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對于封頭來說,在很多地方都可以看到它的應用。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壓容器上呢? 平板封頭的受力狀況差,導致在同樣壓力下,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; 所以從經濟型角度考慮的話,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備或者中高壓的有色金屬設備上, 球形是受力狀況******的形狀,這樣做是為了節(jié)約材料成本。可以參照GB150的厚度計算公式, 球形封頭的厚度計算結果只有圓筒的一半。
平封頭的作用是保證壓力設備不發(fā)生泄露,確保工作流程正常的運行。因為壓力容器一般是在承壓狀態(tài)中工作,工作環(huán)境強度大,同時可能還要面臨腐蝕,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為韌性不合格導致,正火組織狀態(tài),造成鋼材晶粒粗大,韌性下降。通過研究得出結論是因為母材在熱處理試件韌性劣化由其封頭制造過程中經歷的熱過程導致。封頭韌性劣化的原因在于成形前不恰當?shù)臒崽幚砥茐牧虽摬牡摹4藷崽幚響獮槿ν嘶鹛幚?,以消除焊接殘余應力,同時改善組織,提高焊接接頭的綜合力學性能。但是由于母材在完全奧氏體化后,長時間處于高溫下,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。要恢復封頭韌性,須對封頭重新進行正火處理.
平底封頭設計厚度的計算
平底封頭是壓力容器上的端蓋,是壓力容器的一個主要承壓部件。下面我們舉例說明一下平底封頭的設計厚度跟標準厚度,設計壓力P=1.6 MPa,設計溫度200℃,封頭內徑Di=1000 mm,腐蝕余量C2=2 mm,封頭材料:16MnR。計算查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。
封頭設計厚度:δd=δ C2=6.72 mm
鋼板負偏差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