压力容器封头制造作业指导书1 Scope范围1.1本指导书规定了板制封头的下料、锥形封头用锥体卷制、拼缝对接与焊接、封头压制、热处理、表面质量检查、尺寸形状检查、焊缝无损检测、焊缝返修、母材修磨及补焊、矫形、试板评定、不锈钢与有色金属制封头的其它要求及封头质量证明书等要求;1.2本指导书适用于单层焊接压力容器、常压容器的整板或拼板（包括不锈钢复合板）采用冲压、旋压及卷制成形的碳素钢、低合金钢、高合金钢及有色金属等材料的封头;1.3本指导书中的封头包括椭圆形、碟形、球冠形封头、折边平底封头和折边锥形封头;2 引用标准GB 150 压力容器GB 151 热交换器GB/T 1804 一般公差线性尺寸的未注公差JB/T 47313 承压设备无损检测GB/T25198 压力容器封头TSG R0004 固定式压力容器安全技术监察规程3 总则压力容器封头的制造除应符合本工艺守则的要求外,还应遵守国家有关法令、法规、规章、国家规则、行业规则及设计图样和工艺文件的规定;4 下料4.1 按YDHM-GY-002规定进行下料、加工拼缝坡口;封头的毛坯厚度应按工艺规定考虑工艺减薄量, 以确保封头成形后的实测厚度符合要求.4.2 椭圆形、碟形、球冠形封头、折边平底封头采用整板制作时,周边打磨、去除毛刺,对旋压和冷压的封头,应按6.9条修磨周边,然后送外协压制（材料标记应朝下,以使压制时材料标记朝外）;4.3 椭圆形、碟形、球冠形封头、折边平底封头采用拼板制作时,按第6条进行拼接;4.4 折边锥形封头采用拼板制作时,卷制前的平板拼接按第6条进行;5 锥体卷（压）制5.l 板边预弯（压头）5.1.l 板边预弯时应使有标记的一面朝外,纵焊缝坡口朝向应符合要求;5.1.2 板边预弯用卷板机或外协进行（公司30mm卷板机最大预弯能力为钢板厚度δs＝24mm）,预弯弧长不小于350mm,模板曲率半径应与锥体各部曲率半径一致;预弯后用样板检查,最大间隙不大于2mm;5.2 当锥体板边不便作预弯时,两头放直边余量250～300mm,并打样冲眼标记线,两头卷圆一部分后,沿标记线割去直边余量,有坡口者一并割出;5.3 锥体卷（压）制成形后,用样板检查,最大间隙不大于2mm;5.4 锥体纵缝按第6条进行对接,有产品焊接试板者一并施焊;5.5 钢制锥体纵缝焊接后,在卷板机上矫圆,并按以下要求检查锥体的圆度及焊缝处的棱角度：a）承受内压的锥体,同一断面上最大内径与最小内径之差e,应不大于该断面设计内直径Di 的1％,且不大于25mm（按JB/T 4735制造时为不大于30mm）；b）承受外压的锥体及真空容器的锥体,其圆度用内弓形样板或外弓形样板测量,样板弦长及测量的最大允许间隙e按工艺文件规定（具体数值按GB 150中的10.2.3.12条选取）;c）因焊接在环向形成的棱角E,用弦长等于1／6Di且不小于300mm的内样板或外样板检查,其E值不得大于（δs／l0+2）mm且不大于5mm;5.6 钢制热卷锥体热卷后的实测厚度不得小于名义厚度δn减去钢板厚度负偏差C1所得值与封头冲压（或扳边）厚度减薄量之和;5.7 锥体分段卷（压）制时,其环缝的对接按第6条进行;5.8 锥体母线的直线度△l≤2L／1000（L为锥体母线长度）,最小值可为3mm;5.9 冷成形或中温成形的锥体的钢材厚度符合以下条件者应进行焊后消应力热处理：a）碳素钢、Q345R的钢材厚度δs不小于3％Di（Di为封头大端内径,下同）；b）其他低合金钢的钢材厚度δs不小于2.5％Di;5.10 高合金钢锥体冷成形或中温成形后,一般不进行热处理;5.11 有色金属锥体成形后的热处理按图样、工艺文件规定;6 对接与焊接6.l 坡口表面要求a) 坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷;b) 规则抗拉强度下限值σb＞540 MPa的钢材及Cr－Mo低合金钢材经火焰（包括等离子体）切割的坡口表面应进行磁粉或渗透检测;c) 施焊前,焊接接头表面的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质清除干净,清除的范围（以离坡口或板边缘计）不得小于20mm;6.2 按工艺要求进行对接和焊接（必要时应按焊接工艺规定进行预热）,有产品焊接试板者一并施焊,钢制封头焊缝对口错边量b≤0.1δs且不大于 1.5mm,复合钢板拼接焊缝对口错边量b不大于钢板复层厚度的30%且不大于1.0mm ,有色金属封头焊缝对口错边量按工艺文件和有关规则执行;6.3 椭圆形、碟形、球冠形封头、折边平底封头的内表面拼焊焊缝,以及影响成形质量的外表面拼焊焊缝,在成形前应将焊缝余高打磨至与母材齐平;6.4 折边锥形封头成形前,应将过渡部分的内外表面的焊缝余高打磨至与母材齐平;6.5 钢制封头未打磨的焊缝余高,应符合GB 150第10章表10-3的规定,有色金属制封头未打磨的焊缝余高,应符合其相关规则的规定;6.6 拼接焊接接头表面不得有裂纹、未焊透、未熔合、未填满、夹渣、咬边、气孔、、弧坑等缺陷和飞溅物;6.7 焊后,清除焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物;对板厚大于等于6mm的碳素钢、低合金钢封头,在规定的位置打焊工代号钢印；对低温容器封头、高合金钢封头、有色金属封头及板厚小于6mm的碳素钢、低合金钢封头,则焊工代号作书面记录,而禁止在封头上打钢印;6.8 压制前,对接焊缝如需进行无损检测,应按工艺文件的规定进行：6.9 旋压封头及冷冲压封头的坯料周边应修磨圆滑,棱角倒钝或磨成圆角,周边不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷;7 封头压制（外协）7.1 封头按图样、工艺要求进行外协压制（冷冲压、热冲压、冷旋压、热旋压等）;7.2 封头压制时,其材料标记应朝外;7.3 封头热压时,其热加工规范应符合表1规定;必要时,应出具热压加热实测自控记录曲线图;一并加热、出炉冷却;7.5 端面坡口加工7.5.l 封头端部应切边后交货;端面坡口的形状、尺寸按图样、工艺文件规定控制;7.5.2 对碳素钢、低合金钢封头,其端面、坡口可采取自动切割机切割（切割后应经砂轮打磨）,对小直径和薄壁封头,其坡口可在车床上加工;7.5.3 对高合金钢、有色金属封头,其端面、坡口在车床上加工,或采用自动切割机切割后打磨去除热影响区;7.6 封头压制单位应确保封头压制成形后,封头的实测厚度及其它必要的指标符合工艺文件的要求,并提供真实的实测记录;8 封头热处理8.1 对压制后需热处理的封头,根据供需双方约定,可由封头压制单位（封头外购时为封头制造单位）进行相应的热处理;8.2 封头的热处理方法由设计和工艺规定确定,并符合《容规》、GB 150、GB 151等规范、规则的规定;8.3 除符合以下要求外,冷成形的椭圆形与碟形封头应进行热处理：a) 当封头制造单位确保冷成形的材料性能符合设计、使用要求时,可不进行热处理；b) 除图样另有规定外,冷成形的奥氏体不锈钢制椭圆形、碟形封头可不热处理;8.2 封头压制后需热处理时,其热处理规范应按图样、工艺规定进行,并出具热处理实测自控记录曲线图;8.3 热处理时,当工艺规定制备焊接试板或母材热处理试板时,其试板应与封头同炉热处理;当钢板的供货与使用状态一致时,则热成形封头在热成形过程中不得破坏供货时的热处理状态,否则应重新进行热处理;9 封头表面质量检查9.1 封头表面应光滑,无过烧、过热迹象,不得有裂纹和影响使用的机械损伤和腐蚀等缺陷;封头表面的严重尖锐伤痕允许进行修磨,使修磨范围内的斜度不超过1：3;封头外观用肉眼检查,必要时用磁粉、渗透等方法进行表面无损检测;9.2 封头成形前打磨的拼焊焊缝表面,在封头成形后,当符合下列所有条件时,可低于相邻母材表面：a) 焊缝部位的最小厚度应符合表2规定；b) 焊缝表面不得低于母材表面0.5mm以上;10 封头形状、尺寸检查10.1 钢制椭圆形、碟形、折边锥形及球冠形封头的尺寸、形状应符合表2~表4的要求; 10.1.1 以外圆周长为对接基准时,封头外圆周长的公差应符合表3的要求,以内直径为对接基准时,封头内直径的公差应符合表4的要求;10.1.2 封头切边后,在封头端面直径方向拉一根钢丝或放一直角尺,用直角尺的一直角边与拉紧的钢丝或直尺重合,另一直角边与封头接触,在直边部位测量直角尺与封头间的最大距离即为封头的直边倾斜度;测量封头直边倾斜度时,不应计入直边增厚部分;10.1.3 封头切边后,在直边部分实测等距离分布的四个内直径,以实测最大值与实测最小值之差作为圆度公差;10.1.4 用弦长相当于封头内直径的间隙内样板,检查封头内表面的形状公差;检查时应使样板垂直于待检表面,允许避开焊缝进行测量;内样板轮廓曲线线性尺寸的极限偏差按GB/T 1804中的m级的规定;10.1.4 沿封头端面圆周0°、90°、180°、270°四个方位,用超声波测厚仪、卡钳或千分卡尺,在厚度的必测部位（按GB/T25198中的图5、6、7）检测成形封头的厚度;10.2 平底圆管板（封头）底面平面度的允差按表5的规定;10.4 有色金属制封头的尺寸、形状检查应符合图样设计要求及相关规则要求;11 焊缝无损检测11.l 钢制压力容器用椭圆形、碟形、球冠形封头,在压制成形后,焊缝应按NB/T 47013作100％射线检测,或超声波检测,合格级别与所在容器壳体相应的对接接头一致（或按设计图样和订货技术协议规定）;受《容规》管辖的压力容器用封头应100％射线检测;11.2 钢制压力容器用锥形封头在压制成形后,焊缝按图样或技术协议规定的方法作100％或局部射线（NB/T 47013）或超声波检测（NB/T 47013）,合格级别与所在容器壳体相应的对接接头一致,其中受压制变形的部位的焊缝应作100％射线检测或超声波检测;11.3 复合钢板制封头的复合层焊接接头应按NB/T 47013进行100％渗透检测,Ⅰ级合格; 11.4 规则抗拉强度下限值σb＞540MPa的高强度钢及及Cr－Mo低合金钢板制旋压封头,其拼焊焊接接头的内外表面应进行100％磁粉检测（按NB/T 47013）或100％渗透检测（按NB/T 47013）,Ⅰ级合格;11.5 有色金属封头在压制成形后,其焊缝的无损检测应符合相应规则、图样、工艺的规定（受《容规》管辖的压力容器用椭圆形、碟形、球冠形封头压制后,焊缝应作100％射线检测）;12 焊缝返修12.1 封头焊缝的返修按相关的规定进行;12.2 封头焊缝返修后按规则、规范和图样、工艺的要求进行无损检测,其合格等级按原焊缝的要求;13 母材表面修磨及焊补13.1 钢制封头母材表面严重的尖锐伤痕、深度超过钢板负偏差之半的划痕、轧痕、麻点、氧化皮脱落后的粗糙等局部缺陷以及任何裂纹、结疤、折叠、压入氧化皮、夹杂、焊疤、打弧弧坑、飞溅等均应予以打磨清除,并使修磨范围内的斜度不大于1：3,修磨深度不大于钢板厚度δs的5％且不大于2mm,否则应予以焊补;当图样标注了封头的成品最小厚度,则修磨处的最小厚度不小于封头成品最小厚度;对于复合钢板制的封头,其复层侧的修磨深度不得大于复层厚度的30%,且不大于1 mm;13.2 除10.l条规定外,钢制封头母材表面的超标缺陷按以下规定进行焊补：a）焊补前,缺陷应予彻底清除,缺陷清除后的凹坑必要时可用渗透或磁粉检测方法进行检查,凹坑的形状应适宜于焊接；b）焊补应选择在封头热处理前进行；c）返修过程应按返修工艺文件的要求执行,焊接应符合焊接工艺文件的规定；d）补焊焊缝余高一般凸出钢材表面1.5～2mm,然后打磨至与母材平齐,焊缝不得存在咬边；13.3 钢制封头修磨及焊补后的无损检测13.3.1 补焊深度大于4mm者,补焊后应作射线检测,合格级别与封头拼接接头要求相同；13.3.2 规则抗拉强度下限值σb＞540MPa的高强度钢及Cr－Mo低合金钢的缺陷修磨或焊补表面应作100%磁粉(按JB/T4730.4)或渗透检测(按JB/T4730.5),Ⅰ级合格;13.4 有色金属封头的修磨及焊补应符合有关规则及工艺文件的规定;14 矫形14.1 冷作矫形14.1.l 冷作矫形应使用千斤顶、平锤、锲铁、垫块、胎具等器具进行,禁止用锤子直接敲打变形部位;14.1.2 矫形完成后,应拆去矫形工具;封头组装时,禁止使用矫形工具作强力组装;14.l.3 冷作矫形不适用于变形剧烈部位的矫形;14.2 加热矫形14.2.l 矫形温度参照表1规定;14.2.2 加热矫形应符合以下规定：a）加热到规定温度范围后,应均热一段时间（l～1.5min/mm）,然后进行矫形;工件温度低于加工终止温度时应停止矫形;如仍需矫形,则应重新加热;同一部位热矫形加热次数一般不得超过3次；b）矫形应使用平锤、垫块、胎具等作过渡,禁止用锤子直接敲打变形部位；c）矫形时,应防止矫形过度、钢板变薄、氧化严重、材质恶化等现象出现；d）必要时,热矫形后应作热处理,具体按工艺规定;15 试板评定15.1 母材热处理试板力学性能应符合板材规则的规定；15.2 承压设备产品焊接试件力学性能应符合NB/T47016的规定；15.3 有色金属压力容器产品焊接试件力学性能应符合《容规》、有关规则或设计图样的规定：15.4 试板的抗晶间腐蚀性能应符合图样的规定;16 不锈钢与有色金属制封头的其它要求16.1 不锈钢和有色金属制封头的制造,必须有专用的制造车间,不得与黑色金属制品混杂进行,工作场所要保持清洁、干燥、严格控制灰尘,必须严格控制表面机械损伤和飞溅物;16.2 铝及铝合金制封头16.2.1 母材和焊接接头的腐蚀试验,应符合专门的技术条件和设计要求;16.2.2 接触腐蚀介质的表面,不应有机械损伤和飞溅物;16.2.3 焊接接头的坡口面应采用机械方法加工,表面应光洁平整,在焊接前应做专门的清洗; 16.3 钛及钛合金制封头16.3.1 焊接接头的坡口面必须采用机械方法加工;16.3.2 焊接材料必须进行除氢和严格的清洁处理;16.3.3 承担焊接接头组对的操作人员,必须戴洁净的手套,不得触摸坡口及其两侧附近区域,严禁用铁器敲打钛材表面;16.3.4 焊件组对清洗完成后,应立即进行焊接;16.3.5 焊接用氩气和氦气的纯度不应低于99.99%,露点不应高于零下50℃;16.3.6 钛材焊接前,应对坡口及两侧25mm范围内进行严格的机械清理和脱脂处理;在焊接过程中,应采取措施防止坡口受到污染;16.3.7 应采取有效措施避免在焊接时造成钢与钛互熔;当图样有要求时,应做铁污染试验; 16.3.8 在焊接过程中,每焊完一道,都必须进行焊层表面颜色检查,焊缝及热影响区的表面颜色应呈银白色或金黄色;对表面颜色不合格的,应全除去,然后重焊;表面颜色检查应参照有关规则的规定;16.3.9 必须采用惰性气体双面保护电弧焊接或等离子焊接;16.3.10 焊后的焊缝表面不得有咬边、气孔、弧坑和裂纹等缺陷;16.4 铜及铜合金制封头16.4.1 焊接接头的坡口及两侧附近区域,应进行认真清理,露出金属光泽,并应及时施焊;16.4.2 若采用氢—氧—焰或氧—乙炔焰焊接,应满足以下要求：a) 采用退火状态铜材；b) 采用瓶装乙炔气,并应控制乙炔气的纯度；c) 根据材料和焊接工艺,焊前应预热到规定的温度范围；d) 多层焊接时,在焊接过程中,应连续完成,不宜中断；e) 在焊条或被焊接接头上,应涂有适当的焊剂；f) 铜基材料应采用中性到微氧化性火焰,铜镍合金应采用中性到微还原性火焰；g) 焊接环境温度一般不应低于0℃,否则应进行预热；h) 纯铜不应采用氢—氧焰焊接,可采用气体保护焊或等离子焊接;16.5 镍及镍合金制封头16.5.1 材料的切割应采用剪切、机械加工或合适的热切割方法（如等离子切割）;热切割之后,在使用或焊接前应用打磨、切削或其它机械方法将切割边缘的污染区去除；16.5.2 镍材焊接时,应对坡口及两侧25mm范围内区域进行严格的机械清理,彻底清除油污和一切含硫杂物,用清洗剂进行清洗后及时施焊;中间焊道表面的氧化物应用砂轮打磨清除,直至露出金属光泽;16.5.3 在焊接过各地中,应严格控制焊接线能量和层间温度;层间温度一般不应高于150℃; 16.5.4 焊后的焊缝表面不得有咬边、气孔、弧坑和裂纹等缺陷;焊缝及热影响区的表面颜色应呈银白色或浅黄色;16.5.5 热成形或热处理后,应彻底清除工件上的油污、油漆及润滑剂等一切含硫或含铅的污染物;加热炉的气氛中应严格控制含硫理;加热用煤气或天然气的含硫量应小于0.57g/m3,燃料油的含硫量应小于0.57%,不得用焦炭或煤加热;16.6 表面酸洗、钝化处理16.6.1 奥氏体不锈钢封头热压后,表面应作酸洗、钝化处理,具体按YDHM-GY-016进行.16.6.2 有色金属封头热压后,表面应作酸洗、钝化处理,配方及操作按有关工艺;17 封头产品质量证明书17.1 封头压制单位（外购封头时为封头制造单位）必须具有相应封头制造资质;17.2 封头压制（制造）完成后,应出具封头产品质量证明书,产品质量证明书应符合《容规》的规定;封头压制（制造）单位应至少提供2份封头产品质量证明书（1份供压力容器制造单位存挡,1份由压力容器制造单位转发压力容器用户）。