椭圆封头为什么要设置直边段呢？

2024-02-26 发布

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封头是压力容器的重要受压元件之一，分椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和锥形封头等几种，但由于制造简单，以椭圆形封头应用较多。标准椭圆封头由椭球部分和短圆筒(即直边段)部分组成。椭圆形封头为什么要要设置直边段?直边段的作用是什么?
　　椭圆形封头直边段的设置一方面是避免边界效应形成的大弯曲应力与封头和筒体对接环焊缝的焊接应力叠加，另一方面封头的直边段设置便于封头的加工、与筒体的组对，以及焊缝的无损检测。
受力角度考虑
　　标准椭圆封头与筒体连接后，很大地缓解了其环向压缩薄膜应力，一方面提高了封头的周向稳定性，同时也很大地减小了封头的薄膜应力强度值，提高了封头强度。封头与筒体的连接，使它们都产生了弯曲应力，尤其是经向弯曲应力，以致形成封头的较大应力。直边段的设置，避免了封头弯曲应力与筒体对接环焊缝的应力叠加。
制造角度考虑
　　椭圆形封头直边段的设置，有利于因冲压边缘折皱严重而难于修复时切割部分或全部直边。同时避免封头和圆筒的连接焊缝处出现径向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。直边段的设置有利于封头与筒体组对时的装配，另外封头与筒体之间的焊缝两边直边段的存在有利于无损检测的进行。
标准中的规定
　　GB/T25198-2010中6.3.10中规定了封头直边高度的要求，当封头公称直径DN≤2000mm时，直边高度h为25mm;当封头公称直径DN>2000mm时，直边高度h为40mm，直边高度公差为(-5%~10%)h。

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