等面积法开孔补强计算

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开孔补强的直接判定和计算

开孔补强的直接判定和计算
唐超;陈纾
【期刊名称】《化工装备技术》
【年(卷),期】1989(010)005
【摘要】开孔补强计算是压力容器强度计算中一个必不可以的组成部分。

在进行
常规压力容器设计时,最常用的补强计算法是“等面积”法,这一方法的具体计算步骤,国内外许多规范都作了较详细的阐述。

但是,在应用该法进行计算时常常因计算
步骤较多、需试算(非补强圈补强)而显得烦琐和费时。

鉴于以上原因,寻求一种更为简单的计算方法以提高设计效率很有必要,本文就此而进行了一些尝试,望同行赐教。

【总页数】4页(P28-31)
【作者】唐超;陈纾
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TH490.23
【相关文献】
1.开孔补强计算时有效补强范围的确定 [J], 李拥军;梁立军;周一飞;李业勤
2.压力容器开孔及开孔补强检查与计算 [J], 陈义军
3.开孔补强计算方法与补强结构形式的匹配 [J], 唐超
4.对“压力容器开孔等面积补强的简易判定法”的一点意见 [J], 文洁清
5.开孔补强计算过程中有效补强宽度对计算结果的影响分析 [J], 黄亚鹏
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开孔补强

目录1前言及概念31.1开孔补强的适应范围和方法 (3)1.2满足开孔条件时，可采用的三种补强方法 (3)1.3开孔补强的目的 (4)1.4补强结构(补强元件类型) (4)1.4.1加强管补强 (4)1.4.2整体锻件补强 (4)1.4.3加强圈的补强 (4)1.5壳体开孔的有关规定 (5)1.5.1允许不补强时开的最大孔直径 (5) (5)1.5.2壳体上允许开的最大孔直径dmax1.6等面积补强计算方法 (6)1.6.1各国压力容器规范主要采用的准则(补强准则的种类) (6)1.6.2等面积补强的原则 (6)1.6.3等面积补强计算方法 (6)2工艺设计 82.1设计要求 (8)2.2连续釜式反应器工艺设计 (8)2.2.1单段连续釜式反应器 (8)2.2.2反应器直径和高度的计算 (9)3 机械设计93.1手孔的开孔补强计算 (9)3.1.1计算是否需要补强 (10)3.1.2计算开孔失去的面积A. (10)3.1.3计算有效补强面积A (11)3.2进料口的开孔补强计算 (11)3.2.1计算是否需要补强 (11)4补强结构图125总结136参考文献 131前言及概念在日常的压力容器设计工作中，经常会遇到压力容器开孔补强问题。

压力容器开孔以后，不仅整体强度受到削弱，而且还因开孔引起的应力集中造成开孔边缘局部的高应力，加上接管上有时还有其他的外载荷所产生的应力及热应力，而容器材料、以及开孔结构在制造和焊接过程中又不可避免地会形成缺陷和残余应力，开孔和接管附近就成为压力容器的薄弱部位，于是开孔附近就往往成为压力容器的破坏源一一主要是疲劳破坏和脆性裂口。

因此，按照GBl50-1998Ⅸ钢制压力容器》的规定，在压力容器设计过程中必须充分考虑开孔的补强问题。

1.1开孔补强的适应范围和方法(1)当其内径Di≤1500mm时，开孔最大直径d≤1／2Di，且d≤520mm；当其内径D≥1500mm时，开孔最大直径d≤l／3Di，且d≤1000mm；(2)凸形封头或球壳的开孔最大直径d≤1／2Di；(3)锥壳(或锥形封头)的开孔最大直径d≤1／3Di，Di为开孔中心处的锥壳内直径；(4)在椭圆形或碟形封头过渡部分开孔时，其孔的中心线宜垂直于封头表面。

内压圆筒径向嵌入式接管开孔补强的等面积法

CFHI2018年第3期（总183期）yz.js@CFHI TECHNOLOGY在与国民经济发展密切相关的石油、化工、运输、仓储、机械、医药、轻工等行业中，压力容器的应用十分广泛。

压力容器是关乎人民生命财产安全的特种设备，一旦发生安全事故，其后果不堪设想。

在压力容器的设计中，为满足工艺操作，容器制造、安装、改造与修理等要求，开孔与开孔补强是必不可少的。

在压力容器壳体和平盖上，因开孔接管处几何不连续，容器强度受到削弱，接管与主壳相贯处应力集中，在内压作用下会产生较大的局部应力，再加上接管上各种附加载荷应力、温差应力，以及容器材质和制造缺陷等因素的综合作用，往往成为容器破坏的原发部位，需要对开孔接管处进行开孔补强。

因此，开孔补强是压力容器设计中的一项重要内容[1]，而且是保证压力容器安全运行的关键环节之一。

等面积法作为一种常见的补强方法被广泛应用于压力容器的设计中。

其基本原理是主壳上由于开孔而丧失的拉伸承载面积应在孔边有效补强范围内等面积地进行补强，当补强材料与主壳材料相同时，所需的补强面积就与主壳开孔削弱的强度面积相等。

若补强材料许用应力小于主壳材料许用应力，则补强面积应按主壳材料与补强材料许用应力之比而增加。

若补强材料许用应力大于主壳材料许用应力，所需补强面积也不得减少。

无限大平板开小孔是压力容器进行等面积补强的力学基础。

虽然压力容器开孔以后受力状态并非完全等同于大平板上开圆孔，但是由于在较小开孔率等特定条件下两者间的偏差不是很大，而无限大平板上开小圆孔理论的等面积法的计算过程又较为方便，且安全、可靠，所以等面积法在工程中得到广泛应用。

等面积法的补强结构形式有两种，即补强圈补强和整体补强。

补强圈补强仅适用于压力容器的设计压力、设计温度、材料强度、壳体厚度，以及补强圈厚度均不高的场合，又由于补强圈与被补强件间存在不连续性，并在补强圈与被补强件间的焊接部位存在局部应力，所以补强圈补强的使用受到了一定的限制。

(特种设备)压力容器常用开孔补强方法对比分析

压力容器常用开孔补强方法对比分析压力容器一旦发生事故，危害很大，因此压力容器的开孔补强设计显得尤为重要。

对于压力容器的开孔补强计算方法一般有两种：一是等面积法，二是分析法。

本文对这两种方法作以比较和分析。

在石油化工行业中，压力容器上的开孔是不可避免的，如要开进料口、出料口、人孔等。

容器开孔后，一方面由于器壁承受载荷截面被削弱，引起局部应力的增加和容器承载能力的减弱；另一方面，器壁开孔和接管也破坏了原有结构的连续性，在工艺操作条件下，接管处将产生较大的弯曲应力，开孔边缘会出现很高的应力集中，形成了压力容器的薄弱环节。

因此，设计上必须对开孔采取有效的补强措施，使被削弱的部分得以补偿。

开孔补强基本原理2.1.等面积法该法是以受拉伸的开孔大平板作为计算模型的，即仅考虑容器壳体中存在的拉伸薄膜应力，且以补强壳体的一次总体平均应力作为补强原则。

当开孔较小时，开孔边缘的局部应力是以薄膜性质的应力为主的，但随着壳体开孔直径增大，开孔边缘不仅存在很大的薄膜应力，而且还产生很高的弯曲应力。

等面积法的开孔补强结构所形成的应力集中在某一区域内，当离孔边缘的距离越大，越接近薄膜应力。

它的特点是：角焊缝，具有应力突变，易产生应力集中点，受力状态不好。

2.2.分析法这种补强方法是以壳体极限分析为基础的，相对等面积法合理得多，但须受开孔壳体和补强接管的尺寸限制。

这种方法优点是：克服等面积法的缺点，在转角处采用圆滑过渡，减少结构形状的突变，减小应力集中程度。

将补强面积集中在应力最高点，充分利用补强面积，使补强更经济、合理。

对比分析3.1.等面积法等面积法顾名思义：壳体截面因开孔被削弱的承受强度的面积，须有补强材料予以等面积补偿，其实质是壳体截面因开孔丧失的强度，即被削弱的“强度面积”A乘以壳体材料在设计温度下的许用应力[σ]t，即A[σ]t，应由补强材料予以补偿，当补强材料与壳体材料相同时，则补强面积就等于削弱的面积，故称等面积法。

等面积补强法在内压容器开孔补强中的应用和讨论

1 开孔直径 dop 讨论
用等面积补强法进行补强设计时，首先要确定开孔大小。壳体开孔大小不是制造过程中开孔加工的尺寸，而是壳体开孔区中并未被壳体外的其他材料充分补偿而实际削弱掉的相对于计算厚度的当量孔径，用 dop 表示。
开孔大小跟开孔位置和方向密切相关。壳体开孔示意图见图 1。壳体开孔补强区（开孔 - 接管（凸缘））有 3 种情况：（1）在筒体纵剖面上，接管（凸缘）轴线与壳体轴线相垂直的偏心接管（凸缘），如图 1 中管口 a 、b；（2）在筒体纵剖面上，接管（凸缘）轴线与壳体轴线平行的偏心接管（凸缘）, 如图 1 中管口 c、g、h；（3）在筒体纵剖面上，接管（凸缘）轴线与壳体轴线成夹角的斜接管（凸缘），如图 1 中管口 d、e、f。
收稿日期：2018-04-03 作者简介：弃全英（1972— ），女，山西太原，工程师，学士，1996 年本科毕业于太原理工大学化工设备与机械专业，现从事化工非标设备设计方面工作，E-mail：qqy423@。
2018 年 7 月
弃全英:等面积补强法在内压容器开孔补强中的应用和讨论
关键词压力容器，开孔，等面积法，补强，接管，壳体，补强面积
文章编号：1005-9598(2018)-S1-0104-03 中图分类号：TQ050.2 文献标识码：A
因为工艺操作、制造、检修等要求，需要在压力容器壳体上开孔，进行工艺管道连接、检修人孔、手孔设置、安全附件设置等。开孔使壳体承受压力载荷的截面积减小，导致一次总体薄膜应力在开孔周边的分布状况发生改变，加之局部薄膜应力附加弯曲应力和峰值应力，所以对开孔区要考虑强度补偿问题，即开孔补强。

开孔补强计算时有效补强范围的确定

第6期
- 13 -
开孔补强计算时有效补强范围的确定
李拥军1，梁立军2，周一飞3，李业勤3
（1.江林重工（常州）机械有限公司，江苏常州 213032 ）（2.风凯换热器制造（常州）有限公司，江苏常州 213100）
（3.常州化工设备有限公司，江苏常州 213002）
[摘要] 针对GB150-1998《钢制压力容器》未提及的特殊情形下有效补强范围的计算，提出了适合各种情况下有效补强范围的计算方法，并对内侧高度的计算提出了改进建议。 [关键词] 开孔补强；有效补强范围；计算
=250.8mm
（2）强度削弱系数f r，f r=
93.8 136.8
=
0.68
（3）左侧宽度B1，B1=min｛max[250.8，
153.4]，163｝=163mm
（4）右侧宽度B2，B2= min｛max[250.8， 153.4]，192｝=192mm
（5）宽度B，B= B1+ B2=163+192=355mm
+
dn
+
dnt
〕时，可用无
有效补强宽度B，B= B1+ B2
一般地，实际最大可能的左侧宽度大于max｛
md ,ad2x｛+ ddn,+d2d+ntd｝n
，实际最大可能的右侧的宽度大于 + dnt ｝；则B= max｛2d , d + 2dn + 2dnt
｝，与GB150-1998相同。说明GB150-1998仅适合
（11）接管可用于补强的面积A2
A2 = 2h1(dnt − dt − C' ) fr + 2h2 (dnt − C'−C2 ' ) fr = 2×59.3×(14-1.34-1.5-1.4)×0.68+2×18.5 ×(14-1.5-1.4-1.5)×0.68 ≈787+242=1029 mm2

压力管道设备开孔补强计算方法探讨

参考文献
[1]周冬雨，压力管道设备开孔补强计算方法研究.2018.
[2]郎图婷，浅谈压力管道设备开孑L补强计算方法探讨.2018.
总之，开孔补强的计算方法大体分为两种，一种是按照压力容器开孔补强方法，另一种是按照压力管道设备有关标准的要求进行计算或补强核算，这两种计算方法的理论基础均为等面积补强。用等面积补强法计算或者核算开孔补强时会有所不同，具体采用哪种方法，需在满足相应标准的前提下，根据环境、材料及工程具体情况等因素来选择，使工程设计更加合理准确。大开孔补强应力分析法是基于弹性薄壳理论的计算方法,很好地体现危险截面的应力集中情况，为压力管道大开孔补强设计提供了一种安全快捷的计算方法。
2.许用应力取值方法不同。采用前者方法计算时的许用应力可以在文献中直接查取，而采用后者计算方法时则通过查取材料的屈服强度后乘上设计系数得出。这两种方法会使同种材料许用应力的取值有不小的差异，导致简体的计算壁厚也相差不少。另外，如果在文献[1]中查取材料的许用应力，那么文献中没有列出的材料就无法查到相应的许用应力值。而采用后者计算方法，只要知道材料的屈服强度和设计系数就可以计算出许用应力值。适用范围广泛。
压力管道设备开孔补强计算方法探讨
摘要：随着工艺要求的提高，管线开孔在没有标准管件可用的情况下，大口径管道上直接开孔焊接支管是管道设计时经常会遇到的问题，由于开孔面积较大，需要对开孔处进行详细核算以确定是否需要补强。若需要补强，要根据具体情况、相关标准规范来进行计算和判断，找出最适合的补强方式，并根据计算补强的具体参数要求进行开孔补强，核算结果的准确与否及开孔补强是否足够将影响管道的安全平衡运行。
2.压力面积法。压力面积法是G20582-2011《钢制化工容器强度计算规定》介绍的大开孔计算方法，来源于西德AD规范B9补强设计的规定，这是一种近似的分析方法，基本上是一种经验的极限分析方法。它根据试验应变测量，对具有各种尺寸的开孔与带有齐平径向接管的圆筒形容器上做了一系列压力试验，以壳体开孔接管处产生0.2%的应变所需的压力导出削弱系数，并绘制成曲线。在确定补强设计时，需将削弱系数值代入壳体厚度公式中进行计算，并将开孔率限制在0.8。该法在本质上仍与等面积法相同,对于开孔边缘应力只考虑满足一次总体及局部薄膜应力的静力要求。压力面积法的基本出发点是，对于内压壳体，是以压力载荷的面积和壳体、接管、补强件的承载截面积之间相互平衡为基础的，即由压力载荷的面积对压力乘积所表示的载荷和壳体、接管、补强件承载横截面积对材料许用应力的乘积之间相互平衡，在工程实践中往往应用于低压容器开孔补强的计算中，该方法在计算高压管道大开孔补强时，其结果往往是偏冒进的，随着新版G20582的发布，其方法的适用范围受到更加严格的限制，因此压力面积法不适合压力管道开孔补强计算。

压力容器开孔补强方法

压力容器开孔补强方法作者：马军伟来源：《中国新技术新产品》2015年第11期摘要：在工程应用中经常需要为满足各种工艺和结构上的要求在压力容器上开孔和安装接管。

容器开孔以后，开孔的地方会形成较大应力，这时需要进行补强，本文列举了一系列容器开孔方法，如等面积法、分析法以及压力面积法等。

关键词：大开孔；补强；压力容器中图分类号：TQ050 文献标识码：A1 前言随着石油化工技术以及海洋和空间等技术的发展，压力容器结构也不再像传统容器结构那样简单。

工艺以及结构需求的不同，使得容器的许多受压元件均要开孔接管，有时还需设计直径大于800mm的大开孔。

容器通过进行开孔，可以减弱其整体强度，使开孔边缘应力过于集中。

按照JB 4732规范提到的应力分类，容器开孔后的应力有以下几种：相贯线壳体变形造成的应力及峰值应力等等。

在容器设计制造中，国内对容器接管开孔补强一般采用以下几种方法：补强圈补强及厚壁接管补强等。

当补强圈补强与壳体厚度相等时，补强圈由于面积过大从而不能集中补强，而且壳体本身和壳体上的其它部件通常也会限制补强圈面积，因此补强圈补强一般适用于容器应力水平低，材料塑韧性好，且容器的工作条件比较优良的场合。

当采用厚壁接管补强时，由于接管与筒体的壁厚相差较大，增大了现场焊接难度和制造成本，若再出现接管力和接管弯矩作用时，接管的设计壁厚将急剧增加，将无法实现接管壁厚补强，因此接管壁厚补强一般适用于像仪表口等小直径接管的补强；而整体锻件补强由于受到锻件制造工艺的约束，目前一般用于封头人孔接管的补强，其结构尺寸大（DN500），成本高，制造难度大，周期长。

以上几种补强对小直径接管来说，优势非常明显。

但对于容器直径较大的（>800mm）开孔接管补强，会因为它的根部峰值应力过大，使得装置运行后，造成容器衬里脱落，甚至可能会造成装置停车。

从这个角度来看，传统的接管补强方法已经不能满足大型化装置。

针对以上情况本文介绍几种常用的压力容器大开孔计算方法。

浅谈压力容器开孔补强的方法.

浅谈压力容器开孔补强的方法浅谈压力容器开孔补强的方法2011-04-17 09:23 来源：未知浏览次数：关键字：方法,补强,开孔,压力容器,浅谈,浅谈压力容器开孔补强的方法李文英摘要：本文主要对压力容器开孔后进行补强的方法进行探讨，主要针对等面积补强；压力容器大开孔补强方法；平盖开孔补强；高压蒸汽过热器联箱开孔补强这几种方法进行了比较。

关键词：压力容器开孔补强方法随着化工行业的发展，压力容器在化工厂中越来越普遍，其安全性也越来越受到重视。

这样在压力容器设计中一些较易出现问题的地方，更引起人们的注意了，如压力容器封头上的开孔及补强是一个非常爱出问题的地方，一旦计算有误就会造成容器的破坏，甚至引起工作人员的伤害，或者造成经济上的浪费。

下面就对压力容器的开孔补强进行分析。

1.等面积补强化工容器常用的开孔补强方法是等面积补强法，其基础理论是在有效补强范围内所加补强材料的截面积必须大于或等于因为开孔而失去的截面积。

其实质在于补强壳体的平均强度，即维持容器整体的屈服强度，理论模型是无限大平板开小孔，不至于因开边缘附加弯曲应力引起大的误差，故对小直径开孔安全可靠，其计算方法如下：满足下列条件不需补强：A1+A2+A3≥A不满足这一条件则需要补强，补强金属的面积为：AO= A一(A1+A2+A3 )式中：A---壳体因开孔而削弱的截面积；AO----补强金属的面积；A1---筒体或封头上超过计算厚度S所多余的金属截面积；A2---接管上超过强度计算厚度所多余的金属截面积；A3---补强区内焊缝的截面积。

其适用范围是局部补强的材料基本上应与壳体相同，其强度不应小于壳壁材料强度的75％。

适用于筒体的最大开孔直径dI≤1000毫米，而封头的开孔最大直径是dI≤1／2DJ。

d i—开孔最大直径；DJ—封头内径。

这类计算方法只能在一般情况下应用，在特殊情况下则不适用，例如容器大开孔时补强，平盖的开孔补强以及高压蒸汽过热器的开孔补强，下面将分别讨论。

压力容器设计-开孔及补强设计

注意：
第三章压力容器的整体设计问题
输入标题
允许不另行补强的开孔情况；
输入标题
输入标题
输入标题
有效补强区。
2
各种补强结构的特点；
等面积补强的原则；
1
4
3
本节重点
平板开小圆孔的应力集中球壳开小圆孔的应力集中柱壳开小圆孔的应力集中开孔的应力集中现象
球壳开孔接管处的变形协调与内力
1
中低压容器应用最多的补强结构，一般使用在静载、常温、中低压、材料的标准抗拉强度低于540MPa、补强圈厚度小于或等于1.5tn、壳体名义厚度tn不大38mm的场合。
2
应用：
3
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HG21506-92《补强圈》，JB/T4736-2002《补强圈》
4
标准：
2．厚壁接管补强
第三章压力容器的整体设计问题
增加筒体和封头的壁厚
1.高强度钢（σb＞540MPa）和铬钼钢制造的容器；2.补强圈的厚度超过被补强件壁厚的1.5倍或超过tmax（碳钢tmax＝32mm；16MnR tmax＝30mm）；3.设计压力大于等于4MPa；4.设计温度大于350℃；5.容器壳体壁厚大于等于38mm；6.极度、高度危害介质的压力容器；7.疲劳压力容器。
第三章压力容器的整体设计问题
（a）外补强－平齐
（b）内补强－平齐
（c）外补强－内伸
（d）内外补强－内伸
图3－11 补强圈补强的基本形式
大多数中低压化工容器采用补强圈补强，最常用的是外补强的平齐接管式，只有在仅靠单向补强不足以达到补强要求时才采用内外双面补强结构。
（四）补强圈和焊接的基本要求
01.
开孔补强设计的要求

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—两相邻开孔中心线与壳体轴线之夹角，（ °）；
φ——焊接接头系数（按 GB150.1 规定）。
ρ ——开孔率， ρ = d / D ； λ ——参数， λ = ρ D / δ e = d / Dδ e 。
6.3 6.3.1 单个开孔补强的等面积法单个开孔的适用范围在等面积法的适用范围（见 6.1.1）内，满足下列条件的多个开孔均按单个开孔分别设计： a）壳体上有两个开孔，开孔中心间距（对曲面间距以弧长计算）不小于两孔直径之和；壳体上有三个或以上开孔，任意两孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）不小于两孔直径之和的 2 倍； b）平封头（平板）上有多个开孔，任意两开孔直径之和不超过封头直径的 0.5，任意两相邻开孔中心的间距不小于两孔直径之和。 6.3.2 6.3.2.1 规定： a）钢材的标准抗拉强度下限值 Rm< 540 MPa； b）补强圈厚度小于或等于 1.5δn； c）壳体名义厚度 δ n < 38 mm。若条件许可，推荐以厚壁接管代替补强圈进行补强。 6.3.2.2 整体补强增加壳体的厚度，或用全截面焊透的结构型式将厚壁接管或整体补强锻件与壳体相焊。结构可参见附录 D（资料性附录）。 6.3.2.3 补强件材料补强材料宜与壳体材料相同。若补强材料许用应力小于壳体材料许用应力，则补强面积应按壳体材料与补强材料许用应力之比而增加。若补强材料许用应力大于壳体材料许用应力，则所需补强面积不得减少。对于接管材料与壳体材料不同时，引入强度削弱系数 fr，表示设计温度下接管材料与壳体材料许用应力的比值，当该比值大于 1.0 时，取 fr=1.0。 6.3.3 6.3.3.1 壳体开孔补强开孔补强的计算截面补强结构型式与补强件材料补强圈补强
K m ——等效薄膜应力集中系数；
p——设计压力， MPa； pc——计算压力（按第 3 章）， MPa ； R ——圆筒中面半径， mm； Ri——球壳或半球形封头内半径，椭圆形封头当量球面或碟形封头球面内半径， mm； r—— 接管中面半径， mm； S1——管孔的轴向节距， mm；， mm； S2——孔带的单位长度（见图 6-5、图 6-6） S3——管孔的对角向节距， mm； SII——等效薄膜应力， MPa； SIV——等效总应力，MPa； δ——壳体开孔处的计算厚度， mm； δe——壳体开孔处的有效厚度， mm； δet——接管有效厚度， mm； δn——壳体开孔处的名义厚度， mm； δnt——接管名义厚度， mm； δp——平盖计算厚度， mm； δt——接管计算厚度， mm； ν1——纵向排孔削弱系数； ν2——当量纵向排孔削弱系数； ν3——对角向排孔削弱系数； [σ]t——设计温度下壳体材料的许用应力（按第 GB150.2 规定）， MPa； Rm——钢材标准抗拉强度下限值， MPa； ReL——钢材标准屈服强度， MPa；
1 Di ，且 dop≤ 520 mm；当圆筒内径 Di 2
1 Di ，且 dop≤ 1000 mm； 3 1 b）凸形封头或球壳开孔的最大允许直径 dop ≤ Di ，开孔边缘距封头中心线不宜超出 0.4Di 2
的范围； c）锥形封头开孔的最大直径 dop≤
1 Di ， Di 为开孔中心处的锥壳内直径。 3
接管外径接管壁厚 25 32 ≥ 3.5 38 45 ≥ 4.0 48 57 ≥ 5.0 65 76 ≥ 6.0
mm
89
注： 1 钢材的标准抗拉强度下限值 Rm≥ 540 MPa 时，接管与壳体的连接宜采用全焊透的结构型式。 2 表中接管壁厚的腐蚀裕量为 1 mm，需要加大腐蚀裕量时，应相应增加壁厚。
GB 150.3—2010 6 6.1 6.1.1 开孔与开孔补强范围及一般要求本章规定适用于容器本体的开孔及其补强计算，包括等面积法和分析法。等面积法适用范围等面积法适用于壳体和平封头上的圆形、椭圆形或长圆形开孔。当在壳体上开椭圆形或长圆形孔时，孔的长径与短径之比应不大于 2.0。本方法的适用范围： a）当圆筒内径 Di≤ 1500 mm 时，开孔最大直径 dop≤ ＞ 1500 mm 时，开孔最大直径 dop≤
6.2 6.2.2
术语、定义和符号 GB150.1 通用要求中界定的术语和定义适用于本章。符号
6. 2.1
A——开孔削弱所需要的补强截面积， mm2； B——补强有效宽度， mm；
1
GB 150.3—2010 C——厚度附加量（按 GB150.1 规定）， mm； Cs—— 圆筒厚度附加量； Ct ——接管厚度附加量； D ——圆筒中面直径， mm； Di——圆筒内直径， mm； Do——平盖直径， mm； dop——开孔直径， mm； d——接管中面直径， mm； do——接管外直径， mm； fr——强度削弱系数； g ——接管补强系数； h —— 圆筒补强系数； h1——外伸接管有效补强高度， mm； h2——内伸接管有效补强高度， mm； K ——等效总应力集中系数；
注：本部分最大开孔直径 dop 对椭圆形或长圆形开孔指长轴尺寸。
6.1.2
分析法适用范围
本计算方法是根据弹性薄壳理论得到的应力分析法，用于内压作用下具有径向接管圆筒的开孔补强设计，其适用范围如下： d≤ 0.9D i 且 MAX [0.5， d/D i] ≤ δet /δe≤ 2 6.1.3 不另行补强的最大开孔直径壳体开孔满足下述全部要求时 ,可不另行补强： a）设计压力 p≤ 2.5 MPa； b）两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和；对于三个或以上相邻开孔，任意两孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的 2 倍； c）接管外径小于或等于 89 mm； d）接管壁厚满足表 6-1 要求。表 6-1
补强圈与接管、壳体的焊接结构参见附录 D （资料性附录）。采用该结构补强时，应符合下列