壓力容器設計中開孔補強設計的應用研究

勞志毅

【摘? ?要】開孔補強設計屬于壓力容器設計的關鍵步驟。工作壓力容器的使用壽命很大程度上取決于開孔補強的質量，因為在這一階段，我國已經頒布了壓力容器設計管理體系。因此，必須高度重視壓力容器開孔補強的設計工作，以減少開孔對容器壁抗壓強度的不利影響，并且解決大量局部應力集中在殼體和結合處的問題。

【關鍵詞】開孔補強設計;壓力容器;設計

引言

在壓力容器的設計和制造的整個過程中，孔的實際操作極為重要，這可以改善壓力容器的整體性能。然而，在壓力容器開孔的實際操作之后，機械和設備的整體結構可能會發生一定程度的轉變，例如內部工作壓力和對局部地應力的承受能力，這可能會造成安全隱患。在整個操作過程中功率不足，在壓力容器設計的整個過程中，使用開孔補強件可以合理地消除上述安全隱患。

1.壓力容器概述

為了確保壓力容器的質量并滿足客戶的要求，在壓力容器的設計，生產和制造的整個過程中應堅以下標準。一是工藝性能標準。壓力容器廣泛用于工業生產中，自然環境和標準更加多樣化。根據具體情況，應對工作壓力，溫度和制造進行綜合考慮，以符合每種加工技術的制造規定。二是協調能力標準。為了顯示壓力容器維修保養的便利標準，為了確保壓力容器操作的安全，充分發揮其作用必須確保減少設計，降低維護難度系數與設計成本。

2.開孔補強設計內容

2.1基礎概念

受開孔補強承載力的影響，當殼體開孔后，開孔、力度減少其應力增加，在這一點上，必須執行開孔補強計劃，以使應力可以在某個升力極限的值范圍內。在實際過程中，應根據開口的大小、數量、厚度、空間和容器體積的需要，決定使用普通補強還是局部補強。壓力容器開口各點的力實際上是不相等的，因此需要補強一些位置，可以使用補強圈、整鍛件、厚壁管來加固補強。為了維持壓力容器的整體操作，可以根據容器的需要適當地補強孔口，以滿足孔口中的壓力需求。

2.2開孔補強計算原則

在執行開口和補強的設計時，應考慮補強方案、補強位置、張力、開口的數量，容器的體積等會影響項目的整體效果。另外，開孔補強的計算原理也直接影響設計效果。最常用的設計解決方案之一是B1+B2+B3≥B，B1是實際護套厚度減去剩余面積，計算出的厚度，B2是從計算出的厚度中除去實際管道厚度后剩余的面積，而B3在焊接區域中，由焊接形成的焊接區域。B表示通過減小張力打開壓力容器時形成的補強件的面積，加固是壓力容器制造中的重要因素。在補強特定結構的過程中，應評估和研究來自不同角度的不同數據結果。

2.3開孔補強結構

開孔補強是壓力容器設計過程中必不可少的一項環節，一般來說，開孔周圍的抗壓強度會隨之減少。為了提升其抗壓強度，需要進行開孔補強。針對不同的操作條件，可選擇在容器上留置多個工藝孔，并采用多種材料制作壓力容器。這樣，壓力容器中的抗壓強度便會降低。為了提高開孔處的承載能力，通常采用的補強結構有∶補強圈補強、整鍛件補強及厚壁管補強。

3.開孔補強設計在壓力容器中的設計

3.1整體鍛件補強

為了提高容器的安全操作水平和強度，有必要在打開容器后增加其強度，這是開啟開孔補強的內容。以此方式，壓力容器開孔補強設計是整個過程。與補強圈相比，整體鍛件補強技術仍具有一些優勢。在整體鍛件補強時時，應考慮到客觀因素的各個方面，主要是考慮到接管與殼體之間的平滑過渡，并合理地使用其，整體鍛件補強技術。該技術的操作過程復雜，受多種因素的限制，因此需要大量的勞動力和物質資源，因此，員工應謹慎選擇此方法。

3.2補強圈補強

在設計和優化補強圈時，必須選擇合適的厚度和強度。當厚度太大或太小時，不利于補強設計的效果。使用壓力容器時，如果要使用補強圈補強設計，則必須考慮白天和晚上的溫度變化和溫差以及順周圍環境。當需要增加容器的補強時，可以使用普通的補強方法。補強圈的厚度應小于殼體開口厚度的1.5倍。在選擇壓力容器時，必須避免那些容易被污染，有輻射，容易被人體損壞的壓力容器，并堅決杜絕那些引起疲勞負荷的壓力容器。在具體的補強圈設計過程中，需要選擇合適的補強范圍。通常，規格范圍是：容器溫度不高于360℃，設計壓力低于4.0 MPa，容器殼鋼的抗拉強度下限小于550 MPa，容器的標稱厚度容器開口不超過38毫米。

4.壓力器開孔補強設計所需注意事項

4.1積極使用補強圈

鼓勵在具體的開孔補強設計過程中使用各種補強圈，仔細檢查角焊縫是否泄漏，并以合理和標準化的方式使用補強設計。在使用補強圈的過程中，有必要根據實際情況根據標準補強圈的各種數據合理選擇補強圈的值。以補強圈的結構和性能作為特定操作的參考標準，而這主要是由于補強圈鉆孔用于排氣，當容器溫度上升時，補強圈與殼體之間所存有間隙內部空氣會因受熱而膨脹，因此，處于對安全的考利，需要在補強圈上鉆孔排出空氣。

4.2選擇適宜接管長度

對于厚壁接管，當具體提到加固操作時，接管的長度直接影響補強操作的質量。因此，必須確保接管具有一定的長度，以確保補強圈和貼合殼的無縫連接。當接管的長度短或長時，會直接影響技術人員的焊接效果，同時又不能起到補強作用。在特定的工作過程中，技術人員可以直接焊接法蘭和連接管，以平滑地連接接管和連接容器，并發揮自己的作用。

5.結語

綜合上文所述，在壓力容器設計的整個過程中，根據具體情況開發開孔補強設計是關鍵步驟之一。隨著我國壓力容器設計工藝的發展趨勢，已頒布了有關現行政策，以制定有關壓力容器開孔補強設計的有關規定。根據計算，在標準的規定下與整個特定的過程中，在更嚴格、更詳細的規定中明確提出了開孔、補強設計等的安全性和成本效益，在設計過程中值得進行實踐研究。

參考文獻

[1]葛建社. 開孔補強設計在壓力容器設計中的應用研究[J]. 中外企業家， 2019， 638（12）：146.

[2]張磊， 曹野. 開孔補強技術在壓力容器設計中的應用[J]. 石化技術， 2020， 27（03）：228-229.

[3]張粟森. 開孔補強設計在壓力容器設計中的應用探析[J]. 房地產導刊， 2019（33）：254.

珠海市建華鍋爐機械工程有限公司? ?廣東珠海? ?519180