半球形封頭和球冠形封頭:受內壓的半球形封頭在均勻內壓作用下,薄壁球形容器的薄膜應力為相同直徑圓筒的一半,故從應力分析來看,球形封頭是的結構形式。但缺點是深度大,直徑小時整體沖壓困難,大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。半球形封頭常用在高壓容器上.
球冠形封頭是部分球面與圓筒直接連接,因結構簡單,制造方便,常用作容器中兩獨立受壓室的中間封頭,也可用作端蓋。由于球面與圓筒連接處沒有轉角過渡,所以在連接處附近的封頭和圓筒上都存在相當大的不連續(xù)應力,其應力分布不甚合理.
所以一般在低壓容器設備,可以采用球冠形封頭,而且球冠形封頭優(yōu)點是,任何直徑都可定做。
因此,除了要采取工藝措施改善球形封頭纖維的均勻分布狀態(tài)、降低纖維堆積高度、合理選擇纏繞線型、逐步擴大纏繞包絡圈、環(huán)向加固容器的肩部等途徑提高封頭強度外,還必須對封頭補強,以使壓力容器整體同步失效。目前采用的一種補強方法是增加螺旋纏繞纖維用量。這種方法簡便易行,不必對纏繞線型和封頭曲面進行修正。引入螺旋纏繞纖維強度利用系數k,則實際螺旋纏繞纖維厚度應當增大。
隨著球形封頭逐漸應用于石油化工等各大行業(yè),在一些較大型的工程中直徑小的球形風頭越來越不能滿足生產的需求,反而對大直徑球形封頭的需求逐漸增加。因此,各行業(yè)對于球形封頭的制造工藝有了更加嚴格的要求,其中的關鍵因素就是下料尺寸。那么,在進行球形封頭的設計時,怎樣精準地計算下料尺寸呢?讓我們一起來探究一下。
對于直徑較小的球形封頭,計算方法比較簡單。直接按照計算公式d=√2d中+2δ,其中d:下料的展開半徑,d中:封頭中徑,δ:封頭母材厚度。