平板開孔補強
①平板開孔補強準則 平板在壓力(內壓或外壓)作用下，板中產生的應力為彎曲應力，即一次彎曲應力。平板開孔以后，由于抗彎截面系數的減小，抗彎強度受到削弱。
為此板的補強準則為：補強后平板的彎曲強度與開孔前相等。當補強材料與平板的材料相同時，即為補強后的抗彎截面系數保持不變。這是平板開孔與殼體開孔補強要求的不同之處。由于補強準則不同，所需的補強面積也不同。
② 平板開孔補強計算 根據上述平板開孔補強的準則，在平板開孔有效補強范圍為2倍開孔直徑的情況下，可推導出平板所需補強面積僅需開孔削弱強度面積的0.414 倍。
為此GB 150.3 標準中規定平板所需補強面積為0.5 倍的被削弱強度面積，這實際上是偏安全的。
外壓容器開孔補強
外壓容器在失穩時由薄膜應力狀態突變為彎曲應力狀態，因此為防止失穩，外壓容器的開孔補強也以抗彎強度作為補強準則，與平板相同。因此，外壓容器開孔補強面積僅取為0.5 倍的被削弱強度面積。
不需另行補強的條件
① 根據GB150.3 規定，當殼體上的開孔滿足下述全部要求時，可不另行補強。
a . 設計壓力小于或等于2.5MPa。
b. 兩相鄰開孔中心的間距(對曲面間距以弧長計算)應不小于兩孔直徑之和；對于三個或以上相鄰開孔，任意兩孔中心的間距(對曲面間距以弧長計算)應不小于該兩孔直徑之和的2.5倍。
c. 接管公稱外徑小于或等于89 mm。
d. 接管最小壁厚滿足表4-1的要求。
②當設計中考慮到設備材料的供應、制造等因素后而采取增加殼體整體厚度的方法，已滿足補強面積要求時，可不另設補強元件。
接管的壁厚要求
根據容器的受載條件，接管除必須要有相應的厚度以承受載荷外，為了限制開孔接管區的應力集中系數，必須對接管的厚度進行規定。
接管的厚度除要考慮上述要求外，還需考慮焊接方法、焊接參數、加工條件、施焊位置等制造上的因素及運輸、安裝中的剛性要求。
一般情況下，接管的壁厚不宜小于殼體厚度的一半，否則，應采用厚壁管或整體鍛件，以保證接管與殼體相焊部分厚度的匹配。
承受外載荷接管的補強
在常規的開孔補強計算中，僅考慮在介質壓力作用下的補強，而并未考慮接管同時承受外載荷(力、力矩、扭矩)的工況。但有時當開孔接管上承受的外載荷較大時，會在接管或殼體中產生較高的局部應力，此時的開孔補強計算不僅要考慮內壓的作用，同時要考慮外載荷對殼體的作用。
由于外載荷的多樣性及局部應力計算的復雜性，目前的壓力容器設計標準中還沒能給出較為簡單易行的設計計算方法。目前廣為國際工程界應用的計算方法有美國焊接研究協會的第107 號公報和第297 號公報，以及英國標準PD 5500 的附錄G 等。
在國內，由全國化工設備設計技術中心站編制的SW6- 2011，就是采用了WRC- 107 及WRC-297 公告的計算方法， 同時增加了介質壓力對計算的影響。
開孔位置
原則上講，任何形式的開孔，凡符合開孔補強的要求，均可位于焊縫上。但對于滿足“不需另行補強的條件”的規定而不需要補強的開孔，不允許設置在A 類焊縫上。在實際的工程設計中，接管開孔不論是否補強均應盡可能避開焊縫，否則對焊縫規定的區域進行100 % 無損檢測。
由于容器設計時，設計人員無法知道制造中開孔是否通過焊縫，從安全角度考慮，GB 150.3的開孔補強計算中是將開孔通過焊縫進行考慮的。為此，在開孔所需補強面積A 的計算中，殼體計算厚度計算時計及了焊接接頭系數φ。
滄州五森管道設備有限公司
管路補償接頭 http://www.3sgw.cn/
