椭圆封头即为由旋转椭圆球面和圆筒形直段两部分组成的封头。其作用是.管道到头了,不准备现延伸了,用封头焊到管子上,做为一个末端来使用。或者是用在压力容器上,上下各有一个封头,中间是一个直管段,做为压力容器的罐子用。
封头是锅炉压力容器必不可缺少的构件。由于椭圆形封头的应力分布比碟形和平盖封头好,而其深度较浅,整体冲压较球形封头容易,因此是锅炉压力容器常用的一种封头。在同样操作条件下,封头形状的不同,其应力分布及水平是不同的。封头形状超差,会引起应力增量,从而可能造成其应力超过许用应力值,导致封头失效。
按照ASME 规范的要求,封头的形状偏差在zui大偏差1.25%Di( 向外凸,,曲率半径偏小)和zui小偏差0.625%Di(向内凹,曲率半径偏大)之间,且无突然变化,椭圆形封头形状是符合规范的。
椭圆封头加热区域的金属因受到周围温度较低的金属阻止,却不能自由膨胀;而冷却时又由于周围金属的牵制不能自由地收缩,结果这部分加热的金属存在拉应力,而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力。当这些应力超过金属的屈服极限i时,将产生焊接变形;当超过金属的强度极限i时,则会出现裂缝。
椭圆封头的开孔接管结构会对其的结构受力产生不同程度的影响。遇到较大的管道外载荷,经过比较发现在管道外载荷和内压共同作用下,椭圆封头开孔接管结构不连续引起的弯曲应力具有一次应力和二次应力的性质。
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