Укрепление одиночных отверстий
Наибольший диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления определяется по формуле:
,
где s- исполнительная толщина стенки обечайки;
sR - расчетная толщина стенки обечайки;
dR - расчетный внутренний диаметр укрепляемого элемента (цилиндра, днищ и др.).
Если расчетный диаметр одиночного отверстия удовлетворяет условию:
dR < d0 ,
то укрепление отверстия не требуется.
Расчетный диаметр укрепляющего отверстия принимают следующим образом.
- для отверстий в цилиндрических обечайках dR = D ( D – внутренний диаметр цилиндрической обечайки);
- для сферических днищ ,а также торосферических днищ вне зоны отбортовки dR = 2R , где R – радиус сферической части днища;
- для эллиптического днища
; где 
-
радиус кривизны в какой либо точки
эллипса; Х - расстояние от центра
укрепляемого отверстия до оси
эллептического днища;
- для конического днища
, где D – диаметр
конической обечайки на оси отверстия.
Условие укрепления отверстия:
=
- избыточная площадь сечения металла
штуцера;
l2RS2X2 - избыточная площадь сечения металла укрепляющего кольца;
l3R(S3 - 2CK)X3 - избыточная площадь сечения металла внутреннего штуцера;
lR(S – SR - C) - избыточная площадь сечения металла стенки укрепления.;
0,5(dR – dОR)SR - площадь сечения удалённого металла стенки укрепления;
dOR
= 0.4
= F - расчётный
диаметр отверстия, не требующего
укрепления при отсутствии избыточной
толщины стенки укрепления.
Расчётные длины зон участвующие в укреплении - lR ; l1R ; l2R ; l3R - определяются по формулам см. ГОСТ 14249-89.
Располагать отверстия эллиптические, прямоугольные или другие вытянутой формулы цилиндрических, конических и др. обечайках рекомендуется так, чтобы меньший размер отверстия был бы направлен вдоль образующей.
Кольцо изготавливается из того же материала, что и стенка сосуда и должно работать вместе со стенкой. Поэтому швы должны глубоко проплавленные и иметь достаточное сечение и правильную форму.
Укрепляющее кольцо обычно ставится снаружи аппарата. В этом случаи оно не подвергается коррозии и его удобнее приваривать.
Каждая укрепляющее кольцо снабжено специальным сигнальным отверстием с резьбой М10. Его располагают в нижнем части кольца. Во время эксплуатации оно должно быть открыто. Оно позволяет обнаружить нарушения герметичности основного сварного шва, прикрепляющего патрубок к корпусу аппарата. Кроме того, при помощи сжатого воздуха и мыльной пены можно проверить плотность всех сварных швов соединение патрубка и укрепляющего кольца до испытаний аппарата в целом.
Конструкции укрепления отверстий
Присоединяемые на сварке к обечайки или днищу штуцер или труба являются самим по себе достаточным укреплением отверстия, если их толщина стенки отвечает определенным условиям.
Показатели механических свойств металла укрепляющего кольца должны быть не ниже аналогичных показателей металла корпуса.
Приварка кольца должна выполнятся квалифицированно. Кольцо приваривают двумя сварными швами, при чем в расчет принимают шов сварки по наружному контуру; сечение шва по внутреннему контуру не учитывают – оно идет в запас прочности.
Участок ослаблений отверстиями.
В этом случаи значения коэффициентное
прочности 
зависит от расположения отверстий и их
диаметра.
Отверстия могут располагаться так:
а) коридорное расположение отверстий одного диаметра равном расстоянии.
При таком расположении коэффициент прочности:
- в продольном направлении:
(1)
- в поперечном направлении:
(2)
б) шахматное расположение отверстий одного диаметра:
В этом случаи рассчитывается по тем же формулам.
Если отверстия чередуется по величине диаметров, то вместо d можно брать среднеарифметическое значение чередующихся диаметров.
Рассмотрим еще один случай, когда единичные неукрепленные отверстия разного диаметра и на разных расстояниях друг от друга расположены на одной образующей.
В этом случаи коэффициент прочности
,
где L - длина или высота цилиндрической обечайки;
– максимальная суммарная величина всех
диаметров отверстий на одной образующий.
В качестве расчетного сечения принимается меньшее из значений, полученных по формулам (1) и (2).