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對(duì)于封頭來說,在很多地方都可以看到它的應(yīng)用。根據(jù)使用的環(huán)境和地方不同,封頭的類型有平板封頭、球形封頭、橢圓封頭、錐形封頭等類型。這里要介紹的是平板封頭為什么不能用在內(nèi)壓容器上呢? 平板封頭的受力狀況差,導(dǎo)致在同樣壓力下,所有類型的封頭中,平板封頭的厚度是******的; 比如用橢圓封頭10mm厚就可以的話,平板封頭可能要50mm厚才可以; 所以從經(jīng)濟(jì)型角度考慮的話,除非萬不得已,一般不用平板封頭。 壓力容器封頭一般要用球形球形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******的形狀,這樣做是為了節(jié)約材料成本??梢詤⒄誈B150的厚度計(jì)算公式, 球形封頭的厚度計(jì)算結(jié)果只有圓筒的一半。
平封頭的作用是保證壓力設(shè)備不發(fā)生泄露,確保工作流程正常的運(yùn)行。因?yàn)閴毫θ萜饕话闶窃诔袎籂顟B(tài)中工作,工作環(huán)境強(qiáng)度大,同時(shí)可能還要面臨腐蝕,高低溫變化等等外界因素,工作條件非常惡劣,所以封頭出現(xiàn)意外,造成的損失是難以想象和承受的。我們發(fā)現(xiàn)很多意外事故都是因?yàn)轫g性不合格導(dǎo)致,正火組織狀態(tài),造成鋼材晶粒粗大,韌性下降。通過研究得出結(jié)論是因?yàn)槟覆脑跓崽幚碓嚰g性劣化由其封頭制造過程中經(jīng)歷的熱過程導(dǎo)致。封頭韌性劣化的原因在于成形前不恰當(dāng)?shù)臒崽幚砥茐牧虽摬牡?。此熱處理?yīng)為去應(yīng)力退火處理,以消除焊接殘余應(yīng)力,同時(shí)改善組織,提高焊接接頭的綜合力學(xué)性能。但是由于母材在完全奧氏體化后,長時(shí)間處于高溫下,使鋼的奧氏體晶粒長大,冷卻后得到晶粒粗大的鐵素體和珠光體組織,顯著降低了其韌性。要恢復(fù)封頭韌性,須對(duì)封頭重新進(jìn)行正火處理.
平底封頭設(shè)計(jì)厚度的計(jì)算
平底封頭是壓力容器上的端蓋,是壓力容器的一個(gè)主要承壓部件。下面我們舉例說明一下平底封頭的設(shè)計(jì)厚度跟標(biāo)準(zhǔn)厚度,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。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