碳鋼是管系中突出的薄弱環節,管道的可靠性主要由碳鋼封頭的工作能力決定.碳鋼封頭的工作能力與其所處的應力狀態有關.計算和現場對管件工作應力實測發現,碳鋼封頭起弧點處對外荷載特別敏感.除去內壓和自重等的外載主要是管系在起動過程中管道金屬熱膨脹,管系震動和支吊架工作異常等引起的附加外載.
當碳鋼封頭起弧截面是一個對接焊口時,這些變動的外載將造成焊口處于復雜應力狀態,嚴重削弱焊口強度,降低碳鋼封頭工作能力,縮短碳鋼封頭使用壽命.為此,從設計上考慮,將對焊碳鋼封頭的接口改成直段對接,即設計成帶直段碳鋼封頭,有利于焊口對接,提高焊口質量,改善碳鋼封頭使用壽命.
碳鋼加熱溫度的確定原則是材質奧氏體化溫度以上，且推制時封頭內壁主壓應力小于材料在此溫度下的屈服極限。材質奧氏體化溫度越高，加熱溫度越高; 材質高溫屈服極限越高，封頭加熱溫度越高。中頻感應加熱，WB36 鋼的溫度為850 ～900 ℃ ，A335P22鋼為900 ～950 ℃，A335P91 材質的加熱溫度點為900 ～1000 ℃。測溫方式為固定式遠紅外測溫儀和手動式遠紅外測溫儀相結合。 溫度分布是一個重要的工藝參數，由感應圈形狀及感應圈與芯棒頭相對位置直接控制。感應圈形狀是主要因素，感應圈與芯棒頭相對位置是次要因素。溫度沿芯棒頭徑向分布規律為低、中、高。加熱溫度高，沖壓壁厚增大。推進速度對碳鋼封頭幾何形狀的影響推進速度作為一個重要的工藝參數，由液壓系統流量調節直接控制。
