封頭的用途及有哪些基本要求
封頭是指用以封閉容器端部使其內外介質隔離的元件,又稱端蓋。圓筒形容器的封頭一般都是迥轉殼體。按封頭表面的形狀可分為凸形、錐形、平板形和組合形。凸形封頭是指外表面形狀為凸面的封頭,如半球形、橢圓形、碟形和無折邊球形封頭等。有的氣瓶采用凸面向內的組合形底封頭,既可保證強度,又能滿足安全使用的需求。
用途
封頭是指用以封閉容器端部使其內外介質隔離的元件,又稱端蓋。圓筒形容器的封頭一般都是迥轉殼體。按封頭表面的形狀可分為凸形、錐形、平板形和組合形。凸形封頭是指外表面形狀為凸面的封頭,如半球形、橢圓形、碟形和無折邊球形封頭等。有的氣瓶采用凸面向內的組合形底封頭,既可保證強度,又能滿足安全使用的需求。
封頭的品質直接關系到壓力容器的長期安全可靠運行
基本要求
現有的封頭標準,是按結構型式(橢圓形、碟形、錐形)、成形方式 (沖壓、旋壓)的不同,而分別制訂的,這不僅造成不同標準封頭質量要求不完全一致的 不合理現象,同時也給標準封頭的選用、標準的修訂帶來某些困難。
1、以往的封頭標 準都是僅與 GB150《鋼制壓力容器》配套的,即只考慮了按規則設計的封頭的制造、檢驗 與驗收要求,而我國早在1995年完成GB150與JB4732了壓力容器基礎標準的雙軌制( 與 《鋼制壓力容器分析設計標準》),缺少與分析設計相配套的封頭標準,不能不說是我國 壓力容器標準化工作的一大缺憾。
2、GB150屬強制性標準,而根據GB150編制并與之配 套的封頭標準卻是指導(推薦)性的,這顯然是不合理的,也難以保證封頭這一重要受壓元件的質量。
封頭材料分析
容器內徑Di=4000mm、計算壓力Pc=0.4MPa、設計溫度t=50℃、封頭為標準橢圓形封頭、材料為16MnR(設計溫度才材料許用應力為170MPa)、鋼材負偏差不大于0.25mm且不超過名義厚度的6%、腐蝕裕量C2=1mm、封頭拼焊的焊接接頭系數?=1。求橢圓封頭的計算厚度、設計厚度和名義厚度。
KpDi
計算厚度δ=----------------=4.73mm
2[σ]tΦ-0.5pc
計算厚度δd=δ + C2=4.73+1=5.73mm
考慮標準橢圓封頭有效厚度δe應不小于封頭內徑Di的0.15%,有效厚度δe=0.15%Di=6mm
δe>δd、C1=0、C2=1、名義厚度δn=δe+C1+C2=6+0+1=7mm
考慮鋼材標準規格厚度作了上浮1mm的厚度頭一次設計圓整值△1=1,故取δn=8mm。
根據專業封頭制造廠技術資料Di=4000、δn=8封頭加工減薄量C3=1.5mm,經厚度第二次圓整值△2=0.5。
如要求封頭成形厚度不得小于名義厚度δn減鋼板負偏差C1,則投料厚度:
δs=δn+C1+C3+△2=8+0+1.5+0.5=10mm,而成形后的厚度為8.5mm。如采用封頭成形厚度不小于設計厚度δd(應取δe值),則投料厚度:δs=δd(δe)+C3+△2=8mm,而成形后的厚度為6.5mm、且大于有效厚度δe、更大于設計厚度δd和計算厚度δ。