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压力容器封头标准压力容器封头是压力容器的重要组成部分，其质量直接关系到压力容器的安全运行。
为了保障压力容器封头的质量和安全性，国家对压力容器封头的制造、检验和使用都做出了严格的规定和标准。
本文将对压力容器封头标准进行详细介绍，以便广大压力容器制造商和使用单位更好地了解和遵守相关标准，确保压力容器的安全运行。
一、压力容器封头的分类。
根据不同的形状和用途，压力容器封头可以分为椭圆形封头、球形封头、平底封头、封头盖板等多种类型。
每种类型的封头都有相应的标准规定，制造时必须严格按照标准要求进行制造和检验，确保封头的质量符合要求。
二、压力容器封头的材质和厚度。
压力容器封头的材质一般采用碳钢、合金钢、不锈钢等材料，具体选择应根据压力容器的工作介质和工作条件来确定。
同时，封头的厚度也是关键的参数，必须根据设计要求和相关标准进行计算和选择，以确保封头在工作压力下不会发生变形或破裂。
三、压力容器封头的制造标准。
压力容器封头的制造标准主要包括设计、材料、制造工艺、尺寸公差、表面质量、检验和验收等方面的要求。
制造厂必须按照相关标准进行制造，并对每个环节进行严格的质量控制，确保封头的质量符合标准要求。
四、压力容器封头的检验标准。
压力容器封头的检验标准主要包括外观检查、尺寸检查、材料检验、压力试验等内容。
在制造完成后，必须进行全面的检验和试验，确保封头的质量符合标准要求，方可投入使用。
五、压力容器封头的使用标准。
压力容器封头在使用过程中，必须按照相关标准进行安装、使用和维护，以确保封头的安全可靠。
在使用过程中，必须定期对封头进行检查和维护，及时发现和排除安全隐患，确保压力容器的安全运行。
六、结语。
压力容器封头作为压力容器的重要组成部分，其质量和安全性直接关系到整个压力容器的安全运行。
因此，压力容器封头的制造、检验和使用都必须严格按照相关标准进行，确保封头的质量和安全可靠。
希望广大压力容器制造商和使用单位能够充分重视压力容器封头的标准，确保压力容器的安全运行，为社会的安全稳定做出贡献。
设计举例：某厂需设计一回流液罐，罐的最高工作压力w p ＝2.4MPa ，工作温度为45C ︒，罐的内直径为1000mm ，罐体长3200mm ，试确定罐体的厚度及封头的型式和厚度。
解：（1）根据工作压力确定设计压力64.24.21.11.1=⨯==w p p MPa根据工作温度确定设计温度t 为60C ︒（2）选材，确定][σ, t ][σ,eL R根据工作压力，材料选为16MnR ，假设壳体厚度在6～16mm 范围内，查GB150中表4-1可得][σ＝170MPa ，t ][σ＝170MPa ， eL R =345MPa（3）筒体壁厚设计考虑采用双面对接焊，局部无损探伤，焊接接头系数取85.0=ϕ，计算压力64.2==p p c MPa筒体计算厚度mm p D p ctic 22.964.285.01702100064.2][2=-⨯⨯⨯=-=ϕσδ取21C m m =则筒体设计厚度mm C d 22.10122.92=+=+=δδ按GB6654，10.25C m m ≤，故取10C =则筒体名义厚度110.22010.22n d C m m δδ≥+=+=考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取筒体名义厚度12n m m δ=。
（4）封头壁厚设计选用标准椭圆形封头，其形状系数1=K ,封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取0.1=ϕ，故封头计算厚度mm p D Kp ctic 80.764.25.011702100064.215.0][2=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=ϕσδ取21C m m =，则封头设计厚度mm C d 80.8180.72=+=+=δδ同上取10C =则封头名义厚度18.8008.8n d C m m δδ≥+=+=考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取封头名义厚度mm n 10=δ，为了材料采购和焊接上的方便，可取封头壁厚与筒体壁厚相同12n m m δ=。
（5）液压试验应力校核试验压力MPa pp tT 3.317017064.225.1][][25.1=⨯⨯==σσ故：()()3.310001201()151.65221201T i e T ep D M Pa δσδ⨯+--⎡⎤+⎣⎦===⨯--而 0.90.9345310.5eL R M Pa =⨯=0.9T eL R σϕ≤，液压试验应力校核合格。
压力容器封头标准三围
压力容器封头是压力容器的重要组成部分，其尺寸标准对于保证压力容器的安
全运行至关重要。
压力容器封头的三围尺寸标准包括直径、厚度和凸度，下面将对这三个方面进行详细介绍。
首先是压力容器封头的直径标准。
压力容器封头的直径通常是根据压力容器的
设计压力和容积来确定的。
直径的大小直接影响着封头的承压能力和使用范围。
在设计和制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的直径尺寸进行生产，以确保封头与压力容器的匹配和安全运行。
其次是压力容器封头的厚度标准。
封头的厚度是保证压力容器密封性和安全性
的重要参数。
厚度过薄会导致封头承受压力时发生变形或破裂，而过厚则会增加成本和重量。
因此，压力容器封头的厚度需要严格按照相关标准规定进行计算和选择，保证其在承受设计压力时不会发生失稳或破坏。
最后是压力容器封头的凸度标准。
封头的凸度是指封头中心处与边缘处的高度差，也是影响封头承压能力和使用性能的重要参数。
凸度的大小直接影响着封头的成型难度和成本，同时也会影响压力容器的使用寿命和安全性。
因此，在制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的凸度范围进行加工和检测，以确保封头的质量和性能符合要求。
综上所述，压力容器封头的三围尺寸标准对于压力容器的安全运行至关重要。
在设计和制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的直径、厚度和凸度进行计算、选择和加工，以确保封头与压力容器的匹配和安全运行。
只有这样，才能有效保障压力容器的安全性和可靠性，为工业生产提供坚实的保障。
2010年压力容器知识培训考试试卷一：判断题（30题，每题1分，共30分，正确的打"，错误的打X）1. 压力容器受压元件所用钢材只需材料的力学性能和化学成分相同，就可以批准代用。
（x ）2. 计算厚度系指按有关公式计算得出的厚度，需要时尚应计入其他载荷所需厚度。
（V）3. 确定压力容器试验压力时，如容器各受压元件（如圆筒、封头、法兰等）所用材料不同时，应取各元件材料[6 ]/[ 6 ]t比值中的最大者。
（X）4. 根据焊接接头系数的高低，可推定无损检测的比例、长度和焊接接头的型式。
（X）5. GB151规定符合附录C的奥氏体不锈钢焊接钢管不得用于介质毒性程度为高度危害的换热器°（x）6. 奥氏体不锈钢制压力容器，其A、B类焊接接头可以用射线或超声波检测； C D类焊接接头可用磁粉或渗透方法进行检测。
（X）7. 当补强材料许用应力大于壳体材料许用应力时，则在计算补强面积时所需的补强面积可以减少。
（X）8. 盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器用钢板，应逐张进行超声检测。
（V）9. 采用强度胀接时，换热管材料的硬度一般须低于管板材料的硬度值。
（V）10. 外压容器的破坏主要有强度不足引起的破坏和失稳现象，但经常只计算外压容器的稳定性。
（V）11. 壳体厚度大于25mr的低温压力容器，其支承与壳体相连的焊缝应进行100%磁粉或渗透检测。
（V）12. GB 151中管箱和外头盖短节的长度可以不遵循GB 150中300mm勺最小拼接筒节长度的限制。
（V）13. 管子与管板连接采用胀接方法时，其胀接原理是管子与管板同时产生塑性变形而达到了密封和满足胀接强度。
（X）14. GB150中规定：对冷成形和中温成形的碳素钢和16MnR冈制压力容器的圆筒，当厚度3 s> 3% Di时，应作热处理。
（V）15. 钢板厚度大于等于16mm勺碳素钢和低合金钢制低温容器或元件应进行焊后热处理。
《简单压力容器安全技术监察规程》常见问题答疑2007年7月1日起，我国施行《简单压力容器安全技术监察规程》（以下简称《简规》）。
由于《简规》是首次颁布实施，且没有相应的国家标准和行业标准，在执行过程中，有关单位提出了许多问题。
现将有关问题解答如下，供各地和相关企业执行《简规》时参考。
国家质检总局特种设备安全监察局二〇〇七年十月九日第一部分《简规》的特点1．《简规》的适用范围是什么？《简规》适用的压力下限与《特种设备安全监察条例》（以下简称《条例》）相一致，为0.1MPa。
简单压力容器只能采用单腔结构型式；壳体之间采用焊接或法兰连接；筒体形状只限于圆筒形；封头型式只限于平封头、凸形封头（不包括球冠形封头和锥形封头）。
2.《简规》的主要特点是什么？（1）先进性和实用性的统一。
《简规》既体现技术上的先进性，又适合我国简单压力容器设计、制造、检测检测和使用管理的实际情况。
考虑到我国已成为简单压力容器生产的大国，相当多的简单压力容器用于出口，为使我国的简单压力容器产品具有国际竞争力，减少技术文件准备过程中不必要的重复劳动，应使符合《简规》要求的简单压力容器，其安全性能也尽可能满足国外规范的要求。
（2）规定推荐使用年限。
简单压力容器量大面广，使用登记和定期检验的工作量非常大，在实际工作中即使作了规定，由于容器结构（往往与整机配套）、使用地点流动、价格等因素的限制，也很难做到。
因此，规程采用分类监管的原则，通过规定推荐使用年限，确保寿命周期内的安全，而不强制要求定期检验和使用登记。
明确达到推荐使用年限后，简单压力容器原则上应报废。
（3）以批代台。
简单压力容器的产量很大，如果逐台进行局部无损检测，逐台提供设计图样，不仅工作量大，而且难以实施。
应通过提高生产工艺的稳定性来确保产品的质量，即严格控制生产过程的稳定性，在逐台进行外观检查和耐压试验的同时，按批抽检产品质量。
以批代台并不意味着放松要求。
规程在要求制造单位采取有效措施保证生产工艺稳定的同时，规定同型号的简单压力容器首批生产前，制造单位应申请型式试验。
管道压力试验封头型式及厚度的确定管道压力试验是为了检验管道的密封性能、耐压性能和强度性能而进行的一种测试方法。
在进行管道压力试验时，需要用到封头，由于封头的尺寸和厚度会影响到压力试验的安全性和准确性，因此在确定封头型式及厚度时需要注意以下几点：一、封头型式常用的管道压力试验封头有承插式封头、法兰封头、翻边式封头、承插式密封盖等，其选择应根据试验压力、管道材质、管道规格等综合考虑。
1. 承插式封头承插式封头又称“拔节式封头”，通常用于试验压力较低、管道直径较小的情况下。
该封头的直径比管道的直径大2倍以上，插入管道壁内部，并与管道形成金属密封。
使用时可以通过垫片或金属密封环增强密封效果。
该封头的优点是操作简便、安装方便，但其密封性能要比其他封头略差。
2. 法兰式封头法兰式封头是常见的管道封头，适用范围广泛。
根据压力试验的要求，法兰的级别应该满足试验压力等级，法兰的连接型式应满足管道设计要求。
3. 翻边式封头翻边式封头适用于内壁对外呈凸面的管道，其主要特点是可以高效地提高密封性能，因为利用了翻边的强度将管道与封头牢固地固定在一起。
但是，翻边方式的实现比较复杂，适合于专业人员进行操作。
4. 承插式密封盖承插式密封盖的密封效果较好，适用于试验压力不高、管道直径较小的情况。
封头的设计原则是管道的截面形状与封头的形状相似，因此密封效果比较稳定可靠。
二、封头的厚度封头的厚度应根据管道的壁厚、试验压力等因素来确定。
封头的厚度应该能够承受试验压力，并保证测试的精确性。
通常情况下，封头的厚度应该满足以下要求：1. 封头的最小厚度应不小于管道壁厚的1.5倍。
2. 封头的截面形状应与管道截面尽量相似，这样才能提高密封的可靠性。
3. 选择材料时要考虑其耐腐蚀性、可焊性、强度等性能。
在确定管道压力试验时，封头型式及厚度的选择非常重要，它关乎到试验的准确性和安全性。
在选择时，应根据试验要求、管道规格、管道材质等多个因素进行综合考虑。
椭圆形封头壁厚计算
椭圆形封头是一种常用的压力容器封头形式，其壁厚的计算对于设计和制造具有重要意义。
椭圆形封头的设计需要考虑到内压力的作用，以保证其具有足够的强度和刚度。
在进行椭圆形封头壁厚计算时，需要根据压力容器的设计压力、内径、材料强度等参数进行综合考虑，以确保封头的安全可靠。
椭圆形封头的壁厚计算通常遵循以下步骤：
1. 确定设计压力：根据压力容器的使用要求和工作环境确定设计压力，通常以内压力为主要考虑因素。
2. 确定内径和椭圆形封头的长短轴：根据压力容器的设计要求和封头形状确定椭圆形封头的内径和长短轴尺寸。
3. 确定材料强度：选择合适的材料，根据其强度参数确定材料的屈服强度和弹性模量等参数。
4. 计算封头的薄壁应力：根据椭圆形封头的内压力和封头的几何形状，计算封头的薄壁应力，以评估封头的强度。
5. 计算封头的壁厚：根据椭圆形封头的内压力、封头的几何形状和材料的强度参数，进行壁厚计算，以确定封头的最小壁厚。
椭圆形封头的壁厚计算是压力容器设计中的重要环节，其结果直接影响压力容器的安全性和可靠性。
在进行壁厚计算时，需要考虑封头的弯曲应力、薄壁压力和材料的强度等因素，以确保封头在工作条件下具有足够的强度和刚度，同时尽可能减少材料的使用量。
综上所述，椭圆形封头壁厚计算是压力容器设计中的关键内容，设计人员应根据压力容器的具体要求和工作条件进行准确的计算，以确保压力容器的安全可靠性和经济性。
通过合理的壁厚计算，可以有效减少压力容器的材料消耗，提高压力容
器的性能和使用寿命。
压力容器的设计和制造需要严格遵循相关的标准和规范，以确保压力容器的质量和安全性。
长输管道压力试验封头型式及厚度的确定
符号说明
δ——计算厚度，mm；
——计算压力，MPa；等于设计压力与压力试验管段液位高差静压力之和；
P
c
D
——封头内直径，mm；
i
[σ]t——设计温度下材料的许用应力，MPa；
φ——焊接接头系数，采用整板料取1；
α——圆锥半顶角，（°）；
压力试验是管道施工涉及人身和财产安全的关键工序，在管道设计规范、施工规范中均未对管道压力试验的封头型式、材质与厚度作出相应的规定，施工单位一般根据经验和材料的实际情况确定，存在着较大的安全风险。
但压力管道（最大直径φ1219mm，最高设计压力10MPa）与压力容器（最大直径超过φ5000mm，最高设计压力大于100MPa）同属承压类特种设备，把管道等同于筒体很长的压力容器，管道压力试验与压力容器的压力试验就是完全相同的，因此，用压力容器的方法确定长输管道试压封头是满足管道要求的。
管道压力试验的封头型式、材质与厚度可以根据压力容器的基本要求和计算方法确定。
1 封头型式的确定
压力容器用封头根据几何形状的不同，一般分为球形封头、椭圆封头、碟形封头、锥形封头、平盖等。
以峰值应力和截面突变情况为依据，优先选用球形封头，其它封头依次次之，平盖的受力状况最差，截面突变最大。
1.1球形封头
球形封头截面形状为半球形，球形封头没有相应的专业制造标准，到目前为止，一
般按照GB150进行设计计算，参照JB/T4746制造，根据需要，封头直边可有可无，供需双方协商确定。
由于截面突变最小，其受力状况最好，在同等条件下所需的金属厚度最小，其厚度计算公式为：
δ=
P
c
D
i
4[σ]tφ-P
c
但由于封头深度较大，加工难度相对较大，且考虑到与管道（筒体）等厚度焊接的因素，从经济适用出发，球形封头一般用于压力较高的场合才能体现其受力状况佳、用料厚度较小的优势。
建议设计压力≥8.0MPa的管道采用球形封头作为试压封头。
1.2椭圆封头（本文指标准椭圆封头）
椭圆封头截面形状为半椭圆形，按GB150进行设计计算，按JB/T4746制造加工。
其截面突变和受力状况仅次于球形封头，加工深度较小，使用最普遍，标准椭圆封头厚度计算公式为：
δ=
P
c
D
i
2[σ]tφ-0.5P
c
建议设计压力＜8.0MPa的管道采用标准椭圆封头作为试压封头。
1.3碟形封头
使用较少，不采用。
1.4锥形封头
锥形封头类同于管件中大小头，按GB150进行设计计算，按JB/T4746制造加工。
由于管道直径与压力容器直径常有不匹配的现象，在试压时采用锥形封头作为过渡段，使锥形封头的直径与球形封头、椭圆封头匹配。
锥形封头的长度不应小于管道外径值且不应小于0.5m，其厚度计算公式为：
δ=
P
c
D
i
2[σ]tφ-P
c
·
1
cosα
采用锥形封头过渡，均必须过渡至压力容器直径系列中最靠近的直径值，且管道直径由大过渡至较小为宜。
1.5平盖
平盖的型式较多，在GB150中，仅规定了不加筋平盖的设计计算，共13种类型；在HG20582中，对径向筋板圆形平盖的结构和厚度计算有比较详细的规定，但仅适用于低压容器（<1.6MPa）和真空容器。
虽然加筋圆形平盖在管道试压中有过成功地运用，从理论上存在可行性，但其厚度计算十分复杂，且没有检索到能够很好解决厚度计算的文献资料和适用方法，根据经验确定结构和厚度，存在着安全风险和不确定因素，就安全性和适用性而言，还有待于进一步研究。
因此，管道压力试验不建议采用平盖封头。
2 封头材质的确定
2.1材料力学性能的比较
按照压力容器的基本原则，封头的材质一般和筒体相同，也就是说，管道试压封头的材质最好与管道材质相同，这样其强度和焊接性能完全相同。
但由于试压封头用料较少以及管道材料的专用性，获得与管道材质相同的钢板十分困难，而压力容器用钢板十分普遍，从实际情况出发，采用压力容器用钢板代替管道用钢板制作封头是比较简单适用的解决办法。
根据GB713-2008，最常用的压力容器钢板为Q245R（20R）、Q345R（16MnR），GB700、GB/T9711、API5L标准管道钢与GB713中的Q245R、Q345R力学性能见表1：
表1 材料力学性能的比较
2.2管道与试压封头材料的匹配
采用GB700的Q235-A、B、C、D制作的钢管，虽然GB3274均有相对应的材料，但GB150已取消Q235-A，且对Q235-B、Q235-C的使用有严格限制规定，所以一般不建议采用采用Q235系列钢板制作封头。
在压力容器的计算中，以抗拉强度为计算依据，根据抗拉强度管道材料对应的试压用封头材料匹配关系见表2：
表2 管道与容器材料的匹配关系
3 试压封头厚度的确定
根据球形封头、标准椭圆封头、锥形封头（根据实际情况选配）计算公式确定计算厚
取0.8mm，考虑腐蚀裕量1mm. 一般情况下，管道试压均在常温下度δ，钢板负偏差C
1
进行，常温范围可以确定为高于-20℃低于100℃，Q245R(20R)的许用应力[σ]t=133MPa；Q345R(16MnR)的许用应力[σ]t =170MPa.
确定试压封头厚度举例：
①计算条件：管道的设计压力为6.4 MPa，管道规格φ355.6×7.9，材质 L415，
L415的力学性能：Rel=415 Mpa，Rm =520 MPa
②直径匹配：管道内直径D=355.6-2*7.9=339.8mm，与压力容器直径不匹配，增加锥
形过渡段材料采用Q345R(16MnR)，向直径较小的方向匹配到DN325（外径），见下图：
δ=
P
c
D
2[σ]tφ-P
c
·
1
cosα
=
6.4×339.8
2×170×1-6.4
·
1
cos1.8
= 6.52mm
6.52+0.8+1=8.32mm，则名义厚度：10mm
因此，锥形过渡段厚度为10mm，材质为Q345R(16MnR).
③椭圆封头厚度计算：管道设计压力为6.4MPa，采用Q345R(16MnR)标准椭圆封头
δ=
P
c
D
i
2[σ]tφ-0.5P
c
δ——计算厚度，mm；
P
c
——计算压力，MPa；假如在平原地区，压力试验管段无液位高差静压力，取计算压力等于设计压力；
D
i
——封头内直径，mm；
[σ]t——设计温度下材料的许用应力，MPa；
φ——焊接接头系数，采用整板料取1；
δ=
6.4×305
2×170×1-0.5×6.4
= 5.8mm
5.8+0.8+1=7.6mm
则名义厚度：8mm（考虑用料因素，也可以取10mm）因此，试压椭圆封头直径为φ325mm（外径），厚度10mm.
④应力校核：根据GB150及管道施工规范（如GB50369）压力试验的环向应力σ≤
0.9σ
s
σ =P
T
(D
i
+δ
e
)
2δ
e
σ——环向应力， MPa；
P
T
——试验压力，1.5×6.4 MPa；
D
i
——封头内直径，φ305 mm；
δ
e ——有效厚度，考虑钢板负偏差及腐蚀裕量，δ
e
=10-0.8-1=8.2 mm；
0.9σ
s
—— 0.9×345=310.5 MPa；
按公式计算得：σ=183.34 Mpa ＜ 0.9σ
s
，应力校核合格。
⑤计算结果：采用φ355.6×φ325×10锥形封头作为过渡段，采用φ325×10的
椭圆封头作为试压封头，两者材质均为Q345R(16MnR).
4 需要说明的情况
试压封头与锥形过渡段、管道的对接按标准规定加工坡口，焊缝（包括锥形过渡段纵焊缝）必须进行100%的射线探伤，封头必须为整板冲压。
Q245R（20R）、Q345R（16MnR）与管道材料的焊接建议进行工艺评定，以保证焊接后的力学性能。
