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补强结构设计背景：球罐人孔补强通常采用整体补强结构，即以全焊透焊缝将整体补强锻件与壳体相焊。整体补强锻件即人孔凸缘结构，在设计中其开孔补强计算通常采用GB150—2011《压力容器》等面积补强的原则和有效补强范围的规定。于广彦等在编写标准SH/T3138—2003《球型储罐整体补强凸缘》时，采用等面积补强法对球罐凸缘结构的设计进行了大量的工作，并按照JB4732—1995《钢制压力容器———分析设计标准》采用应力分析法对部分凸缘结构进行了安全性验证。随着石油化工技术的发展，新的、更低的安全系数被采用，通常的按照SH/T3138—2003进行直接选取的方法已经变得越来越不适应。文中采用应力分析法，对球罐凸缘的受力和应力分布进行了详细地分析，经过多方案的大量计算比较，提出了一种新型的球罐人孔翻边补强结构。

球罐开孔及补强结构设计

（1）球罐开孔：为了满足各种工艺和结构的需要，球罐上不可避免要开孔并安装接管

或凸缘。开孔除了削弱罐体本身强度外，在壳体与开孔处，因结构的整体连续性被破坏，会产生较高的局部应力。开孔补强的设计是影响球罐安全操作的重要因素之一，对于尺寸较小的接管开孔，通常的做法是采用厚壁管进行补强设计；对于尺寸较大的开孔结构，一般采用整体锻件进行补强。人孔作为工作人员进出罐体检验和维修之用的重要元件，其补强结构通常采用凸缘结构。

（2）球罐人孔凸缘结构设计：球罐人孔进行补强结构设计通常的做法为：①对于采用常规设计的球罐，人孔凸缘结构直接按照SH/T3138—2003《球型储罐整体补强凸缘》进行选取；②对于采用分析设计的球罐，其人孔凸缘结构直接采用或类比上述标准进行结构设计，并采用应力分析对其进行安全性验证。随着新的、更低的安全系数被采用，采用*种方法进行结构设计已经存在安全隐患，同时也不经济;第二种采用应力分析对人孔凸缘结构进行被动校核的做法具有一定的局限性。人孔规格相对固定，球罐上人孔采用的尺寸多为DN500和DN600两种。人孔补强结构所具有的较规则的形状和尺寸，以及装备制造技术的不断进步，给设计出更加合理、更加经济的结构形式提供了可能。按照等安全裕度的设计原则以及图2所示的设计流程图，经多方案的大量比选和优化设计，终设计出了一种满足补强要求、应力分布均匀、结构简单、节省材料的新型人孔翻边补强结构。