압력 용기에 대해 잠시 이야기해 보겠습니다. 증기, 가스, 화학물질 등 온갖 종류의 물질을 강한 압력으로 담는 크고 둥근 탱크. 사용해 보셨다면 흥미로운 점을 발견하셨을 겁니다. 끝이 평평하지 않다는 것입니다. 곡선입니다. 때로는 접시 모양으로, 때로는 타원형으로, 그리고 가끔은 완벽한 반구 모양으로 전체를 감싸고 있는 것을 발견할 수 있습니다.

반구형 헤드 뒤에 숨겨진 물리학

반구형 헤드가 내부 압력을 처리하는 데 가장 효율적인 모양이라는 점이 핵심입니다. “중 하나”가 아닙니다. The. 왜일까요? 물리학은 거짓말을 하지 않습니다. 구는 모든 방향으로 스트레스를 고르게 분산시킵니다. 약점이 없습니다. 균열이 생기기 쉬운 핫존도 없습니다. 표면 전체에 부드럽고 균일한 장력이 유지됩니다.

이를 다음과 비교해보십시오. 플랫 헤드-(압력을 받으면 젖은 국수처럼 구부러지는) 또는 표준 2:1 타원형 헤드도 괜찮지만 여전히 너클에 더 많은 스트레스가 집중됩니다. 반구형? 이 반구는 차동 스트레스에도 웃습니다.

장단점: 비용과 복잡성

하지만 이것은 중요한 문제이지만, 햇빛과 스트레스가 적은 다이어그램만 있는 것은 아닙니다.

진정한 반구형 머리 는 골치 아픈 작업입니다. 두꺼운 플레이트, 강력한 성형 장비, 복잡한 형상을 다루는 것을 두려워하지 않는 용접공이 필요합니다. 비용 면에서는요? 아야. 타원형 대체품 가격의 두 배 또는 세 배에 달하는 경우가 많습니다. 따라서 항공 우주나 심해 애플리케이션과 같이 엄청나게 높은 압력에서 작동하는 선박이 아니라면 엔지니어는 일반적으로 더 저렴한 옵션을 선택합니다.

반구형 헤드를 사용해야 하는 경우

휴스턴의 한 공장을 방문했을 때 수석 설계자가 “우리는 수소 저장 장치의 반구형 사양을 맞췄습니다”라고 말한 기억이 납니다. 과시하고 싶어서가 아니라 실패는 선택 사항이 아니었기 때문입니다. 한 번만 균열이 생기면 폭발하죠. 말 그대로요."

맞는 지적입니다.

그렇다면 언제 사용해야 할까요? 압력이 매우 높거나 공간이 협소하거나 안전 마진이 타협할 수 없는 경우입니다. 원자로? 네. 고압 가스 저장소? 물론이죠. 뒷마당 프로판 탱크? 아니요 타원형 헤드 거기. 실용성이 승리합니다.

코드 및 계산: ASME의 관점

코드 얘기는 꺼내지도 마세요. ASME 섹션 VIII은 반구형을 좋아하지만 두께 계산은 노련한 디자이너도 당황하게 만들 수 있습니다. 공식은 놀라울 정도로 간단합니다:

t = (P × R) / (2 × S × E - 0.2 × P)

깨끗해 보이시죠? 그러나 잘못된 조인트 효율을 연결하거나 부식 허용치를 놓치면 갑자기 “방탄” 그는https://thedishhead.com/316-stainless-steel-pressure-vessel-tank-flat-dish-head/광고는 그렇게 방탄이 아닙니다.

저는 그런 일이 일어나는 것을 보았습니다.