泰安力拓封頭制造有限公司主營：鍋爐封頭,異型封頭,球形封頭,錐形封頭,管板

  各種連接的結構特點 在壓力容器設計中常常遇到半球形封頭與筒體的連接的結構。厚度不太厚的情況下可以封頭和筒體等厚，但是在壓力較高，筒體和封頭都比較厚并且筒體和封頭厚度相差較多的時候，采用等厚度結構顯然是不合理的。關于封頭比筒體薄的情況，GB150的附錄J和JB4732附錄H都推薦了幾種結構尺寸（如GB150圖J1（d）、（e）、（f））。其中： 結構1：圖J1（d）是筒體和封頭中徑對齊的結構。 結構2：圖J1（e）的結構，筒體和封頭中徑有≤0.5（δn－δb）的偏離。 結構3;圖J1（f）的結構，筒體和封頭內(nèi)徑對齊。 這幾種結構都是在筒體和封頭連接的切線處向封頭方向逐漸減薄形成錐形（單面或雙面的）過渡，而在制造時這是一段單獨的筒節(jié)—過渡段。所以封頭在底邊有所加強，封頭的等厚部分實際不是完整的半球而是一個球冠。這樣實際上就成了圓筒、過渡段和球冠的連接，例如結構2，有的球冠的深度僅為球半徑的0.8。 結構4：還有一種結構，就是完整的半球形封頭與筒體連接，在連接處內(nèi)徑對齊，在筒體外側(cè)倒角過渡。這種情況是完整的半球形封頭與筒體連接，不用過渡段，而在筒體外側(cè)有1：3倒角過渡。 2、局部應力分析 下面是一個用ANSYS分析的實際的例子： 計算壓力p=16.3MPa，設計溫度150°C。 封頭材料是16MnR，設計應力強度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設計應力強度Smn=157MPa。 筒體內(nèi)直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。各種結構的封頭內(nèi)半徑略有不同。這個例子厚度的余量是比較大的，圓整后的有效厚筒體僅為142mm，封頭是70mm。所以應力值都比較小。 分析所用單元是三角形6節(jié)點軸對稱單元。

  半球形封頭是指由半個球殼及直邊（圓筒短節(jié)）構成的封頭。球殼的曲率半徑處處相等，受力均勻。與其他封頭相比，半球形封頭在承受相同內(nèi)壓時，所需要的壁厚較小。在球殼與相同厚度圓筒的連接處，因曲率半徑變化引起的邊緣應力僅為圓筒總體薄膜應力的3.1%，可忽略不計。所以半球形封頭力學性能較好，所用材料節(jié)省。

    和其他的封頭做對比的話，我們會發(fā)現(xiàn)半球形封頭在直徑和承壓相同的條件下，所需厚度比較小，封頭容積相同時其表面積也較小，用料很省。該封頭的受力比較均勻，在制造上也是比較困難的，因此一般情況下，除了用于壓力較高、直徑較大的壓力容器外，其他的容器采用的比較少。半球形封頭與其他形式封頭相比較在直徑和承壓相同的條件下，所需厚度較小，封頭容積相同時其表面積較小，用料較省。受力很均勻。但 由于制造困難，一般除用于壓力較高、直徑較大的壓力容器外，其他容器較少采用。

    在使用該封頭的時候，我們需要注意防止其與碳鋼直接接觸，避免鐵離子的污染。不要露天存放，還應避免雨淋，強制組焊也是不可取的

     封頭是壓力容器中的堵塞裝置，常用于壓力容器的兩端，我們知道壓力容器對于密封性要求較為嚴格，因此在制作封頭的，它的質(zhì)量及形狀都是有嚴格要求的，封頭的品質(zhì)直接關系到壓力容器的長期安全可靠運行。當球型封頭出現(xiàn)裂縫時，會影響封頭的使用嗎？

     封頭是容器的一個部件（如下圖）根據(jù)幾何形狀的不同，可分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中球形 、橢圓形、碟形、球冠型封頭又統(tǒng)稱為凸形封頭。在焊接上分為對焊封頭，承插焊封頭。用于各種容器設備，如儲罐、換熱器、塔、反應釜、鍋爐和分離設備等。材質(zhì)有碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁、鈦、銅、鎳及鎳合金等。

     不銹鋼封頭焊接過程中產(chǎn)生的裂紋一般是熱裂紋，熱裂紋又分為結晶裂紋、液化裂紋、和多邊化裂紋，產(chǎn)生的原因主要是焊接過程中母材中的雜質(zhì)（硫化物）產(chǎn)生偏析，和易于產(chǎn)生低容共晶的物質(zhì)（Ni），形成了低熔共晶，在拉伸應力的作用下就產(chǎn)生了微裂紋，對于高溫產(chǎn)生的熱裂紋，會在焊接應力的作用下，以及受到結構、工作介質(zhì)、環(huán)境溫度的影響，擴展為宏觀裂紋，所以在工作一段時間后就產(chǎn)生了裂紋。

    處理球型封頭裂紋時應先將裂紋去除掉，可以用無損檢測（滲透檢測）確認裂紋完全消除，然后采用小熱出入的焊接工藝，嚴格控制焊接線能量，和層間溫度，必要時可采用水冷，以避免產(chǎn)生晶間腐蝕，施焊過程中盡量多層多道焊，然后再進行一次射線檢測，確認無裂紋。

    從以上情況我們可以看出，封頭出現(xiàn)裂縫會對生產(chǎn)造成非常嚴重的影響，因此在封頭的工作中，一定要注意盡量避免其出現(xiàn)裂縫的情況