本站小編為你精心準(zhǔn)備了壓力容器設(shè)計(jì)中開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)研究（3篇）參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

第一篇：壓力容器設(shè)計(jì)中開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

摘要：

開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，在壓力容器的設(shè)計(jì)中起到重要的作用，屬于壓力容器設(shè)計(jì)中不可缺少的部分。近幾年，我國(guó)壓力容器的發(fā)展比較快，積極落實(shí)開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，用于處理壓力容器中的各項(xiàng)問題，提高容器的強(qiáng)度，避免壓力容器出現(xiàn)質(zhì)量缺陷或性能不足。本文主要探討幾種開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)型式在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：

開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)；壓力容器；整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)

壓力容器的制造過程比較復(fù)雜，其中開孔工藝，是最為關(guān)鍵的工藝項(xiàng)目。開孔的過程中，需要確保壓力容器各項(xiàng)功能的準(zhǔn)確性，壓力容器設(shè)計(jì)中、安裝、調(diào)試時(shí)，都需要考慮開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)，來提高壓力容器的質(zhì)量和性能，確保壓力容器的安全性。壓力容器實(shí)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，能夠緩解局部壓力差的問題，保證壓力容器的應(yīng)力承受性能。

1壓力容器中的開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)分析

壓力容器開孔后，在殼體位置實(shí)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，考慮到壓力容器的承載面積，開孔的邊緣位置應(yīng)力會(huì)明顯增加，直接削弱了強(qiáng)度，在應(yīng)力允許值的范圍中，落實(shí)開孔補(bǔ)強(qiáng)操作。壓力容器的開孔，具有局部性的特征，需根據(jù)開孔的狀態(tài)，選擇補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的方法，針對(duì)壓力容器的強(qiáng)度削弱，安排開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)壓力容器的開孔數(shù)量、位置，落實(shí)可用的開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法。

2開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器中的應(yīng)用

2.1整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)

整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)是補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式中的一種，促使壓力容器的殼體結(jié)構(gòu)，處于應(yīng)力最低的狀態(tài)，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的作用。整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)比較注重客觀條件的運(yùn)用，深入研究壓力容器的條件，把控殼體過渡部位的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)殼體的平滑過渡，以免出現(xiàn)大應(yīng)力過渡區(qū)[1]。壓力容器設(shè)計(jì)中，根據(jù)整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)的要求，在金屬作用的條件下，削弱開孔時(shí)的強(qiáng)勢(shì)，保證殼體應(yīng)力的平衡性。整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)具有良好的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，注重殼體壓力過渡設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性，實(shí)現(xiàn)平緩的過渡。整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的殼體過渡，不在過渡區(qū)遺留過多的集中應(yīng)力，體現(xiàn)最佳的補(bǔ)強(qiáng)效果，提高過渡焊縫的應(yīng)力。整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)，融合了壓力容器的金屬焊縫，按照壓力容器的焊接要求，落實(shí)整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)，體現(xiàn)了開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)中整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值。

2.2補(bǔ)強(qiáng)圈運(yùn)用

補(bǔ)強(qiáng)圈在壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)中，屬于一類局部補(bǔ)強(qiáng)的方法，結(jié)構(gòu)操作簡(jiǎn)單，而且制造非常方便，具備較高的經(jīng)驗(yàn)水平。補(bǔ)強(qiáng)圈要焊接在容器的外壁金屬位置，簡(jiǎn)化操作提高補(bǔ)強(qiáng)圈的實(shí)用水平，壓力容器采用外部焊接補(bǔ)強(qiáng)圈的方法，能夠提高壓力容器的強(qiáng)度、耐力值等數(shù)據(jù)，在很大程度上提高開孔補(bǔ)強(qiáng)的性能水平，在最大限度條件下，加強(qiáng)開孔抗壓能力的控制力度[2]。壓力容器設(shè)計(jì)對(duì)補(bǔ)強(qiáng)圈的運(yùn)用，提出了3點(diǎn)注意事項(xiàng)：(1)控制補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度，按照壓力容器的規(guī)格、開孔，選擇恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)圈，補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度，不能超出開孔處殼體壁厚的1.5倍；(2)合理選擇補(bǔ)強(qiáng)圈材料，補(bǔ)強(qiáng)圈要具有延伸性、韌性、可塑性的特征，要與其所在的壓力容器殼體材質(zhì)相符合，在常溫條件下，補(bǔ)強(qiáng)圈材質(zhì)的屈服度，不能低于400MPa；(3)注意環(huán)境因素的控制，補(bǔ)強(qiáng)圈的使用，不能處于較大的溫度變化范圍內(nèi)，避免補(bǔ)強(qiáng)圈發(fā)生氧化腐蝕，若壓力容器的補(bǔ)強(qiáng)圈有氧化腐蝕的可能，則不能選用補(bǔ)強(qiáng)圈這種補(bǔ)強(qiáng)方式，避免遺漏安全問題。

2.3厚壁管補(bǔ)強(qiáng)運(yùn)用

厚壁管補(bǔ)強(qiáng)在壓力容器設(shè)計(jì)中，要重點(diǎn)考慮接管的材料，因?yàn)榻庸懿牧蠈?duì)壓力容器的開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)有很大的影響，所以在厚壁管補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)壓力容器的殼體性質(zhì)，科學(xué)的選擇材料[3]。厚壁管補(bǔ)強(qiáng)不能僅僅選擇高強(qiáng)度的接管材料，還要注重接管的強(qiáng)度與壓力容器殼體強(qiáng)度的匹配性。若厚壁管的強(qiáng)度過高，會(huì)導(dǎo)致接管補(bǔ)強(qiáng)出現(xiàn)性能問題，干預(yù)壓力容器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，強(qiáng)度過低時(shí)，需按照規(guī)范要求設(shè)計(jì)厚壁管補(bǔ)強(qiáng)，在此基礎(chǔ)上控制接管的補(bǔ)強(qiáng)度，以便達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)強(qiáng)值。厚壁管補(bǔ)強(qiáng)中，不能涉及到過多的工藝工序，以免影響最終的開孔補(bǔ)強(qiáng)效果。壓力容器設(shè)計(jì)中對(duì)厚壁管補(bǔ)強(qiáng)的運(yùn)用，必須嚴(yán)格把控接管材料，控制好接管材料的質(zhì)量，滿足壓力容器的性能需求，體現(xiàn)厚壁管補(bǔ)強(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值。

3壓力容器中開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的改進(jìn)

壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，需根據(jù)應(yīng)用狀態(tài)實(shí)行。不同的開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法，均有對(duì)應(yīng)的缺陷，如：補(bǔ)強(qiáng)圈的應(yīng)力過于集中，操作技術(shù)較為傳統(tǒng)，限制了金屬補(bǔ)強(qiáng)的效果，因此在低合金高強(qiáng)度的鋼容器中，補(bǔ)強(qiáng)圈的開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)效果最為明顯。壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)改進(jìn)，要根據(jù)各項(xiàng)開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的方法，提出改進(jìn)的建議，充分發(fā)揮開孔補(bǔ)強(qiáng)的效果，規(guī)避潛在的開孔補(bǔ)強(qiáng)誤差。在壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)中，要注重改進(jìn)方法的運(yùn)用，完善開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的過程，杜絕影響壓力容器的開孔補(bǔ)強(qiáng)效果，維護(hù)壓力容器的性能。

4結(jié)語(yǔ)

開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)延長(zhǎng)了壓力容器的使用壽命，提高了壓力容器的質(zhì)量水平。壓力容器制造行業(yè)，比較注重開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，嚴(yán)格按照規(guī)章制度，落實(shí)開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)過程，避免影響壓力容器的使用性能。開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，解決了壓力容器設(shè)計(jì)中的缺陷問題，預(yù)防壓力容器在使用過程中出現(xiàn)安全事故，維護(hù)壓力容器的安全度。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭小海.開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2015,03:64-66.

[2]周一飛.開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].廣州化工,2015,14:181-182.

[3]孫昕.開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].化工管理,2016,14:196-197.

作者:車達(dá) 單位:中國(guó)石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院

第二篇：開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器中的應(yīng)用

摘要：

近年來，隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，越來越多的壓力容器已經(jīng)難以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。而開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)和補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)又是設(shè)計(jì)壓力容器的關(guān)鍵。從補(bǔ)強(qiáng)圈、厚壁接管、整體鍛件三個(gè)方面入手，就壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。希望通過本文的探究，更好地促進(jìn)壓力容器設(shè)計(jì)水平的提升，從而在滿足工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：

補(bǔ)強(qiáng)圈；厚壁接管；整體鍛件；壓力容器；開孔補(bǔ)強(qiáng)；設(shè)計(jì)

壓力容器在開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)中，主要是從其補(bǔ)強(qiáng)圈、厚壁接管、整體鍛件方面著手。所以作為設(shè)計(jì)人員，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，我們必須緊密結(jié)合所設(shè)計(jì)的工件，針對(duì)性地掌握其技術(shù)要點(diǎn)，才能更好地發(fā)揮其作用。

1開孔補(bǔ)強(qiáng)的重要作用分析

1）隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各行各業(yè)都取得了理想的成績(jī)與經(jīng)濟(jì)效益。而壓力容器作為當(dāng)下化工業(yè)主要的封閉設(shè)備，其使用范圍非常的廣泛。為提高壓力容器質(zhì)量，保障其安全性能，做好壓力容器設(shè)計(jì)中的開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)工作就顯得尤為重要。2）為使壓力容器的工作性能得到充分發(fā)揮，那么就必須進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)操作。但因?yàn)殚_孔補(bǔ)強(qiáng)操作性質(zhì)是對(duì)壓力容器本身進(jìn)行開發(fā)與改造，所以在開孔補(bǔ)強(qiáng)工藝施工過程中，容易對(duì)壓力容器造成破壞，使其對(duì)壓力容器的強(qiáng)度、牢固度、整體性能造成影響。因此，為降低開孔補(bǔ)強(qiáng)對(duì)壓力容器的破壞程度，在進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合開孔補(bǔ)強(qiáng)需要、壓力容器材質(zhì)等情況進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，使其確保開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器中得到合理的運(yùn)用，進(jìn)而提高壓力容器的使用性能[1]。

2應(yīng)用要點(diǎn)

2.1補(bǔ)強(qiáng)圈

壓力容器的開孔補(bǔ)強(qiáng)方法有：①整體補(bǔ)強(qiáng)；②局部補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，主要是在壓力容器表面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)板的焊接，從而增加即將設(shè)孔部位的厚度，確?？梢哉_開孔補(bǔ)強(qiáng)，并能提高壓力容器的性能，如①?gòu)?qiáng)度；②韌性；③耐力；④抗疲勞能力等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)科學(xué)補(bǔ)強(qiáng)。具體來說，首先注意補(bǔ)強(qiáng)板厚度，并合理設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)板的厚度，預(yù)防補(bǔ)強(qiáng)板厚度超標(biāo)。其次在選擇補(bǔ)強(qiáng)板時(shí)，應(yīng)確保補(bǔ)強(qiáng)板材質(zhì)具有較強(qiáng)的性能，尤其是其延伸性和韌性以及可塑性。需要注意的是，當(dāng)壓力容器溫度變化幅度較大，且易發(fā)生腐蝕與氧化的問題時(shí)，為防止對(duì)補(bǔ)強(qiáng)板的金屬造成不利影響，不能采取補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法，預(yù)防壓力容器的補(bǔ)強(qiáng)質(zhì)量受到影響。

2.2厚壁接管

厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法也是壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)的方法之一。為提高厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)效果，首先在選料時(shí)，主要考慮其殼體材料性質(zhì)與壓力容器使用環(huán)境。換言之，厚壁接管開孔補(bǔ)強(qiáng)選用的材料，需與壓力容器殼體材料相同或類似，這樣才能為金屬性能提供良好的協(xié)調(diào)作用。而當(dāng)厚壁結(jié)構(gòu)開孔補(bǔ)強(qiáng)中采用的補(bǔ)強(qiáng)材料比壓力容器殼體材料的性質(zhì)低時(shí)，工作人員可適當(dāng)?shù)脑黾友a(bǔ)強(qiáng)面積，防止預(yù)防應(yīng)力不足問題的發(fā)生。但當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)材料比壓力容器殼體的應(yīng)力高時(shí)，則需要適當(dāng)?shù)目s小補(bǔ)強(qiáng)面積，從而保證應(yīng)力性能可以互相協(xié)調(diào)。其次，因?yàn)閴毫θ萜鏖_孔補(bǔ)強(qiáng)操作會(huì)造成開孔補(bǔ)強(qiáng)邊緣的局部應(yīng)力上升，所以在進(jìn)行厚壁接管開孔補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)在離開孔補(bǔ)強(qiáng)邊緣較遠(yuǎn)的位置區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，這樣才能確保壓力容器的應(yīng)力保持在正常范圍內(nèi)。另外，為使補(bǔ)強(qiáng)材料的性能得到充分發(fā)揮，在焊接補(bǔ)強(qiáng)材料時(shí)應(yīng)在開孔補(bǔ)強(qiáng)周圍高應(yīng)力位置進(jìn)行厚壁接管的焊接，確保其在有效的補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。而針對(duì)于補(bǔ)強(qiáng)范圍的計(jì)算，可根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)多余面積，對(duì)補(bǔ)強(qiáng)面積進(jìn)行計(jì)算，這樣才可提高補(bǔ)強(qiáng)范圍的有效性，進(jìn)而增強(qiáng)壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)用水平。

2.3整體鍛件

因?yàn)樵趹?yīng)用整體鍛件開孔補(bǔ)強(qiáng)方法時(shí)，會(huì)出現(xiàn)壓力容器殼體的應(yīng)力水平下滑的現(xiàn)象，使其無法產(chǎn)生新的壓力點(diǎn)，所以可有效的提高壓力容器殼體的抗壓能力、韌性、強(qiáng)度、牢固度等。不過整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)與殼體磨合比補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)更加得困難。所以，應(yīng)確保殼體與整體鍛件可以順利磨合，這樣才能防止磨合期間造成壓力容器殼體局部產(chǎn)生應(yīng)力集中的問題。其次，整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)方法對(duì)焊接技術(shù)也有著更高的要求，這樣不僅會(huì)增加焊接的難度，也會(huì)增加成本，所以整體鍛件開孔補(bǔ)強(qiáng)方法，一般只在設(shè)計(jì)精度較高或壓力容器使用環(huán)境惡劣的情況下應(yīng)用。而在實(shí)施整體鍛件開孔補(bǔ)強(qiáng)方法過程中，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度值較低時(shí)，接管的上端應(yīng)盡量遠(yuǎn)離開孔補(bǔ)強(qiáng)位置，這樣才能使整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)的彎曲應(yīng)力強(qiáng)度提升，提升膜應(yīng)力的強(qiáng)度。其次，因?yàn)榻庸芘c封頭接近簡(jiǎn)體的位置有一處應(yīng)力集中點(diǎn)，所以在接管與封頭焊接處接管壁厚方向區(qū)域，整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)力最低，但其他路徑上應(yīng)力強(qiáng)度值均比較大。因此，為提高壓力容器整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)效果，可采用內(nèi)伸接管補(bǔ)強(qiáng)的方法，來降低其他路徑上應(yīng)力強(qiáng)度值，這樣不僅可以提高壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)效果，同時(shí)還能保障壓力容器使用性能?？偠灾瑹o論采用哪種開孔補(bǔ)強(qiáng)方法，設(shè)計(jì)人員都需根據(jù)壓力容器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)，這樣才能提高開孔補(bǔ)強(qiáng)的質(zhì)量，延長(zhǎng)壓力容器使用年限，提高壓力容器使用性能。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，壓力容器的設(shè)計(jì)離不開開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)工作，因?yàn)槠涫谴龠M(jìn)壓力容器使用性能發(fā)揮的重要舉措。所以我們必須科學(xué)、合理地確定開孔補(bǔ)強(qiáng)方法，才能有效地避免安全事故的發(fā)生，優(yōu)化壓力容器的使用性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]臧少鋒.開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2016，（01）：220.

作者:馮浩 單位:中國(guó)石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司錦州設(shè)計(jì)院

第三篇：開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的作用

摘要：

本文以壓力容器設(shè)計(jì)作為研究主題，探討開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及相關(guān)問題。首先對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述；主要介紹了設(shè)計(jì)應(yīng)用中的基本要求，分析了補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)、厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)、整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。希望能夠通過本文初步論述可以引起更多的關(guān)注與更為廣泛的交流，從而為該方面的理論研究工作與實(shí)踐應(yīng)用工作提供一些有價(jià)值的信息，以供參考。

關(guān)鍵詞：

開孔補(bǔ)強(qiáng)；壓力容器；設(shè)計(jì)應(yīng)用

壓力容器的設(shè)計(jì)制造過程比較復(fù)雜，尤其是容器壁的開孔是必要的制造環(huán)節(jié)，也是滿足各種功能的具體需要，比如安裝接管的應(yīng)用、開孔等不僅能夠?yàn)楹笃诘谋ｐB(yǎng)、維修提供便利，也能夠進(jìn)一步滿足安裝、調(diào)試方面的具體要求，比如，整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承受壓力方面的調(diào)解等。另一方面，高溫高壓環(huán)境對(duì)于壓力容器的影響較大，再加上材料方面的缺陷或者制造工藝不完善等，均會(huì)造成極大的損害，尤其是在開孔處發(fā)生問題的情況最易發(fā)生，為了克服這些問題，提高其應(yīng)有的安全性，應(yīng)該對(duì)開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究分析，以尋找解決的具體方法。

1補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

首先，在壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方面的手段之一是局部補(bǔ)強(qiáng)，在應(yīng)用方面以補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)為準(zhǔn)，應(yīng)用也比較廣泛；具體方法是，焊接補(bǔ)強(qiáng)板，重點(diǎn)在于對(duì)壓力容器壁、開孔處容器壁的有效把握，即保證金屬厚度，滿足金屬開孔邊緣強(qiáng)度，最終達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目標(biāo)；需要注意的是，外部補(bǔ)強(qiáng)操作與內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)操作的難度系數(shù)小、可操作性強(qiáng)，所以，一般情況下，以外部的補(bǔ)強(qiáng)為主，根據(jù)實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)比較，的確能夠強(qiáng)化抗疲勞強(qiáng)度。其次，按照補(bǔ)強(qiáng)的要求，在補(bǔ)強(qiáng)操作中，補(bǔ)強(qiáng)板應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)厚度要求，盡量控制在開孔處名義厚度的1.5倍以內(nèi)，以便減少焊接角，降低不連續(xù)應(yīng)用發(fā)生的可能性；在材料方面，補(bǔ)強(qiáng)板應(yīng)該保證在材料的塑性方面、延展性方面滿足標(biāo)準(zhǔn)，具體是屈服強(qiáng)度ReL在常溫狀態(tài)下，小于400MPa；另一方面，在不同環(huán)境下，如腐蝕性強(qiáng)、氧化性強(qiáng)、溫差大、承受荷載變化較大的情況下，不宜采用此方式進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

2厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

首先，厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)與局部補(bǔ)強(qiáng)一樣，也是壓力容器設(shè)計(jì)中的主要手段或方法，它的要點(diǎn)在于材料的選擇方面，因?yàn)椋癖诮庸苎a(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)要求在補(bǔ)強(qiáng)材料方面，與壓力容器殼體材料保持一致性，否則會(huì)降低金屬性，也會(huì)影響到其強(qiáng)度水平。而且，在國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求方面，開孔、開孔補(bǔ)強(qiáng)的面積、接管有效補(bǔ)強(qiáng)面積均有明確的規(guī)定；通常情況下，對(duì)于強(qiáng)度系數(shù)大于1.0時(shí)，均取1.0；它的具體來源在于設(shè)計(jì)溫度下接管材料/殼體材料許用應(yīng)力。其次，需要注意的是，材料應(yīng)該確保同等級(jí)，因?yàn)閷?shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，即使厚壁接管材料優(yōu)于殼體材料，不僅不會(huì)增加強(qiáng)度，反而會(huì)起到適得其反的效果；所以，整體上看，更不利于整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的性能；所以，根據(jù)以上兩點(diǎn)可以清晰的認(rèn)識(shí)到，在選取材料時(shí)，應(yīng)該以殼體材料為準(zhǔn)，或者說以線材殼體等相同強(qiáng)度的材料即可；另一方面，若選擇比殼體材料較低標(biāo)準(zhǔn)的材料，那么在焊接過程中，它的接管流通面積又會(huì)受到影響，所以，也不利于補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，因而，整體上看，應(yīng)該選擇的厚壁材料應(yīng)該與母材殼體材料相一致，才能滿足厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)要求。

3整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

整體補(bǔ)強(qiáng)多用于要求高的容器，若局部補(bǔ)強(qiáng)不適合開孔補(bǔ)強(qiáng)，也會(huì)選擇整體補(bǔ)強(qiáng)。從開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方面分析，重點(diǎn)在于對(duì)開孔所致的強(qiáng)度削弱進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以減少新的應(yīng)用集中問題發(fā)生；根據(jù)一般原理可知，在同等條件下，整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)能夠達(dá)到降低殼體應(yīng)力水平的目的，而且，能夠達(dá)到減少應(yīng)力的最大值，且不會(huì)產(chǎn)生新應(yīng)力大點(diǎn)，這是它的優(yōu)勢(shì)；所以，與前兩種補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用比較而言，整體鍛件的補(bǔ)強(qiáng)效果最為顯著。其次，雖然整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果非常明顯，但是，由于它與殼體過渡要求相比，仍然需要非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)控制，比如，在過渡方面，應(yīng)該保證平緩性，其目的在于對(duì)可能性的殼體一側(cè)生成應(yīng)力集中進(jìn)行避免；另一方面，在焊接過程中，對(duì)于焊縫的標(biāo)準(zhǔn)要求也非常高，要求無沙眼，連續(xù)性強(qiáng)；所以，與前兩種補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的相對(duì)而言，它的加工制造過程也相當(dāng)嚴(yán)格，難度也最大，成本也更高，因此，一般情況下對(duì)其應(yīng)用較少，然而，當(dāng)遇到一些設(shè)計(jì)精度、環(huán)境較為惡劣的情況下，多以整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用為準(zhǔn)，從而減少前兩種方法的不足。

4結(jié)語(yǔ)

總之，為了延長(zhǎng)壓力容器的壽命，開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)是必要的手段之一，而且，開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量對(duì)其壽命具有決定性的作用；通過上文分析可以看出，開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)有幾大方面的應(yīng)用，所以，在具體的應(yīng)用過程中，應(yīng)該注重不同設(shè)計(jì)的區(qū)分，并且嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度、工藝流程進(jìn)行細(xì)致的工作，從而減少諸多問題的發(fā)生，以保障其應(yīng)用中的安全性、可靠性，提高壓力容器的使用年限等。

參考文獻(xiàn)：

[1]田華.壓力容器大開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的壓力面積法與ASME法的分析比較[J].壓力容器,2015(3).

[2]薛明德,黃克智,李世玉等.GB150-2011中圓筒開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的分析法[J].化工設(shè)備與管道,2015(3).

[3]陳學(xué)東,崔軍,章小滸等.我國(guó)壓力容器設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)十年回顧與展望[J].壓力容器,2014(12).

[4]孫英學(xué),杜娟,盧岳川等.設(shè)計(jì)瞬態(tài)和疲勞損傷對(duì)反應(yīng)堆壓力容器設(shè)計(jì)壽命的影響分析[J].核動(dòng)力工程,2015(3).

[5]劉亞明.壓力容器設(shè)計(jì)過程中的常見問題及防范對(duì)策探究[J].科技風(fēng),2016(19).

作者:張春萍 單位:浙江巨化裝備制造有限公司