補強圈補強是最常見的補強結構,如圖7一14(a)~(c)。在開孔周圍貼焊補強圈,補強圈的材料和厚度一般與殼體相同,補強圈與殼體間采用填角搭接焊,為了保證補強效果,兩者之間必須緊密焊牢。為了便于焊后檢驗,在補強圈上開有一個M10螺孔,以便在壓力試驗前通人0. 4~0.5 MPa壓縮氣體進行焊縫緊密性試驗。
補強圈可置于殼體外表面或內表面,或內、外表面對稱放置。通常補強圈多置于殼壁外表面,主要是便于焊接及檢驗。
補強圈補強結構簡單,易于制造,有一定補強效果,故使用廣泛。但補強圈和殼壁之間存在著一層靜止空氣隙,傳熱效果較差,兩者溫差應力較大,在補強的局部地區容易產生附加溫差應力。同時,搭接板結構沒有和殼體或接管金屬形成整體,抗疲勞性能差。并且由于補強區域過干分散,補強效果不高。與接管補強、整鍛件補強相比應力集中系數相對較大。特別是補強圈與殼體搭接處剛性大。使角焊縫在冷卻收縮后產生較大的約束作用,容易在焊縫處產生裂紋,對于應力比較敏感的高強鋼更容易開裂。故對于高溫、高壓或受載有反應波動的重要壓力容器不宜采用這種補強結構,通常這種補強形式只用于靜壓常溫條件下的中、低壓容器上。
鑒于上述原因,GB 150-2011《壓力容器》限定:
①鋼材的標準常溫抗拉強度Rm<540 MPa;②補強圈厚度應小于1.5倍殼體厚度;③殼體名義厚度≤38 mm。
超出上述范圍時,應采用其他補強措施。我國已有補強圈標準(JB/T 4736《補強圈》),設計時盡量按標準選用。