全焊接球閥廠家介紹如何分析與評定全焊接(jiē)球閥閥體

随着科(kē)學技術的不斷進步和制造水平的不斷提高(gāo),閥門的生産也在向着高溫、高(gāo)壓(yā)、大口徑、高密(mì)封等高參數方(fāng)向發展,同時也希望閥門的制造在(zài)充分保證An全性的前提下,盡可能做(zuò)到經濟性。 接下來由(yóu)上滬全焊接球閥廠(chǎng)家介紹如何分析與評定全焊接球閥閥體。

對于高壓大口徑的全焊接球閥,若按原有的以經驗公式為(wéi)基礎的“常規設計”方(fāng)法(Design by Rules)進行設計,其(qí)口徑超出了常規設計的經驗公式的适用範圍,隻能依靠實驗研究,進行對比分析設計,這樣會導緻成本(běn)提高和設計周(zhōu)期延長,而設計出的(de)産品(pǐn)雖然可以保(bǎo)證An全性,但卻不能保證經濟性。

“分析設計”方法(Design by analysis)與有限(xiàn)單元法(Finite Element Analysis)是現代結構分析中的重要手段。

由于失效準則的選取不同,“分析設計”方法與有限單元法考慮到局部應力對整體應力的影(yǐng)響,并且根據引起應力(lì)的原因将(jiāng)應力進一步分類判定,在保證強度的前提下,放寬了應力的限制條件,對大口徑(jìng)閥門而言,将大幅(fú)度(dù)節省(shěng)材料,降低(dī)成本。本文(wén)将(jiāng)NPS56Class900的全焊接球閥為例：

首先,采用分析設計方法,通過彈(dàn)性(xìng)力學、闆殼理論的基本(běn)公式,對閥體危(wēi)險截面的應力進行分析(xī),并确定了應力(lì)與壁厚之間的計算(suàn)關系,将應(yīng)力分析所得結(jié)果進一步劃分為一次薄膜應力Pm,一次彎(wān)曲應力Pa和二次應力(lì)Q,根據JB4732-95《鋼制壓力(lì)容器-分析(xī)設計标準》中的判定要求對各類應力強度進行限制。

在滿足各類應(yīng)力強度的條件下,确定了閥體壁厚。 其次,根據計算(suàn)所得壁厚,應用有限元(yuán)的方法,采(cǎi)用ANSYS Workbench軟件,對閥體進行工作狀态下的數值(zhí)模拟計算。對運算結果中(zhōng)應力集中處的應力進行應力線性(xìng)化處理,從(cóng)而得到各類應力,加以判定,驗證“分析設計”方(fāng)法所得壁厚是否符合強度要求。

Zui後,将通過“分析設計”準則所得壁厚與按“常規設計(jì)”準(zhǔn)則确(què)定的壁厚進行比較,以體現“分(fèn)析設計(jì)”方法與有限單元法在(zài)閥門設計中的良好性(xìng)。