压力容器凸形封头的合理设计

通过对受内压的凸形封头（球形、椭圆形、碟形以及锥形封头）受力特点的分析和有限元计算，说明设计者如果对其应力状态有效清楚的认识，或在设计时进行除薄膜应力外，其它相应的应力分析，就可以采用合理结构，提高封头强度，减小封头壁厚。     

压力容器碟形封头内压下的弹性失稳的分析

压力容器封头，作为压力容器的主要部件之一，其结构形式已经十分成熟，以受力情况进行排序，最优的是球形封头，其次是椭圆形封头、然后是碟形封头，平盖封头受力最差，其中受力好的封头形式计算厚度相对较薄。然而在计算的过程中遇到了一些计算不合格的情况，通过查阅资料和标准对该情况进行理论分析，并采用解析解和应力分析的方法对封头最小厚度进行了详细的计算，最终可以节省材料40%。     

椭圆形封头厚度的设计

椭圆形封头因受力较好、易加工制造,广泛用于石油化工设备中,是化工设备的重要部件之一。《压力容器封头》(GB/T 25198—2010)明确要求化工设备设计图样上应标注"封头最小成形厚度",但本标准并没有给出确定封头最小成形厚度的计算方法,这就造成设计者、制造者以及使用者对椭圆形封头厚度的理解存在差异。基于计算厚度δc、设计厚度δ_s、名义厚度δ_n、最小成形厚度δ_(min)、投料厚度δ_t的概念,从设计、制造角度分析椭圆形封头各厚度之间的关系,并遵照《压力容器》(GB/T 150—2011)的有关内容,列举椭圆形封头各厚度之手工计算公式;再结合椭圆形封头制造实践,指出如何正确应用SW6-2011软件对椭圆形封头之厚度进行设计计算。     

标准椭圆形封头外表面曲边高度的计算程序

标准椭圆形封头外表面曲边高度的计算程序黄水龙（甘肃省石油化工设计院）关键词椭圆形封头曲边高度计算程序在计算椭圆形封头上接管长度或计算裙座筒体与椭圆形封头对接处的标高时，需要计算椭圆形封头的曲边高度，但椭圆形外表面曲线方程没有表达式，大多数人将椭圆形...     

压力容器新型封头的应力分析

通过对新型封头及标准椭圆形封头所进行的有限元应力计算和应力测试，对两种封头的应力状况进行了分析，进而提出了新型封头适宜的设计公式。     

基于ANSYS Workbench的压力容器筒体与封头连接区的应力分析

压力容器在石油化工、能源等领域中起着举足轻重的作用。在实际应用中,由于筒体与封头连接区曲率发生变化,引起应力集中现象。论文采用ANSYS Workbench研究了压力容器筒体与封头连接区的应力分布规律。结果表明:施加不同内压时,筒体与椭圆形封头连接区的应力集中区不变,应力应变随着内压的增大而增大。     

接管弯矩对接管受力强度的影响

这些压力容器带有不同规格的接管,接管在承受内压的同时,往往还要承受诸如弯矩、扭矩等复杂载荷条件,这就使得接管的受力变得复杂,而这又无法用常规的设计方法进行计算。本文采用有限元法对椭圆封头中接管弯矩对接管与封头连接处应力进行分析,为类似载荷条件下的接管开孔补强计算提供参考依据。     

GB150-89内压(凹面受压)椭圆形封头厚度计算表

12GB150-89内压(凹面受压)椭圆形封头厚度计算表~~     

对标准椭圆形封头直边高度的分析

从受力角度分析,标准椭圆形封头可以不设置直边。JB1154-73规定,标准椭圆形封头的直边高度有25、40、50 mm 三种。随着壁厚的增加,直边高度跳跃式地增加,可见,关于椭圆形封头直边高度的规定是不太严格的,见表1。     

对美国《锅炉及压力容器规范》Ⅷ-1的理解之四——带法兰的凸形封头设计

本文着重对ASME带法兰的凸形封头设计公式如何正确理解及其应用范围进行了分析,从而对现行规范提出某些不同看法。对于带法兰的凸形封头,见图1,其中除类型(a)可以看成是碟形或椭圆形封头和一般活套或整体法兰两者的组合,可以按相应的凸形封头(内压或外压)和相应的法兰(一般活套或整体法兰,并区分内压或外压)单独计算外,类型(b)、(c)、(d)的封头和法兰,有的封头和法兰两者互不联系,故仍可将封头和法兰单独计算,但因涉及所用垫片可以是环形垫片(窄垫     

关于几种形式封头特点的比较

压力容器封头的选型和制造一定要兼顾成本和制作的难易程度,一般优选椭圆型封头和蝶形封头。采用标准椭圆形封头,其封头壁厚近似等于筒体壁厚,这样简体和封头就可采用同样厚度的钢板来制造。这不仅可以给选材带来方便,也便于简体和封头的焊接。蝶形封头的主要优点是便于手工加工成型,且可以安装现场制造。它的主要缺点即受力情况不如椭圆形封头好。     

新型内压薄壁封头的设计

<正> 一、引言 由于承受内压的椭圆形或碟形封头在封头转角区域存在着较高的周向压应力(见图1～2),为防止封头发生失稳破坏,我国和其它一些国家的压力容器设计规范对其最小壁厚作了限制。其中我国规定指出:封头壁厚(不包括壁厚附加量),对于标准椭圆封头或相当的标准型碟形封头(R_i=0.9D_i、r_i=0.17D_i)应不小于封头内直径的0.25％,其它椭圆形封头或碟形封头应不小     

内压薄壁椭圆封头的简易计算方法

本文给出了一种计算内压薄壁椭圆封头不失稳壁厚的简易计算方法。按该法设计椭圆形封头比其它方法更优越,且所给出的公式是建立在实验基础上的经验公式,具有足够的安全可靠性。同时本文公式应用范围也比较宽。     

削边形式对筒体与封头过渡区应力分布的影响

利用ANSYS 16.0有限元分析软件,以半球形封头、椭圆形封头和无折边球形封头3种凸形封头为研究对象,通过改变削边长度和削边形式,得到其应力分布规律,并进行优化分析。结果表明:3种封头形式压力容器最大等效应力均集中于筒体和封头过渡区域;在相同尺寸和相同削边形式下,应力集中系数大小顺序为无折边球形封头>椭圆形封头>半球形封头;随着削边长度L的增加,椭圆形封头和无折边球形封头压力容器应力集中系数K均呈增大的趋势,对于半球形封头压力容器,削边长度L出现临界值;半球形封头压力容器优化效果最为明显。     

浅析标准椭圆封头与旋压椭圆封头的区别

在压力容器制造中，采用JB/T4729-94《旋压封头》中的椭圆形封头来替代JB/T4737－95中的标准椭圆形封头，笔者认为，这种替代不是等效的，因而也是不妥当的。该文用薄膜理论分析了不等效的原因，旋压椭圆形封头的本质及其应力分布，指出了它与标准椭圆封头的替代关系。     

内压容器和设备的椭圆过渡段强度计算

在塔设备的壳体上除使用圆锥封头和圆锥过渡外,还使用椭圆封头和椭圆过渡。象圆锥过渡一样,椭圆过渡也是旋转壳体中的一种形式。所以,它们的计算可以采用承受内压负荷的任意形式的旋转薄壳计算所应用的关系式来实现[1—3]。在这篇论文里所提出的计算方法能够确定在弹性阶段内圆柱筒体同椭圆封头连接结点处所产生的应力,并能计算出构成椭圆过渡段零件厚度的计算值。当考虑到较大直径圆柱筒体同椭圆封头连接结点处的受力状态对椭圆封头同较小直径圆柱筒体连接结点处的受力状态影响时,来分析短段椭圆过渡段。所分析的椭圆过渡段是由连接椭圆壳体(椭圆封头)的两个同轴的圆柱壳体(大的和小的筒体)而组成。该段承受内压负荷。图1为连接部分的计算示意图。示意图上指出经向位     

近似椭圆形封头等效代替标准椭圆形封头的可能性与条件

本文从封头的应力计算、强度和稳定性分析、设计方法和设计公式的来源、形状和尺寸允差的制订依据以及国内外相关规范的规定等出发,分析近似椭圆形封头等效代替标准椭圆形封头的可能性与条件。指出,对于近似椭圆形封头,标准碟形封头,在满足标准椭圆形封头的各项形状与尺寸允差条件下,不论采用旋压或冲压成形,能够等效代替同材质、同厚度的标准椭圆形封头。同时指出为保证安全使用,对冷旋压封头是否需要作热处理应有所规定.     

椭圆形截面柱壳的应力分析

椭圆形截面柱壳容器常用于储罐、槽车等。 GB1 50 -1 998《钢制压力容器》附录 D对其有设计标准 ,但标准附录未能考虑封头对容器的加强作用 ,由此算得的计算壁厚对容器长度与横向尺寸之比较小的容器 ,结果十分保守。利用有限元分析程序 AN SYS对盛装浓硝酸的椭圆形截面槽车进行了有限元分析 ,计算结果表明 ,封头对柱壳的加强作用十分明显 ,其加强范围是全柱壳范围的 ,加强作用使柱壳的整体应力水平急剧下降 ,满足强度要求的计算壁厚不到 GB1 50计算结果的一半。     

内压薄壁椭圆封头的简易计算方法

本文给出了一种计算内压薄壁椭圆封头不失稳壁厚的简易计算方法。按该法设计椭圆形封头比其它方法更优越，且所给出的公式是建立在实验基础上的经验公式，具有足够的安全可靠性。同时本文公式应用范围也比较宽。     

凸形封头在内压作用下的失稳

在对受内压旋转壳体的内力分析的基础上,讨论影响失稳的因素,求得椭圆形封头和碟形封头在内压作用时避免失稳的有关参数的范围。