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压力容器封头有哪些常用类型?各有什么注意事项?

步入2018年,大家也开始陆陆续续回到自己的岗位了,进入繁忙的工作当中,在这里,我给大家拜一个晚年,祝愿大家工作顺利,家庭和睦。


下面我就谈谈我今天想聊的——封头。在压力容器当中,封头算是非常常见的一个部件了,跟它相同功能的有平盖,但是平盖用料比较多,而且工序比较复杂,个人是不建议使用的,生产中也大多用的封头。



封头有哪些常见类型呢?很多人看过GB/T25198,很自然的就会回答:球形、椭圆和蝶形,再加上球冠。



那么它们有什么区别,各又在什么情况下使用呢?这是大家关心的问题!

  

首先常用的就是椭圆封头了,标准椭圆封头长轴:短轴=2:1,之所以最常用,是因为吸取了半球形封头受力好和碟形封头深度浅的优点,由于椭圆部分经线曲率平滑连续,故封头中的应力分布比较均匀。椭圆形封头的深度h取决于椭圆形的长、短轴之比,即封头的内径Di与封头两倍深度之比(Di/2h),其比值越小,封头的深度越大,受力均匀壁也薄,但加工制造困难;比值越大,封头深度越小,易加工制造,但受力状态差,壁厚增大。所以一般Di/2h之值以不大于2.6为宜。这里只讲了椭圆封头,但是椭圆封头与其他类型封头的差别就显而易见了,所以个人建议在没有特别要求的情况下,建议使用椭圆封头。


在这里,我要指出,不完全正确,因为还有一种非常常见,翻遍封头,它算是椭圆封头的变种了,如下图:



翻遍封头在压力不大的情况下使用是最常见的,甚至比椭圆封头还常见,因为有翻遍,这种封头都不需要法兰,直接可以安装使用,用料可以得到极大的节省,经济性非常高,但是值得注意,次翻遍封头根据本人的实际经验,须在小于等于1.0MPa的情况下使用,因为是翻遍,承压能力不可能那么高,而且翻遍封头的尺寸需要自己斟酌,在这里提供几款,仅供参考。



就封头和平盖的区别,个人理解是平盖的加工和用料都花费成本比较大,而封头就不一样了,封头加工成型以后几乎不需要其他手段,除了根据要求需要做热处理的。


说了这么多,这里还有一点需要进行补充,封头的加工成型,现在市场上主要有两个:冷成型和热成型。具体的加工工艺,有兴趣的朋友可以找相关资料了解,这里只提醒大家一点,冷成型封头是要进行热处理的,希望大家在看到封头厂质保书的时候稍加留意,如果是冷成型,而没有进行热处理,希望大家留意一下,免得在工作中造成不必要的麻烦。


封头介绍完之后,那么作为一个压力容器设计者而言,首先就需要计算封头的受力问题,是否能满足工况,最常见的就是用SW6来进行强度计算,在这里我想多提一点,那就是它的计算原理,其实软件也是根据标准来做的一个快捷方式,封头厚度的计算在GB150.3-2011第116页里面有。


Pc——设计压力

Di——封头内直径

Do——封头外直径

【σ】——设计温度下封头材料的许用应力

通过计算式,查找相关资料,可以计算出封头的设计厚度,然后考虑腐蚀,圆整后就得到了封头的最小厚度

  

通常,我们计算整个容器的时候就把封头计算了。



在这里要注意,腐蚀裕量和钢板负偏差,需要提前跟封头厂沟通清楚,以便加工好的产品能够满足实际生产的需要。


以上是本人对封头的一些浅见,希望能有抛砖引玉的作用,希望能对大家有所借鉴和帮助。不足之处欢迎留言,给出自己的见解,大家互相提高。


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