蝶形封头

蝶形封头（Torispherical Head）是一种常用的封头形式，又称为碟形封头，具有制造简单、成本较低的特点。

📋 基本信息

英文名称： Torispherical Head / Flanged and Dished Head
应用范围： 中低压压力容器
设计标准： EN 13445-3、ASME Section VIII Div.1
制造特点： 工艺简单，成本较低

🔧 主要参数

基础参数

参数关系

• 球面半径 (Ri) 通常为内径的0.8~1.0倍
• 连接半径 (r) 通常为内径的0.1~0.15倍
• 总高度 = 球面高度 + 直边高度 (h)
• 外径 = 内径 (Di) + 2 × 厚度 (t)

🎯 设计特点

✅ 优势

• 制造简单：由球面和圆环面组成，加工工艺相对简单
• 成本较低：材料用量少，制造成本低
• 适用性广：适用于中低压场合
• 标准化：有完善的标准规范

⚠️ 注意事项

• 连接半径处应力集中较大
• 不适用于高压场合
• 球面半径和连接半径需合理匹配
• 焊缝质量要求较高

🔨 开孔设计

蝶形封头支持多种开孔类型：

开孔类型

• 圆孔：标准圆形开孔，适用于管道连接
• 腰孔：椭圆形开孔，适用于特殊连接需求

开孔参数

开孔位置建议

• 优先在球面区域开孔
• 避免在连接半径处开孔
• 大开孔应进行应力分析

🏗️ 应用场景

适用行业

• 化工工业：反应器、分离塔、储罐
• 石油工业：储罐、分离器
• 制药工业：发酵罐、储存容器
• 食品工业：储罐、压力容器

典型应用

• 中低压储罐封头
• 反应器封头
• 分离器封头
• 换热器管箱

📐 设计计算

厚度计算公式

根据ASME VIII Div.1标准：

球面区域：

t = (P × R × K) / (2 × S × E - 0.2 × P)

连接区域：

t = (P × r × K) / (S × E - 0.6 × P)

其中：

• t：所需厚度
• P：设计压力
• R：球面半径
• r：连接半径
• K：形状系数
• S：材料许用应力
• E：焊缝系数

🔗 相关标准

• GB/T 150：压力容器通用规范
• GB/T 25198：压力容器封头
• ASME BPVC Section VIII：压力容器建造规则
• EN 13445-3：欧洲非火压力容器标准

💡 使用建议

1. 参数选择：球面半径和连接半径应合理匹配
2. 压力等级：适用于中低压场合，高压时建议选择椭圆封头
3. 开孔设计：避免在应力集中区域开孔
4. 质量控制：重点关注连接半径处的焊接质量
5. 材料选择：根据介质特性选择合适的材料等级

⚡ 与椭圆封头对比