力拓封头(图)-半球形封头加工-半球形封头

半球封头是封头的一种，主要是它的外形是半球的形状，因此得名。半球封头主要用于压力容器上作为堵塞装置使用。

各种连接的结构特点 在压力容器设计中常常遇到半球形封头与筒体的连接的结构。厚度不太厚的情况下可以封头和筒体等厚，但是在压力较高，筒体和封头都比较厚并且筒体和封头厚度相差较多的时候，半球形封头加工，采用等厚度结构显然是不合理的。关于封头比筒体薄的情况，GB150的附录J和JB4732附录H都推荐了几种结构尺寸（如GB150图J1（d）、（e）、（f））。其中： 结构1：图J1（d）是筒体和封头中径对齐的结构。 结构2：图J1（e）的结构，大型半球形封头，筒体和封头中径有≤0.5（δn－δb）的偏离。 结构3;图J1（f）的结构，筒体和封头内径对齐。 这几种结构都是在筒体和封头连接的切线处向封头方向逐渐减薄形成锥形（单面或双面的）过渡，而在制造时这是一段单独的筒节—过渡段。所以封头在底边有所加强，封头的等厚部分实际不是完整的半球而是一个球冠。这样实际上就成了圆筒、过渡段和球冠的连接，例如结构2，有的球冠的深度仅为球半径的0.8。 结构4：还有一种结构，就是完整的半球形封头与筒体连接，在连接处内径对齐，在筒体外侧倒角过渡。这种情况是完整的半球形封头与筒体连接，不用过渡段，而在筒体外侧有1：3倒角过渡。 2、局部应力分析 下面是一个用ANSYS分析的实际的例子： 计算压力p=16.3MPa，设计温度150°C。 封头材料是16MnR，设计应力强度***h=150MPa，筒体材料为16Mn锻件，设计应力强度***n=157MPa。 筒体内直径2400mm，筒体厚度148mm，封头厚度96mm。各种结构的封头内半径略有不同。这个例子厚度的余量是比较大的，圆整后的有效厚筒体仅为142mm，半球形封头，封头是70mm。所以应力值都比较小。 分析所用单元是三角形6节点轴对称单元。

球冠形封头腔室隔板的功能 己二酸结晶器由DN3500圆筒与两椭圆形封头组成卧式容器，并以10件球冠形封头作腔室隔板将容器分成11个真空室。己二酸结晶器采用连续真空结晶原理，使得各腔室的操作真空压力和相应的操作温度逐次降低（真空度依次升高），通过腔室内搅拌和容器外虹吸管的导流，各真空室中己二酸溶液的水分也随之不断蒸发排出，致使己二酸溶液到达过饱和而结晶，进而实现己二酸溶液的连续真空结晶操作。由此要求各真空室即要表面光洁，大口径半球形封头，以免己二酸结晶后粘附容器内壁表面；同时又要致密，以保证各腔室的真空操作要求。而球冠形封头在此不仅起到腔室间的中间隔板作用，而且尚起到结晶器罐体抗外压失稳的加强作用。 工程上通常以球冠形封头作为两容器间或容器腔室间的中间隔板，作为隔板的球冠形封头较容器封头受力复杂，或承受内压或承受外压。根据结晶器连续真空操作要求，各腔室的真空度依次升高，按球冠形封头隔板的方位，此球冠形封头的凹面所受压力为外压，即球冠形封头隔板按外压封头设计，虽然相关规程标准没有对外压容器焊接接头的无损检测提出要求，但作为真空容器尚应满足致密性要求。鉴于结晶器制造后难于通过水压试验进行腔室间球冠形封头隔板的致密性检查，球冠形封头拼板A类接头的致密性需要通过无损检测来保证。所以，此球冠形封头拼板A类接头的无损检测是必要的。