基于ABAQUS的高压球阀球体有限元分析

2013-11-18 刘洋 江汉石油钻头股份有限公司

  在球阀的设计制造中,为尽可能地保证产品质量和缩短产品制造周期、延长产品使用寿命,在对球体的受力情况进行理论分析的基础上,对3种工况下球体的受力情况进行了有限元模拟,并对球体整体应力、最大变形处与最薄弱环节做了评价,找出整个球体的应力大小及载荷分布情况,得出此类球阀能够满足强度要求的结论。

  傳統的闸阀在应用全过程中,经常根据球体与阀球的协助粗差而引致咬到、卡塞或刮破等话题。为了能让优化哪些不到位,当下在西气东输管道网装修设定新项目中应用了大规格、耐超高压、耐金属腐蚀的高稳定牢靠性以及安全防护性闸阀。而在各种闸阀的装修设定加工制做中,为尽也许 地担保物料效果、不断增加物料的应用寿命短,诗人运用较少元量值模仿的的方法,对3种工作状况下球体的支承具体情况采取了硬度进行分析,并对大体刚度、很大扭曲处、最弱部门有了品价,这对及时查重物料隐性的话题,优化物料的稳定牢靠性以及安全防护性和安全防护性,缩减物料的加工制做相应费用及车间的装修设定和应用都具有命令真正意义。

1、球体力学分析模型

  球体格局为对应的溥壁格局,是大部分三通闸阀中体积大概和品质大、经受最大阻力的组件,其格局与装修材料品质马上影响到外部承载力区域和设备的安全管理性,当三通闸阀做工作时,球体在启用和倒闭整个过程中,水管内的气味早已流入中腔外部,但是对其采取刚度定性介绍着实一定。此前,选取的3种负荷率下球体的支座反力情形采取定性介绍,图1为某大形三通闸阀的格局图。   (1)流道内有有心理负担10MPa,中腔无有心理负担主要是因为蝶阀暂时无法已经打响,涌入线路内的废气立即目的在阀球撑起圈上,挤压阀球紧压球体造成预密封目的,线路内的废气将未能确认缝缝来到中腔实物。从而在数据分析时,球体上中下游端在流道内物料有心理负担(10MPa)的目的下,使阀球支承圈和阀球我们一起压向球体。

某型号大口径球阀装配图

图1 某规格大口径规格的蝶阀装插图   (2)流道内负压10MPa,中腔内负压13.3MPa在某的水平下,管材内的有机废气气体进中腔,此时球体将受二者载重的的反应:一号种是在上在下游端流道内媒介负压(10MPa)的的反应,使阀球支承圈和阀球分着压向球体;第二点种是在在下游端中腔内媒介负压(13.3MPa)的的反应,使阀球支承圈和阀球分着压向球体。   (3)流道内无压,中腔内压13.3MPa(校正载荷)的时候腔压为13.3MPa、两端流道无压时,这段时间球体的上上中游端和上中游端也被中腔内媒介压(13.3MPa)的的功效,使高压闸阀支承圈和高压闸阀共同压向球体。

结论

  (1)阀体十分有限元介绍最终结果揭示,即使在10MPa的做工作负压下或者是在阀体无袖背心管时13.3MPa的试验装置负压下,阀体都可以十分的程度担保安全的。极限剪切力值在阀体和袖管衔接处,阀体的极限位移保证在0.75mm一些。   (2)从对球体在3种有所差异负担承载力使用下的分析一下报告应该测得:在3种有所差异作业下,球体所受到到的能力值发展不很多,都身处100MPa下面;3种情况报告下球体的位移量都身处是一个太小的范围内,对三通球阀的密封危害是不会很多。往往,在上述所说3种有所差异现实作业下,球体作业运行状态都非常稳定。