封头按形状可以分为三类,即凸形封头、锥形封头和平板封头。平板封头主要用作应力容器人孔、手孔的盖板和高压容器的端盖。锥形封头一般用于某些特殊用途的容器,而凸形封头在应力容器中得到了广泛的采用。凸形封头 凸形封头有半球形、碟形、椭圆形和无折边球形封头四种。50m3液化石油气储罐 50m3丙烷储罐1.半球形封头实际上就是一个半球壳。从其受力情况而言,半球形封头是的一种形式。但是由于其深度太大,加工制造困难,除用于应力较高直径较大的贮罐或其它特殊需要者外,一般较少采用。2.碟形封头又称为带折边的球形封头,由半径为Ro的球面,高度为L的圆筒形直边,半径为r的连接球面与直边的过度区三部分组成。《设计规定》就合理选r和Ro作了如下规定限制。⑴碟形封头球面部分的内半径应不大于封头的内直径,通常取Ro=0.9Dg;⑵碟形封头过渡区半径应不小于封头直径的10%和封头厚度的三倍;⑶封头厚度(不包括壁厚附加量)应不小于内直径的0.30%.封头的内直径与封头两倍深度之比Dg/2h之值不大于2.6为宜,Dg/2h=L的椭圆形封头我们称为标准椭圆形封头,是压力容器中常用的一种封头。否则为非标准椭圆形封头 3.椭圆形封头 是由半椭圆球壳和圆筒两部分组成,增加圆筒部分是为了避免边缘应力叠加在封头与筒体的连接焊缝上。由于封头的深度的曲率半径是连续均匀变化的,所以封头上的应力分布也是连续而均匀变化的,受力状态比碟形好,但不如半球形封头好。 平盖通过系数K 来体现平盖周边的支承情况, K 值越小,平盖周边越接近于固支情况,反之就越接近于简支情况。08带法兰凸形封头计算内容分封头厚度计算和法兰厚度计算两部分,有四种形式。其中带法兰球冠形封头常用于浮头换热器。 偏心锥壳可按锥壳处理。内压作用下当锥壳半**角α小于等于30度时,偏心锥壳的厚度按镀形封头计算,锥壳半**角α 按偏心锥壳与简体间的两个夹角的较大值选取。外压作用下,当锥壳半**角α小于等于60度时,锥壳厚度按外压锥壳进行稳定校核,校核应按两种半**角分别进行。 ①由于结构不连续,连接处会产生较大的局部应力。当锥壳半**角α小于等于30度时,弯曲应力较小,这时可以采用无折边锥形封头,当α >30度时锥壳大端应采用有折边结构,当α>45度时锥壳小端也应采用带折边的过渡结构 球冠形封头①计算公式是以圆筒公式为基础的。对于球冠形封头与筒体连接部位,由边界效应引起的局部薄膜应力和弯曲应力的影响,通过系数Q来加以修正。对于不同受压状况,Q值从不同的图上查取。②对于大直径的球冠形封头,可以考虑封头中间球面区与端部的加强段取不同的厚度,其中封头加强段长度应不小于。球冠与圆筒连接部位的T 形接头必须为截面全焊透结构。 碟形封头①计算公式是以封头球面部分球壳计算公式乘以形状系数M修正得来。Ri/r越大,封头曲面不连续处局部应力越**,形状系数M越大。因此应将过渡段转角内径限制在r>=10%Di的范围内。②封头可按容器内径或外径为基准进行壁厚计算。③封头厚度计算除满足强度外,还应满足稳定要求。对于M 1.34 的碟形封头,其有效厚度不得小于0.30%Di。 椭圆形封头② 封头可按容器内径或外径为基准进行壁厚计算。③ 封头厚度计算除满足强度外,还应满足稳定要求。对于α/b小于等于2的椭圆形封头,有效厚度不得小于0.15%Di ,对α/b>2 的椭圆形封头有效厚度不得小于0.30%Di。 ① 计算公式是以圆筒公式为基础,对封头与圆筒连接部位的边界效应作用以形状系数K 加以反映。长、短轴的比值α/b 越大, K 值越大;当长、短轴之比大于2.5 时,封头很容易发生周向失稳,故将α/b 控制在2.6。标准椭圆形封头的长短轴之比为2,应用较为普遍,其K=1。 半球形封头计算公式是按薄膜理论推导而来,可按容器内径或外径为基准进行壁厚计算。详见GB150.3 *3.4 节中有关球壳的内容。圆筒的中径公式依据当量强度和失效准则有:,其中D=Di+δ,整理后得到大家经常使用的公式:半球形封头的中径公式依据当量强度和失效准则(即同上同中的轴向)有: