原创《开孔补强设计在压力容器设计中应用探析》：这是一篇与孔补强论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：开孔补强设计在压力容器设计中的应用价值非常大,其属于必不可少的压力容器设计环节.目前我国的压力容器设计水平变得越来越高,而且国家也相继制定了一系列的关于压力容器设计开孔补强设计的相关标准和要求,因此开孔补强设计在性价比和安全性等方面都具有了更高的要求.基于此,本文对在压力容器设计中开孔补强设计的具体应用进行了分析和探讨,供大家参考.
关键词：压力容器设计；开孔补强设计；应用
压力容器设计制造的过程包括一系列的环节,而其中开孔操作属于一个非常重要的环节.通过开孔操作可以确保压力容器各项功能的实现,而且在维修压力容器的时候也变得更加方便,此外,在安装和调试压力容器的时候开孔操作同样具有非常重要的作用.然而针对压力容器的容器壁实施开孔操作会导致压力容器的整体结构发生一系列的改变,并且使压力容器的压力承受度有所降低,而其局部则可能会出现更差的应力承受性能.要想使这一问题得到有效解决,必须要对其实施补强操作.
1 开孔补强结构概述
在压力容器上实施开孔操作之后,为了能够使降低的开孔周围材质抗压强度得以提升而对其实施补救的这样一种方式就是所谓的开孔补强结构.由于要满足不同的要求,采用同材质材料制作压力容器需要在外壁上将各种各样的小孔开出来,但是这样会降低压力容器的整体抗压强度,并且进一步导致压力容器在使用过程中发生各种问题,缩短压力容器的使用寿命.要想使压力容器的整体强度得以维持,就必须要针对压力容器外壁所开小孔周围实施开孔补强技术处理.在具体实施开孔补强技术的过程中需要综合考虑对容器的要求、开孔的数量、位置等各项因素,并且可以此为依据将开孔补强结构划分为两种,也就是局部补强和整体补强[1].
2 在压力容器中补强圈补强设计的应用
压力容器具有很多的开孔补强方式,从整体上来说可以将其划分为局部补强和整体补强,而补强圈补强设计属于一种非常重要的局部补强方式,其主要是指将补强板焊接在压力容器的表面,从而不断增厚即将设孔的金属部位,确保实现正确的开孔和有效的补强效果.通过分析制作压力容器的过程和压力容器的加工工艺,我们可以发现,将补强板焊接在容器壁外部属于一项操作简单而又非常实用的方式.外部焊接补强板可以使压力容器的耐力、韧性、强度得以有效提升,尤其是可以极大地强化开孔处的抗疲劳能力.在应用补强圈补强设计时需要注意以下几个方面的问题：首先,要对补强板的厚度予以重点关注,并且对其厚度设计进行优化.通常来讲,和压力容器开孔部位的厚度相比,补强板的厚度应高出一半以上.如果采用超标的厚度,那么在焊接补强板的过程中就需要加大焊接角势,并导致增加不连续应力.其次,要选择具有合格可塑性、韧性和延伸性的补强板,在正常的温度下补强板的材质应具有小于400mPa的屈服度.最后,如果压力容器所处环境具有较大的温度变化、容易发生氧化和腐蚀的现象,这时不适合采用补强圈设计方法；同时,如果压力容器具有较高的补强质量需求,则需要尽可能的采用整体补强的方式[2].
3 在压力容器设计中整体锻件补强设计的应用
补充和强化压力容器开孔处的强度就是所谓的开孔补强设计,其主要的目的就是强化开孔处材质的等级、强度和质量,确保开孔压力容器质量的完整性.整体锻件补强技术和补强圈技术相比具有一系列的优点,最为关键的是其能够使容器外壳具有最低的应力水平,从而使最佳补强效果充分地发挥出来.但是整体锻件补强设计具有较多的客观条件要求,其是在壳体过渡的部位的要求更加严格,要保证壳体过渡的平缓性,并且要避免壳体在过渡地带的某一段存在着过多的应力.大量的实践表明,从整体上来说整体锻件补强技术具有最优的补强效果,然而因为其具有更高、更严格的过渡焊缝等方面的要求,所以其施工难度和施工成本也变得更大,一旦其中出现不符合要求的情况,就会导致压力容器补强设计的效果受到严重的影响,因此在选择该方法的时候必须要做到严格而谨慎.
4 在压力容器设计中厚壁接管补强设计的应用
厚壁接管补强设计在压力容器补强设计中属于一种重要的补强方式.在运用厚壁接管补强设计的方法时必须要高度的重视接管材料的选择问题,这是由于这种补强方法的补强效果在很大程度上取决于接管材料的选择.在具体的补强设计中应按照壳体材料的功能、性质和特征选择合适的材料,并且要保证选择和容器壳体材料性质相一致的接管补强材料,从而使金属材质的融通性得到有效地保证.一些人认为,在选择接管材料时候需要采用具有更高强度的材料,但是大量的实践表明,过高强度等级的接管材料除了无法将正面的补强功效充分地发挥出来,在一定程度上还会导致出现各种不良的负作用,会使容器结构的整体稳定性和牢固性受到不利影响,因此这种主观想法并不科学[3].而如果选择具有较低强度等级的接管材料,还应针对接管壁实施增厚处理,确保其能够达到理想的补强效果,而且在具体的应用中这种较低强度等级的接管材料具有更多的施工工序,无法控制和确保开孔补强效果.要想使上述的问题得以解决,就可以采用锻件加工技术和无缝钢管技术等对厚壁连接补强技术进行优化,从而有效地控制容器补强的误差.如果具有很小的补强设计压力,相应的具有较低的补强效果和质量要求,这时候就可以选择厚度适宜的无缝钢管技术,如果具有很大的补强设计压力,这时候就需要采用锻件加工技术.
5 结语
开孔补强设计在压力容器设计中属于一项重要环节,压力容器的使用寿命在很大程度上取决于开孔补强设计的质量.由于我国目前已经出台了关于压力容器设计的规章制度,所以必须要高度重视压力容器的开孔补强设计工作,从而使容器壁强度受到的开孔 影响得以减少,并且解决大量局部应力集中在壳体和结合处的问题.总之,利用科学合理的补强方式可以有效地避免压力容器使用中的安全事故,有效地保证压力容器的正常使用.
参考文献：
[1]付双武.在压力容器中的开孔补强结构设计[J].科技和企业,2014（04）.
[2]刘亚明.开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析[J].河南科技,2013（09）.
[3]海仁沙·居马洪,肖浪.开孔补强设计在常规压力容器制造中的应用[J].中国石油和化工标准和质量,2013（08）.
孔补强论文参考资料：
结论：开孔补强设计在压力容器设计中应用探析为关于孔补强方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关人孔补强论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
