上海申弘閥門有限公司
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核一級截止閥規(guī)范 |
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| 詳細(xì)介紹 | ||||||||||||||||
之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹核一級截止閥規(guī)范應(yīng)用有限元法的數(shù)值段，模擬包括地震在內(nèi)的各種載荷作用，通過等效靜力法對核一級截止閥進(jìn)行應(yīng)力分析，然后根據(jù)ASME 規(guī)范對各主要部件進(jìn)行應(yīng)力評定和強(qiáng)度校核，確定了閥門各部件結(jié)構(gòu)在極限安全地震條件下滿足強(qiáng)度要求，能夠保證壓力邊界的完整性。 1、核一級截止閥規(guī)范概述 核級閥門作為核電站中重要的安全設(shè)備，要求能承受核電廠壽命期內(nèi)的使用載荷和地震載荷，并能保持壓力邊界完整和不喪失功能。因此，在設(shè)計(jì)核安全級閥門樣機(jī)時(shí)必須要進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算和抗震分析。 本文根據(jù)EJ/T 1022.14-1996 和EJ/T1022.15-1996 及有關(guān)規(guī)定對核一級截止閥進(jìn)行力學(xué)計(jì)算。采用Hyperworks 有限元分析軟件包進(jìn)行地震載荷下應(yīng)力分析評定。 2、核一級截止閥規(guī)范結(jié)構(gòu)和參數(shù) 上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥截止閥主要由閥體、閥瓣、閥蓋、閥桿、鎖緊螺母、閥桿螺母和手柄等部件構(gòu)成(圖1，表1) 。截止閥屬于強(qiáng)制密封式閥門，閥門關(guān)閉時(shí)，必須向閥瓣施加壓力，以強(qiáng)制密封面不泄漏。截止閥開啟時(shí)，閥瓣的開啟高度為公稱直徑的25% ～30% 時(shí)。流量達(dá)到zui大，表示閥門已達(dá)全開位置。截止閥的全開位置，應(yīng)由閥瓣的行程決定。閥門的安全級別為核一級，抗震類型為抗震I 類。表1 截止閥材料的力學(xué)性能核一級截止閥的抗震分析核一級截止閥的抗震分析圖1 截止閥 1、高溫、高壓介質(zhì)的管路或裝置上宜選用截止閥。如火電廠、核電站，石油化工系統(tǒng)的高溫、高壓管路上。
3、模型建立及模態(tài)分析 (1) 簡化模型 核一級截止閥尺寸小，質(zhì)量輕，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)和壓力邊界部分幾何形狀復(fù)雜，為了保證有限元計(jì)算的有效性和合理性，建立截止閥的計(jì)算模型時(shí)，對結(jié)構(gòu)和力學(xué)模型做一些必要的簡化。 ①簡化對整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力沒有影響的墊片和倒角。 ②10種型號的截止閥進(jìn)行有限元分析時(shí)，閥座的底端及螺栓孔處的節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度全被約束(X，Y，Z方向的移動(dòng)和X，Y，Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)) 。 (2) 網(wǎng)格劃分 在有限元計(jì)算過程中，截止閥采用十節(jié)點(diǎn)四面體三維單元，共劃分194 645個(gè)單元，26 214個(gè)節(jié)點(diǎn)(圖2) 。核一級截止閥的抗震分析圖2 截止閥有限元模型 (3) 固有頻率 表2 列出了截止閥的前四階固有頻率。圖3和圖4為截止閥的一階和二階固有頻率振型。表2 截止閥四階固有頻率Hz核一級截止閥的抗震分析核一級截止閥的抗震分析圖3 截止閥一階振型核一級截止閥的抗震分析圖4 截止閥二階振型
6、結(jié)語 經(jīng)過應(yīng)力計(jì)算和抗震分析，核一級截止閥在地震工況下，整體及其重要部件閥瓣、閥體、閥桿和閥蓋等的計(jì)算zui大應(yīng)力Pm均小于相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力Sm，符合ASME的規(guī)范要求。評定表明，截止閥地震載荷下強(qiáng)度滿足要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥 |
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