低温低压安全阀的膜片密封结构设计与仿真优化

安全阀是一种在系统中起超压保护作用的安全泄放装置,在液氮、液氧、LNG储罐的低温低压工况下,安全阀的整定压力小于0.1 MPa,工作温度小于-100℃,需要对阀门进行特殊设计。首先,进行公称直径DN100、整定压力0.04 MPa、最大工作压力0.038 MPa的安全阀的整体结构设计、密封材料选择与力学计算,保证其具有良好的动作性能、密封性能、排放性能;然后,使用有限元仿真软件Abaqus对FEP膜片密封结构的启闭过程进行仿真模拟。选取FEP膜片厚度为0.25 mm,以膜片下压深度为变量,依据密封压力比的原则,分析了不同下压深度时的密封效果。得出下压深度过小,则密封有泄漏可能;下压深度过大,则膜片有折断破损可能的结论。在最大工作压力为0.38 MPa时,下压深度不应小于0.85 mm。并通过试验手段,验证了有限元仿真方法的合理性。