容器开孔接管处的应力集中有何特点? 对补强有什么要求?

实际容器壳体开孔后,均需焊上接管或凸缘,而接管处的应力集中与壳体开光小圆孔时的应力集中不相同。在操作压力作用下,壳体与开孔接管在连接处各自的薄膜位移不相等,但最终的位移结果又必须协调一致。
因此,在连接点处将产生相互约束力和弯矩,故开孔接管处就不仅仅是孔边集中应力和薄膜应力,而且还有边缘应力和焊接应力。
另外,压力容器的结构形状、承载状态及工作环境等,对接管处应力集中的影响均较开光孔复杂。所以壳体接管处的应力集中较光孔更为严重,应力集中系数可达3~6。
但其衰减迅速,具有明显的局部性,不会使壳体引起任何显著变形,故可允许应力峰值超过材料的平均屈服应力。容器开孔补强的目的在于使孔边的应力峰值降低至允许值。为此,补强应符合下列基本要求:
① 根据容器的操作工况和材料性能选择适当的补强方法和结构;
② 具有足够的补强金属,并确保直接补在开孔周围应力峰值区内,并尽量具有一定的过渡圆角,以防产生新的应力集中。

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