U型封頭全樣板檢查

 封頭是鍋爐壓力容器必不可缺少的構(gòu)件。由于U型封頭的應(yīng)力分布比碟形和平蓋封頭好，而其深度較淺，整體沖壓較球形封頭容易，因此是鍋爐壓力容器常用的一種封頭。在同樣操作條件下，封頭形狀的不同，其應(yīng)力分布及水平是不同的。封頭形狀超差，會引起應(yīng)力增量，從而可能造成其應(yīng)力超過許用應(yīng)力值，導致封頭失效。 

 樣板設(shè)計及制作 

 按照ASME 規(guī)范的要求，封頭的形狀偏差在大偏差1.25%Di（ 向外凸,，曲率半徑偏小）和小偏差0.625%Di（向內(nèi)凹，曲率半徑偏大）之間，且無突然變化，U型封頭形狀是符合規(guī)范的。 

 在制造ASME產(chǎn)品的封頭樣板時，把規(guī)定的橢圓曲線每點沿其法線方向（向曲率增大的方向）平移一段相等的距離（這段距離必須大于0.625%Di，且取0.625%Di+5mm 比較合適），而形成的曲線作為樣板的輪廓，這樣的樣板能更準確反映U型封頭每個位置的形狀偏差。另外我們在樣板的直邊段上標上刻度，這樣就可以用同一塊樣板檢查公稱直徑Dn相同的任何不同厚度直邊段的U型封頭。通常制造廠用的U型封頭模具是由R（ R=0.9Di）和r（r=0.17Di）組成的一個近似橢圓，對于這類用近似U型模具壓制的封頭，可以在樣板上畫出如下圖（以公稱直徑800mm U型封頭為例，沿法線方向平移距離為10mm，下同）所示的刻度，用這樣的全樣板可以更準確地測量出U型封頭每個位置的形狀偏差。 

 U型封頭的樣板，可用1-3mm的鋁板或鍍鋅鋼板制作，為保證樣板的剛度，公稱直徑較大的封頭樣板要相對厚些。 

 橢圓封頭檢查 

 將待檢封頭口朝上水平放置，將樣板放入U型封頭之中，圖樣要求的封頭直邊長度與樣板上的刻度對齊，見下圖。選擇間隙較大的位置，采用直尺或塞尺測量樣板和U型封頭內(nèi)表面的間隙，注意必須是沿樣板的法線方向測量。當封頭外凸時，測得的間隙減去10mm 后小于1.25%Di；當封頭內(nèi)凹時，測得間隙減去10mm后的絕對值小于0.625%Di，U型封頭的形狀偏差在規(guī)范允許的范圍內(nèi)是合格的。反之，若局部形狀突變，U型封頭不合格。 

 超標封頭處理 

 ASME規(guī)范中并沒有規(guī)定超標封頭不能使用，對于形狀偏差超標的封頭，如果它是安全的，則照樣可以使用。具體的做法是，如果U型封頭的形狀偏差超過了規(guī)范的要求，但不是突然變化的，就可以把這個U型封頭看作碟形封頭，用實際測得的數(shù)值確定碟形封頭的大、小半徑，然后核算其強度，如果應(yīng)力小于許用應(yīng)力值，則這個封頭是安全的，可按碟形封頭在壓力容器上使用。這樣處理既可以節(jié)約成本，又可以保證工期。 

U型封頭焊接注意事項U型封頭是壓力容器鍋爐的主要受力部件，對于這一重要部件的焊接處理通常有著較為嚴格的要求。焊接工藝是容器焊接的技術(shù)要求和操作規(guī)定，包括：采用的焊接方法、焊接坡口、焊條種類及直徑，焊接工藝參數(shù)、焊接順序、焊道層數(shù)、焊前和焊后的處理、焊接環(huán)境要求以及防變形、反變形措施等。

經(jīng)過焊接處理的U型封頭產(chǎn)品，并且要經(jīng)過相關(guān)工藝評定并得到合格標準。而且在焊接操作過程中必須嚴格執(zhí)行工藝要求。在進行焊接操作中，需要根據(jù)壓力容器和大型部件的焊接條件和焊接量，預先分析焊接將要產(chǎn)生的變形大小和形態(tài)，有針對性地制定的控制措施。針對于多焊道的大型壓力容器，在進行U型封頭焊接工藝之前，需要先完成組裝。

之后再進行焊接，焊接應(yīng)對稱進行，并要遵守規(guī)定的焊接順序。針對于另一些多焊道的大型部件，比如瓜瓣式組合封頭和由瓣片組合的殼體過渡段，除執(zhí)行上述要求外，還應(yīng)在施焊場地設(shè)口形固定卡具。同時還要注意，對于一些特殊的壓力容器，應(yīng)提前預留出適合的焊接收縮量，以避免出現(xiàn)焊后殼體縮短現(xiàn)象。對壓力容器，特別對結(jié)構(gòu)復雜的壓力容器的組焊。