橢圓形封頭與碟形封頭的受力狀態(tài)比較

橢圓形封頭和碟形封頭分別是由橢圓殼與碟形殼及以高為h的圓筒直邊段構(gòu)成。運(yùn)用于各種容器設(shè)備，可分為球形、橢圓形、碟形、球冠型、錐殼和平蓋等幾種。橢圓形殼體由連續(xù)的橢圓線為母線而形成;而碟形封頭的殼體是由以半徑為R(接近其圓筒直徑R=(019～110)D)的球面殼與以半徑為r的過渡段兩部分所組成,后者亦即折邊球形封頭。在曲率變化上,橢圓形封頭與碟形封頭均存在殼體與直邊段這一不連續(xù)處,而碟形封頭還增加了球面與過渡段這一不連續(xù)處。不連續(xù)處即意味著由于曲率的突變產(chǎn)生了應(yīng)力突變。這里列出與標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭以及與標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭有相似外形(相同直徑與高度)的碟形封頭之應(yīng)力分布圖！

什么是封頭的穩(wěn)定性呢？其實(shí)這就是說(shuō)我們的封頭在使用的過程之中發(fā)生意外情況的概率，一般我們剛剛購(gòu)買的封頭只要是正確的進(jìn)行了配置都是不會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象的，但是在經(jīng)過了長(zhǎng)期的使用之后我們的封頭可能是會(huì)經(jīng)歷很多的不同的環(huán)境，而這些不同的環(huán)境能對(duì)于我們的封頭和壓力容器產(chǎn)生不同的影響，考驗(yàn)封頭的穩(wěn)定性應(yīng)當(dāng)是在一個(gè)長(zhǎng)期的時(shí)間段之上而不是在一個(gè)短期的時(shí)間段之上。可見在這個(gè)時(shí)候封頭的穩(wěn)定性是和豐體偶的耐久性重合的。這樣對(duì)橢圓封頭固溶的處理了可以增強(qiáng)它的恢復(fù)力，從而提高橢圓封頭的焊接質(zhì)量。而關(guān)于封頭裂縫造成的原因，這些都是因?yàn)榉忸^的耐久性不夠造成的。我們?cè)谑褂梅忸^和選購(gòu)封頭的時(shí)候應(yīng)當(dāng)是充分的考慮到這些方面的內(nèi)容，尤其是在我們選購(gòu)封頭的時(shí)候，如果我們不考慮這些內(nèi)容的話就不能保證我們自己選購(gòu)的封頭是適合自己的需要的。但是往往考慮這些內(nèi)容是需要相關(guān)的知識(shí)支持的，我們應(yīng)當(dāng)多多的了解這些內(nèi)容，只有是這樣我們才能選擇到一個(gè)適合自己的封頭。

目前多數(shù)壓力容器制造企業(yè)與壓力容器設(shè)計(jì)單位分離，并矮托專業(yè)封頭制造廠制造封頭。1、提升化學(xué)成分即在不改變成形工藝的情況下可改用高的檔次的材料。由于GB 150規(guī)定《封頭小成型厚度不奪于名義厚度減去鋼板厚度負(fù)偏差)與制造工藝的不匹配，容器設(shè)計(jì)人員、壓力容器制造企業(yè)采購(gòu)人員、封頭制造廠銷德入貫缺甕溝通，容易造戎封頭裁造材料浪費(fèi)，甚至由于封頭使用方對(duì)封頭制造工藝增厚，增加重量不認(rèn)可而引發(fā)糾紛。

設(shè)計(jì)壓力P=1.6 MPa，設(shè)計(jì)溫度200℃，封頭內(nèi)徑Di=1000 mm，腐蝕余量C2=2 mm，封頭材料：16MnR。正是因?yàn)槿绱?，所以橢圓封頭的制造難度也會(huì)較大一些，但是它的承壓效果卻比蝶形封頭好，所以在一般的高壓容器密封元件中，會(huì)選擇橢圓封頭來(lái)密封。(2)計(jì)算查GB150表4—1，按δn=6~16mm，取[σ]t=170 MPa；按GB 150，形狀系數(shù)K=1.00，焊縫系數(shù)?取1.0。

封頭標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)厚度：δd=δ C2=6.72 mm

鋼板負(fù)偏差C1取0.25 mm，取封頭名義厚度δn為8mm。

封頭有效厚度：

δc=δn-(C1 C2)=5.75mm

δc>0.15％Di=1.5mm，滿足穩(wěn)定要求。

設(shè)計(jì)過程結(jié)束，設(shè)計(jì)人員按照J(rèn)B／T4746—2002，將此封頭標(biāo)記為：EHA1000×8—16MnR。

壓力容器制造廠采購(gòu)人員根據(jù)圖紙將此規(guī)格EHA1000×8—16MnR交由專業(yè)封頭制造廠制造。

收到訂單后，封頭磁造廠根據(jù)GB 150—1998的規(guī)定(封頭小成型厚度不小予名義厚度減去鋼板負(fù)偏差)，采用10 mm鋼板進(jìn)行投料制造，稱為二次工藝增厚。