杜亮坡 东志红 耿 正 高 枫 李恒东

（中国石油天然气管道工程有限公司)

随着国家经济的快速发展，天然气作为一种高效、清洁的能源，越来越受到人们的青睐。目前天然气管道趋向于大口径、高压力和高强度的方向发展。为了顺应天然气管道的发展趋势，天然气工程用汇气管的规格及开孔率也越来越大，而GB 150—2011《压力容器》关于筒体开孔率≤0.5[1]的规定已经不能满足汇气管大开孔的要求，也就是说需另寻途径对汇气管大开孔进行补强计算。

1 大开孔补强计算方法介绍

目前国内大开孔补强计算的方法主要有压力面积法[2]和应力分析法[3]。

压力面积法的适用条件：

（1）适用于内压圆筒形壳体、球形壳体的圆形开孔补强；

（2）开孔内径与壳体外径之比di/Do≤0.8；

（3）焊接应采用全熔透结构，尖角部位应倒圆角过渡；

（4）材料常温下屈服强度与抗拉强度的比值小于等于0.67。常温下抗拉强度最小值大于540 MPa的材料不宜采用，如需采用这类材料，其设计、制造、检验应加以严格要求；

（5）焊缝应采用射线或超声检测；

（6）在应力敏感的情况下不宜采用压力面积法开孔补强；

（7）在蠕变或脉动载荷的情况下不应采用压力面积法开孔补强。

应力分析法的适用条件：

（1）适用于内压作用下具有径向平齐接管的圆柱壳；

（2）圆柱壳、接管和补强件的材料，其常温下的屈服强度与抗拉强度下限值之比≤0.8；

（4）焊接采用全熔透结构，确保补强结构的整体性；

（5）壳体与接管之间角焊缝的焊角尺寸应分别不小于δn/2和δnt/2，接管内壁与壳体内壁交线处圆角半径在δn/8～δn/2之间；……