核级锻钢截止阀流通特性分析及结构优化

分析四种不同阀体流道结构的核级锻钢截止阀,依据伯努利方程和GB/T 30832标准,应用Flow-Simulation软件对其阀瓣在全开状态下进行流通特性的有限元分析,模拟流场云图,计算出阀门流阻系数和流量系数,分析不同流道结构对介质流动的影响,对比在相同状态下哪种结构形式的锻钢截止阀流阻系数最低。优化偏心型阀体流道结构,降低阀门两端压力损失,提升其流通性能,对核级锻钢截止阀的优化设计提供技术支持。

华龙一号安注系统电动截止阀可靠性试验及评估研究

作为核反应堆系统中的关键设备,阀门在核反应堆系统中起着至关重要的作用,其可靠性直接决定着核反应堆安全以及人员安全。本文针对华龙一号安注系统电动截止阀,采用3个试验样机开展可靠性试验,通过模拟使用工况下的冷热态寿命试验,获得了该型阀门的典型失效——阀座内漏,并基于试验数据采用小子样试验的半经验评估方法完成了可靠性评估,确定该安注系统电动截止阀全寿期无故障动作360次的可靠度大于0.99。

核级典型电动截止阀FMECA及试验验证

作为核反应堆系统中的关键能动设备,阀门在核反应堆系统中起着至关重要的作用,其安全性直接决定着核反应堆安全及人员安全。本文针对安注系统电动截止阀,基于使用特点对其开展故障模式、影响及危害性分析(FMECA),找出其结构中潜在的故障模式及其原因与影响,并根据失效分析结果有针对性地开展寿命试验,以激发潜在的故障,验证分析结果并获得该阀最为典型的失效模式。

核级截止阀抗冲击性能数值分析

为确保对核级截止阀的抗冲击性能进行全面而准确的评估,以核级截止阀为对象,分别采用动力学设计法(DDAM)和时域模拟法在频域和时域上对核级截止阀进行抗冲击计算分析。首先计算截止阀分别在纵向、垂向和横向三个方向上的频域和时域冲击载荷,然后对截止阀的抗冲击特性进行仿真计算,得到截止阀三个方向上的位移及应力分布。两种方法计算结果表明,截止阀的阀体两侧拐角部位是截止阀在冲击载荷下的薄弱部分。同时,截止阀对冲击载荷的响应与冲击加载方向有很大关系,截止阀响应的特性都以横向响应为主,要对横向抗冲击设计重点考虑。

LNG用截止阀超低温实验填料温度影响因素分析

为确保液化天然气(LNG)系统的安全性和可靠性,超低温截止阀在极端工况(-196℃)下必须具备极高的耐低温性能。对超低温截止阀DN15进行温度场实验,采集235个超低温截止阀的填料压盖温度数据,经处理后对温度场进行正态分布验证,结果显示填料部分温度场符合正态分布规律。将实验中可能影响温度的因素进行参数化,计算出在对流换热系数、氮气层高度和氮气层温度等3个参数影响下填料压盖部位的温度,并生成填料温度的概率分布图。

核电厂截止阀阀杆微裂纹老化检测技术研究

由于截止阀阀杆材料、热处理不当、应力集中、点蚀及晶间腐蚀等因素,加之在阀门开关过程中受力过载,因此导致断裂事件时常发生,影响核电机组安全运行。针对核电厂截止阀维修工作量大、拆装检查后无法重复使用的问题,开发截止阀阀杆微裂纹专用老化检测技术,实现了对阀杆断裂敏感部位微裂纹的有效探测,减少了阀门维修过程的工作量。

高压手动截止阀设计计算及分析

主要验证了高压手动截止阀在技术要求规定的前提下,以及实际边界条件工况下的相关参数,对阀门各个零部件进行设计以及分析计算,在设计计算的前提下,通过有限元分析,对各个零部件以保证阀门使用过程中无故障正常运行。高压手动截止阀适用于所有高压管路以及酸性环境条件场合。高压手动截止阀因其密封可靠,启闭行程短,并且阀门密封时密封表面为无摩擦结构,因此应用较为广泛。本文根据技术要求所给定的边界条件,通过对手动截止阀的图样设计及有限元分析,并按照相关要求,进一步优化用于高压环境手动截止阀的结构。

核级手动截止阀关闭力矩的计算与校核

手动截止阀具有结构简单、制造与维修方便等优点,因此在核电机组中大量使用。由于核安全的需要,核级手动阀门对密封性提出了更高的要求,而手轮的关闭力矩是影响阀门密封的重要因素,若关闭力不足可能会出现阀门内漏,造成该阀门下游管道超压或者设备损坏。针对这一问题,本文介绍了核级手动截止阀关闭力矩的计算方法,并利用阀杆强度要求对关闭力矩进行校核。为验证该方法的实用性,对某电厂安注系统手动阀门关闭力矩校核计算,结果表明本文提供的方法与阀门厂家给定的关闭力矩存在差异,改进加大阀门关闭力矩后保证了阀门的密封性,同时阀杆强度也可满足要求。

核电站特殊区域核级波纹管截止阀的设计研究

本文提供了一种核级无阀盖波纹管截止阀的详细结构方案,开展了该阀门流量特性、阀门刚度及抗震性能等方面的设计验证,确保阀门满足华龙一号最新核电技术的要求;并通过对该型号阀门制造过程的规划,提供了一套完整的核电站日常维修不可达区域波纹管截止阀的解决方案。

核级截止阀气动执行机构支架地震试验开裂原因剖析

本文针对某型核级截止阀抗震鉴定试验过程中出现支架裂纹的情况,从弹簧、活塞实体、气动附件、试验工装等方面进行了原因剖析,并对该型截止阀进行了结构优化,最后采用静力法对优化后的截止阀进行了应力分析并通过了试验验证。结果表明,弹簧、活塞实体会较大程度降低阀门的固有频率,进而影响后续抗震试验及实际应用中的地震放大系数;增大支架结构圆弧拐角处的弧度可有效降低气动执行机构带来的应力集中。论文分析结果为该类核级气动截止阀抗震计算、结构设计及抗震鉴定试验的实施提供了参考。

电动耐腐蚀截止阀的选型设计与试验研究

为了选择某系列精细化学品生产装置进口电动耐腐蚀截止阀的国产替代品,分析了电动截止阀的操作特性,计算并确定了阀门操作转矩、电动装置输出转矩。选用国产DZY5型阀门电动装置,分析了其行程限制机构和转矩限制机构的工作情况,测试了其机电性能,并与进口电动阀作了性能比较。性能比较结果表明,两者的机电性能接近。将DZY5型阀门电动装置与J41W-25R截止阀配合构成电动截止阀,进行了气密性和流通性试验。试验结果表明,密封性和流通性均满足要求。选用C4不锈钢和115^(#)不锈钢进行阀门材质耐工艺介质腐蚀性试验,验证了115^(#)不锈钢具有更好的耐腐蚀性。经过选型和试验研究,提出了采用DZY5型阀门电动装置配用115^(#)不锈钢截止阀的电动耐腐蚀截止阀国产化技术方案。该方案为生产装置遥控阀门的重新选型设计提供了技术依据,对研制新型小口径电动耐腐蚀截止阀具有技术参考价值。

空调器截止阀漏开自动检测方案设计

由于空调截止阀泄漏对设备的可靠性和安全性有重大影响,因此本文开发了一种自动检测截止阀泄漏的试验方法,以研究其对空调过程的影响,获得了不同的运行模式,最终形成了4种规则组合,用于修改系统参数中的截止阀开关状态。并在此基础上提出了一种自动切断阀泄漏检测方法,即在系统硬件配置不变的条件下,通过检测系统状态参数来估计切断阀泄漏状态。该方法可以高效、准确地确定截止阀的泄漏状态,从而显著提高系统的可靠性和安全性。

基于COMSOL的低温截止阀安全性仿真研究

为深入研究DN150低温截止阀在试验过程中的安全可靠性,采用数值模拟分析和现场工程试验相结合的方法,利用COMSOL Multiphysics软件计算低温截止阀在开启和关闭状态时的热量耗散、应力集中及流体流动的情况。结果表明:低温截止阀在阀门内外壳体处存在温度梯度,会出现显著的温度耗散情况;受热应力和固定约束影响,波纹管组件连接处出现应力集中;在阀门开关瞬间,管道中的液氮流速会出现瞬变,阀门内部的流体流动会出现漩涡流,影响阀门阀瓣和阀座密封副的密封性。

紧急截止阀在石油化工工程中的设计探讨

参考国内外设计规范的规定及一般做法,介绍了石油化工工程中紧急截止阀的设置原则。详细阐述了紧急截止阀不同于一般紧急切断阀的阀体及执行机构的技术要求,并针对这些技术要求对紧急截止阀的设计选型进行了深入探讨。结合紧急截止阀的安装及相关系统的设计,从防火设计的角度阐述了紧急截止阀在装置火灾中的安全作用。

液氦液氢截止阀的有限元分析与优化设计

液氦液氢截止阀采用环氧玻璃钢材料进行结构优化,拟达到减少漏热并保持传动强度不受影响。然后采用有限元仿真针对优化前后的液氦液氢截止阀进行传热分析和应力分析。研究优化前后的阀体、长颈管、阀杆、环氧玻璃钢等部件的温度和应力在超低温下的分布情况。结果表明:长颈管、阀杆管和环氧玻璃钢等部件均存在较大的温度梯度,但是,优化后的液氦液氢截止阀不仅漏热显著下降,同时,承压强度、变形等参数也均能满足设计要求。

截止阀在不同工况下内部流场仿真模拟分析与研究

截止阀是一种常见的阀门类型,具有结构相对简单、密封性能好、调节性能优良、可靠性高、使用寿命长等优势,但由于截止阀的阀体内流道比较曲折,流体在流动过程中会产生较大的阻力,导致能量损失。本文对DN80截止阀进行仿真模拟分析,通过Ansys软件,探索截止阀在半开启、完全开启等不同工况下,截止阀内部流体的运动分布和压力状态,进行仿真模拟流场研究。研究发现随着流速增大,阀门内部流场的紊动程度明显增加,且由于流速和流向的改变,容易产生漩涡和二次回流现象。当阀门逐渐关闭时,流道截面积减小,流体通过阀门时的流速随之增大,使得阀门两端产生压差,即阀门下游的压力会降低,而上游压力则会相应上升。反之,当阀门开度增大时,流道截面积增加,流体流速减小,阀门的阻尼效果减弱,阀门的压差就会减小。

一种矿用球形截止阀同轴度自动调校装置设计

设计一套根据矿用球形截止阀球体与阀座的尺寸,配置相应的同轴度自动检测调校系统,并具备拧紧功能的装置,通过反复拧紧或旋松左右两个防尘端盖推动球体,来调整球体在阀座中的位置,并逐步拧紧防尘端盖,最后保证球体与阀座的同心,完成矿用球形截止阀同轴度自动调校。

核电站气动截止阀故障分析及诊断

核电站小口径气动截止阀技术要求严、安全系数高,是核电装备国产化进程中的重点攻关项目之一。在核电站实际运行过程中,小口径气动截止阀可能会出现阀瓣开裂、隔膜漏气、呼吸孔漏气等故障,导致阀门无法动作或产生泄漏,进而影响电站系统的安全。本文针对典型小口径气动截止阀,分析了其运作过程中的常见故障,并提出了一套设备防护标准化流程和一套气动截止阀故障诊断方法,对后续在建、在运中国改进型百万千瓦级压水堆(CPR1000)核电机组的安装、调试及运行维修工作具有重要参考借鉴意义,对阀门生产制造企业具有一定的参考价值。

截止阀密封面宽度对泄漏量影响的试验研究

通过试验 ,得出了金属硬密封截止阀随口径的增大 ,最小泄漏点密封面宽度增加的规律 。

阀芯结构对节流截止阀流阻特性和内部流动特性的影响

为探索阀芯结构对节流截止阀性能的影响,基于有限体积法和标准k-ε湍流模型,在不同开度条件下,采用数值模拟的方法,研究平底、梯形和弧形三种不同阀芯结构节流截止阀的流阻特性,分析阀内部的速度和压力分布规律;并对三种阀芯结构的节流截止阀的流阻特性开展水力试验研究,数值模拟得到的阀门流量系数和流阻系数的结果与水力试验结果比较吻合。结果表明,在开度小于40%时,梯形和弧形阀芯结构的阀门较平底阀芯结构的阀门内部低压回流区有所减弱,压力分布趋于均匀,阀门流阻系数减小,更有利于阀门内部流体的流通;当开度大于55%时,三种阀芯结构的阀门流阻系数基本重合,并趋近与零;在整个开度,弧形阀芯结构的阀门流量随阀门开度变化较为均匀,更有利于阀门流量的调节。