大口径球阀的阀体设计和三维数值模拟

采用6种方法对大口径球阀阀体的壁厚进行对比设计,进而求出最佳壁厚值,运用有限元软件ANSYS,考虑各种载荷的影响,对阀体进行三维数值模拟。结果表明,无论是在强度还是在刚度上,都符合设计要求。

长输天然气管道大口径球阀内漏故障分析与检测方法探讨

大口径球阀一般设置在高压长输天然气管道的站场和截断阀室,其发挥的主要作用在于对干线的气源进行截断,并对工艺流程进行改变,但由于某种原因,球阀内漏的故障经常会出现。大口径球阀出现的内漏故障致使长输天然气管道在产生应用过程中存在安全方面的风险,并且还增加了施工的成本,不利于企业的生产和发展。

大口径球阀内部流场的数值模拟与研究

在FLUENT环境下完成了大口径球阀内部流场的三维可视化数值模拟与研究，通过变工况获取相关计算结果，对大口径球阀两种典型形式（即全舱口球阀和特性化球阀）内部流场的涡流和压力分布情况、阀门前后压力降、阀门压头损失系数、阀门流量系数、阀门气穴指数等几个较为重要的阀门特性参数进行了比较与分析。最终以图表的形式对这些参数与阀门开度以及与雷诺数之间的变化规律做了说明并给出了相关结论，供工程实际应用作参考。

基于CFD的大口径球阀流场的数值计算与分析

首先介绍了计算流体力学和数值模拟的相关理论,然后采用基于CFD三维流场分析的Fluent软件,结合实际工况,对不同开度下高压大口径球阀内部流场进行数值仿真与可视化研究,并得出了如下结论:球阀开度为20°时,球阀内部己形成了漩涡流动,回流区域控制了阀内和阀芯后的整个流场,但阀内部有较小的涡流产生;球阀开度大于80°时,整个流动区域漩涡流动近乎全部消失;在相同压差下,随着阀芯开度的增大,涡流尺寸都有明显降低的趋势;在球阀内部的流场中,由于过流面积的骤然减小,流体以很高的速度在球阀上部流过,尤其在直角处会产生很大的压降,从而产生较大的局部冲击力,对其接触的表面具有腐蚀作用。

水电站大口径进水球阀流动特性的数值模拟研究

采用FLUENT的动网格和网格自适应技术对水电站大口径进水球阀关闭过程进行非定常数值模拟,并与不同关闭角度下的定常稳态计算结果进行对比,提出如下结论:(1)相同关闭角度下,关闭过程中的局部损失系数高于稳态过程中的局部损失系数,且局部阻力系数拐点均发生在关闭角度为40毅至50毅之间;(2)分析非定常关闭过程计算中不同关闭角度下的总压、速度云图及流线分布,发现当关闭角度大于50毅时,阀瓣与壁面的微小缝隙中逐渐形成一股高速射流,球阀主流道的高速区逐渐断裂,球冠附近的流速梯度大且压力梯度非常明显,XY平面阀体后端的漩涡运动开始加强逐渐形成回流区,介质过球阀时的压力损失明显增加;(3)分析非定常关闭过程计算中各监测点速度随关闭角度的变化情况,发现随着关闭角度的增加,从阀门进口左下方到阀门出口右上方逐渐形成高速流,所以监测点8的速度最大,而当关闭角度增加到大于50毅时,由于高速区的断裂,监测点3的速度最大。结论(2)和(3)的内特性分析均揭示了阀体内部高速区的断裂与其外特性的联系。

新型双向硬密封大口径旋球阀性能实验分析

为提高新型双向硬密封大口径旋球阀的密封性能,采用双层辉光离子渗金属技术使其球密封面硬化,并对其球密封面的抗擦伤性能和静压寿命进行实验。研究结果表明:硬化后的新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面的硬度较高,测量各点的硬度均在42以上,其中,硬度为56的硬化厚度达到0.2 mm,硬度为51的硬化厚度达到0.3 mm,硬度为46的硬化厚度达到0.6 mm;该技术能够同时有效确保其球密封面的硬度和硬化层厚度,能够使其球密封面的抗擦伤性能和静压寿命得到有效提高。

基于ANSYS的大口径金属硬密封球阀泄漏分析

为研究大口径金属硬密封球阀的密封面性能,建立了球阀的主密封结构有限元模型,分析其在常温高压、高温高压下的应力变化及间隙变化。以阀芯弹性模量、阀芯半径、密封面轴向投影为优化变量,最终得到各参数对泄漏的影响。结果表明:在一定范围内,增大阀芯半径以及减小密封面轴向宽度,能减少泄漏,为大口径球阀的设计提供了参考。

长输天然气管道大口径球阀内漏故障及检测方法分析

大口径球阀是长输天然气管线的重要组成构件,一般是设置在截断阀室和站场内,主要的作用就是于截断干线气源和改变工艺流程。但对球阀设备本身来说较容易出现一定的问题,再加上生产建设及天然气的纯度和行管的调试疏忽等,极易产生阀门内漏,给长输管线的安全性造成极大的隐患。本文主要是对长输天然气管道的大口径球阀内漏故障进行分析和总结,对其检测方法进行一定的总结和优化,旨在对内漏原因快速做出判断和分析,及时对问题进行解决,减少安全隐患和资源浪费。

API6A大口径球阀在海上油气田的应用现状和发展趋势

随着我国能源形势的不断紧张和环境问题的突出,各种高难度天然气大气田开发越来越大多。对于高温高压气田的开发工艺管道上安装的阀门要求提出高的要求,其中大口径API 6A的球阀开始在工艺管线上出现,大口径API 6A的球阀在工艺管道中使用的意义就显现出来。在中国南海某海上气田开发中首次应用的大口径超级双相钢API6A关断阀,对于以后的海上油气田开发中管线管道的设计和制造有一定的借鉴和指导意义。

大口径全焊接热力球阀设计与有限元分析

大口径全焊接热力球阀具有空间结构紧凑、关断速度快、使用寿命长等优点,广泛应用于长输管线油气输送系统中。以研制的新型大口径全焊接热力球阀为研究对象,采用有限元软件对全焊接热力球阀在受拉、受压和承受弯矩3种状态下的强度和刚度进行了有限元分析,得到了全焊接热力球阀及各部件von Mises应力和变形分布。结果表明:3种状态下球阀最大von Mises应力均没有超过材料的屈服极限,最大变形量较小,全焊接热力球阀结构安全,符合设计要求。

大口径金属硬密封球阀泄漏分析及解决方案

为提高大口径金属硬密封球阀的密封性,以金属密封副为研究对象,建立了有限元模型以进行泄漏分析并提出解决方案。根据对原始设计的计算结果系统地阐述了密封副产生宏观泄漏的原因,并针对性地以阀芯弹性模量、阀芯半径、阀座静压加载面积及阀座有无沟槽结构为优化变量,利用ANSYS网格坐标提取功能处理得到密封面开口截面形状,并结合CFD模拟和理论计算方法估算其泄漏流量,最终得到各参数对宏观泄漏的影响趋势及解决方案。分析结果表明,有限元接触分析可为球阀硬密封问题提供针对性解决方向,为大口径金属硬密封球阀设计提供了新方法。

埋弧焊在油气长输管线大口径高压球阀上的应用

介绍了油气长输管线大口径高压球阀制造中采用埋弧焊工艺的相关焊接工艺和参数。