二级波纹管截止阀用波纹管结构强度及疲劳可靠性研究

为保障核二级波纹管截止阀的高安全可靠性,波纹管元件需实现阀杆密封处的零泄漏,其结构强度及疲劳寿命可靠性的研究就显得尤为重要。基于材料、结构及边界条件非线性理论,通过ANSYS Workbench有限元软件对核二级波纹管截止阀用U型波纹管在分别承受外压、拉压位移载荷及外压和拉压位移载荷共同作用下波纹管结构强度及疲劳可靠性问题进行分析,分别研究了波纹管的间隙和拉压位移对波纹管结构强度和疲劳寿命的影响。结果表明:较小的层间距应力值相对较小,疲劳寿命更高;拉压位移载荷对疲劳寿命的影响较大,使用过程中要严格控制;通过研究阀用波纹管的强度及疲劳可靠性为截止阀用波纹管的制造和使用提供了参考。

快关蝶阀密封副瞬态热及碰撞冲击研究

为准确评估动态升温过程中结构是否安全,基于经典赫兹接触理论、旋转动力学以及碰撞冲击理论,采用数值仿真方法对快关蝶阀分别进行瞬态热-结构耦合分析与瞬态动力学分析研究,对比研究了不同升温速率、不同关闭时间及不同密封面宽度对快关蝶阀结构强度及阀座密封性能的影响规律。研究表明:快关蝶阀的最终热应力和阀座密封面接触压力均随着升温速率的增大而增大,当阀门内壁升温速率小于0.225℃/s时,阀门的结构强度及密封可满足要求;分析快关蝶阀瞬间冲击速度以及快关过程总位移量,并与理论推导得出的数值对比,误差均在5%以内,快关冲击对蝶阀蝶板的影响程度大于阀座,进一步研究得出了冲击速度、撞击面积关键参数对阀门冲击的影响规律。

深海球阀屈曲稳定性影响因素数值模拟分析

为保证深海球阀在压差和其他外载荷存在时不发生局部屈曲失稳或整体屈曲失稳现象,对深海球阀阀体屈曲稳定性影响因素进行了研究。利用ABAQUS有限元数值模拟软件,基于屈曲理论和稳定性理论,分析内压、阀杆孔洞和壁厚等因素对深海球阀阀体的屈曲稳定性影响。模拟结果表明:内压的存在使阀体可承受更大的外压载荷;阀杆对阀体孔洞具有补强作用,带阀杆阀体的临界载荷大于无阀杆阀体的临界载荷且小于完整圆柱壳的临界载荷;随着壁厚的增大,临界载荷值也增大。研究结果可为其他深海类阀门屈曲稳定性分析提供参考。

泥水盾构接管用三通换向阀橡胶阀座密封研究

针对泥水盾构接管用三通换向阀密封结构易发生泄漏的问题,对三通换向阀橡胶阀座的密封特性进行研究,为提高其密封可靠性采用双道密封结构。建立双道密封结构二维有限元分析模型,对比分析橡胶双道密封在不同侧向介质压力、不同压缩量及不同倒角半径下的密封特性。结果表明:双道密封结构的von Mises应力与剪切应力与所受压缩量与侧向介质力呈线性关系;侧向介质力与倒角半径对第一道密封面的接触应力影响较大;密封面左侧的接触应力较高,第二道密封面的接触应力基本不变;当所受压缩量为2.0 mm,介质压力为1.5 MPa时,双道密封结构的综合密封性能最优。

核二级波纹管截止阀用波纹管屈曲特性分析

波纹管作为核二级截止阀的重要部件,其良好的密封性能是保证核二级波纹管截止阀在工作时可以做到阀杆密封处零泄漏的重要前提。因此在工作载荷下对波纹管进行稳定性研究以及确定结构失稳的临界载荷的屈曲分析就显得十分必要。基于ANSYS Workbench软件分析了核二级波纹管截止阀用U型波纹管在确定位移的情况下,不同间隙波纹管的屈曲载荷变化;在确定间隙的情况下,波纹管在不同拉压位移作用时的屈曲载荷变化。结果表明:波纹管在承受压缩位移的时候,随着压缩位移的减小其屈曲载荷逐渐增大;波纹管在承受拉伸位移的时候,随着拉伸位移的逐渐增大其屈曲载荷先增大后减小。波纹管在确定的外压及拉压位移的作用下,随着波纹管层间隙的逐渐增大,波纹管的屈曲载荷先增大后减小。

LNG槽车车载水喷雾装置抑制及灭火效果研究

设计并搭建了一套LNG车载水喷雾系统,用于模拟LNG操作箱内介质泄漏后的水雾抑制燃烧试验和LNG点燃后的灭火试验。通过对比喷头高度、水平间距,喷头出口方向、口径、位置等参数,研究水喷雾装置抑制燃烧及灭火的规律。试验表明当泄漏源位于LNG槽车操作箱内时,水喷雾装置的最佳选型方案为:水雾喷头Φ2.5 mm,水雾喷头距燃气喷头高度1100 mm,水雾喷头间距900 mm。水喷雾系统开启后,在600 s时趋于稳定,平均湿度达83.2%,能够有效降低LNG泄漏后的爆燃风险。该水喷雾装置也能有效控制火情,为后续应急处置工作争取时间。

FTA在液氨罐车泄漏事故分析中的应用

采用事故树分析法(FTA)对液氨罐车泄漏事故进行研究,对泄漏原因进行系统综合分析,依此绘制事故树。采用Fussell法求取液氨罐车泄漏事故的最小割集,通过布尔代数法,对最小割集进行逻辑运算,确定基本事件的重要度与因素权重。经分析,外界环境因素及人员因素是导致液氨罐车泄漏的主要因素,并据此给出预防液氨罐车泄漏事故发生的有效措施。

高温蒸汽管道焊接接头缺陷分析与安全评定

当管道内部含有超标缺陷且不易消除时,如何保证这些带病管道安全运行是工程界经常遇到的难题。文中以某高温蒸汽管道为例,通过有限元分析对含缺陷管道的强度进行计算,再根据GB/T 19624标准对超标缺陷进行安全评定,为后续管道的安全使用提供数据支撑。

核二级波纹管截止阀在瞬态热冲击作用下的数值模拟

为研究瞬态承压热冲击对核二级波纹管截止阀的结构强度和疲劳寿命的影响,基于流固耦合及热边界条件相关理论,通过Fluent和ANSYS有限元软件对核二级截止阀阀体进行热流固耦合分析,研究阀体监测点在不同时间点下温度场、热应力和疲劳寿命的变化,以及热冲击作用时间对疲劳寿命的灵敏度的影响。结果表明:瞬态承压热冲击对阀体的温度场、结构强度、疲劳寿命和敏感度影响巨大,必须消除这种影响,以此来保证核二级波纹管截止阀的高安全性和高可靠性。