(1)在直徑和內(nèi)壓相同的情況下，球殼內(nèi)的應(yīng)力僅是圓筒形殼體環(huán)向應(yīng)力的一半，即球形殼體的厚度僅需圓筒容器厚度的一半。 但在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到封頭上開孔對(duì)強(qiáng)度的削弱，封頭與筒體對(duì)焊的方便，以及為降低由于筒體和封頭的曲率半徑不連續(xù)所產(chǎn)生的邊緣應(yīng)力，半球形封頭常和筒體取相同的厚度。       

 (2)從受力分析來看，球形封頭的結(jié)構(gòu)形式在直徑、壁厚和工作壓力相同的條件下球形封頭內(nèi)所受的應(yīng)力小，兩向薄膜應(yīng)力相等，而且沿經(jīng)線是均勻分布的。如果和壁厚相等的筒體連接，邊緣附近的應(yīng)力與薄膜應(yīng)力并無明顯不同，因此它被廣泛用于壓力較高、直徑較大的高壓容器和特殊需要的場(chǎng)合。 

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視頻作者：泰安力拓封頭制造有限公司

     封頭是壓力容器中的堵塞裝置，常用于壓力容器的兩端，我們知道壓力容器對(duì)于密封性要求較為嚴(yán)格，因此在制作封頭的，它的質(zhì)量及形狀都是有嚴(yán)格要求的，封頭的品質(zhì)直接關(guān)系到壓力容器的長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。當(dāng)球型封頭出現(xiàn)裂縫時(shí)，會(huì)影響封頭的使用嗎？

     封頭是容器的一個(gè)部件（如下圖）根據(jù)幾何形狀的不同，可分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中球形 、橢圓形、碟形、球冠型封頭又統(tǒng)稱為凸形封頭。在焊接上分為對(duì)焊封頭，承插焊封頭。用于各種容器設(shè)備，如儲(chǔ)罐、換熱器、塔、反應(yīng)釜、鍋爐和分離設(shè)備等。材質(zhì)有碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁、鈦、銅、鎳及鎳合金等。

     不銹鋼封頭焊接過程中產(chǎn)生的裂紋一般是熱裂紋，熱裂紋又分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋、和多邊化裂紋，產(chǎn)生的原因主要是焊接過程中母材中的雜質(zhì)（硫化物）產(chǎn)生偏析，和易于產(chǎn)生低容共晶的物質(zhì)（Ni），形成了低熔共晶，在拉伸應(yīng)力的作用下就產(chǎn)生了微裂紋，對(duì)于高溫產(chǎn)生的熱裂紋，會(huì)在焊接應(yīng)力的作用下，以及受到結(jié)構(gòu)、工作介質(zhì)、環(huán)境溫度的影響，擴(kuò)展為宏觀裂紋，所以在工作一段時(shí)間后就產(chǎn)生了裂紋。

    處理球型封頭裂紋時(shí)應(yīng)先將裂紋去除掉，可以用無損檢測(cè)（滲透檢測(cè)）確認(rèn)裂紋完全消除，然后采用小熱出入的焊接工藝，嚴(yán)格控制焊接線能量，和層間溫度，必要時(shí)可采用水冷，以避免產(chǎn)生晶間腐蝕，施焊過程中盡量多層多道焊，然后再進(jìn)行一次射線檢測(cè)，確認(rèn)無裂紋。

    從以上情況我們可以看出，封頭出現(xiàn)裂縫會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成非常嚴(yán)重的影響，因此在封頭的工作中，一定要注意盡量避免其出現(xiàn)裂縫的情況

  橢圓封頭（見左圖）又名為橢圓形封頭、橢圓封頭即為由旋轉(zhuǎn)橢圓球面和圓筒形直段兩部分組成的封頭。其與蝶形封頭（見右圖）區(qū)別體現(xiàn)在： 　　橢圓封頭在內(nèi)壓作用下趨圓外壓作用下趨扁與和其連接的筒體恰好相反。也就是說在連接部位產(chǎn)生相反的徑向位移，互相加強(qiáng)抵消了大部分徑向位移使封頭周向壓縮（拉）應(yīng)力筒體周向拉（壓縮）應(yīng)力減少橢圓封頭和筒體連接時(shí)是沒有凸變,它有彎曲半徑是連續(xù)的，不產(chǎn)生應(yīng)力，所以可以用在較高壓力的容器當(dāng)中，而碟形封頭連接處是不連續(xù)的，產(chǎn)力應(yīng)力，一般應(yīng)用在低壓容器當(dāng)中； 　　在制造上，特別是對(duì)沖壓成形的、蝶形封頭好加工的多，實(shí)踐出真知。球冠形封頭是部分球面與圓筒直接連接，因布局簡(jiǎn)略，制造方便，常用作容器中兩獨(dú)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(zhuǎn)角過渡，所以在連接處相近的封頭和圓筒上都存在相當(dāng)大的不連續(xù)應(yīng)力，其應(yīng)力分布不甚合理。 　　就受力而言橢圓封頭好，但是碟形容易加按照安裝的要求選用 金屬消耗量：在相同預(yù)設(shè)前提下，各類封頭的金屬消耗量按下列順序依次增大：半球形，橢圓形，蝶形，平板形，綜上所述，橢圓形封頭綜合性能優(yōu)于蝶形。設(shè)備預(yù)設(shè)時(shí)不僅僅只考慮受力，選用碟形封頭有時(shí)是因?yàn)檎w布局尺寸小，比如殺菌設(shè)備等。講其實(shí)的一般設(shè)備不只是容器本體，還有機(jī)械傳動(dòng)和電器部分，純粹做容器的企業(yè)是很難在市場(chǎng)上站患上住腳，橢圓形封頭是由半個(gè)橢球面和短圓筒組成，直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處呈現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀態(tài)。 　　由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢圓封頭深度較半球形少的多，易于沖壓成型，是今朝中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。