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摘要：压力容器主要应用于化工行业，用来存放易燃或是有毒的气体和液体。压力容器的内外部承受的压力范围以及压力分布直接影响存放气体、液体的安全性。开孔补强设计主要作用使减小容器承受的压力，提高存放气液体的安全性。本文主要讲述开孔补强设计在压力容器设计的应用方法。
关键词：开孔补强设计；压力容器；应用
前言
科学技术的发展与进步促使化工行业发展迅速，其生产流程也更加复杂，伴随而来的是毒性更强、更加容易燃爆的气体和液体，对气液体的存放带来更为严格的考验。开孔补强设计是压力容器重要的生产环节，引起人们的高度重视，并使用开孔补强技术提升压力容器的抗压能力，增加存放气液体的安全性，保证人们的生命财产安全。
1开孔补强设计在压力容器设计中的应用现状
压力容器开孔处的应力是开孔补强设计重点考虑的因素。一般分为峰值应力、弯曲应力和局部薄膜应力三种形式，三种应力之间的性质有着明显的区别，需要结合不同的应力选择不同的开孔补强设计方法。第一，峰值应力主要开孔补强设计主要考虑的是对压力容器的疲劳度和破坏方面，若是只考虑对压力容器造成的破坏而忽视疲劳度，则开孔补强设计失败，且压力容器受到严重损坏，不能继续应用于化工行业气液体的存储方面。第二，弯曲应力主要作用使提高压力容器的稳定性。只有压力容器保持稳定，才能保证存放气液体的稳定，进而保证存放的安全性[1]。第三，局部薄膜应力的开孔补强设计，需要避免压力出现不稳定的现象，因此，确保开孔处截面的静力强度符合压力容器的开孔补强设计需要。压力容器设计中需要结合三种不同的应力需求，设计满足不同应力需求的开孔补强，进而提升压力容器的性能，提升其使用效果。
2开孔补强概念简述
压力容器基本都有开孔补强设计，而开孔的主要目的在于满足容器接管需求，以及对压力容器的检验和维修维护。压力容器在开孔之后，其承受的压力会产生变化，特别是在开孔的周围承受压力变化明显，需要重新计算压力容器承受的压力和压力在其周围的分布情况。开孔设计直接影响压力容器整体承受能力范围和受力点分布，进而影响压力容器的使用安全和稳定，尤其是开孔位置的周边受力情况受到严重影响，及其容易出现受力不均的现象，造成容器破裂，从而影响存放气液体的安全性[2]。此外，化工行业中的工作环境对压力容器有严重的腐蚀性，而开孔处的腐蚀现象更为严重，其安全性能受到严重的影响，而通常开孔处即是连接处，开孔处的腐蚀现象也将影响压力容器的整体密封性能，若是压力容器的密封性能遭到破坏，将会直接影响压力容器存放氣液体的安全，进而严重威胁人民群众的生命财产安全。因此，开孔补强设计是压力容器设计中的重要环节，是保证压力容器使用安全和稳定的关键因素。
3开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析
3.1开孔补强设计厚壁接管
压力容器的开孔补強设计中，对厚壁接管进行补强设计是其技术手段之一。开孔补强设计厚壁接管过程中，主要需要考虑厚壁接管的材质，一般需要结合压力容器壁材质，开孔处的应力需求以及压力容器的使用环境等。设计中厚壁接管的综合性能需要与压力容器保持一致，故而，通常选择与压力容器壁相同的材质为补强设计材质，若是选择其他材质无法与压力容器的性能保持一致，或是一致性较差，在受外力影响下导致压力容器使用出现危险，不仅影响压力容器的使用，更主要的是影响存放气液体的安全性。开孔补强设计中对接管的受力强度也有较高的要求，若是接管的受力强度由于压力容器的受力强度，则直接影响压力容器的补强效果，进而导致整体的开孔补强性能受到影响。同时，开孔补强厚壁接管设计过程中，应尽量选择锻件或是无缝钢管材料，避免加工过程中出现加工误差影响补强效果。而选择锻件或是无缝钢管则需要按照压力容器的使用环境和压力需求进行选择，从而提高开孔补强的效果，为压力容器的安全使用提供保障。
3.2开孔补强设计补强圈
补强圈主要作用是弥补局部薄膜应力，进一步保证压力容器的使用安全。开孔补强设计补强圈的过程中，主要考虑以下几个方面的因素：第一，压力容器的使用环境和存放物质的性质。若是压力容器存放的是腐蚀性能较强的物质，且外界的环境温差较大，则不适合使用补强板对压力容器实施补强设计。同时，若是压力容器开孔处存在负载或是扭矩均不适合使用补强板，需要考虑其他方式对压力容器进行补强设计。第二，补强板的设计尺寸需要按照国家的相关规定，结合压力容器开孔处的壁厚设计，若是补强板的厚度过大，不仅焊接的难度加大，影响焊接效果[3]。同时，焊接过程中容易出现受热导致补强板变形，甚至是补强板断裂、以及焊接不完全等现象，最终由于补强板的缺陷影响压力容器的使用。可见，补强圈在压力容器的开孔补强中有着重要意义，设计人员要重视补强圈的设计，增加压力容器的使用安全。
3.3开孔补强设计整体锻件
压力容器的补强设计中，选择整体锻件补强设计主要是由于容器的使用环境比较恶劣，且设计精度的要求较高，通过整体锻件补强设计的形式提高压力容器的补强设计精度，提升其使用效果。相较于其他形式的补强设计，整体锻件的补强设计效果最好，通过整体锻件能够有效减少压力容器整体的受力，并且不会增加新的受力点，影响压力容器的安全性能。开孔补强设计整体锻件中，需要平缓的过度整体锻件和压力容器壁，且避免过渡的过程中出现应力过于集中的现象，故而，整体锻件补强设计技术要求较高。
总结
开孔补强设计主要应用于厚壁接管、补强圈和整体锻件的设计中，通过以上三个方面的补强设计，提高压力容器的综合性能。压力容器的使用不当会引起气液体的泄露，严重威胁人们的安全，影响化工行业的发展。因此，开孔补强设计作为压力容器设计中不可或缺的环节，引起设计人员的高度重视。
参考文献
[1]李新.开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析[J].石化技术，2017，24（05）：30+44.
[2]王洪革.开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析[J].内燃机与配件，2017，（05）：118-119.
[3]臧少锋.开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016，（01）：220.
关键词：开孔补强设计；压力容器；应用
前言
科学技术的发展与进步促使化工行业发展迅速，其生产流程也更加复杂，伴随而来的是毒性更强、更加容易燃爆的气体和液体，对气液体的存放带来更为严格的考验。开孔补强设计是压力容器重要的生产环节，引起人们的高度重视，并使用开孔补强技术提升压力容器的抗压能力，增加存放气液体的安全性，保证人们的生命财产安全。
1开孔补强设计在压力容器设计中的应用现状
压力容器开孔处的应力是开孔补强设计重点考虑的因素。一般分为峰值应力、弯曲应力和局部薄膜应力三种形式，三种应力之间的性质有着明显的区别，需要结合不同的应力选择不同的开孔补强设计方法。第一，峰值应力主要开孔补强设计主要考虑的是对压力容器的疲劳度和破坏方面，若是只考虑对压力容器造成的破坏而忽视疲劳度，则开孔补强设计失败，且压力容器受到严重损坏，不能继续应用于化工行业气液体的存储方面。第二，弯曲应力主要作用使提高压力容器的稳定性。只有压力容器保持稳定，才能保证存放气液体的稳定，进而保证存放的安全性[1]。第三，局部薄膜应力的开孔补强设计，需要避免压力出现不稳定的现象，因此，确保开孔处截面的静力强度符合压力容器的开孔补强设计需要。压力容器设计中需要结合三种不同的应力需求，设计满足不同应力需求的开孔补强，进而提升压力容器的性能，提升其使用效果。
2开孔补强概念简述
压力容器基本都有开孔补强设计，而开孔的主要目的在于满足容器接管需求，以及对压力容器的检验和维修维护。压力容器在开孔之后，其承受的压力会产生变化，特别是在开孔的周围承受压力变化明显，需要重新计算压力容器承受的压力和压力在其周围的分布情况。开孔设计直接影响压力容器整体承受能力范围和受力点分布，进而影响压力容器的使用安全和稳定，尤其是开孔位置的周边受力情况受到严重影响，及其容易出现受力不均的现象，造成容器破裂，从而影响存放气液体的安全性[2]。此外，化工行业中的工作环境对压力容器有严重的腐蚀性，而开孔处的腐蚀现象更为严重，其安全性能受到严重的影响，而通常开孔处即是连接处，开孔处的腐蚀现象也将影响压力容器的整体密封性能，若是压力容器的密封性能遭到破坏，将会直接影响压力容器存放氣液体的安全，进而严重威胁人民群众的生命财产安全。因此，开孔补强设计是压力容器设计中的重要环节，是保证压力容器使用安全和稳定的关键因素。
3开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析
3.1开孔补强设计厚壁接管
压力容器的开孔补強设计中，对厚壁接管进行补强设计是其技术手段之一。开孔补强设计厚壁接管过程中，主要需要考虑厚壁接管的材质，一般需要结合压力容器壁材质，开孔处的应力需求以及压力容器的使用环境等。设计中厚壁接管的综合性能需要与压力容器保持一致，故而，通常选择与压力容器壁相同的材质为补强设计材质，若是选择其他材质无法与压力容器的性能保持一致，或是一致性较差，在受外力影响下导致压力容器使用出现危险，不仅影响压力容器的使用，更主要的是影响存放气液体的安全性。开孔补强设计中对接管的受力强度也有较高的要求，若是接管的受力强度由于压力容器的受力强度，则直接影响压力容器的补强效果，进而导致整体的开孔补强性能受到影响。同时，开孔补强厚壁接管设计过程中，应尽量选择锻件或是无缝钢管材料，避免加工过程中出现加工误差影响补强效果。而选择锻件或是无缝钢管则需要按照压力容器的使用环境和压力需求进行选择，从而提高开孔补强的效果，为压力容器的安全使用提供保障。
3.2开孔补强设计补强圈
补强圈主要作用是弥补局部薄膜应力，进一步保证压力容器的使用安全。开孔补强设计补强圈的过程中，主要考虑以下几个方面的因素：第一，压力容器的使用环境和存放物质的性质。若是压力容器存放的是腐蚀性能较强的物质，且外界的环境温差较大，则不适合使用补强板对压力容器实施补强设计。同时，若是压力容器开孔处存在负载或是扭矩均不适合使用补强板，需要考虑其他方式对压力容器进行补强设计。第二，补强板的设计尺寸需要按照国家的相关规定，结合压力容器开孔处的壁厚设计，若是补强板的厚度过大，不仅焊接的难度加大，影响焊接效果[3]。同时，焊接过程中容易出现受热导致补强板变形，甚至是补强板断裂、以及焊接不完全等现象，最终由于补强板的缺陷影响压力容器的使用。可见，补强圈在压力容器的开孔补强中有着重要意义，设计人员要重视补强圈的设计，增加压力容器的使用安全。
3.3开孔补强设计整体锻件
压力容器的补强设计中，选择整体锻件补强设计主要是由于容器的使用环境比较恶劣，且设计精度的要求较高，通过整体锻件补强设计的形式提高压力容器的补强设计精度，提升其使用效果。相较于其他形式的补强设计，整体锻件的补强设计效果最好，通过整体锻件能够有效减少压力容器整体的受力，并且不会增加新的受力点，影响压力容器的安全性能。开孔补强设计整体锻件中，需要平缓的过度整体锻件和压力容器壁，且避免过渡的过程中出现应力过于集中的现象，故而，整体锻件补强设计技术要求较高。
总结
开孔补强设计主要应用于厚壁接管、补强圈和整体锻件的设计中，通过以上三个方面的补强设计，提高压力容器的综合性能。压力容器的使用不当会引起气液体的泄露，严重威胁人们的安全，影响化工行业的发展。因此，开孔补强设计作为压力容器设计中不可或缺的环节，引起设计人员的高度重视。
参考文献
[1]李新.开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析[J].石化技术，2017，24（05）：30+44.
[2]王洪革.开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析[J].内燃机与配件，2017，（05）：118-119.
[3]臧少锋.开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016，（01）：220.