有些條件下，設(shè)備需要采用球形封頭。下面，老愚從球形封頭的特點(diǎn)、應(yīng)用場合、壁厚取值、與筒體的連接結(jié)構(gòu)等方面為大家詳細(xì)解讀。

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球形封頭的特點(diǎn)

球形封頭的受力比橢圓形封頭和碟形封頭好；

球形封頭的計算厚度是相同條件下筒體計算厚度的一半；（依據(jù)是薄壁殼體的無力矩理論，大家可以查詢相關(guān)手冊或者教科書，老愚就不給大家展示了）

但是球形封頭的制造減薄量比橢圓形封頭和碟形封頭都要大一些，約15%。

知識拓展：GB/T 25198-2010《壓力容器封頭》的附錄J給出了橢圓形封頭和碟形封頭的制造減薄量，其與封頭的公稱直徑和壁厚相關(guān)。

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球形封頭的應(yīng)用場合

一般用在高壓設(shè)備中。

另外，對于壓力稍微高一點(diǎn)且直徑比較大的塔器，如果用橢圓形封頭，可能計算出來的壁厚比較大。這種情況下，很多人傾向采用球形封頭，目的是降低厚度，從而節(jié)省材料。但是球形封頭的容積比橢圓形封頭的大，塔釜的積液量也就相對較大，這容易造成工藝介質(zhì)大量積存和浪費(fèi)。所以對于這種情況，到底選擇球形封頭還是橢圓形封頭，還需要斟酌一下

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球形封頭的壁厚應(yīng)該取多厚？

由于球形封頭的受力是圓筒受力的一半，所以球形封頭的壁厚一般取筒體壁厚的一半。

對于球形封頭上有大直徑接管時，為了滿足開孔補(bǔ)強(qiáng)要求，必要時可以把壁厚再稍微加厚一點(diǎn)。

另外，當(dāng)設(shè)備直徑比較小時，為了方便統(tǒng)一采購鋼板，球封的壁厚可以直接取成筒體壁厚，材料成本并不會上升太多，這樣球形封頭沖壓后即使有一定減薄量，也比0.5倍壁厚大（一般來說，沖壓過程并不會使封頭的邊緣部位減薄）。這樣做還有一個好處，能免去球形封頭和筒體連接時的削邊工作，降低加工量。并且，等厚封頭，在制造過程中不需要進(jìn)行制造工藝增厚。

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球形封頭與筒體的連接

由于球形封頭和筒體不等厚，所以二者連接時，可以進(jìn)行局部堆焊成斜面，形成過渡段，也可以進(jìn)行削邊處理。下面重點(diǎn)介紹一下削邊結(jié)構(gòu)。

GB/T150-2011的圖D.2中給出了很多形式，實(shí)際中最常用的是加長筒體端部，然后將此端部削薄，與球形封頭對接（嚴(yán)格來說，此球形封頭并不是一個完整的球封，而是切掉端部的球封，類似一個球冠或球缺）。另外最好采用中徑對齊，這樣受力最好。

ASME Ⅷ-1的UW-13中也有類似的削邊結(jié)構(gòu)。

需要注意的是，一定要保證球形封頭的球心位于筒體切線上（即下圖a所示），而不是在焊縫線上（即下圖b所示）。即讓筒體的削邊端部相當(dāng)于當(dāng)做球形封頭的一部分（即相當(dāng)于局部加厚了球形封頭），而不能讓此端部當(dāng)做筒體的一部分，否則筒體壁厚不能滿足設(shè)計要求。

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