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球形封頭所承受的薄膜張力

  金屬極嘴與玻璃鋼之間是膠接面，膠結(jié)面處的粘接力遠(yuǎn)低于纖維的強(qiáng)度，它不能充分地傳遞球形封頭的經(jīng)向張力。 因此在對(duì)球形封頭進(jìn)行受力分析時(shí)，需要把球形封頭看作是一個(gè)兩極開(kāi)孔的球殼。在分析這個(gè)開(kāi)孔球殼時(shí)，先將其作為承受內(nèi)壓P的一個(gè)完整球殼來(lái)處理，然后疊加上一個(gè)在極孔處承受經(jīng)向薄膜壓力PR/2的無(wú)內(nèi)壓的開(kāi)孔球殼，這樣組合的殼體相當(dāng)于一個(gè)兩極開(kāi)孔的殼體。 完整球殼所承受的經(jīng)向及緯向薄膜張力均為PR/2，疊加的開(kāi)孔球殼在球壁上產(chǎn)生了經(jīng)向薄膜壓力N1＊和緯向薄膜張力N2，從靜力平衡條件可得：球形封頭所承受的薄膜張力。 由這個(gè)壓力引起的緯向薄膜張力為：球形封頭所承受的薄膜張力，這個(gè)內(nèi)力與完整球殼的內(nèi)力疊加求出兩極開(kāi)孔球殼承受內(nèi)壓P時(shí)的經(jīng)緯向薄膜張力為:球形封頭所承受的薄膜張力。

球冠形封頭腔室隔板的功能        己二酸結(jié)晶器由DN3500圓筒與兩橢圓形封頭組成臥式容器，并以10件球冠形封頭作腔室隔板將容器分成11個(gè)真空室。己二酸結(jié)晶器采用連續(xù)真空結(jié)晶原理，使得各腔室的操作真空壓力和相應(yīng)的操作溫度逐次降低（真空度依次升高），通過(guò)腔室內(nèi)攪拌和容器外虹吸管的導(dǎo)流，各真空室中己二酸溶液的水分也隨之不斷蒸發(fā)排出，致使己二酸溶液到達(dá)過(guò)飽和而結(jié)晶，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)己二酸溶液的連續(xù)真空結(jié)晶操作。由此要求各真空室即要表面光潔，以免己二酸結(jié)晶后粘附容器內(nèi)壁表面；同時(shí)又要致密，以保證各腔室的真空操作要求。而球冠形封頭在此不僅起到腔室間的中間隔板作用，而且尚起到結(jié)晶器罐體抗外壓失穩(wěn)的加強(qiáng)作用。         工程上通常以球冠形封頭作為兩容器間或容器腔室間的中間隔板，作為隔板的球冠形封頭較容器封頭受力復(fù)雜，或承受內(nèi)壓或承受外壓。根據(jù)結(jié)晶器連續(xù)真空操作要求，各腔室的真空度依次升高，按球冠形封頭隔板的方位，此球冠形封頭的凹面所受壓力為外壓，即球冠形封頭隔板按外壓封頭設(shè)計(jì)，雖然相關(guān)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)外壓容器焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)提出要求，但作為真空容器尚應(yīng)滿足致密性要求。鑒于結(jié)晶器制造后難于通過(guò)水壓試驗(yàn)進(jìn)行腔室間球冠形封頭隔板的致密性檢查，球冠形封頭拼板A類接頭的致密性需要通過(guò)無(wú)損檢測(cè)來(lái)保證。所以，此球冠形封頭拼板A類接頭的無(wú)損檢測(cè)是必要的。

  半球形封頭實(shí)際上就是一個(gè)半球體，直徑較小的半球形封頭可整體壓制成形，而于直徑較大的則由于其深度太大，整體壓制困難，故采用數(shù)塊大小相同的梯形球面板和頂部中心的一塊球面板（球冠）組焊而成。球冠的作用是把梯形球面板之間的焊縫間隔開(kāi)，以保持一定的距離，避免應(yīng)力集中。         根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算，半球形封頭的壁厚都小于筒體壁厚，為了減少其連接處由于幾何形狀不連續(xù)而產(chǎn)生的局部應(yīng)力，半球形封頭與筒體的連接有過(guò)渡段。        無(wú)折邊球形封頭。無(wú)折邊球形封頭是一塊深度很小的球面體（球冠），實(shí)際上就是為了減小深度而將半球形封頭或碟形封頭的大部分除掉，只取其上的球面體而成。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，深度淺，容易制造，成本也較低。但是它與筒體的連接處存在明顯的形狀突變導(dǎo)致很高的局部應(yīng)力，這一應(yīng)力往往是封頭和筒體正常部位應(yīng)力的好幾倍，故受力狀況不良。因此這種封頭一般只用于直徑較小，壓力較低的容器上。為了保證封頭和筒體連接處不至遭到破壞，要求連接處角焊縫采用全焊透結(jié)構(gòu)。