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阀门一次应力分析和应力计算

发布时间:2019-06-03点击量:

1、主要参数:
安全等级二级
材料06Cr18Ni11Ti
许用应力120.6MPa
公称压力6.3MPa
公称通径10mm
设计压力5.8MPa
设计温度100℃
使用寿命30a(承压件)
2、分析:
根据NB/T 20010.10-2010及RCC-M 的相关规定,为保证阀体在工作条件下的安全性、可靠性及压力边界的完整性,按NB/T 20010.10- 2010 中O 级及A 级准则进行评价。真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为阀体载荷主要包括设计内压和管道反作用力。
3、应力计算:
阀门所承受的主要载荷包括设计压力、自重和管道反作用力。模型(图1) 中的载荷包括设计压力(P= 5.8MPa)、管道反作用力和自重。
根据承压边界一次应力的分类原则,由应力云图显示的应力分布结果,并结合应力线性化曲线图(图4 和图5) 对阀体进行评价。
阀体有两个位置需要评价(表1) 。第一个位置为阀体中法兰底端的阀颈处,是一个整体结构不连续区,此处的一次薄膜应力强度不超过32MPa,一次薄膜加弯曲应力强度不超过49MPa,一次加二次应力强度不超过90MPa。第二个位置为阀体右端斜通径处,此处的一次薄膜应力强度不超过30MPa,一次薄膜加弯曲应力强度不超过52MPa,一次加二次应力强度不超过91MPa。
经分析和试验结果证明,用压力面积法求解一次应力存在较大误差。现在通过有限元应力线性化的方法,求解一次应力,是国际上通用的可靠度较高的方法。有限元应力线性化的方法在阀门设计中有广泛的用途。