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在壓力容器上常會使用封頭作為堵塞裝置,受使用環(huán)境和作用的不同,封頭的樣式多樣,材質(zhì)也有所不同。拼接的距離應(yīng)有要求,為大于3δ,且不小于100mm,焊接熱影響區(qū)是個高應(yīng)力區(qū),并且在該區(qū)的化學(xué)成分會有燒損。錐體封頭就是封頭的一種,它的材質(zhì)主要有碳鋼、低合金鋼、復(fù)合板、不銹鋼以及銅、鋁、鈦等多種材質(zhì),執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 25198-2010,品種也比較多。
錐體封頭的主體部分在內(nèi)壓作用下,薄膜應(yīng)力發(fā)生在大端。無折邊球形沖孔封頭:無折邊球形封頭與筒體的連接處存在明顯的形狀突變。錐體和圓筒部分連接處,由于幾何不連續(xù)性,曲率半徑突變,因此該處會產(chǎn)生較大的橫向推力,引起較大邊緣應(yīng)力,容易發(fā)生彎曲,故需加強。對大端,軸向彎曲應(yīng)力為主要控制因素,且屬二次應(yīng)力,所以應(yīng)力強度控制在內(nèi);對小端,由于小端與圓筒連接處的應(yīng)力狀況主要為平均周向拉應(yīng)力和平均徑向壓應(yīng)力,屬局部薄膜應(yīng)力,所以應(yīng)力強度可以控制在內(nèi),但由于此處局部薄膜應(yīng)力有可能超越邊緣效應(yīng)的分布范圍,為安全起見,取應(yīng)力強度控制在以內(nèi)。對大端,任何情況下加強段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度,加強段長度應(yīng)不小于,圓筒加強段長度應(yīng)不小于。對小端,任何情況下加強段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度,錐殼加強段長度應(yīng)不小于,圓筒加強段長度應(yīng)不小于。
目前,錐體封頭廣泛用于石油化工、航天、、船舶、鋼鐵以及鍋爐壓力容器等制造行業(yè)。
錐形封頭有2種結(jié)構(gòu)形式一種是無折邊錐形封頭 另一種是有折邊錐形風(fēng)頭,由于錐形封頭在連接處無過渡圓弧,殼體形狀突然不連續(xù),所以在連接處附近存在較大的局部應(yīng)力。在以前的文章之中我們討論了多種常見的封頭比如說蝶形封頭和半圓形封頭使用范圍和其他的的用處,并且是詳細(xì)的敘述了這些封頭的物理結(jié)構(gòu)工作原理和其他的一些相關(guān)知識。為了提高連接處的穩(wěn)定性,常采用局部加強,增強連接處的剛性。但由于這種結(jié)構(gòu)制造時比較麻煩,一般應(yīng)用的不多。另一種為帶折邊的錐形封頭,它與圓筒體在連接處有過渡圓弧r和高度為h。的圓筒形部分。這樣可以降低連接處的局部應(yīng)力,一般用于半錐角口>30。的場合。
錐形封頭在同樣條件下與半球形、橢圓形和碟形封頭相比較,錐形封頭的受力情況較差,僅優(yōu)于平板形封頭。但是,這種法蘭的制造需要鍛壓和鑄造,材料消耗、切削加工等量大,成本高。應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)的封頭,主要目的是當(dāng)容器內(nèi)的工作介質(zhì)含有顆粒狀或粉末狀的物料,或者是粘稠的液體時,有利于匯集,便于卸除這些物料。錐形封頭還有利于改變氣體流速,滿足工藝上不同氣體均勻混合的要求。
四達(dá)封頭了解法蘭的相關(guān)知識
管法蘭的選用原則,一般按操作壓力、溫度、介質(zhì)的腐蝕性、毒性等情況來選擇材料與連接面的形式。
連接面的形式有:1)光滑面平焊/對焊法蘭
光滑面平焊法蘭,由于連接剛性較差,密封性能不好,所以對有毒及的介質(zhì)氣密性要求高的設(shè)備不宜采用;
對焊法蘭有較好的剛性,可以在較高的壓力和溫度下使用,不受直徑大小的限制。但是,這種法蘭的制造需要鍛壓和鑄造,材料消耗、切削加工等量大,成本高。
平焊法蘭材料一般采用碳鋼或不銹鋼;
對焊法蘭材料為鑄鋼或鑄鐵。
2)楔槽面平焊、對焊法蘭
此種法蘭適用于有毒、、等介質(zhì)及氣密性要求較高的設(shè)備,這種面雖密封性好,但制造要求高,墊片窄,安裝不方便等缺點。