CN117763747A - 兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压力容器领域，旨在提供一种兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法。包括：根据压力容器的设计要求，初步确认碟形封头的尺寸、材料和制造工艺的数值；确定防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度δc；绘制屈曲判据曲线，判断碟形封头是否可能发生屈曲：若不可能屈曲，则直接厚度δc作为碟形封头的制造厚度δh；若可能发生屈曲，则进一步确定防止碟形封头屈曲失效所需的计算厚度δb；取防止塑性垮塌失效所需的计算厚度δc和防止屈曲失效所需的计算厚度δb中的较大值，作为碟形封头的制造厚度δh，按照常规工艺的操作流程制造碟形封头。本发明通过简单计算即可直接获得制造厚度δh，无需采用复杂迭代计算，还能减小封头壁厚。
Description
技术领域
本发明涉及压力容器领域，特别涉及一种兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法。
背景技术
凸形封头是压力容器最常用的封头结构，包括半球形封头、球冠形封头、椭圆形封头和碟形封头。相对半球形封头，碟形封头深度小，易于成形制造；相对球冠形封头，碟形封头与筒体连接处不会产生很高的边缘应力；相对椭圆形封头，小直径碟形封头的冲压模具制作简单，大直径碟形封头便于旋压成形或分瓣成形。因此，碟形封头在工程中应用十分广泛。
工程中大多数压力容器碟形封头受内压载荷。在内压作用下碟形封头由于过渡区受环向压缩应力可能产生屈曲失效，随内压增大，最终发生塑性垮塌失效。因此，在内压碟形封头的设计制造过程中，必须考虑屈曲和塑性垮塌两种失效模式。
内压碟形封头设计方法的现行国内外规范标准主要包括GB/T 150.3-2011《压力容器第3部分：设计》(以下简称GB/T 150.3)、JB 4732-1995(2005年确认)-《钢制压力容器——分析设计标准》(以下简称JB 4732)、2021 ASME Boiler Pressure Vessel CodeSection VIII《Rules for Construction of Pressure Vessels Division 1》(以下简称ASME VIII-1)和《Rules for Construction of Pressure Vessels Division 2Alternative Rules》(以下简称ASME VIII-2)、以及BS EN 13445-3：2021《Unfiredpressure vessels Part 3：Design》(以下简称EN 13445-3)。
我国标准GB/T 150.3对于碟形封头的抗塑性垮塌设计，采用基于最大弹性应力的设计准则。对于抗内压屈曲设计，对球冠区与过渡区内半径之比小于等于5.5(Ri/r≤5.5)的碟形封头，限制其有效厚度应不小于封头内直径的0.15％，其他封头的有效厚度应不小于封头内直径的0.30％。但试验表明，满足上述有效厚度限制的封头也会产生屈曲，因此GB/T 150.3的屈曲判据不准确。
JB 4732对于碟形封头抗塑性垮塌设计，采用基于理想弹塑性理论的设计准则，对于计算厚度与球冠区内半径之比大于等于0.002(δh/Ri≥0.002)；且计算压力与载荷组合系数和设计应力强度的乘积之比小于等于0.08(pc/KSm≤0.08)的碟形封头，需查图确定厚度，而查图会产生误差；对于抗内压屈曲设计，仅对δh/Ri＜0.002的封头，要求“必要时应校核其稳定性”，并未给出具体设计方法。试验表明，δh/Ri≥0.002的封头也会发生屈曲，JB 4732屈曲判据不准确。
此外，GB/T 150.3和JB 4732要求过渡区内半径与名义厚度之比大于等于3(即r/δ≥3)，不适用于过渡区半径较小且厚度较大的封头。
美国标准ASME VIII-1对于碟形封头抗塑性垮塌设计，采用基于弹性理论的设计准则；对于抗内压屈曲设计，采用基于弹性屈曲理论的设计准则，但仅要求对δh/Ri＜0.002的碟形封头进行抗屈曲设计。试验表明，δh/Ri≥0.002的封头也会发生屈曲，ASME VIII-1屈曲判据不准确。ASME VIII-1需迭代计算确定抗屈曲厚度，计算繁琐。ASME VIII-2对于碟形封头抗塑性垮塌设计，采用基于弹性理论的设计准则；对于抗内压屈曲设计，设计准则与ASME VIII-1相同，同样需迭代计算确定封头厚度。EN 13445-3对于碟形封头抗球冠区塑性垮塌设计，采用基于最大弹性应力的设计准则；对于抗过渡区轴对称屈服和屈曲设计，采用基于理想弹塑性理论的设计准则。EN 13445-3在计算抗过渡区轴对称屈服所需厚度时，需查图或迭代计算获得系数，查图有误差，迭代计算繁琐。EN 13445-3要求对抗过渡区轴对称屈服所需厚度与封头内直径之比小于等于0.005(δy/Di≤0.005)的碟形封头进行抗屈曲设计，该屈曲判据未考虑球冠区半径和过渡区半径的影响。试验表明，δy/Di≤0.005的封头不一定发生屈曲，EN 13445-3屈曲判据过于保守。EN 13445-3限制封头外直径与计算厚度之比小于等于1000(即Do/δh≤1000)，适用范围小。
综上，现行国内外压力容器规范标准(GB/T 150.3、JB 4732、ASME VIII-1、ASMEVIII-2和EN 13445-3)中内压碟形封头设计方法存在以下技术问题：对于抗塑性垮塌设计，现行标准均基于弹性理论或理想弹塑性理论，未考虑材料应变硬化以及封头球化增强的影响，未充分利用封头承载能力，经济性差。对于抗内压屈曲设计，屈曲判据精确度较低，我国标准GB/T 150.3和JB 4732缺少厚度计算公式，不利于超大超薄封头设计。ASME VIII-1和ASME VIII-2抗屈曲设计方法、以及EN 13445-3抗屈服设计方法通过迭代计算确定厚度，计算繁琐。此外，GB/T 150.3、JB 4732和ASME VIII-1限制r/δ≥3，EN 13445-3限制Do/δh≤1000，适用范围小。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法。
为解决上述问题，本发明的解决方案是：
提出一种兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)根据压力容器的设计要求，初步确认碟形封头的尺寸、材料和制造工艺的数值，包括：计算压力pc、封头内直径Di或外直径Do、球冠区内半径Ri或外半径Ro、过渡区内半径r或外半径ro、制造封头所用材料的屈服强度Sy和许用应力[σ]t，以及焊接接头系数φ；
(2)确定防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度δc，其中：
对于以内直径为基准的封头，按下式计算：
对于以外直径为基准的封头，按下式计算：
式中：δc为防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度，单位为mm；pc为计算压力，单位为MPa；Di为封头内直径，单位为mm；Do为封头外直径，单位为mm；φ为焊接接头系数；[σ]t为设计温度下材料许用应力，单位为MPa；
(3)绘制碟形封头屈曲判据曲线：
碟形封头屈曲判据公式如下式所示：
Ri/r＝4.6×105(Di/δc)-2.1+2.17
对该式进行图形化处理，获得Ri/r值随Di/δc值变化趋势的曲线；
(4)根据碟形封头屈曲判据曲线，判断碟形封头是否可能发生屈曲：
基于步骤(2)的计算结果，如Ri/r值和Di/δc值落在曲线上或右上方，则封头可能发生屈曲；若Ri/r值和Di/δc值落在曲线左下方，则封头不可能发生屈曲；
(5)若碟形封头不可能屈曲，则直接以步骤(2)确定的计算厚度δc作为碟形封头的制造厚度δh，单位为mm；
(6)若碟形封头可能发生屈曲，则按照下述公式确定防止碟形封头屈曲失效所需的计算厚度δb：
对于以内直径为基准的封头，按下式计算：
对于以外直径为基准的封头，按下式计算：
式中：δb为防止碟形封头屈曲失效所需的计算厚度，单位为mm；Ri为球冠区内半径，单位为mm；r为过渡区内半径，单位为mm；Ro为球冠区外半径，单位为mm；ro为过渡区外半径，单位为mm；Sy为材料的屈服强度，单位为MPa；
然后，取防止塑性垮塌失效所需的计算厚度δc和防止屈曲失效所需的计算厚度δb中的较大值，作为碟形封头的制造厚度δh，单位为mm；
(7)根据步骤(5)或步骤(6)所得的制造厚度δh，以及步骤(1)中碟形封头的尺寸参数，按照常规工艺的操作流程制造碟形封头。
作为本发明的优选方案，碟形封头产品的径厚比Di/δh应满足：20≤Di/δh≤2000。
作为本发明的优选方案，碟形封头产品的球冠区内半径与封头内直径之比Ri/Di应满足：0.7≤Ri/Di≤1.0。
作为本发明的优选方案，碟形封头产品的过渡区内半径与封头内直径之比r/Di应满足：0.06≤r/Di≤0.2。
作为本发明的优选方案，制造碟形封头所用材料，是符合压力容器制造标准所规定的碳素钢、低合金钢或高合金钢。
作为本发明的优选方案，制造碟形封头的常规工艺，具体是指采用冲压工艺、旋压工艺或分瓣成形工艺制造封头。
作为本发明的优选方案，碟形封头的内直径Di≥4米时，采用分瓣成形工艺进行加工制造。
一般情况下，冲压工艺加工的封头直径最大在3～4m，如果直径再大就需要采用分瓣成形工艺。冲压和旋压工艺通常不按封头的直径来区别，小于3m的也可采用旋压加工，只是实际应用中旋压能力比冲压要强，可加工更大的封头。
发明原理描述：
为解决技术问题，申请人的研究团队基于弹塑性理论，建立了考虑材料应变硬化和封头球化增强作用的碟形封头塑性垮塌和内压屈曲失效预测模型；并通过利用预测模型进行参数化分析，确定了碟形封头尺寸参数、材料参数与塑性垮塌、屈曲的关联关系；进一步结合不同尺寸、材料和制造工艺的工业规模碟形封头失效全过程试验修正，并考虑足够安全裕量，最终得到碟形封头抗塑性垮塌厚度计算公式、屈曲判据公式、抗屈曲厚度计算公式。通过屈曲判据公式图形化用于封头发生屈曲可能性的判断，以进一步确定用于最终制造工艺的实现抗塑性垮塌和内压屈曲的厚度计算公式。基于碟形封头抗塑性垮塌厚度计算公式、屈曲判据公式、抗屈曲厚度计算公式的运用，本发明得以提出创新的兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法。
本发明的方法是根据一系列工程试验结果分析、试验修正和安全裕量冗余得到，为保证设计制造的准确性以及安全性，进一步对碟形封头的径厚比Di/δh、球冠区内半径与封头内直径之比Ri/Di和过渡区内半径与封头内直径之比r/Di提出要求。
与现有技术中相比，本发明的有益效果：
1、本发明能够通过简单的计算过程即可直接获得碟形封头的制造厚度δh，无需采用如美国ASME VIII-1、ASME VIII-2和欧盟EN 13445-3标准中的复杂迭代计算。
2、现有的中国标准GB/T 150.3和JB 4732、美国标准ASME VIII-1均限制r/δ≥3，不适用于过渡区半径较小且厚度较大的封头；欧盟标准EN 13445-3仅适用于Do/δh≤1000碟形封头。而本发明所述方法适用于20≤Di/δh≤2000、0.7≤Ri/Di≤1.0、0.06≤r/Di≤0.2的封头，适用范围更广。
3、本发明所采用的碟形封头抗塑性垮塌厚度计算公式、屈曲判据公式、抗屈曲厚度计算公式是在基于弹塑性理论、考虑了材料应变硬化和封头球化增强作用的多种考量调节下获得的，并在确保安全的前提下进行了修订和冗余考虑。经实际验证，本发明的最终产品相比较现行标准方法制造的产品能够减小封头壁厚，在降低成本的同时，也符合安全与资源节约并重设计理念。
附图说明
图1为碟形封头的剖面示意图。
图2为内压碟形封头屈曲判据。
图3为内压碟形封头设计流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明实现过程进行详细描述。
首先，对图2中内压碟形封头屈曲判据曲线的获取方式进行简要介绍。
申请人的研究团队基于弹塑性有限元方法，建立了考虑材料应变硬化影响的碟形封头内压屈曲预测模型。在一系列深入研究之后发现：碟形封头径厚比Di/t增大至某一值时，封头有屈曲，随Ri/Di减小或r/Di增大，封头无屈曲。为判断封头是否可能发生屈曲，在工程常用的几何参数范围内，对不同几何参数的碟形封头理想模型进行大量的数值模拟；确定有屈曲与无屈曲封头的Ri/r，并使无屈曲封头的Ri/r值与有屈曲封头的Ri/r值接近。然后将无屈曲封头的计算点进行曲线拟合，形成了碟形封头的理论屈曲边界。再结合工业规模的碟形封头屈曲试验数据，考虑实际封头存在几何缺陷、残余应力等因素的影响，对碟形封头的理论屈曲边界进行试验修正，获得试验修正的碟形封头屈曲边界；在试验修正的屈曲边界基础上，考虑1.5倍的裕量，最终获得了碟形封头屈曲判据公式。
碟形封头屈曲判据公式具体如下式所示：
Ri/r＝4.6×105(Di/δc)-2.1+2.17
在实际使用时，只需对该式进行图形化处理，即可获得Ri/r值随Di/δc值变化趋势的曲线；根据碟形封头屈曲判据曲线，可以判断碟形封头是否可能发生屈曲，并根据判断结果采取不同的处理方案。
本发明中，制造厚度δh是指经一系列计算得到的封头厚度数值；在采用冲压工艺、旋压工艺或分瓣成形工艺制造碟形封头时，以该厚度数值作为最终产品厚度的生产指标和质量评判依据。
实施例1：
碟形封头设计条件如表1所示：
表1碟形封头设计条件
| 设计压力 | 2.25MPa | 设计温度 | 20℃ |
| 工作介质 | 氮气 | 封头内直径 | 1200mm |
| 材料 | Q345R | 焊接接头系数 | 1.0 |
(1)根据容器设计条件，确定计算压力即pc＝2.25MPa，碟形封头内直径Di＝1200mm、Ri/Di＝1、r/Di＝0.12，以及封头所用材料为Q345R。按照压力容器标准GB/T150.2确定封头所用材料Q345R在设计温度20℃下的屈服强度Sy＝345MPa和许用应力[σ]t＝189MPa；
(2)按下述公式确定防止封头塑性垮塌失效所需的计算厚度δc：
(3)该封头Di/δc＝200、Ri/r＝8.3，根据碟形封头屈曲判据图2可知：该碟形封头不发生内压屈曲；故碟形封头的制造厚度δh＝δc＝6mm。
采用本发明方法得到的碟形封头制造厚度，与现有规范标准设计方法得到的值比较情况如表2所示。
表2本发明设计方法与现有规范标准设计方法的碟形封头计算厚度比较
由表2可得，采用本发明设计方法获得的碟形封头计算厚度比现有规范标准设计方法可减少约16％～50％。因此采用本发明设计方法能够减小封头壁厚，节约成本，具有显著经济效益。
该封头尺寸为Di/δh＝200、Ri/Di＝1、r/Di＝0.12。根据上述几何尺寸和材料，按照旋压工艺的常规操作流程制造碟形封头。参照文献(Pressure Testing of Large-ScaleTorispherical Heads Subjected to Knuckle Buckling.Miller C D，Grove R B，Bennett J G.INTERNATIONAL JOURNAL OF PRESSURE VESSELS AND PIPING，1986，22：147-159)记载的方法，对该封头开展失效试验。
试验表明：该封头不发生内压屈曲失效，封头发生塑性垮塌失效的压力为8.8MPa，实测塑性垮塌压力与设计压力之比为3.9。可见，采用本发明的设计方法，能够准确预知封头是否会发生屈曲，且具有足够的安全裕量。
实施例2：
碟形封头设计条件如表3所示：
表3碟形封头设计条件
| 设计压力 | 0.43MPa | 设计温度 | 20℃ |
| 工作介质 | 氮气 | 封头内直径 | 1800mm |
| 材料 | S30408 | 焊接接头系数 | 1.0 |
(1)根据容器设计条件，确定计算压力即pc＝0.43MPa，碟形封头内直径Di＝1800mm、Ri/Di＝0.94、r/Di＝0.14，以及封头所用材料为S30408。根据压力容器标准GB/T150.2确定封头所用材料S30408在设计温度20℃下的屈服强度Sy＝220MPa和许用应力[σ]t＝137MPa；
(2)按下述公式确定防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度δc：
(3)该封头Di/δc＝750、Ri/r＝6.7，根据碟形封头屈曲判据图2可知：该碟形封头可能发生内压屈曲；则按照下述公式确定防止碟形封头屈曲失效所需的计算厚度δb：
因δb＞δc，故碟形封头的计算厚度δh＝δb＝4mm。
采用本发明方法得到的碟形封头计算厚度，与现有规范标准设计方法得到的值比较情况如表4所示。
表4本发明设计方法与现有规范标准设计方法的碟形封头计算厚度比较
由表4可得，采用本发明设计方法获得的碟形封头计算厚度比GB/T 150.3、JB4732和EN 13445-3规范标准设计方法可减少约18％～26％。因此采用本发明设计方法能够减小封头壁厚，节约成本，具有显著经济效益。
该封头尺寸为Di/δh＝450、Ri/Di＝0.94、r/Di＝0.14，根据上述几何尺寸和材料，按照旋压工艺的常规操作流程制造碟形封头。参照文献(Pressure Testing of Large-ScaleTorispherical Heads Subjected to Knuckle Buckling.Miller C D，Grove R B，Bennett J G.INTERNATIONAL JOURNAL OF PRESSURE VESSELS AND PIPING，1986，22：147-159)记载的方法，对该封头开展失效试验。试验表明：封头在压力为2.51MPa下发生内压屈曲失效，实测屈曲压力与设计压力之比为5.8。
根据ASME VIII-1和JB 4732，该封头的Ri/δh＝423＜500，无需进行抗屈曲设计，但该封头失效试验过程中发生内压屈曲失效，故ASME VIII-1和JB 4732中给出的屈曲判据无法准确预测屈曲失效。可见，采用本发明的设计方法能够准确判定封头发生屈曲，且具有足够的安全裕量。
实施例3：
碟形封头设计条件如表5所示：
表5碟形封头设计条件
| 设计压力 | 6MPa | 设计温度 | 20℃ |
| 工作介质 | 氮气 | 封头内直径 | 500mm |
| 材料 | S31603 | 焊接接头系数 | 1.0 |
(1)根据容器设计条件，确定计算压力即pc＝6MPa，碟形封头内直径Di＝500mm、Ri/Di＝1、r/Di＝0.06，以及封头所用材料为S31603。根据压力容器标准GB/T150.2确定封头所用材料S31603在设计温度20℃下的屈服强度Sy＝210MPa和许用应力[σ]t＝120MPa；
(2)按下述公式确定防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度δc：
(3)该封头Di/δc＝47.6、Ri/r＝16.7，根据碟形封头屈曲判据图2可知：该碟形封头不发生内压屈曲；故碟形封头计算厚度δh＝δc＝10.5mm。
采用本发明方法得到的碟形封头计算厚度与现有规范标准设计方法得到的值比较情况如表6所示。
表6本发明设计方法与现有规范标准设计方法的碟形封头计算厚度比较
该封头尺寸为Di/δh＝47.6、Ri/Di＝1、r/Di＝0.06。因该封头r/δh＝2.1＜3，超出GB/T 150.3和JB 4732、以及ASME VIII-1适用范围(r/δ≥3)，故这些标准无法确定封头厚度。但是因本发明方法具有更宽广的适用范围，能够在此情况下计算封头厚度。
由表6所示，采用本发明设计方法获得的碟形封头计算厚度比ASME VIII-2和EN13445-3减少约35％～49％。可见，采用本发明设计方法能够减小封头壁厚，节约成本，具有显著经济效益。
实施例4：
碟形封头设计条件如表7所示：
表7碟形封头设计条件
| 设计压力 | 0.3MPa | 设计温度 | 20℃ |
| 工作介质 | 氮气 | 封头外直径 | 4883.7mm |
| 材料 | S30408 | 焊接接头系数 | 1.0 |
(1)根据容器设计条件，确定计算压力即pc＝0.3MPa，碟形封头外直径Do＝1800mm、Ro/Do＝0.9、ro/Do＝0.17，以及封头所用材料为ASME SA516 Grade 70。根据压力容器标准ASME BPVC II-D确定封头所用材料ASME SA516 Grade 70在设计温度20℃下的屈服强度Sy＝260MPa和许用应力[σ]t＝138MPa；
(2)按下述公式确定防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度δc：
(3)该封头Di/δc＝708、Ri/r＝5.3，根据碟形封头屈曲判据图2可知：该碟形封头可能发生内压屈曲；则按照下述公式确定防止碟形封头屈曲失效所需的计算厚度δb：
因δb＞δc，故碟形封头的计算厚度δh＝δb＝6.9mm。
采用本发明方法得到的碟形封头计算厚度，与现有规范标准设计方法得到的值比较情况如表8所示。
表8本发明设计方法与现有规范标准设计方法的碟形封头计算厚度比较
由表8可得，JB 4732、ASME VIII-1ASME VIII-2和EN 13445-3没有以外直径为基准的碟形封头设计方法。采用本发明技术获得的碟形封头计算厚度比GB/T 150.3减少5％。因此采用本发明技术能够减小封头壁厚，节约成本。
根据上述几何尺寸和材料，按照分瓣成形工艺的常规操作流程制造碟形封头。参照文献(Pressure Testing of Large-Scale Torispherical Heads Subjected toKnuckle Buckling.Miller C D，Grove R B，Bennett J G.INTERNATIONAL JOURNAL OFPRESSURE VESSELS AND PIPING，1986，22：147-159)记载的方法，对该封头开展失效试验。试验表明：封头在压力为0.73MPa下发生内压屈曲失效，实测屈曲压力与设计压力之比为2.4。由此可见，采用本发明制造的封头具有足够的安全裕量。
Claims (7)
1.一种兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)根据压力容器的设计要求，初步确认碟形封头的尺寸、材料和制造工艺的数值，包括：计算压力pc、封头内直径Di或外直径Do、球冠区内半径Ri或外半径Ro、过渡区内半径r或外半径ro、制造封头所用材料的屈服强度Sy和许用应力[σ]t，以及焊接接头系数φ；
(2)确定防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度δc，其中：
对于以内直径为基准的封头，按下式计算：
对于以外直径为基准的封头，按下式计算：
式中：δc为防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度，单位为mm；pc为计算压力，单位为MPa；Di为封头内直径，单位为mm；Do为封头外直径，单位为mm；φ为焊接接头系数；[σ]t为设计温度下材料许用应力，单位为MPa；
(3)绘制碟形封头屈曲判据曲线：
碟形封头屈曲判据公式如下式所示：
Ri/r＝4.6×105(Di/δc)-2.1+2.17
对该式进行图形化处理，获得Ri/r值随Di/δc值变化趋势的曲线；
(4)根据碟形封头屈曲判据曲线，判断碟形封头是否可能发生屈曲：
基于步骤(2)的计算结果，如Ri/r值和Di/δc值落在曲线上或右上方，则封头可能发生屈曲；若Ri/r值和Di/δc值落在曲线左下方，则封头不可能发生屈曲；
(5)若碟形封头不可能屈曲，则直接以步骤(2)确定的计算厚度δc作为碟形封头的制造厚度δh，单位为mm；
(6)若碟形封头可能发生屈曲，则按照下述公式确定防止碟形封头屈曲失效所需的计算厚度δb：
对于以内直径为基准的封头，按下式计算：
对于以外直径为基准的封头，按下式计算：
式中：δb为防止碟形封头屈曲失效所需的计算厚度，单位为mm；Ri为球冠区内半径，单位为mm；r为过渡区内半径，单位为mm；Ro为球冠区外半径，单位为mm；ro为过渡区外半径，单位为mm；Sy为材料的屈服强度，单位为MPa；
然后，取防止塑性垮塌失效所需的计算厚度δc和防止屈曲失效所需的计算厚度δb中的较大值，作为碟形封头的制造厚度δh，单位为mm；
(7)根据步骤(5)或步骤(6)所得的制造厚度δh，以及步骤(1)中碟形封头的尺寸参数，按照常规工艺的操作流程制造碟形封头。
2.根据权利要求1所述的方法，碟形封头产品的径厚比Di/δh应满足：20≤Di/δh≤2000。
3.根据权利要求1所述的方法，碟形封头产品的球冠区内半径与封头内直径之比Ri/Di应满足：0.7≤Ri/Di≤1.0。
4.根据权利要求1所述的方法，碟形封头产品的过渡区内半径与封头内直径之比r/Di应满足：0.06≤r/Di≤0.2。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制造碟形封头所用材料，是符合压力容器制造标准所规定的碳素钢、低合金钢或高合金钢。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制造碟形封头的常规工艺，具体是指采用冲压工艺、旋压工艺或分瓣成形工艺制造封头。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，碟形封头的内直径Di≥4米时，采用分瓣成形工艺进行加工制造。
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