Lesson 3 设计要求

哈 佛 蒸 汽 锅 炉 检 验 与 保 险 公 司 ASME规范第VIII-1卷 -- 压力容器 设计要求

课程 3 页 码 13/27 UG-47，拉撑面或有拉撑平封头。

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课程 3 页 码 14/27

典型封头的主要尺寸（见Fig 1-4） t = 成形后封头的最小要求厚度。 D = 封头直边的内径；椭圆封头的内表面长轴长度；锥壳封

头考虑点处垂直于轴线的内直径。

D0 = 外径(与内径相似)。 h = 椭圆封头短轴长度的1/2。 L = 碟形封头和半球形封头球或冠的内半径。 r = 转角内半径。 ? = 锥壳中心夹角的1/2。 Di = 折边锥壳封头转角与锥壳相切处与轴线相垂直的内直

径。

= D – 2r(1-cos?) P = 设计内压

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课程 3 页 码 15/27 2:1标准椭圆封头

短轴是长轴的一半：

D2h?2

可以作为近似2:1标准椭圆封头(见UG-32(d))：转角半径r = 0.17D；球冠半径L = 0.90D。

UG-32(d)给出了最小要求厚度或MAWP的计算公式：

t?PD2SE?0.2P 或 P?2SEtD?0.2t

其它椭圆封头

对于非2:1的椭圆封头，附录1-4(c)给出了计算公式：

t?PDK2SE?0.2P 或 P?2SEtKD?0.2t

碟形封头

标准碟形封头

L = D0 = 直边的外径； r = 6%L = 球冠内半径的6% = 6D = 直边外径的6%；

此标准碟形封头的厚度和压力计算公式(UG-32(e))：

t?0.885PLSE?0.1P 或 P?SEt0.885L?0.1t

对于最低抗拉强度超过80,000 psi的材料，碟形封头的计算应使用室温下许用应力S = 20,000 psi，并按最大许用应力随温度降低成比例降低的许用应力。

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课程 3 页 码 16/27 非标准碟形封头

附录1-4(d)给出了非标准碟形封头的计算公式：

t?PLM2SE?0.2P 或 P?2SEtLM?0.2t

式中：M?Lr

UG-32(j)

对于任何无拉撑封头，其球冠内半径L不得大于直边的外直径D0。

对于碟形封头，内转角半径不小于封头直边外直径的6%，但决不得小于封头厚度的3倍。

Maximum L = 直边外径D0

Minimum r = 直边外径D0的6%，但不小于封头厚度的3

倍。

对L给出最大值是限制封头的平度，增大L使封头更接近平板。

对r给出最小值是控制曲率，曲率越小，曲面的变化越陡。使用较大的r是为了减缓这一变化。

斜坡过度UG-32(l)

所有厚度大于筒体的成形封头，如采用对接焊缝连接，应具有足够长的直边，以满足Fig. UW-13.1中关于3:1坡度和中心线对中偏差的要求。

所有厚度小于或等于筒体厚度的封头，如采用对接焊缝连接，可不必具有整体直边。当带有直边，其厚度应不小于相同直径无缝筒体的要求厚度，即直边部位应按无缝筒体对待。