关于压力容器封头的详细介绍及选型要点

封头是压力容器、分气包、储罐等设备的关键部件，根据外形、材质及功能可分为多种类型，以下为常见封头类型的详细介绍：

1. 凸形封头

（1）椭圆封头（EHA/EHB）  

特点：  

  - 外形为半椭球体与直边段结合，应力分布均匀，综合性能优异；  

  - 制造成本低、冲压工艺成熟，适用于中高压环境（如储罐、反应器、换热器等）。  

应用：  

  - 石油化工、制药、食品工业中广泛使用，尤其适合需要承受循环载荷的容器。  

（2）半球形封头（HHA）  

特点：  

  - 完全球面结构，受力最均匀，理论强度最高，所需壁厚最薄；  

  - 制造难度大，冲压易导致材料减薄，成本较高。  

应用：  

  - 高压容器、核设施及航空航天领域。  

（3）碟形封头（THA/THB）  

特点：  

  - 由球面、过渡区及直边组成，高度较低，冲压行程小，适合大直径封头；  

  - 过渡区存在局部应力集中，承压能力弱于椭圆封头。  

应用：  

  - 低压容器、储罐及非关键性设备。  

2. 锥形封头  

分类：  

  无折边锥形封头：结构简单，但锥体与筒体连接处应力集中显著，仅适用于低压、半顶角＜30°的场合；  

  折边锥形封头：过渡区圆弧设计降低应力，适合中低压及需要物料流动导向的场景（如沉降、卸料）。  

应用：  

  - 化工反应器、分离设备及管道变径连接。  

3. 平盖封头（FHA）  

特点：  

  - 顶部为平板，结构简单、成本低，但应力分布差，承压能力弱；  

  - 需通过加厚或加强筋提高强度。  

应用：  

  - 常压或低压容器（如储罐盖、人孔盖）。  

4. 球冠形封头  

特点：  

  - 无直边段的球形曲面，焊接需全焊透，应力由焊缝集中承受；  

  - 制造成本低，但承压能力较弱。  

应用：  

  - 低压容器或非关键密封部位。  

5. 其他特殊类型  

（1）拱形封头  

特点：两端向外弯曲，承压能力大，应力分布均匀；  

应用：大型容器密封（如储气罐）。  

（2）复合材质封头  

材质：如15CrMoV、双相不锈钢（2205）、钛合金（TA2）等；  

应用：腐蚀性介质、高温/低温极端环境。  

选型与制造要点  

1. 选型依据：  

   压力等级：高压优先选半球形或椭圆封头，低压可选碟形或平盖；  

   介质特性：腐蚀性介质需选用不锈钢或钛合金材质；  

   工艺需求：锥形封头适合物料流动导向，球形封头适合均匀承压。  

2. 制造工艺：  

   冲压/旋压：适用于中小型及复杂形状封头；  

   分片焊接：大型封头（如直径＞3m）需分片成形后组焊。  

3. 标准规范：  

   - 设计需符合GB/T 25198-2023《压力容器封头》；  

   - 焊接与检测需执行JB/T 4746-2002标准。  

总结：封头类型的选择需综合考虑压力、介质、成本及工艺要求。椭圆封头因性价比高应用最广，而特殊场景（如高压、腐蚀环境）需选用半球形或复合材质封头。具体设计时建议参考标准文档或咨询专业制造商。