目前，在各國的設計標準和規(guī)范中，采用在開口邊緣加固或局部加厚管壁，以降低應力集中系數(shù)。

    目前管道開孔的三通設計有多種原則，如等面積補強；極限分析補強法；安定分析補強；壓力面積法。這些分析方法都是近似的根據(jù)經(jīng)驗分析和評估，帶有一定的局限性。

    管道開孔和三通結(jié)構(gòu)應力分析的邊界條件，首先在三通端部施加固定約束，以限制彎管的剛體位移；在管道的對稱邊界上施加對稱約束。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)對管道開孔和三通應力的影響分析，在其它條件不變的情況下，改變開孔孔徑的大小以后，應力有所變化。

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

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

    所以進一步分析證實，管道開孔和三通可以通過在連接處增大壁厚，以減少應力集中是正確的。隨著壁厚的增大，應力集中不斷減少。但這樣也增加了管道的重量，所以在管道開孔和三通的設計中規(guī)定，一般壁厚增大的值與開孔去除的材料相一致，以保證管道重量基本不變。

    當管道上開孔和三通的管徑小于直管的管徑時，應力集中相對于等直徑的管道開孔和三通的應力集中值也相應減小。

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

    2.通過在管道開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，可以使應力集中減小，且隨壁厚的增大和連接過圓孤半徑的增大，應力集中越小。所以可通過增大連接處管道壁厚或連接過渡弧半徑的方法，減少管道開孔和三通的應力集中系數(shù)，以增強管道的強度，延長管道的壽命。

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