在壓力容器中有很多半頂角大于60°的錐殼，按照GB/T 150.3-2011第 5.6.1.2章的規(guī)定，對于半頂角大于60°的錐殼，應(yīng)按照平蓋計算或者應(yīng)力分析。

原因是大于60°的錐殼，其錐的受力更接近于平板受力，彎曲應(yīng)力成分比較大。故按保守的用平蓋設(shè)計。

但是平蓋是一種制造簡單，但是受力非常不好的部件。對于錐殼，所受應(yīng)力和厚度成反比關(guān)系。而平蓋所受應(yīng)力和厚度平方成反比關(guān)系。

這就意味著，如果按照平蓋計算，尤其是大直徑的設(shè)備，此部件會非常厚，不經(jīng)濟(jì)。

標(biāo)準(zhǔn)中對于60°的半頂角為界其實是考慮大于60的錐體可能比較少。但是如果遇到的話，按理來說61°的半頂角和60°的半頂角應(yīng)該厚度差不多。但是如果61°按照平蓋計算，那么就會遠(yuǎn)比60°的厚。這樣的設(shè)計是不合理的。

當(dāng)然分析可以解決這個問題，只是分析的設(shè)計成本較高，那么有沒有既設(shè)計經(jīng)濟(jì)，又能節(jié)省材料的方法呢？

對于大錐角錐形封頭，在HG/T 20582-2011中第2章有推薦的設(shè)計計算方法。

方法是有了，但是如果實際去做，對于HG20582-2011大錐角錐形封頭的設(shè)計計算公式，很多朋友都有很大的疑惑。

拿最簡單的P130頁2.5節(jié)來說，標(biāo)準(zhǔn)上的寫法有少許問題，比如公式2.5.1-3

從數(shù)學(xué)上來說它是一個恒等式

因為根據(jù)公式2.5.1-2

代入式2.5.1-3，得到

δ1≥δ1，恒成立。

那么應(yīng)該如何理解這個令人費解公式呢？

標(biāo)準(zhǔn)上的寫法容易造成誤解，無法理解公式的真正含義，試著改變幾個符號，計算流程就很明了了。

δ1是用來試算的厚度，應(yīng)當(dāng)直接取錐體的名義厚度。

δ2p是筒體和錐體連接部分加強(qiáng)段的厚度。它加上腐蝕余量（或者厚度附加量）不應(yīng)該大于筒體的名義厚度δ2。

δk是按照內(nèi)壓計算錐體大端厚度。

δ1‘是錐殼筒體過渡段的設(shè)計厚度，它不應(yīng)該大于錐體的名義厚度（試算厚度）。

δP是錐體按照平蓋的計算厚度，非常保守，錐體的設(shè)計厚度取它已經(jīng)足夠了，所以可以在δp和max（δk，δ1）中取小值即可。

最終錐殼的名義厚度δ大于錐殼的設(shè)計厚度δ’。

按照這個思路，繪制了計算流程圖如下：

判斷厚度是不是合適就可以用上面3個不等式判斷。

由上可知

2.5.1-2的δ2=δ2p+C改為δ2≥δ2p+C更為合適。

2.5.1-3將δ1≥改為δ1‘≥。

2.5.1-7的δ=min{max(δk, δ1), δp}改為δ‘≥min{max(δk, δ1), δp}更為合適

按照上圖的流程以及修改思路編制計算表格如下圖：

HG/T 20582-2011的大錐角無折邊封頭的計算方法來源自前蘇聯(lián)國家標(biāo)準(zhǔn)14249-1989《容器及設(shè)備強(qiáng)度計算的規(guī)范和方法》。

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