在制造ASME产品的封头样板时,把规定的椭圆曲线每点沿其法线方向(向曲率增大的方向)平移一段相等的距离(这段距离必须大于0.625%Di,且取0.625%Di+5mm 比较合适),而形成的曲线作为样板的轮廓,这样的样板能准确反映椭圆形封头每个位置的形状偏差。另外我们在样板的直边段上标上刻度,这样就可以用同一块样板检查公称直径Dn相同的任何不同厚度直边段的椭圆形封头。通常制造厂用的椭圆形封头模具是由R( R=0.9Di)和r(r=0.17Di)组成的一个近似椭圆,对于这类用近似椭圆形模具压制的封头,可以在样板上画出如下图(以公称直径800mm 椭圆形封头为例,沿法线方向平移距离为10mm,下同)所示的刻度,用这样的全样板可以准确地测量出椭圆形封头每个位置的形状偏差。
ASME规范中并没有规定超标封头不能使用,对于形状偏差超标的封头,如果它是安全的,则照样可以使用。具体的做法是,如果椭圆形封头的形状偏差超过了规范的要求,但不是突然变化的,就可以把这个椭圆形封头看作碟形封头,用实际测得的数值确定碟形封头的大、小半径,然后核算其强度,如果应力小于许用应力值,则这个封头是安全的,可按碟形封头在压力容器上使用。这样处理既可以节约成本,又可以保证工期。
在压力容器中,封头是重要受压元件之一,有椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和锥形封头等几种,但以椭圆形封头应用zui多,那么椭圆封头为什么要设置直边段?直边段的作用是什么?
受力分析
椭圆封头曲面部分与筒体连接后,在内压作用下,圆筒径向膨胀,椭圆壳底边径向收缩,在连接处产生剪应力和弯矩,这些应力与薄膜应力叠加,形成封头zui大应力,直边段的设置,避免了封头处弯曲应力与筒体对接焊缝的应力叠加。