合金鋼橢圓封頭是一種常見的封頭形式。而合金鋼橢圓封頭在均勻內(nèi)壓的作用下,受力情況也更均勻,并在使用中具有較高的使用時候。同時合金鋼橢圓封頭的制作工藝要求較高,通用性也更強。
合金鋼橢圓封頭的安全性對換熱器的正常使用至關重要。具有不同功能的換熱器封頭焊接在換熱器的板束體上。合金鋼橢圓封頭由開孔的半圓柱體、接管和端板組成。合金鋼橢圓封頭在運行過程中除了要承受工作介質(zhì)產(chǎn)生的內(nèi)壓外,還會承受由于外接配管系自重、熱膨脹變形、雨雪重量等引起的接管載荷。
合金鋼橢圓封頭是開孔半圓柱殼,其端板有多種形式,而且封頭上的接管也有多種布置形式。合金鋼橢圓封頭除了存在開孔-接管處的結構不連續(xù),還存在端板處、板束體連接處的結構不連續(xù)。
這些不連續(xù)結構以及作用在封頭上的內(nèi)壓和接管載荷,使得封頭結構應力分布非常復雜,在結構不連續(xù)處將產(chǎn)生明顯的應力集中,再考慮制造缺陷和檢驗困難等因素,這些不連續(xù)處將是開孔殼-接管結構容易失效的位置3不同接管形式的封頭與接管形成的相貫區(qū)形狀各不相同,對合金鋼橢圓封頭極限強度的影響也不相同
橢圓封頭在使用過程中需要檢測哪些問題:
封頭的種類有很多種,有錐形的封頭、圓形封頭、球型封頭、無折邊封頭、平形、蝶形封頭、不銹鋼封頭,類型不同的封頭應用的場合也不一樣,其中小型的封頭一般都是無拼接的整體成型,大、中型封頭是先拼接后成型,特大型封頭一般是分塊制作,這樣就容易運輸了,后組焊在一起。拼接的間隔應有大于3δ,且不小于100mm,但制冷設備很難達到這一要求,有其特殊性,碟形封頭的r處避免拼接,會減薄高應力,拼接時焊縫方向勿必要是徑向和環(huán)向焊接。
對于先拼接后成型的封頭,拼接焊縫應進行超聲波檢測或者射線檢測,合格級別隨設備殼體走。后成型的焊縫檢測級別、比例與設備殼體相同
封頭的拼接工藝制造過程:首先下料,然后由小板拼成大板,再進行無損檢測,如果在沒有成型前做檢測是不對的,這樣不能保證封頭的質(zhì)量。
橢圓封頭上的大應力與對接圓筒中的一次總體環(huán)向薄膜應力的比值以形狀系數(shù)K表示。K值隨盯b增大而增大。以上厚度計算是從強度角度出發(fā)的。但橢圓封頭在內(nèi)壓作用下不強度問題,且有穩(wěn)定問題。對封頭的穩(wěn)定問題是采取限制封頭有效厚度進行控制的。對橢圓封頭的分析詳見本分析之一的介紹。
應力計算對象與控制值橢圓封頭厚度是針對封頭上的一次薄膜應力+二次彎曲應力疊加得到的大應力,以1倍許用應力為控制條件進行計算。不同盯b值的橢圓封頭,計算應力的位置、方向、數(shù)值不同。對標準橢圓封頭(a/b=2),是針對封頭過渡區(qū)內(nèi)壁的經(jīng)向(縱向)一次拉伸薄膜應力十二次縱向彎曲應力的拉應力之和,控制在1倍許用應力進行計算。