補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)是最常見(jiàn)的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，如圖7一14(a)~(c)。在開(kāi)孔周圍貼焊補(bǔ)強(qiáng)圈，補(bǔ)強(qiáng)圈的材料和厚度一般與殼體相同，補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體間采用填角搭接焊，為了保證補(bǔ)強(qiáng)效果，兩者之間必須緊密焊牢。為了便于焊后檢驗(yàn)，在補(bǔ)強(qiáng)圈上開(kāi)有一個(gè)M10螺孔，以便在壓力試驗(yàn)前通人0. 4~0.5 MPa壓縮氣體進(jìn)行焊縫緊密性試驗(yàn)。
補(bǔ)強(qiáng)圈可置于殼體外表面或內(nèi)表面，或內(nèi)、外表面對(duì)稱放置。通常補(bǔ)強(qiáng)圈多置于殼壁外表面，主要是便于焊接及檢驗(yàn)。
補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，有一定補(bǔ)強(qiáng)效果，故使用廣泛。但補(bǔ)強(qiáng)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(yīng)力較大，在補(bǔ)強(qiáng)的局部地區(qū)容易產(chǎn)生附加溫差應(yīng)力。同時(shí)，搭接板結(jié)構(gòu)沒(méi)有和殼體或接管金屬形成整體，抗疲勞性能差。并且由于補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域過(guò)干分散，補(bǔ)強(qiáng)效果不高。與接管補(bǔ)強(qiáng)、整鍛件補(bǔ)強(qiáng)相比應(yīng)力集中系數(shù)相對(duì)較大。特別是補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體搭接處剛性大。使角焊縫在冷卻收縮后產(chǎn)生較大的約束作用，容易在焊縫處產(chǎn)生裂紋，對(duì)于應(yīng)力比較敏感的高強(qiáng)鋼更容易開(kāi)裂。故對(duì)于高溫、高壓或受載有反應(yīng)波動(dòng)的重要壓力容器不宜采用這種補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，通常這種補(bǔ)強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)常溫抗拉強(qiáng)度Rm<540 MPa;②補(bǔ)強(qiáng)圈厚度應(yīng)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(shí)，應(yīng)采用其他補(bǔ)強(qiáng)措施。我國(guó)已有補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)(JB/T 4736《補(bǔ)強(qiáng)圈》)，設(shè)計(jì)時(shí)盡量按標(biāo)準(zhǔn)選用。
