封头管帽讲解

封 头 管帽 是容器的一个部件，是以焊接方式连接筒体。（如下图）根据几何形状的不同，可分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中球形、椭圆形、碟形、球冠型封头又统称为凸形封头。在焊接上分为对焊封头，承插焊封头。用于各种容器设备，如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉和分离设备等。材质有碳钢（A3、20#、Q235、Q345B、16Mn等）、不锈钢（304、321、304L、316、316L等）、合金钢（15Mo3 15CrMoV 35CrMoV 45CrMo）、铝、钛、铜、镍及镍合金等。 

  压力容器封头的种类非常多，主要有凸形封头、锥壳、变径段、平盖及紧缩口等，其中凸形封头包括半球形风头、椭圆形封头、蝶形封头和球冠形封头。根据工艺条件的要求、制造的难易程度和材料的消耗等情况来决定采用什么样的封头。

（1）半球形封头

结构：半球形封头为半个球壳。如图1-2（a）所示
优点：在均匀的内压作用下，薄膜应力比同直径圆筒体小50%，是最理想的结构形式。球形封头单位容积的表面积小，在其工作压力相同、直径、壁厚相等的情况下所受到的应力为最小，并且两向薄膜的应力大小相等，而且沿经线的分布方向是均匀的。如果在使用的过程中，连接筒体直径和其直径相等，边缘附近的最大应力与薄膜应力并无明显不同。
缺点：对于直径较小，深度较大的情况，冲压整体零件比较困难，对于大直径一般采用分瓣冲压，然后对其进行拼接，但带来的拼接工作量也较大。
应用：用于压力较高、直径较大的高压容器和特殊需要的场合。

（2）椭圆形封头
结构：由一个短圆筒和一个半球面组成。如图1-2（b）所示
优点：直边段作用是避免封头和筒体的连接焊缝处出现经向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。椭圆形封头经线曲率的变化呈现平滑连续状态，经过冲压成型很容易制造。
应用：是目前主要应用在中低压容器中。
（3）蝶形封头
结构：球面封头但带有折边，由球面体（半径为Ri）、半径为r的过渡环壳和短圆筒等三部分组成。如图1-2（c）所示，对于标准蝶形封头，Ri= 0.9Di，r= 0.17Di。
优点：蝶形成型的钢模制造简单，且生产成本较低，故利用可以利用过渡环来降低封头的深度。

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