球形封頭是以球殼的球冠部分所形成的封頭,有半球形封頭和無折邊球性封頭兩類。它在同樣容積下表面積zui小,相同承壓條件下需要的厚度很薄,從節省材料和強度上看,是很合理的。另外,球形封頭具有鍛打精良,表面光滑,耐酸耐堿耐高溫,外形美觀,質感性能強等特點。
球形封頭與筒體連接處存在著明顯的形狀突變,導致產生很高的局部應力,故受力狀況極差,所以這類封頭一般只能用于直徑很小,壓力較低的容器。
球形封頭的應用前景,球形封頭是封頭中的一個關鍵種類,伴隨著現階段石油化工設備領域的快速發展趨勢再加上國家對燃氣電力能源的進一步開發設計,壓力容器的總體使用量朝著擴張的發展趨勢發展趨勢,而在做壓力容器設計方案生產制造時,球形封頭憑著優良的承受力性能、及其凈重小、容量大的特性變成壓力容器較為滿意的挑選方法。也就是因為球形封頭有著其他封頭方式不能比較的優點,再再加上球形封頭生產制造工藝技術的日益完善,因而球形封頭在持續獲得普及化,使用量越來越大。伴隨著科技創新,球形封頭的產品成本還將持續的減少,且球形封頭擁有較為與眾不同的性能特性,在之后的制定與生產制造中球形封頭可能有著更為極大的進步室內空間。
半球形封頭是容器的一個部件,是以焊接方式連接筒體。根據幾何形狀的不同,可分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種,其中球形 、橢圓形、碟形、球冠型封頭又統稱為凸形封頭。在焊接上分為對焊封頭,承插焊封頭。用于各種容器設備,如儲罐、換熱器、塔、反應釜、鍋爐和分離設備等。材質有碳鋼(A3、20#、Q235、Q345B、16Mn等)、不銹鋼(304、321、304L、316、316L等)、合金鋼(15Mo3 15CrMoV 35CrMoV 45CrMo )、鋁、鈦、銅、鎳及鎳合金等。
半球形封頭是指由半個球殼及直邊(圓筒短節)構成的封頭。球殼的曲率半徑處處相等,受力均勻。與其他封頭相比,半球形封頭在承受相同內壓時,所需要的壁厚小。在球殼與相同厚度圓筒的連接處,因曲率半徑變化引起的邊緣應力僅為圓筒總體薄膜應力的3.1%,可忽略 , 所以半球形封頭力學性能佳,所用材料節省。球冠形封頭是部分球面與圓筒直接連接,因結構簡單,制造方便,常用作容器中兩獨立受壓室的中間封頭,也可用作端蓋。由于球面與圓筒連接處沒有轉角過渡,所以在連接處附近的封頭和圓筒上都存在相當大的不連續應力,其應力分布不甚合理。球冠形封頭常被用于中間封頭,某些壓力容器為了節約平面占用面積,有利于工藝流程安排,將整個筒體分隔為相互獨立受壓室。此設計結構簡單,受力情況較好。