不銹鋼封頭的周向(周向)應力和經(jīng)向(軸向)應力在外殼上的每個點都會發(fā)生變化。在頂點的周向和軸向應力中,赤道上的應力是均勻承受的。內(nèi)壓時,軸向應力始終為拉應力(正值),從頂點處的最大值逐漸減小到赤道處的最小值。當存在環(huán)向應力時,壓應力將開始出現(xiàn)在頭部的過渡區(qū)域。
如果長短軸比繼續(xù)增大,標準封頭過渡區(qū)邊緣處的壓應力值會迅速增大,即封頭越淺,封頭邊緣受壓越大。頭。應力值越高,將頭部長度與長度之比限制在2.6以內(nèi)更為合理。除滿足強度要求外,封頭厚度還應用于大直徑薄壁。
常見不銹鋼封頭、碟形封頭形狀要求:
1、不銹鋼封頭鍋爐和壓力容器的凸封頭應為不銹鋼封頭,最好是標準橢球體(Dn/hn=4)。使用非標準橢球頭時,其長短軸之比不應大于2.5。
2、碟形封頭為帶折邊的球形封頭。它具有較大的彎曲應力,而橢球頭主要是膜應力,因此不適合工程使用。使用碟形封頭時,封頭過渡區(qū)的圓角半徑不應小于封頭內(nèi)徑的10%,且不得小于封頭厚度的3倍,且封頭內(nèi)徑頭部的球形部分不應大于頭部的內(nèi)徑。由于頭部過渡區(qū)的壓應力,還需要解除和釋放內(nèi)壓下的彈性不穩(wěn)定性。