压力容器设计中开孔补强设计的应用浅析.doc

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1、压力容器设计中开孔补强设计的应用浅析［摘要］开孔补强设计是压力容器设计的重要环节，也是影响压力容器设计效果的重要因素。近些年来，我国在压力容器设计方面的标准不断提高，而且在压力容器开孔补强设计方面做出了更多详细的规定，包括计算的内容与方法等，而在这种规范要求下，压力容器开孔补强设计的安全性也得到了显著的提升。本文就主要针对压力容器设计中开孔补强设计的方法以及应用的相关问题进行简单的探讨。［关键词］压力容器开孔不强设计设计方法中图分类号：TP02文献标识码：A文章编号：1009-914X(2015)19-021

2、4-02在压力容器的设计过程中，通常都需要在容器壁上开孔，一方面是为了后期安装接管提供方便，另一方面则是为了方便后期压力容器的维护和保养。在实际的安装过程中，有时也会在压力容器的顶端进行开孔，而无论在任何位置开孔，对于压力容器的整体结构都会产生不同程度的影响。因为开孔的操作破坏了压力容器本身的整体性，形成了断层差异，容易导致压力容器的抗压能力受到损害。另外，由于大部分压力容器的工作环境都较为恶劣，通常是处在高温、高压的环境下，由于开孔设计对压力容器造成的影响会在这种运行环境下恶化，导致压力容器的性能大幅降低，

3、出现破损，影响设备的正常运行。由此看来，开孔补强设计是压力容器设计中一项重要的内容。一、开孔补强设计的重要性在压力容器的设计过程中，经常需要进行开孔处理，为后续的接管安装工作创造有利的条件，以此满足压力容器的使用需求。在压力容器使用一段时间后，需要对其进行全面的维护和保养，这时需要通过开孔处理的方式来达到目的，因此说，开孔是压力容器设计和应用过程中的一个重要环节，可以为压力容器的设计和使用提供更多便利。但是，开孔对压力容器本身也会产生一些不利的影响，开孔会对压力容器的整体性产生破坏，在开孔之后会影响压力容器的

4、抗压水平。这是由于在进行开孔之后，压力容器的内部出现了断层差异的现象，尤其是在接管之后，会使得压力容器内部和外部出现受力不均的情况，加之压力容器大多在高压、高温的环境下工作，导致压力容器的性能会受到极大影响，导致工作效率的降低。因此，对于压力容器开孔设计进行开孔补强，是十分必要和必需的，通过压力容器开孔补强的科学设计和应用，可以有效的降低由于断层差异作用对压力容器整体性能产生的影响，提高压力容器的使用效率。二、开孔补强设计在压力容器设计中的应用1.补强圈补强设计的应用在实际的开孔补强工作中，大多是对局部进行补

5、强，因此补强圈的应用十分广泛。补强圈主要是在压力容器开空位置利用补强板进行焊接，以此来增强压力容器壁的厚度，减少由于开孔对压力容器壁整体性产生的破坏作用，可以使开孔的边缘厚度增强，实现补强的目的。在应用补强圈的过程中，需要注意的问题有：第一，对补强板厚度和材料的控制。补强板并不是越厚越好，而要根据压力容器壁的厚度以及开孔的大小进行合理的控制，通常补强板的厚度与压力容器开孔名义厚度值相比，应当在1.5倍以内，如果补强板的厚度过大，就会由于过厚的补强板而形成韩结交，这时会对压力容器的连续应力产生影响。同时，补强圈

6、的材料性能也是影响其补强作用能够充分发挥的因素，所以应当选择具有较强延仲性、苏醒的补强圈。第二，补强圈的应用也有一定的限制，遇到一些特殊情况不适合应用补强圈，如压力容器的工作环境具有较强的腐蚀性和氧化性时，会对补强圈产生一定的腐蚀作用，导致补强圈的性能受到影响，进而影响压力容器的使用效率。另外，对于一些使用标准较高的环境，补强圈的方式无法达到其补强的强度要求，所以对补强圈的应用环境也要进行合适的选择。2.整体锻件补强设计的应用整体锻件补强设计也是开孔补强设计中一种常用的方法，通过整体锻件补强设计的应用，可以极

7、大的降低压力容器外壳的应力值，从而最大程度上保证压力容器的补强效果。但是需要注意的是，整体锻件补强设计的应用容易受到外部因素的影响，在针对压力容器外壳进行过渡补强时，容易受到外壳平稳度的影响。虽然整体锻件补强设计的方法具方较强的补强效果，但是由于其容易受到外部因素的影响，所以其应用的难度相对较大,而且需要投入的成本较高，很多施工单位不会选择这种补强设计方法，一旦外部客观因素没有得到有效的控制而导致其使用的环境不能符合标准，将会导致整个补强效果受到影响，甚至导致压力容器的损坏。3.厚壁接管补强设计的应用厚壁接管

8、补强设计也是目前应用的较为广泛的一种补强设计方法，影响其使用效率的主要因素在于材料的选择。一般厚壁接管补强材料应当与压力容器的外壳材料一致，或者具有较高的相似度，这样才能保证压力容器与补强设计在整体上具有较高的协调性。如果厚壁接管补强设计方法使用的材料与压力容器的材料之间存在较大的差异，则要根据实际的情况进行科学的处理。如果补强材料的应力较小，可以通过增加补偿面积的方式来增大其压力，这样可以缓解由于