在催化劑制備罐設(shè)計的過程中，使用的橢圓封頭的開孔的接管結(jié)構(gòu)會對其結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生不會程度的影響，遇到較大的管道載荷，經(jīng)過管道載荷和內(nèi)壓共同的作用下，橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)不連續(xù)引起的彎曲應(yīng)力具有一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的性質(zhì)。   

   在對其應(yīng)力大小進行分析的過程中，我們目前可采用有限元分析方法，對橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)局部的實際力學行為進行分析研究，以彈性應(yīng)力分析和塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎(chǔ)，對局部應(yīng)力強度進行了安全評定。根據(jù)三維橢圓封頭軸向開孔接管的結(jié)構(gòu)特點和載荷特性，計算采用三維力學模型。網(wǎng)格劃分采用20節(jié)點六面體單元，并對接管與封頭過渡區(qū)域網(wǎng)格加密，共109196個節(jié)點，24865個單元。  

    利用這種分析方法能夠?qū)ζ湓谕廨d荷和內(nèi)壓共同作用以及內(nèi)壓作用下進行了分別計算，從而計算出橢圓封頭開孔接管局部不連續(xù)處的應(yīng)力分布狀態(tài)。在應(yīng)力處沿封頭壁厚方向選取路徑進行線性化處理，并將兩種工況作用下的應(yīng)力分類結(jié)果進行比較。  

   經(jīng)過對比可知，在管道外載荷和內(nèi)壓共同作用下，橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)局部不連續(xù)引起的彎曲應(yīng)力具有一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的性質(zhì)，并且隨著管道外載荷的增大，一次應(yīng)力成分占的比例越大。  

  經(jīng)過以上對橢圓封頭局部應(yīng)力的分析我們可以看出來，該方法能夠有效的對結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)進行分析，避免了應(yīng)力分類的盲目，以塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎(chǔ)的分析設(shè)計，是與工程力學緊密結(jié)合的產(chǎn)物，它不僅解決了壓力容器常規(guī)設(shè)計中無法解決的問題，也是容器設(shè)計觀念與方法上的一個飛躍。

橢圓封頭要考慮它的周向應(yīng)力還有經(jīng)向應(yīng)力存在于殼體，每個點都會發(fā)生變化。并且頂點上產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力還有軸向應(yīng)力是一個相等狀態(tài)。赤道上出現(xiàn)的應(yīng)力，橢圓封頭需要承受均勻的內(nèi)壓，這時候，軸向應(yīng)力始終保持拉伸應(yīng)力，并且從頂點處較大數(shù)值到赤道開始不斷遞減到較小值。

如果是環(huán)向應(yīng)力存在時，在封頭過渡區(qū)如果一旦出現(xiàn)壓應(yīng)力，要看是否是長短軸的比值保持增大的現(xiàn)象，如果封頭過渡區(qū)的邊緣發(fā)生壓應(yīng)力值突然增大的情況，那么封頭會越來越淺，相對應(yīng)的在封頭邊緣存在的壓應(yīng)力值會增加，一般，封頭的長短軸會把比值控制在2.6以內(nèi)。

橢圓封頭除了厚度需要滿足強度的要求，還要滿足剛度要求。

   (1)不銹鋼封頭進行熱壓時，應(yīng)將上下胎模進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)在150℃以上。

(2)毛坯鋼板出爐后，應(yīng)立即放到胎膜上，同時還要清理毛坯上的氧化皮和雜物，并迅速校正，以保證沖壓時溫度不低于終壓溫度。

(3)對于薄壁封頭，為了避免出現(xiàn)鼓包皺褶等現(xiàn)象，可采用兩次成形法。一次沖壓應(yīng)采用比上沖模直徑小200mm左右的下拉環(huán)，將毛坯沖壓成碟形；第二次沖壓則采用與封頭規(guī)格相配合的上下模具，后沖壓成型工。

(4)對橢圓封頭進行壓制時，速度應(yīng)與厚度相適應(yīng)，以免造成封頭減薄量過大或終壓溫度過低。