壓力容器為什么要用橢圓封頭而不是球型封頭？

  球型封頭也稱為球形封頭，是以球殼的球冠部分所形成的封頭，有半球型封頭和無折邊球性封頭兩類。球形封頭通常采用碳鋼、不銹鋼、合金鋼等材料制成。加工方式為數(shù)控車床車削，普通車床精車，弧焊等加工等。球型封頭鍛打精良，表面光滑，耐酸耐堿耐高溫，外形美觀，質(zhì)感性能強(qiáng)，適用介質(zhì)為氣體、液體、蒸汽。球型封頭應(yīng)用在石油、電子、化工、、輕紡、食品、機(jī)械、建筑、、航空航天、等行業(yè)。

  常見的容器封頭有半球形、碟形、橢圓形、無折邊球面、錐形、平蓋等。從受力情況看，依次為：半球形、橢圓形、碟形、錐形、平蓋較差；從制造上看，平蓋較易，其次為錐形、碟形、橢圓形、球形。

   錐形封頭受力不佳，但有利于流體均勻分布和排料，球形封頭批發(fā)價(jià)，使用也較多。球型封頭一般用在高壓設(shè)備或者中高壓的有色金屬設(shè)備上，球形是受力狀況很好的形狀，這樣做是為了節(jié)約材料成本。用厚度計(jì)算公式，球型封頭的厚度計(jì)算結(jié)果只有圓筒的一半。既然球形封頭受力情況很好，為什么壓力容器中較少采用，而大多采用橢圓封頭呢？其主要原因就是半球型封頭因?yàn)橹圃旃に噺?fù)雜難度較大，球形封頭制造成本較高，所以，對于一般中低壓容器來說，大部分采用的是橢圓形封頭。所以造價(jià)比橢圓封頭高很多。

  在現(xiàn)行各種封頭中，標(biāo)準(zhǔn)球形封頭以其制作加工容易，應(yīng)力散布狀況理想以及節(jié)約資料等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。封頭拼接焊縫屬A類，從球形封頭的制作來看，厚壁球形封頭，一般是先拼接后限制成型。在限制過程中，內(nèi)部缺點(diǎn)可能會(huì)延伸，同時(shí)又可能發(fā)作新缺點(diǎn)。

  因此，探傷實(shí)際的選擇顯得非常重要。有明確規(guī)定說：成型后的封頭應(yīng)在形狀查看合格后再進(jìn)行無損探傷。由于限制成型后的焊縫形狀雜亂，假如透明辦法選擇不當(dāng)，容易造成漏檢。一般采用定向機(jī)可獲得質(zhì)量較高的檢測結(jié)果，但此法工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大。假如用周向機(jī)或γ源一次透照法，有可能使部分焊縫在透照時(shí)的K值超標(biāo)。這事由于封頭外表各處曲率不同，致使射線對焊縫各處透照厚度比K值也不一樣。封頭在限制成型時(shí)。請測量封頭的外周長。請筒體和封頭上做好標(biāo)記。按圖示順序進(jìn)行定位焊接，定位焊完成后，進(jìn)行焊接。5.留意不銹鋼封頭外表的防護(hù)6.封頭與筒體組焊后，要及時(shí)清理焊縫、熱影響區(qū)及周圍的焊渣、飛濺、污染物，不銹鋼球形封頭，并進(jìn)行PT查看和外表酸洗。7.避免不銹鋼封頭外表的磕碰劃傷。8.不在露天寄存，防雨淋。9.避免強(qiáng)制組焊。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要避免拘束應(yīng)力過大。10.水壓實(shí)驗(yàn)用水氯離子含量不得大于25mg/L，實(shí)驗(yàn)后要及時(shí)吹干。11.不銹鋼酸洗不能用等還原酸。

    封頭使用場合的留意點(diǎn)1.碳素鋼封頭在鹽、氨、堿性鈉等環(huán)境下會(huì)發(fā)作裂紋，請?jiān)谟嗁彿忸^時(shí)闡明消除殘余應(yīng)力。2.奧氏體不銹鋼在有氯離子的特定環(huán)境下會(huì)發(fā)作應(yīng)力腐蝕裂紋。請?jiān)谠O(shè)計(jì)時(shí)選擇合適資料。3.需熱鍍鋅或滲鋁的碳鋼容器，請先做熱處理，去除殘余應(yīng)力。

  球形封頭具有其它形式封頭無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，浙江球形封頭，隨著球形封頭制造工藝的不斷成熟，球形封頭在不斷普及。在球形封頭的實(shí)際應(yīng)用中，球形封頭與筒體連接存在壁厚的差異，且相差較為懸殊，往往這個(gè)部位是應(yīng)力集中的地方，應(yīng)力出現(xiàn)的地方?，F(xiàn)就球形封頭與筒體連接，列出幾種連接形式，并采用ANSYS11.0 Workbench做有限元分析，對比各種形式的應(yīng)力，后得出化的連接形式。

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