目前，在各國(guó)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中，采用在開(kāi)口邊緣加固或局部加厚管壁，以降低應(yīng)力集中系數(shù)。

    目前管道開(kāi)孔的三通設(shè)計(jì)有多種原則，如等面積補(bǔ)強(qiáng)；極限分析補(bǔ)強(qiáng)法；安定分析補(bǔ)強(qiáng)；壓力面積法。這些分析方法都是近似的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析和評(píng)估，帶有一定的局限性。

    管道開(kāi)孔和三通結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析的邊界條件，首先在三通端部施加固定約束，以限制彎管的剛體位移；在管道的對(duì)稱邊界上施加對(duì)稱約束。三通的載荷包括三通內(nèi)壁的壓力端部的附加彎矩。

    結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)對(duì)管道開(kāi)孔和三通應(yīng)力的影響分析，在其它條件不變的情況下，改變開(kāi)孔孔徑的大小以后，應(yīng)力有所變化。

    管徑增大后，應(yīng)力分布基本沒(méi)有變化，但連接處的應(yīng)力集中增大了，因此對(duì)于孔徑比較大的管道。在管道上開(kāi)孔和連接三通時(shí)，應(yīng)特別注意應(yīng)力集中的影響，以提高管道的壽命。

    在開(kāi)孔處增大壁厚以及管道開(kāi)孔和三通在連接處增大壁厚以后，應(yīng)力分布略有改變，變化不大，但應(yīng)力集中數(shù)值減少了很多。

    所以進(jìn)一步分析證實(shí)，管道開(kāi)孔和三通可以通過(guò)在連接處增大壁厚，以減少應(yīng)力集中是正確的。隨著壁厚的增大，應(yīng)力集中不斷減少。但這樣也增加了管道的重量，所以在管道開(kāi)孔和三通的設(shè)計(jì)中規(guī)定，一般壁厚增大的值與開(kāi)孔去除的材料相一致，以保證管道重量基本不變。

    當(dāng)管道上開(kāi)孔和三通的管徑小于直管的管徑時(shí)，應(yīng)力集中相對(duì)于等直徑的管道開(kāi)孔和三通的應(yīng)力集中值也相應(yīng)減小。

    1.管道開(kāi)孔和三通使管道產(chǎn)生了較大的應(yīng)力集中，且應(yīng)力集中主要發(fā)生在連接處，隨著管徑的增大，應(yīng)力集中的增加值越大。

    2.通過(guò)在管道開(kāi)孔和三通的連接處增大壁厚，或改變連接處的結(jié)構(gòu)形狀，可以使應(yīng)力集中減小，且隨壁厚的增大和連接過(guò)圓孤半徑的增大，應(yīng)力集中越小。所以可通過(guò)增大連接處管道壁厚或連接過(guò)渡弧半徑的方法，減少管道開(kāi)孔和三通的應(yīng)力集中系數(shù)，以增強(qiáng)管道的強(qiáng)度，延長(zhǎng)管道的壽命。

    3.管道開(kāi)孔及三通的正確安裝也會(huì)減少應(yīng)力集中現(xiàn)象，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行螺栓的緊固步驟，否則容易出現(xiàn)泄漏或使管道失效。