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当代化工研究
Chewmuicaf Iwerwetlata
综述与专论
2017-05
压力容器开孔补强分析及各种补强方法的比较
*叶梦元
（九江检安石化工程有限公司江西332004）
摘要：本文将对压力客器并孔补强的方法逐行阐选，并就各种并孔补强方法之间的存在的优势和缺点进行分析和比较，以期更好地措导给压力客器如何开孔补强。
关键词：压力客器；开孔补强；方法比较
中图分类号：T
文献标识码：A
AnalysisoftheOpeningReinforcementforPressureVesselsandComparisonofVarious
ReinforcementMethods
Ye Mengyuan
(Jiujiang Jian'an Petrochemical Engineering co., LTD, Jiangxi, 332004)
Abstracf:In zhis paper, it hars taken expotnding of the opening reinforcement methodsfor pnessure vessels and taken analysis and comparisont of rhe achantages amd disadanlages of various opening einforcemen methods so rhar fo garide Arow fo take opening neinfovcemenrfor the presswe vessel better:
Key words:pressune vessel; opening reinforcemen; methods comparison
为了满足不同工艺技术和各种使用结构上的要求，使得化学工程设施设备能够维持正常运转、实施操作、完成检测和维修，需要在压力容器的壳壁、端盖中进行开孔，安装和连接不同的接管，包括原料进出口、压力检测和温度测量口、液面计量口、手孔等。但是，由于开口会造成压力容器压力强度的下降，并在开孔附近区域导致应力集中，大大超出了容器壁承受力，造成压力容器的破坏。因此，必须要针对压力容器开孔进行补强，选择合适的补强方法，保证压力容器的安全操作。
1.几种压力容器开孔补强方法阐述
(1)PVRC法。压力容器的壳壁和端顶与开孔接管发生整体区域失效时所产生的峰值压力和未开孔时压力容器的届服压力相等，可以满足压力容器开孔或者接管位置最大3倍作用的许用应力。根据化学工程压力容器标准使用范围，可以承受和应用化学容器内压的圆简、球壳和凸形封头的附近区域的径向个体圆形开孔补强，压力容器中两相邻开孔边缘的间距应保证足够大小。如果对于开孔和接管连接处进行补强的话，那么需要将接管和开孔接口处整体进行焊接，使用全熔透焊接技术对于开孔和接管过渡区域进行打磨，保证接管补强件、压力容器体的在带温标准中的抗拉强度与屈服强度之间的比值。
(2)削弱系数法。削弱系数法又被称之为实验屈服法，通过在压力容器中不同尺寸的开孔位置处进行垂直接管，进行多项压力试验。在开孔接管和压力容器壳壁连接位置的最大应力能够屈服，同时产生不超过1%的塑性变形需要的应力，得出不同压力容器的开孔系数、压力容器接管的壳壁相对应的削弱系数，并依据所得数值绘制出系数曲线图。
当然，对于削弱系数法来说，需要借助于实验，其塑
性变形也趋向于塑性失效的极端状态。可以适用于内压圆筒形、球壳形、椎体形的径向开孔，对于材料的使用一律依据长期性能进行计算或者按照规范设计圆筒形或者摊体形。对于未作外接作用的开孔接管，在压力容器在受到外力情况时
需要使用其他处理方式。方方数据
适用于塑性韧度较好的开孔材
料，如果应用韧性偏差的材料要注意开孔的安全性，并且要合理分布结构应力，禁止出现临时改变截面的情况。如果对于开孔和接管连接处进行补强的话，那么必须要将结构位置进行焊透，特别要注意焊接应力过高和焊接缺漏，在接管拐角处要进行打磨（见图一）。
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(3)压力面积法。压力面积法是在压力容器开孔区域周
围，遵循容器受压面积和金属承致面积的平衡性原则，基于此原则对压力容器开孔补强作分析。压力面积法适用于压力容器单独的垂直接管、多个并联的开孔、斜部接管的开孔补强。
在化学工程的生产使用中，为了能够减少对于生产和操作的影响，压力面积法的应用需要提高当前数据库系统的安全性能。能够支持不同数据库系统的应用，控制数据库权限申请和批准步骤，合理设置安全程序对系统中不同对象的安全等级，并注意定期对安全密钥更换使用。可以使用USB登录系统对压力容器进行区别，通过安全性能检测和备份模块联合保证系统正常运行。同时，有利于保证压力容器接口位置的合理选
择，并且能够使用数据库系统对开孔补强进行充分监控。 2.几种压力容器开孔补强方法的比较
(1)应力集中系数。开孔补强的有效原则可以通过降低和分散压力容器由于开孔所带来应力集中的程度，从而起到增强压力容器壁壳的强度。对于应力集中程度可以通过应力集中系数进行表示，指的是压力容器承受的最大应力和周向膜应力之间的比值。
PVRC通常使用应力指数法，以各种应力分量和压力容
器在完整状态下的薄膜应力之比。在每一种应力分量中，都有最大的应力力量数值。在PVRC应力指数法应用中，适用于个体开孔接管，接管底部的内侧和外部均需要依据规范留有过渡拐角和尺寸。
削弱系数法和压力面积法的应力集中系数在某种程度上