橢圓形封頭全樣板檢查

封頭是鍋爐壓力容器必不可缺少的構(gòu)件。由于橢圓形封頭的應(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(huì)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(dǎo)致封頭失效。

樣板設(shè)計(jì)及制作

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

在制造ASME產(chǎn)品的封頭樣板時(shí)，把規(guī)定的橢圓曲線每點(diǎn)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(zhǔn)確反映橢圓形封頭每個(gè)位置的形狀偏差。另外我們在樣板的直邊段上標(biāo)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橢圓形封頭。通常制造廠用的橢圓形封頭模具是由R（ R=0.9Di）和r（r=0.17Di）組成的一個(gè)近似橢圓，對于這類用近似橢圓形模具壓制的封頭，可以在樣板上畫出如下圖（以公稱直徑800mm 橢圓形封頭為例，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(zhǔn)確地測量出橢圓形封頭每個(gè)位置的形狀偏差。

橢圓形封頭的樣板，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，將樣板放入橢圓形封頭之中，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橢圓形封頭內(nèi)表面的間隙，注意必須是沿樣板的法線方向測量。當(dāng)封頭外凸時(shí)，測得的間隙減去10mm 后小于1.25%Di；當(dāng)封頭內(nèi)凹時(shí)，測得間隙減去10mm后的絕對值小于0.625%Di，橢圓形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，橢圓形封頭不合格。

ASME規(guī)范中并沒有規(guī)定超標(biāo)封頭不能使用，對于形狀偏差超標(biāo)的封頭，如果它是安全的，則照樣可以使用。具體的做法是，如果橢圓形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(gè)橢圓形封頭看作碟形封頭，用實(shí)際測得的數(shù)值確定碟形封頭的大、小半徑，然后核算其強(qiáng)度，如果應(yīng)力小于許用應(yīng)力值，則這個(gè)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。