錐體封頭的應(yīng)用有什么特點(diǎn)
在壓力容器上常會使用封頭作為堵塞裝置,受使用環(huán)境和作用的不同,封頭的樣式多樣,材質(zhì)也有所不同。錐體封頭就是封頭的一種,它的材質(zhì)主要有碳鋼、低合金鋼、復(fù)合板、不銹鋼以及銅、鋁、鈦等多種材質(zhì),執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 25198-2010,品種也比較多。
錐體封頭的主體部分在內(nèi)壓作用下,薄膜應(yīng)力發(fā)生在大端。錐體和圓筒部分連接處,由于幾何不連續(xù)性,曲率半徑突變,因此該處會產(chǎn)生較大的橫向推力,引起較大邊緣應(yīng)力,容易發(fā)生彎曲,故需加強(qiáng)。對大端,軸向彎曲應(yīng)力為主要控制因素,且屬二次應(yīng)力,所以應(yīng)力強(qiáng)度控制在內(nèi);對小端,由于小端與圓筒連接處的應(yīng)力狀況主要為平均周向拉應(yīng)力和平均徑向壓應(yīng)力,屬局部薄膜應(yīng)力,所以應(yīng)力強(qiáng)度可以控制在內(nèi),但由于此處局部薄膜應(yīng)力有可能超越邊緣效應(yīng)的分布范圍,為安全起見,取應(yīng)力強(qiáng)度控制在以內(nèi)。對大端,任何情況下加強(qiáng)段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度,加強(qiáng)段長度應(yīng)不小于,圓筒加強(qiáng)段長度應(yīng)不小于。對小端,任何情況下加強(qiáng)段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度,錐殼加強(qiáng)段長度應(yīng)不小于,圓筒加強(qiáng)段長度應(yīng)不小于。
目前,錐體封頭廣泛用于石油化工、、航天、、船舶、鋼鐵以及鍋爐壓力容器等制造行業(yè)。
錐形封頭錐體的主體部分在內(nèi)壓作用下,大薄膜應(yīng)力發(fā)生在大端。錐體和圓筒部分連接處,由于幾何不連續(xù)性,曲率半徑突變,因此該處會產(chǎn)生較大的橫向推力,引起較大邊緣應(yīng)力,容易發(fā)生彎曲,故需加強(qiáng)。對大端,軸向彎曲應(yīng)力為主要控制因素,且屬二次應(yīng)力,所以應(yīng)力強(qiáng)度控制在內(nèi);
錐形封頭錐體的主體部分在內(nèi)壓作用下,大薄膜應(yīng)力發(fā)生在大端。錐體和圓筒部分連接處,由于幾何不連續(xù)性,曲率半徑突變,因此該處會產(chǎn)生較大的橫向推力,引起較大邊緣應(yīng)力,容易發(fā)生彎曲,故需加強(qiáng)。對大端,軸向彎曲應(yīng)力為主要控制因素,且屬二次應(yīng)力,所以應(yīng)力強(qiáng)度控制在內(nèi);
由于錐形封頭的特殊性,其與筒體相連接的地方,存在幾何形狀的變化,其曲率半徑發(fā)生變化。因此,在連接處會產(chǎn)生一定的橫向推力,從而會引起較大的邊緣應(yīng)力,容易發(fā)生彎曲。所以在錐形封頭的設(shè)計(jì)過程中,除對錐形封頭的厚度進(jìn)行計(jì)算外,還應(yīng)對錐形封頭大、小端進(jìn)行校核,判斷錐形封頭與筒體的連接部分是否需要加強(qiáng)。
在計(jì)算過渡段,或者加強(qiáng)段所需要的厚度時,應(yīng)該注意其數(shù)值不得小于與其相連接的錐殼的厚度,同時要滿足大于相連圓筒內(nèi)直徑的0.3%。