橢圓封頭在對(duì)球冠形封頭進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意與封頭連接的圓筒厚度應(yīng)不小于封頭厚度，否則應(yīng)在封頭與圓筒間設(shè)置加強(qiáng)段過(guò)渡連接。圓筒加強(qiáng)段的厚度應(yīng)與封頭等厚，長(zhǎng)度應(yīng)不小于目的是消減邊緣應(yīng)力。  

       橢圓封頭生產(chǎn)燙金烤箱里加熱到900℃以上，模壓機(jī)之前，其溫度是一個(gè)恒溫的過(guò)程，通常的規(guī)范要求壓力溫度必須高于680℃，很難把握和具體措施在具體操作的過(guò)程中，原因是高內(nèi)部溫度和表面溫度很低，所以經(jīng)常出現(xiàn)一些超重狀態(tài)。

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視頻作者：泰安力拓封頭制造有限公司

        經(jīng)過(guò)對(duì)橢圓封頭局部應(yīng)力的分析我們可以看出來(lái)，該方法能夠有效的對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)進(jìn)行分析，避免了應(yīng)力分類的盲目，以塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的分析設(shè)計(jì)，是與工程力學(xué)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(jì)中無(wú)法解決的問(wèn)題，也是容器設(shè)計(jì)觀念與方法上的一個(gè)飛躍。  

       橢圓封頭開(kāi)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。  

  在一工廠中，檢查發(fā)現(xiàn)304材質(zhì)橢圓封頭在使用一段時(shí)間之后，其中部以下直邊段多處開(kāi)裂，裂紋呈線狀沿設(shè)備軸向延伸。裂紋從環(huán)縫熱影響區(qū)部位開(kāi)始，沿封頭中心方向行進(jìn)，基本上是垂直環(huán)焊縫。經(jīng)過(guò)無(wú)損檢測(cè)顯示目測(cè)能發(fā)現(xiàn)的裂紋之外，還檢測(cè)出了其它微小裂紋。 在對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)304材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭直邊段產(chǎn)生裂紋主要是受到一些因素的影響：是由于其內(nèi)部存在相當(dāng)大拉應(yīng)力；第二是處于濕H2S環(huán)境中。事實(shí)上，封頭直邊段開(kāi)裂原因?yàn)榈湫蚐-應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，是材料內(nèi)部拉應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕共同作用形成的裂紋。  　　 因此在304材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭進(jìn)行冷成型的過(guò)程中，封頭內(nèi)部以及外部的劃傷，予以修復(fù)并保持直邊段周圍光滑，防止出現(xiàn)應(yīng)力集中區(qū)域。同時(shí)對(duì)于組裝工藝嚴(yán)格控制，封頭橢圓度，筒體橢圓度，周長(zhǎng)允差。組對(duì)時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)力組裝，降低組裝應(yīng)力。 此外在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，尤其是將304材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭與筒體焊接時(shí)，防止過(guò)熱區(qū)晶粒長(zhǎng)的過(guò)大，在焊接時(shí)盡量減小焊接時(shí)熱量輸入。如采用能量密度高的焊接和小的線能量方式。嚴(yán)格控制層間溫度，避免焊接造成熱影響區(qū)局部敏化，應(yīng)力集中部位盡可能采取消應(yīng)處理。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)采取有效措施，隔離形成應(yīng)力腐蝕的環(huán)境影響因素。 那么，該如何采取維修措施呢？針對(duì)已經(jīng)形成裂紋的橢圓封頭，現(xiàn)場(chǎng)采用等離子沿環(huán)縫偏向筒體側(cè)切割將封頭取下。使用重新加工封頭，新封頭組對(duì)完成后用手工焊接方法，盡量減小焊接時(shí)熱量輸入，使敏化處理的范圍盡可能小，有效降低了焊接產(chǎn)生應(yīng)力。