局部应力分析

下面是一个用ANSYS分析的实际的例子：

计算压力p=16.3MPa，设计温度150°C。

封头材料是16MnR，设计应力强度***h=150MPa，筒体材料为16Mn锻件，设计应力强度***n=157MPa。

筒体内直径2400mm，筒体厚度148mm，封头厚度96mm。各种结构的封头内半径略有不同。这个例子厚度的余量是比较大的，圆整后的有效厚筒体仅为142mm，封头是70mm。所以应力值都比较小。

分析所用单元是三角形6节点轴对称单元。

封头在高压容器上的应用

封头是锅炉、容器等设备上的堵件，由于使用的要求不同，因此封头的形状也不一样。我们知道常用的封头的形状有半球形、椭圆形、蝶形和平盖形等四种。在这几种不同形状的封头里，应如何使用呢，下面就一起来了解下。

其实从形状上来说，高压容器对使用的封头并没有什么明确的规定，只不过平盖封头存在较大的边缘应力，且厚度较大，故平盖封头在高压容器中不适合使用。

半球形封头与球形容器具有相同的优点，就是在相同的容积下其表面积小，在相同的直径和压力下，所需要的壁厚薄重量轻，是非常节省制造成本。但深度大，制造困难，中、低压、小容积反应釜不宜采用；

椭圆形封头由半个椭球和就有一定高度的圆筒壳体（或称直边部分）组成，其目的是为了避开在椭球边缘与圆筒壳体的连接处设置焊缝，使焊缝转移至圆筒区域，以免出现边缘应力叠加的情况。这个例子厚度的余量是比较大的，圆整后的有效厚筒体仅为142mm，封头是70mm。椭圆形封头制造比较简单，受力状况比蝶形封头好，故该反应釜特别是大容积反应釜常采用椭圆形封头。

蝶形封头的深度可通过过渡半径加以调节，但由于蝶形封头母线曲率不连续，存在局部应力，故受力不如椭圆形封头。

因此，高压容器上常用的封头就是半球形封头、椭圆形封头和蝶形封头三种。

封头的用途有哪些

封头是石油化工、原子能到食品制药，多种行业压力容器设备都不可缺少的一个重要部件。

封头是压力容器的一个端盖，是压力容器的主要承压的部件。封头的厚度有要求吗封头是压力容器上常会用到的堵塞装置，它的应用使容器呈现一个封闭的空间。所起到的作用是一个密封的作用。一是可以做成罐形的压力容器的上下底，二是管道到头了，不准备再向前进行延伸，用一个封头在把管子用焊接的密封住。和封头的作用差不多的的一个产品有盲板与管帽，那两种产品是能够拆卸。封头焊好后是不能再拆卸的。 与之配套的管件有压力容器、管道、法兰盘、弯头、三通、四通等产品。封头的品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行。

封头的厚度有要求吗

封头是压力容器上常会用到的堵塞装置，它的应用使容器呈现一个封闭的空间。可是我们知道，对于有些地方来说，厚度大小是会影响容器的受热程度的，那么封头的厚度有要求吗？

封头很小成型厚度， 等于计算厚度 腐蚀余量 钢板负偏差，当有开孔时，还应该用很小厚度校核开孔补强，综合考虑，可能大于计算厚度 腐蚀余量 钢板负偏差。因而封头焊接后消氢处理是不必可少的，以到达下降焊缝冷却速度使氢充沛逸出的意图。不管你用多厚的板，反正后检测满足我的计算厚度加上腐蚀余量就行。很小厚度不小于名义厚度减钢板负偏差。

按150可以计算出封头很小厚度。但很多单位所设计图纸的很小厚度不一定就是计算出的很小厚度。它是给出一个量，这个厚度除了满足很小厚度要求外，更重要的意义在于让制造单位根据实际封头冲压减薄率调整下料厚度，满足很小厚度就行。