(7)封头

　　压力容器封头有半球形、椭球形、锥形、准球形、平板形等几种类型。在材料、直径和压力负荷都相同的条件下，前四种类型封头的壁厚按序增加，而平板形封头的壁厚还没有简单的计算关系。

　　半球形封头在各种类型封头中应力分布最好，而且一定的容积所需要的材料最少。但是球形封头会使筒体产生较大的附加弯曲应力，因而只适用于直径较小、压力较低的无毒、非易燃介质的容器。

　　长短轴之比为2的椭球形封头与准球形封头比较，前者的应力分布要好一些；直径超过1．5 m、压力负荷在1 MPa以上，前者的制造也要经济一些。与凸面形和碟形封头一样，椭球形封头的大小也是由其内径而不是由其外径来决定。

　　锥形封头一般是冲压、而不是滚压或旋压制造，其制造费用相当高。锥形封头常用于蒸煮或提炼容器，有时用于排除固体或浓稠物料。截头锥形封头常用做容器直径不同的两部分之间的过渡段。设计规范允许在某些情况下，可以应用无过渡转向节的锥形封头，但这些封头只能在低温、低压条件下使用。

　　标准折边碟形封头的碟形凸面半径应该等于或小于封头折边的外径，但凸面和折边间的过渡转向节的半径应不小于封头折边外径的6％，而且不小于封头壁厚的三倍。

　　平板焊接封头除小型低压容器密封外，一般压力容器不宜采用。平板封头会把严重不连续的应力引入圆柱形壳体，如确需应用，壳体和封头应该有足够的厚度，而且要采用全焊透的焊接结构。

　　三、压力容器的制造和安装

　　1．压力容器制造

　　为了确保压力容器的制造质量，国家规定凡制造锅炉、压力容器的专业单位，须经主管部门和劳动部门的审查、批准，发给制造许可证书，无证单位不准制造承压设备。非专业单位若自制自用压力容器，须办理申请、审查和批准手续。

　　材料复验是保证承压设备制造质量的第一关，直接关乎承压设备的使用安全和寿命。材料复验的主要内容是：材料必须具有质量合格证明书；根据材料的机械性能和化学成分进行必要的复验，以证实材料的可靠性；复验程序必须按有关的技术标准进行。

　　压力容器制造可以采用栓接、铆接、锻冶、浇铸、钎接等连接方法的一种或多种的组合。虽然过去一些年，管式锅炉的管座与蒸气和水的箱体一直采用螺栓连接，但到了目前除法兰外，螺栓连接已不再广泛用于压力容器的结构中。铆接结构也几乎成为过去的事情。

　　加工圆柱形壳体，如果其壁厚和直径的比值较大，滚压和冲压难以成型。所以锻法除锻造零配件外，也广泛用于高压筒体的加工中。

　　浇铸适用于特殊形状筒体的加工。根据压力容器标准，铸铁有确定的压力和温度限制，而铸钢没有这些限制。使用锌铜合金的钎焊多用于公用设施小型空气筒的加工，且限制温度最高到207．8℃，壁厚最大到2．54 cm。许多非铁材料采用钎焊。

　　除少数特殊情况外，几乎所有的工业用压力容器都是焊接结构。焊接工艺有许多种，如钎焊、锻焊、气焊、铝热剂焊、电弧焊、感应电焊、接触电阻焊、射流焊接等。压力容器一般采用手工的或自动的，电弧焊或气焊。对于焊接的工艺要求和操作者的资格，锅炉和压力容器规程都有详细的说明。

　　因为焊接接头往往存在着某些焊接缺陷，如气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合、咬边等；存在着组织和性能的不均匀性。因此，焊接接头的质量直接反映了压力容器的制造质量。为提高焊接质量，制造厂除严格焊工的培训和考核外，还应该保持良好的焊接环境；按评定合格的焊接工艺施焊；做好焊接的预热、后热及焊后的热处理工作。

　　2．压力容器安装

　　锅炉和压力容器的专业安装单位须经劳动部门审核批准方可从事承压设备的安装工作。安装作业必须严格执行国家规范，按安装规程的要求施工。安装过程应该对安装质量分段验收和总体验收。验收由使用单位和安装单位共同进行，总体验收应有上级主管部门和劳动部门参加。

　　设计中考虑的安全技术措施，制造中有关安全的技术要求，在安装时也应满足。此外，支柱、平台、扶梯等附件的制作和安装都应该符合有关规定的要求。安装中还应考虑基础沉降危险及接管安全的问题。

　　组装焊件不得用强力使焊件对正；组装所需的焊接耳柄、拉筋板等应采用与容器相同的或焊接性能相似的材料；现场组装的焊接容器应对焊缝做表面探伤。对于胀接，为保证质量事前应做好试胀工作，确定合理的胀管率。在胀接过程中应随时检查胀口的质量，及时发现并消除缺陷。

　　四、压力容器定期检验

　　压力容器的定期检验，由当地锅炉和压力容器安全监察机构授权或批准的检验单位进行。从事检验的人员应经当地劳动人事部门考核批准。

　　1．检验周期

　　压力容器的定期检验周期，可分为外部检查、内外部检验和全面检验三个类型的周期。检验周期由使用单位根据容器的技术状况和使用条件自行确定。但至少每年作一次外部检查，每三年作一次内外部检验，每六年作一次全面检验。

　　压力容器遇有以下情况，检验周期应予缩短：用于强腐蚀介质并在运行中发现有严重缺陷，每年至少进行一次内部检验；无法进行内部检验的容器，每三年进行一次耐压试验；使用期已达15年，每两年进行一次内外部检验；使用期已达20年，每年进行一次内外部检验；介质对容器材料的腐蚀情况不明，材料焊接性能差或制造时多次产生裂纹并经多次返修的容器，交付使用满一年后应进行内部检验。另外，压力容器停用两年以上，恢复使用前应进行内外部检验，必要时进行全面检验。

　　压力容器的检验周期在以下情况可以适当延长：非金属衬里完好、壳体无损坏，全面检验周期可适当延长，但不得超过八年；非腐蚀介质或有可靠的金属衬里，经1～2次内部检验确认无腐蚀，全面检验周期也可适当延长，但不得超过九年。检验周期的延长应慎重考虑，必须有可靠的科学依据。