時也給標(biāo)準(zhǔn)封頭的選用、標(biāo)準(zhǔn)的修訂帶來某些困難。
第一、以往的封頭標(biāo) 準(zhǔn)都是僅與 GB150《鋼制壓力容器》配套的，即只考慮了按規(guī)則設(shè)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(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的雙軌制（ 與 《鋼制壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》），缺少與分析設(shè)計相配套的封頭標(biāo)準(zhǔn)，不能不說是我國 壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化工作的一大缺憾。
第二，GB150屬強制性標(biāo)準(zhǔn)，而根據(jù)GB150編制并與之配 套的封頭標(biāo)準(zhǔn)卻是指導(dǎo)（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(zhì)量。
材料分析
容器內(nèi)徑Di=4000mm、計算壓力Pc=0.4MPa、設(shè)計溫度t=50℃、封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭、材料為16MnR（設(shè)計溫度才材料許用應(yīng)力為170MPa）、鋼材負(fù)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(shù)?=1。求橢圓封頭的計算厚度、設(shè)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(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭有效厚度δe應(yīng)不小于封頭內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)格厚度作了上浮1mm的厚度第一次設(shè)計圓整值△1=1，故取δn=8mm。
根據(jù)專業(yè)封頭制造廠技術(shù)資料Di=4000、δn=8封頭加工減薄量C3=1.5mm，經(jīng)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(fù)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(shè)計厚度δd（應(yīng)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(shè)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。
厚度定義
GB150及有關(guān)封頭標(biāo)準(zhǔn)的厚度定義不甚合理，主要體現(xiàn)在容器和封頭成形后的厚度要求上，對凸形封頭和熱卷筒的成形厚度要求不得小于名義厚度減鋼板負(fù)偏差（δn-C1），由此可能導(dǎo)致設(shè)計和制造兩次在設(shè)計厚度的基礎(chǔ)上增加厚度以保證成形厚度。為此，曾經(jīng)提出了最小成形厚度的概念："熱卷圓筒或凸形封頭加工成形后需保證的厚度，其值不小于設(shè)計厚度"。也就是說設(shè)計者應(yīng)在圖紙上標(biāo)注名義厚度和最小成形厚度（即設(shè)計厚度δd），這樣使得制造單位可根據(jù)制造工藝和原設(shè)計的設(shè)計圓整量決定是否再加制造減薄量。這種厚度的定義和標(biāo)注是截止2013年國際壓力容器界的流行方法，有其合理性，但在我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中有以下兩個問題需解決。
產(chǎn)地
管道裝備制造業(yè)做為鹽山的特色產(chǎn)業(yè)，起源于上世紀(jì)七十年代，起初只能生產(chǎn)簡單的彎頭、法蘭等管件，經(jīng)過30多年的扶持和培育，產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長了上百倍，產(chǎn)品體系不斷健全，發(fā)展成為涵蓋管道和管道配件的完整產(chǎn)業(yè)體系。2008年，鹽山的管道裝備企業(yè)總數(shù)達(dá)到986家，總資產(chǎn)50億元，年加工能力1000萬噸。全年管道裝備制造業(yè)完成銷售收入110億元，完成增加值25.5億元，對GDP的貢獻(xiàn)率達(dá)到46%；上交稅金1.8億元，對財政收入的貢獻(xiàn)率達(dá)到52%。國內(nèi)市場占有率近40%，廣泛應(yīng)用于電力、石化、油氣輸送、城市供排水等領(lǐng)域，秦山核電、北京核試驗快堆、三峽電站、西氣東輸?shù)葒�家重點工程都大量選用我縣的產(chǎn)品；2006年鹽山的管道裝備制造業(yè)被河北省中小企業(yè)局命名為“河北省重點產(chǎn)業(yè)集群”。2007年被河北省科技廳命名為“河北省特色產(chǎn)業(yè)基地”，被中國設(shè)備管理協(xié)會命名為“中國管道裝備制造基地”，被中國石油和石油化工設(shè)備協(xié)會命名為“國家級特色產(chǎn)業(yè)集群”，被省委、省政府確定為“十大裝備制造園區(qū)”之一。2008年被中國社會科學(xué)院認(rèn)定為“中國縣域產(chǎn)業(yè)集群競爭力100強”，被市政府納入滄港工業(yè)走廊。
管帽標(biāo)準(zhǔn)
GB/T12772-1999排水用柔性接口鑄鐵管及管件
GB/T 8803-2001 注射成型硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸鹽三元共聚物(ASA)管件熱烘箱試驗方法
GB/T 8802-2001 熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度的測定
GB/T 18251-2000 聚烯烴管材、管件和混配料中顏料或炭黑分散的測定方法
GB/T 18474-2001 交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管材與管件交聯(lián)度的試驗方法
GB/T 18475-2001 熱塑性塑料壓力管材和管件用材料分級和命名總體使用(設(shè)計)系數(shù)
GB/T 18742.3-2002 冷熱水用聚丙烯管道系統(tǒng)第3部分:管件
GB/T 18991-2003 冷熱水系統(tǒng)用熱塑性塑料管材和管件
GB/T 18993.3-2003 冷熱水用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系統(tǒng)第3部分: 管件
GB/T 18998.3-2003 工業(yè)用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系統(tǒng)第3部分: 管件
GB/T 19228.3-2003 不銹鋼卡壓式管件用橡膠O形密封圈
GB/T 19278-2003 熱塑性塑料管材、管件及閥門通用術(shù)語及其定義
GB/T 19473.3-2004 冷熱水用聚丁烯(PB)管道系統(tǒng)第3部分:管件
GB/T 12459-2005 鋼制對焊無縫管件
GB/T 19712-2005 塑料管材和管件聚乙烯(PE)鞍形旁通抗沖擊試驗方法
GB 15558.2-2005 燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁?PE)管道系統(tǒng)第2部分:管件
GB/T 13663.2-2005 給水用聚乙烯(PE)管道系統(tǒng)第2部分:管件
GB/T 19806-2005 塑料管材和管件聚乙烯電熔組件的擠壓剝離試驗
GB/T 19807-2005 塑料管材和管件聚乙烯管材和電熔管件組合試件的制備
GB/T 19808-2005 塑料管材和管件公稱外徑大于或等于90mm的聚乙烯電熔組件的拉伸剝離試驗
GB/T 19809-2005 塑料管材和管件聚乙烯(PE)管材/管材或管材/管件熱熔對接組件的制備
GB/T 19810-2005 聚乙烯(PE)管材和管件熱熔對接接頭拉伸強度和破壞形式的測定
GB/T 13401-2005 鋼板制對焊管件
GB/T 19993-2005 冷熱水用熱塑性塑料管道系統(tǒng)管材管件組合系統(tǒng)熱循環(huán)試驗方法
GB/T 5836.2-2006 建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件
GB/T 15819-2006 灌溉用聚乙烯(PE)管材由插入式管件引起環(huán)境應(yīng)力開裂敏感性的試驗方法和技術(shù)要求
GB/T 20201-2006 灌溉用聚乙烯(PE)壓力管機械連接管件
GB/T 20207.2-2006 丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）壓力管道系統(tǒng)第2部分：管件
GB/T 20674.2-2006 塑料管材和管件聚乙烯系統(tǒng)熔接設(shè)備第2部分：電熔連接
GB/T 20674.1-2006 塑料管材和管件聚乙烯系統(tǒng)熔接設(shè)備第1部分：熱熔對接
GB/T 8801-2007 硬聚氯乙烯（PVC-U）管件墜落試驗方法
GB/T 21300-2007 塑料管材和管件不透光性的測定
GB/T 21409-2008 玻璃設(shè)備、管道和管件檢驗、安裝和使用的一般規(guī)則
GB/T 21408-2008 玻璃設(shè)備、管道和管件15mm～150mm口徑管道和管件的通用性和互換性
GB/T 14383-2008 鍛制承插焊和螺紋管件
GB/T 13295-2008 水及燃?xì)夤艿烙们蚰�鑄鐵管、管件和附件
GB/T 6567.3-2008 技術(shù)制圖管路系統(tǒng)的圖形符號管件
GB/T 22051-2008 交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管用滑緊卡套冷擴式管件
GB/T 6567.5-2008 技術(shù)制圖管路系統(tǒng)的圖形符號管路、管件和閥門等圖形符號的軸測圖畫法
GB/T 11618.1-2008 銅管接頭第1部分：釬焊式管件
GB/T 12772-2008 排水用柔性接口鑄鐵管、管件及附件
GB/T 3420-2008 灰口鑄鐵管件
GB/T 11618.2-2008 銅管接頭第2部分：卡壓式管件
GB/T 23241-2009 灌溉用塑料管材和管件基本參數(shù)及技術(shù)條件
GB/T 23682-2009 制冷系統(tǒng)和熱泵軟管件、隔震管和膨脹接頭要求、設(shè)計與安裝
GB/T 24452-2009 建筑物內(nèi)排污、廢水（高、低溫）用氯化聚氯乙烯（PVC-C）管材和管件
GB/T 17457-2009 球墨鑄鐵管和管件水泥砂漿內(nèi)襯
GB/T 24596-2009 球墨鑄鐵管和管件聚氨酯涂層
GB/T 24672-2009 噴灌用金屬薄壁管及管件
GB/T 5135.19-2010 自動噴水滅火系統(tǒng)第19部分：塑料管道及管件
GB/T 26002-2010 燃?xì)廨斔陀貌讳P鋼波紋軟管及管件
GB/T 26120-2010 低壓不銹鋼螺紋管件
GB/T 26081-2010 污水用球墨鑄鐵管、管件和附件
GB 26255.2-2010 燃?xì)庥镁垡蚁┕艿老到y(tǒng)的機械管件第2部分：公稱外徑大于63mm的管材用鋼塑轉(zhuǎn)換管件
GB 26255.1-2010 燃?xì)庥镁垡蚁┕艿老到y(tǒng)的機械管件第1部分：公稱外徑不大于63mm的管材用鋼塑轉(zhuǎn)換管件
GB/T 26500-2011 氟塑料襯里鋼管、管件通用技術(shù)要求
GB/T 19228.2-2011 不銹鋼卡壓式管件組件第2部分：連接用薄壁不銹鋼管
GB/T 19228.1-2011 不銹鋼卡壓式管件組件第1部分：卡壓式管件
GB/T 27684-2011 鈦及鈦合金無縫和焊接管件
GB/T 27891-2011 碳鋼卡壓式管件
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
1）《鋼制對焊無縫管件》GB/T 12459—2005
2）《鋼板制對焊管件》GB/T 13401—2005
3）《電站鋼制對焊管件》DL/T 695—1999
SH 3408 鋼制對焊無縫管件 SH 3409 鋼板制對焊管件
SH 3410 鍛鋼制承插焊管件
HGJ514-87碳鋼、低合金鋼無縫對焊管件
《壓力容器封頭》GB/T25198-2010
美國管件
ASME/ANSI B16.9 工廠制造的無縫鋼管制對焊管件
ASME/ANSI B16.11 承插焊和螺紋鍛造管件
ASME/ANSI B16.28 鋼制對焊小半徑彎頭和回頭彎
ASME B16.5 管法蘭和法蘭配件
MSS SP-43 鍛制不銹鋼對焊管件
MSS SP-83 承插焊和螺紋活接頭
MSS SP-97 承插焊、螺紋和對焊端的整體加強式管座
ASME B16.3-1998可鍛鑄鐵螺紋管
工程設(shè)計
通用標(biāo)準(zhǔn)
1 GB13-86（97版） 室外給水設(shè)計規(guī)范
2 GB14-87（97版） 室外排水設(shè)計規(guī)范
3 GB150-1998 鋼制壓力容器
4 GB50028-1993（2002年版） 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范 98修訂
5 GB50030-1991 氧氣站設(shè)計規(guī)范 ×
6 GB50031-1991 乙炔站設(shè)計規(guī)范 ×
7 GB50041-1992 鍋爐房設(shè)計規(guī)范 ×
8 GB50049-1994 小型火力發(fā)電站設(shè)計規(guī)范
9 GB50156-2002 汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范
10 GB50177-1993 氫氧氣站設(shè)計規(guī)范 ×
11 GB50195-1994 發(fā)生爐煤氣站設(shè)計規(guī)范 ×
12 GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范
13 GB50253-2003 輸油管道工程設(shè)計規(guī)范
14 GB/T50265-1997 泵站設(shè)計規(guī)范 ×
15 GB50316－2000工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范
16 GB50029-2003 壓縮空氣站設(shè)計規(guī)范
17 GB50074-2002石油庫設(shè)計規(guī)范GBJ74
18 HG20695－1987 化工管道設(shè)計規(guī)范 HGJ8
19 HG20519-1992 化工工藝設(shè)計施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定
20 HG20546-1992 化工裝置設(shè)備布置設(shè)計規(guī)定
21 HG/T20549-1998 化工裝置管道布置設(shè)計規(guī)定
22 HG/T20645-1998 化工裝置管道機械設(shè)計規(guī)定
23 HG/T20646-1999 化工裝置管道材料設(shè)計規(guī)定
24 HG20581-1998 鋼制化工容器材料選用規(guī)定
25 HG20582-1998 鋼制化工容器強度計算規(guī)定
26 SHJ9-89 石油化工企業(yè)燃料氣系統(tǒng)和可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范
27 SH3011-2000 石油化工工藝裝置設(shè)備布置設(shè)計通則
28 SH3012-2000 石油化工管道布置設(shè)計通則
29 SH/T3041-2002 石油化工管道柔性設(shè)計規(guī)范
30 SH3007-1999 石油化工企業(yè)儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范 SHJ7
31 SH3034-1999 石油化工給水排水管道設(shè)計規(guī)范 SHJ34
32 SH3059-1994 石油化工企業(yè)管道設(shè)計器材選用通則
33 SY/T0015.1～.2-1998 原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計規(guī)范
34 SY/T0075-2002 油罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范
34 SYJ13-86 原油長輸管道工藝及輸油站設(shè)計規(guī)范
35 SYJ14-85 原油長輸管道路線設(shè)計規(guī)范
36 SY/T0325-2001 鋼質(zhì)管道穿越鐵路和公路推薦做法
37 SY/T0518-2002 油氣管道鋼制對焊管件設(shè)計規(guī)程
38 SY/T10043-2002 泄壓和減壓系統(tǒng)指南
39 SY/T10044-2002 煉油廠壓力泄放裝置的尺寸確定、選擇和安裝的推薦做法
40 DL5000-1994火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)范
41 DL/T5054-1996 火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定
42 SDGJ6-90 火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計算技術(shù)規(guī)定
43 CJJ34-2002 城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范
其他類
噪聲控制、防靜電、隔熱、防腐、抗震、夾套類
1 GBJ44-82 室外煤氣熱力工程設(shè)施抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)
2 GBJ87-85工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范
3 GB/T4272-1992 設(shè)備和管道保溫技術(shù)通則
4 GB7231-1987 工業(yè)管路的基本識別色和識別符號
5 GB/T8175-1987 設(shè)備和管道保溫設(shè)計導(dǎo)則
6 GB/T8923-1988 涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級
7 GB/T11790-1996 設(shè)備和管道保冷技術(shù)通則
8 GB12158-1990 防止靜電事故通用導(dǎo)則
9 GB12348-1990工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)
10 GB12801-1991 生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則
11GB/T15586-1995 設(shè)備和管道保冷設(shè)計導(dǎo)則
12 GB50264-1997 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范
13 HG20503-1992 化工建設(shè)項目噪聲控制設(shè)計規(guī)定
14 HG20560-1994 化工工藝防靜電設(shè)計導(dǎo)則
15 HG/T20675-1990 化工企業(yè)靜電接地設(shè)計規(guī)程 HGJ28
16 HG/T20679-1990 化工設(shè)備、管道外防腐設(shè)計規(guī)定 HGJ34
17 HG25043-1991 管道涂色規(guī)定
18 SH3022-1999 石油化工企業(yè)設(shè)備與管道涂料防腐設(shè)計與施工規(guī)范 SHJ22
19 SHJ39-91 石油化工企業(yè)非埋地管道抗震設(shè)計通則
20 SHJ40-91 石油化工企業(yè)蒸汽伴管及夾套管設(shè)計規(guī)范
21 SHJ43-91 石油化工企業(yè)設(shè)備與管道表面涂色和標(biāo)志
22 SH3010-2000 石油化工企業(yè)設(shè)備和管道隔熱設(shè)計規(guī)范
23 SH3097-2000 石油化工靜電接地設(shè)計規(guī)范
24 SYJ7-84 鋼制管道及儲罐防腐蝕工程設(shè)計規(guī)范
25 SYJ8-84 埋地鋼質(zhì)管道石油瀝青防腐涂層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
26 SY0007-1999 鋼制管道及儲罐