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压力容器封头设计要求压力容器封头，常见的形式有凸形封头（包括半球形封头、椭圆形封头，碟形封头、球冠形封头）、锥形封头、变径段、平盖等。
1．球形封头半球形封头由球壳的一半作成。
在内压作用下，半球形封头计算厚度按球壳确定。
半球形封头与其他形状的封头相比，封头内壁产生应力最小，因此它所需要的壁厚最薄，用材比较节省。
但半球形封头深度大、制造比较困难，尤其加工设备条件较差的中小型设备制造厂困难更大。
而对于大直径（D i＞3m）的半球形可用数块钢板在大型水压机成型后拼焊而成。
半球形封头还用于高压容器上代替平封头，以节省钢材。
由于球壳的环向应力和径向应力相等，半球形封头计算厚度式中焊接接头系数按环焊缝。
2．椭圆形封头椭圆形封头纵剖面的曲线部分是半个椭圆形，椭圆形各部分的薄膜应力σm、σθ随着X值的变化而变化，而且与长短轴的比值a/b有关。
现将几个特殊点应力值列出。
椭圆封头各特殊点的应力值坐标位置经向应力σm环向应力σθ椭圆形封头顶点位置pa a pa a2b2b椭圆形封头底边上位置papa (2a2 22)2bσ=P a 4 y2 b 4 x2m2b2σ=P a 4 y 2b4 x 2 a 4b 21θb2 2 a 4 y2b4 y2σmax=σθ=σm =pa a2b若令 a=D，b=h，则上式σman=pDD 224hD、h ——椭圆形壳体中径及曲面高度。
根据第一强度理论，并考虑焊接接头系数φ，得pD D≤[ σ] tφ24h得δ=P c D i D 2t0.5P C4h ia D i为标准椭圆形封头。
其环向应力分布图：=2b2h i标准椭圆形封头计算厚度δ=P c D it0.5P C2对 D i/2h i＞2 的椭圆形封头，不仅边缘应力大，薄膜应力也大，所以在计算中必须考虑应力增强影响，在标准中，对椭圆形封头厚度计算公式进行适当修正，即δ=KP c D it20.5P C式中 K——椭圆形封头形状系数K= 1[2+ （Di）2] 62hi对标准椭圆形封头的系数K=1椭圆形封头的最大允许工作压力[P w]= 2[ ] t e MPaKDi0.5 e从椭圆形壳体应力分析中知道壳体赤道处可能出现周向压应力，为了使这部分壳体不致于失稳，对于K≤1 的椭圆形封头，其有效厚度应不小于封头内直径的0.15%。
封头人孔利群：球形封头展开下料的尺寸计算45P
封头人孔利群：球形封头展开下料的尺寸计算45P
封头人孔利群/文
球形封头是压力容器设备常用的一种封头，这种封头在一些夹层锅设备，食品设备中也使用相当广泛，但是这种封头下料尺寸较大，所以一般在1500mm以上都是采用瓜瓣式组焊压制，直径在1500mm 以下的采用模具整体压制成型即可。
球形封头因为高度较高，无论是压制的难度，还是下料尺寸的大小比常用的封头都要偏大，一个球即是一个圆，而圆的半径就是直径的尺寸，高度是按直径的一半。
而下料的尺寸按直径*1.5来计算，如一个500的半球封头，它的圆弧R半径就为500，高度是250，而下料的尺寸是：500*1.5=750；
越大尺寸的半球封头，也有可能在压制的过程中出现偏心或不平等现象，造成局部尺寸不够，所以为了避免这样的现象，一般球形封头在标准下料尺寸上面要留有余量，余量值根据直径的厚度与高度来决定，一般厚度在10mm以内的，标准高度的情况下，通常是留20mm—30mm的加工余量即可；
因此，球形封头下料的尺寸准确与是否压制成形有很大的关系，当尺寸越大，压制难度会越大，也越难成型，所以准确的下料尺寸是保证压制封头良好成型的关键。
封头标准中球冠形封头结构尺寸的探析摘要:参与到工作过程当中去的球冠形封头，无论是对具体的使用功能还是受力等方面进行认真的分析，都需要将所连接的容器圆筒或者是法兰加入到考虑范围当中去，经过认真的研究之后发现，容器和封头标准当中相关规定还需要展开深入分析，制造工艺也需要对标准和施工图进行全面的理解，这样做的目的是为了确保球冠形封头无论是其制作还是组装都满足工程当中所提出来的要求。
因此，本篇文章主要对封头标准当中球冠形封头结构尺寸进行认真的分析，希望能够为相关工作人员起到一些参考与帮助。
关键词:封头标准；球冠型封头；结构尺寸；当技术工作人员参与到工作过程当中去之后，尤其是在对浮头式热交换器的制造工艺图进行认真了解和分析的过程当中，发现有的浮头盖施工图当中，已经明确的标出球冠形封头和浮头法兰焊接接口的坡口角度，但是在有的施工图当中却没有标出相关的信息，只是标出了全焊透，这样的情况给予制造工作人员的具体工作带来的许多的影响，让其产生迷茫。
基于此，本文下面主要对封头标准当中的球冠形封头的结构尺寸展开深入的探讨。
1、球冠形封头和尺寸参数分析经过认真的了解和分析之后发现，球冠形封头只是部分的球壳，为了能够有效减少碟形封头的曲面深度，还需把碟形封头当中的过渡圆弧和直边进行去除。
球冠形封头在设备当中会与圆筒进行连接，这样不仅可以作为容器中间等头，而且还能够作为端封头来使用。
在浮头式热交换器当中主要作为浮头盖封头。
主要因为球冠形封头外部与圆筒或者是浮头法兰内部直径表面进行焊接，所以球冠形封头的实际尺寸参数与所连接的圆筒或者是浮头法兰的内径尺寸之间有着紧密的联系和关系，因此，封头标准当中的球冠形封头的形状和主要的形式、参数尺寸极有可能会出现误差。
因为球冠形封头与圆筒连接处没有转角过渡，换句话来说，就是球冠和圆筒是非公切线连接，因此，在连接处封头与圆头都存在着非常大的具有不连续特点的边缘应力，这时候便提出更高的要求，即：球冠形封头与圆筒的焊接接头需要为全焊透结构，同时，这样的情况也说明球冠形封头球必须与所连接的源头真正的成为一体，不会出现分离问题，而且其尺寸参数更应该与连接圆筒或者是浮头法兰工程要求相符合、相一致。
球形封头与椭球形封头应力测定及分析毕业论文目录摘要............................................................. 错误!未定义书签。
ABSTRACT.......................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论.................................................................. - 1 -1.1 压力容器的总体结构 ..................................................... - 1 -1.1.1 压力容器基本组成.................................................. - 1 -1.1.2 压力容器零部件间的焊接............................................ - 2 -1.2 压力容器分类 ........................................................... - 3 -1.2.1介质危害性........................................................ - 3 -1.2.2压力容器分类...................................................... - 4 -1.3封头的结构形式.......................................................... - 6 -1.4 应力分析方法 ........................................................... - 8 -1.4.1 解析方法.......................................................... - 8 -1.4.2 数值方法.......................................................... - 9 -1.4.3 实验应力方法..................................................... - 10 - 第二章压力容器的应力分析.................................................. - 11 -2.1 无力矩理论的基本方程 .................................................. - 11 -2.2 无力矩理论的应用 ...................................................... - 13 -2.3 回转薄壳的不连续效应 .................................................. - 16 - 第三章用解析法分析封头应力................................................ - 19 -3.1.对已知的球形封头进行应力计算及分析 .................................... - 19 -3.1.1 球形封头应力计算................................................. - 19 -3.1.2 球形封头的应力分析............................................... - 20 -3.2.对已知的标准椭圆形封头进行应力计算及分析 .............................. - 21 -3.2.1 标准椭圆形封头的应力计算......................................... - 21 -3.2.2椭圆形封头的应力分析............................................. - 22 - 第四章用实验法进行应力分析................................................ - 24 -4.1 电测法 ................................................................ - 24 -4.1.1 电阻应变片....................................................... - 24 -4.1.2 电阻应变仪....................................................... - 32 -4.1.3 封头压应力测定实验............................................... - 34 - 第五章用有限元法进行应力分析 ............................................. - 40 -5.1 ANSYS理论基础（有限元法）简介......................................... - 40 -5.1.1 有限元法的基本思想............................................... - 40 -5.1.2 有限元法的特点................................................... - 41 -5.1.3有限单元法解题过程简介........................................... - 42 -5.2 ANSYS分析的基本过程................................................... - 42 -5.2.1 前处理........................................................... - 42 -5.2.2 加载并求解....................................................... - 43 -5.2.3 后处理........................................................... - 43 -5.3 封头与筒体的应力分析 .................................................. - 44 -5.3.1 球形封头与筒体的应力分析......................................... - 44 -5.3.2 椭圆形封头与筒体的应力分析....................................... - 54 -5.4 仅对封头进行应力分析 .................................................. - 57 -5.4.1 球形封头的应力分析............................................... - 57 -5.4.2 椭圆形封头的应力分析............................................. - 59 - 第六章误差分析和数据处理.................................................. - 62 -6.1误差分析中的基本概念................................................... - 62 -6.1.1测量误差的概念................................................... - 62 -6.1.2测量误差分类..................................................... - 62 -6.2 数据处理 .............................................................. - 64 -6.2.1 球形封头的数据处理............................................... - 64 -6.2.2 椭圆形封头的数据处理............................................. - 67 -6.3 误差分析 .............................................................. - 71 - 第七章结论................................................................ - 73 - 参考文献..................................................................... - 75 - 致谢........................................................................ - 76 - 附录A 命令流分析过程....................................................... - 77 -1.球形封头与筒体的命令流分析过程 .......................................... - 77 -2.椭圆形封头与筒体命令流分析过程 .......................................... - 79 -3.球形封头的命令流分析过程 ................................................ - 82 -4.椭圆形封头的命令流分析过程 .............................................. - 84 -第一章绪论过程设备在生产技术领域中的应用十分广泛，是化工、炼油、轻工、交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工程等传统部门所必需的关键设备。
压力容器圆筒与半球形封头椭圆封头碟形封头、锥形封头连接时的边界效应设计技术1．边界力的形成圆筒与半球形封头、椭圆封头、碟形封头相连接时，在内压P作用下，如解除它们间的相互约束，由于各壳体的应力情况不同，则它们边缘的自由位移也是不同的。
为了使它们连接点的位移(径向)能保持连续(不发生“开裂)则通常要产生一对边界横剪力Q(见图1)。
相邻两壳体在Q作用下，壳体端部都要发生偏转，在解除相互约束的情况下，它们端部各自的自由偏转通常也是不一致的。
为使其连接端面的偏转角保持连续，即端面互相贴合，则通常在边缘上又会产生一对力矩M(见图1)。
以上相邻元件间为了满足变形协调产生边界力的现象，称为边界效应。
边界力Q和M对两壳体引起的应力，称边界效应引起的弯曲解。
其与壳体薄膜解的薄膜应力相叠加形成壳体的最大应力。
由于边界力引起的应力属二次应力，其最大应力的控制值可达3[σ]。
以上边界力Q及M的大小取决于相连两壳体的自由变形差及两者抵御变形的刚度差。
圆筒体与半球形封头、椭圆封头、碟形封头相接时，由边界效应引起的弯曲解与薄膜解叠加后，并不形成很大的局部应力，不会发生失去安定的问题，所以圆筒和封头的厚度仅按各自元件的计算厚度即可满足强度要求。
但在圆筒与锥形封头相接时，边界上会引起很大的局部应力，极易引起边界的不安定问题。
此时，圆筒和封头按各自强度计算的厚度不能满足边界的安定强度条件。
为此其厚度就应按计及边界效应后的一次+二次应力的总应力强度以安定控制条件(3[σ])或局部薄膜应力强度按1．1[σ]条件进行确定。
圆筒与球形封头、椭圆封头、碟形封头相接时，各元件的厚度可按各自的计算厚度确定；而圆筒与锥形封头相接时，在连接处附近两元件的厚度则通常为由边界效应引起的局部应力所控制，其间存在设计准则的差异。
以下分别对圆筒与上述三种封头相接情况的边界效应进行分析。
、2．圆筒一半球形封头的边界效应对于由等厚的圆筒与半球封头组成的容器，在内压P作用下，由于球壳中的应力只有圆筒环向应力的一半，应力水平低，则变形必然较小。
压力容器封头制造中存在的问题及技术分析摘要：文章阐述了公司生产的高压厚壁压力容器设备的功能、结构及技术特征，按照设备技术要求完成下封头与排出口接管封头的工艺过程。
重点介绍封头工艺过程的原理、适用范围、特点及工艺技术参数确定、操作过程等关键工艺过程内容。
通过实际封头过程的完成，进一步验证了工艺过程的规范性、正确性、可行性，保证设备封头质量，顺利完成设备制造任务。
关键词：压力容器；封头制造；技术1引言封头装配技术是指在机械装配过程中利用金属零件材料在低温条件下线性膨胀引起尺寸收缩的特性，将被包容件在冷却剂冷却使其尺寸收缩，再装入包容件，使其达到配合位置的过程。
恢复常态后，被包容件能牢固地配合在包容件内产生径向变形获得较大的联结强度，从而满足装配技术要求，它适用金属材料的范围广泛，对于大多数低碳钢件、合金钢件、有色金属都使用。
一般用于包容件与被包容件材质、力学性能、材料硬度存在较大差异，特别适用于中、小型有色金属材料、薄壁件等装配需要，不仅装配质量容易保证，在低温下也改变了金属材料的金相组织，使金属结构稳定，金属强度提高。
同时，出现低温脆化现象，使材料塑性、韧性降低。
封头操作过程、使用设备和工具简单，特别使用于过盈量较小时，将外形尺寸较小的零件装配于大型零件中，其最大优点是可以避免直接压入时配合接触面的拉伤或削去过盈层厚度，且定位准确、联结强度稳定可靠、承载荷较大，对零件自身力学性能、加工精度、表面加工质量影响较小等优点'气因此，多用于石油、化工、核电、电子、机械加工等行业技术要求较高、精密装配的中、小型零部件联结中。
2封头前工件加工某公司生产的高压容器设备工作介质为中毒危害具有腐蚀性气液混合体。
在压力容器的制造过程中，为保证设备强度，接管与壳体联结在结构上一般采用全焊透结构或密封焊与封头结构相结合的结构形式。
设备由于壳体壁较厚，接管壁薄且外形尺寸较小，采用全焊透结构工艺性较差、曲面圆周焊接工作较多、操作困难，因此，采用密封焊与封头相结合的联结方式。
封头人孔利群：什么情况下采用半球形封头还是球冠形封头呢？72P
封头人孔利群/文
所谓半球形封头也就是圆球的一半，称之为半球形封头，而球冠形封头的是一个圆球底，一个弧面，深度较浅。
而受内压的半球形封头在均匀内压作用下，薄壁球形容器的薄膜应力为相同直径圆筒的一半，所以从应力分析来看，球形封头是最理想的结构形式。
但这种封头缺点是深度大，小口径的规格冲压都相对比较困难，而大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。
所以一般半球形封头常用在高压容器上.
球冠形封头是部分球面与圆筒直接连接，因结构简单，制造方便，常用作容器中两独立受压室的中间封头，也可用作端盖。
由于球面与圆筒连接处没有转角过渡，所以在连接处附近的封头和圆筒上都存在相当大的不连续应力，其应力分布不甚合理.但也深受很多客户的青睐。
大家知道了这两种封头的一些基本情况，希望对您们的设计需要能有所帮助！。
第三章封头制造缺陷在封头制造过程中，缺陷也是时常出现，例如麻点，划伤，鼓包，变形，橘皮现象，焊缝棱角度突变等。
[9]（1）麻点：麻点现象可能是由于本身板材表面的就有麻点，也有可能是在冲压，压鼓，旋压各个工序中，模头处理不干净引起的。
解决办法：比较轻的麻点现象，可以利用打磨处理，超过0.2mm就要进行补焊，补焊后，打磨赶紧。
（2）划伤：主要是在搬运过程中，操作不当引起的。
例如：吊钩划痕，叉车划痕。
解决方法：首先在吊钩和叉车与封头接触面垫保护膜，出现划伤后，进行打磨，严重的进行补焊，划伤面积超过25%要整体处理。
（3）鼓包：由于压边模压边力过小，也有可能材质厚薄不均匀引起的。
解决方法：利用专业的鼓包修整机，修正不了就需要用旋压修正，一点一点修正。
（4）变形：由于圆片的大块与接头本身的实际厚度不一致，冲压冲边力不均匀或热处理时，冷热不均与引起的。
解决方发：可以利用热胀冷缩原理，对变形封头进行加热，然后用水迅速冷却，或者是可以用旋压修正。
（5）橘皮现象：大多数的橘皮现象出于板材本身有分层现象，然而肉眼是观察不出来的，只能是在冲压，压鼓工序中，橘皮现象才能被发现。
解决方法：比较浅的橘皮现象，可以经过细微的打磨处理干净，比较深的，则需要进行补焊，补焊后再打磨。
（6）减薄率：成型封头的厚度均匀可以避免应力集中，增加封头的使用周期，根据制造工艺确定加工裕量[10]，以确保凸形封头和热卷筒节成形后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差。
第四章来料加工4.1来料加工意义来料加工是我厂扩展业务的一项重要途径。
很多小厂因为设备或者技术上的缺陷，就把手头的业务转交给我们厂制作，从中赚取差价。
同样，来料加工虽然不是我们自己的材料，但是重视度是很高的。
因为在封头制作工程中，万一来料加工的圆片发生撕裂等质量事故时，我厂所需赔偿的不仅仅是一块圆片那么简单，更多的是信誉，和消极方面的影响。
4.2来料加工作业标准（1）来料板材必须有正规的材质证明书，而且板材要有明显的喷码或明显的标记移植（2）来料板材的厚度必须能够达到所做产品的工艺要求（3）复验材质证明书中P,S,C,Cr,含量。
