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ASME規范中并沒有規定超標封頭不能使用,對于形狀偏差超標的封頭,如果它是安全的,則照樣可以使用。具體的做法是,如果橢圓形封頭的形狀偏差超過了規范的要求,但不是突然變化的,就可以把這個橢圓形封頭看作碟形封頭,用實際測得的數值確定碟形封頭的大、小半徑,然后核算其強度,如果應力小于許用應力值,則這個封頭是安全的,可按碟形封頭在壓力容器上使用。這樣處理既可以節約成本,又可以保證工期。
在管道外載荷和內壓共同作用下,封頭開孔接管結構局部不連續引起的彎曲應力具有一次應力和二次應力的性質,并且隨著管道外載荷的增大,一次應力成分占的比例越大。對理想塑性材料,一次應力所引起的總體塑性流動是非自限的,即當結構內的塑性區擴展到使之變成幾何可變的機構時,達到極限狀態,即使載荷不再增加,仍產生不可限制的塑性流動,直至破壞。
橢圓形封頭直邊段的設置一方面是防止邊界效應形成的大彎曲應力與封頭和筒體對接環焊縫的焊接應力疊加,另一方面封頭的直邊段設置便于封頭的加工、與筒體的組對,以及焊縫的無損檢測。 受力角度考慮 標準橢圓封頭與筒體連接后,大地緩解了其環向壓縮薄膜應力,一方面提高了封頭的周向穩定性,同時也大地減小了封頭的薄膜應力強度值,提高了封頭強度。封頭與筒體的連接,使它們都產生了彎曲應力,特別是經向彎曲應力,特別是經向彎曲應力,以致形成封頭的大應力。直邊段的設置,避免了封頭彎曲應力與筒體對接環焊縫的應力疊加。 制造角度考慮 橢圓形封頭直邊段的設置,有利于因沖壓邊緣折皺嚴重而難于修復時切割部分或全部直邊。同時避免封頭和圓筒的連接焊縫處出現徑向曲率半徑突變,以改善焊縫的受力狀況。直邊段的設置有利于封頭與筒體組對時的裝配,另外封頭與筒體之間的焊縫兩邊直邊段的存在有利于無損檢測的進行。