阀门强度设计的详细分析

时间:2020-06-18 10:52:30来源:本站作者:admin点击:1472

导读:
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阀门的承压部件都应进行强度分析和强度设计,这些部件主要包括阀体、阀盖、闸板和阀盖螺栓等。对截止阀来说,有时(根据结构不同)尚须对阀座局部进行强度枝核。而作为非承压部件的阀杆也是必须进行强度设计的一个重要部件。所谓的强度设计应包括强度和刚度 2部分。
国外一些主要的阀门规范如 ANSIB16.34 和 API600 都给出了阀门主要零部件的最小壁厚(直径),国内的一些制造厂都直接采用(或略大于)这些规范值作为设计尺寸,并且不再进行强度设计。这样做是不严格的,因为①阀门的内件结构不同,阀上腔的结构尺寸不同,因此其计算壁厚也不同。阀门的外观结构尤其是外形突变处的处理不同,其计算应力值尤其是应力集中的水平也不同,最终也可能导致计算壁厚不同。②大多数阀体为铸件,而冶炼条件较差,原材料来源复杂的阀门厂,其铸件材料的性能差别较大。铸件材料的性能又与其本身的铸造缺陷(如偏析、枝晶组织、夹杂、气孔、疏松和裂纹等)有关,而且起伏变化较大,从而造成强度计算的基础数据(如许用应用)的差异较大。③不同的应用环境,其腐蚀情况不同,应考虑的腐蚀裕量不同。由于这些因素的影响,对于高压临氢阀门来说,对其有关的零部件进行强度或刚度计算就显得十分必要,因为稍有差错,可能会带来严重的后果。
目前国内大多数阀门厂均采用数学分析法进行阀门的强度或刚度计算。这种方法既费力又费时,计算精度也比较差,尤其是对于零部件的形状突变处,它不能精确地求出其应力水平。而国外的大多数阀门厂都采用了有限元分析法,它既快又精确。对于高压且要求苛刻的阀门来说,采用有限元法进行零部件的强度或刚度分析是必要的。
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