核二级手动截止阀的抗震分析

2014-09-11 刘海鹏 海军驻四三一厂军事代表室

1、概述

  在核电站站站各操作系统中,承担责任、帮助核电站站厂基本上卫生功能键键或存在处理、解决重大事故功能键键的电动调节阀被成为核卫生级电动调节阀。利用欧洲国家核卫生法律规定,核卫生级电动调节阀在抗震等级等级划分下类应纳入抗震等级等级Ⅰ类,用于SL-2 大地震的发生荷重( 极限点卫生大地震的发生荷重) 来设计制作和实证。   在核级球阀抗震性开发的过程中 中,标准对日本地震的发生载重下球阀架构开发实现详细详尽的内应力了解一下和评价语,校核其压强轮廓的详尽性。寻常利用的依照标中的标图像匹配、条形图和相关经验公试实现推算的策略不要符合此标准,需求利用架构开发热学了解一下的策略,打个比方核级机 开发的中已大范围用途的较少元了解一下法( FEA) 。我们依照ASME Ⅲ NC 卷中含关了解一下法开发的的标准,利用较少元了解一下法对核二级考试手动操作时截止到阀实现日本地震的发生载重下的架构开发热学了解一下确定。

2、结构参数

  核级清理截至阀由阀体、阀体联系件、阀盖、阀杆配置文件、生物填料、传送杆及手轮等组合成( 图1) 。蝶阀进口量之间与超高压水管锡焊,蝶阀产品出口完成螺距接线头联系中游水管。在蝶阀年纪厚度较小,之间完成两端联系的水管完成撑起。

核级手动截止阀

1. 阀体2. 阀体联接件3. 阀杆部件4. 阀盖5. 传动齿轮杆6. 活性炭过滤器7. 手轮 图1 核级手工截至阀   球阀通常制定技术参数安全的会员等级核特殊,公称通径( mm) 10;制定心理压力( MPa) 18;制定气温( ℃) 350;通常的材料A182 F321;效率( kg) 2. 45;样貌尺寸图( mm) 140 × 60 × 200

3、载荷组合及评定准则

  深入分析里面注重的承载力重要涉及到压力差、重量打压承载力和地震灾害承载力。   (1) 压力差   压力降意义于阀体、阀体连入件和阀盖内单单从表上面。此外,在阀盖与阀杆螺母连到入的螺母上面沿阀杆心轴加入的压力降对阀杆形成的力力矩。   (2) 总重   阀内的材质和额外添加节构的质理等效到阀体、阀体联系件和阀扣上。   (3) 打压荷重   在阀体进口货端口给予确定参照,在阀体产品出口螺母面给予出口力矩。   (4) 地震灾害超载负荷   包含工作基点地震的发生灾害所造成的(OBE) 和安全可靠停堆地震的发生灾害所造成的(SSE) 。对待重新安装在通风管道上的蝶阀,SSE 减进程反馈谱的峰峰值减进程为4.5g,OBE 取SSE 的1 /2。按照其ASME 规则,应该对上述所说载重按方案载重和A、B、C、D 3级选择的载重确定载重整合后大力开展数据分析和评判( 表1) 。各选择的限止分离与健康、出错、危急及人身事故工况法相对应应。 表1 动载荷组合成

载荷组合

  面对稳定三级管道阀门,通过学术论文表NC-3521-1,各便用承载相匹配的的热应力评比会计准则如表2 图甲中。 表2 能力评判条例

应力评定准则

  依照论文资料D 篇表1A,阀体要素产品在设计的摄氏度下的许用应力应变值一般选择S = 121MPa。

4、模型建立

  为为了方便模形成立及定量分析应该,对核级人工机械终止阀机构完成了有效简略,仅恢复阀体、阀体拼接件和阀盖等大部分压力管道零机件,并简略去碰掉小倒角和内螺纹等几何图形显著特点( 图2) 。

阀门的几何模型

图2 调节阀的怎么样型号   阀内的物质和额外增加组成部分的质理主要包括等效高密度的模式额外增加到对照的结构件上,阀体、阀盖和阀体联系件相互之间主要包括設置接触到对的模式联系了 。绘图及阐述操作代用比较有限制的元阐述图片软件ANSYS 实行,比较有限制的元建模方法以10 顶点它四面体第一摸块设立,一般包括39 562 个第一摸块,69 070 个顶点( 图3) 。

阀门的有限元模型

图3 高压阀门的有限制的元模式化

5、应力分析及评定

  一方面对阀体展开模态阐述,估算公式得以阀体的基频为171Hz,不超33Hz,符合刚度和强度部件环境,可选取等效静力法展开抗震设防标准阐述。将自然灾害降速率想法谱中基线降速率的1. 5 倍看作当量降速率调用,估算公式需要一起了解多个目标的自然灾害动载荷。   在制定方案工程环境下,表明表1 中的制定方案载荷系数组合式做好初始化,进行静力阐述运算能够得到球阀的主刚度云图( 图4) 。在阀人体内壁茎部的刚度达成上限,上限主刚度为112.02MPa。

设计工况下阀门主应力云图

图4 设计工况法下管道阀门主承载力云图   会按照表2,要评审有第一次性贴膜内负载σm和有第一次性贴膜加有第一次性弯曲成内负载σL + σb,选择内负载非线形化的方式评审。在算出最终结果中主内负载很大化的连接点处沿阀体管壁方向盘修改内负载探讨路径分析。经非线形化加工后有内负载径向非线形化占比曲线拟合( 图5) 。应得的结构结构设计的概念的工程下主内负载很大化连接点处σm = 26.104MPa < S,σL + σb =62.95MPa < 1.5S,满足需要规范起来必须。在的结构结构设计的概念的心理气压高与运作心理气压和死亡事故心理气压,由表1 由此内见,的结构结构设计的概念的负载能能包络A 级、B 级及C 级运行负载。而由表2 由此内见,的结构结构设计的概念的负载的评审限制值却比A级、B 级及C 级运行负载更非常严格。从而,在的结构结构设计的概念的工程评审优秀的具体情况下就不需要再评审一切正常、发现异常和紧急情况工程。

设计工况应力线性化分布曲线

图5 设计方案工作状况应力比平滑化生长曲线拟合   适用与规划情况都的研究方式 ,必得到特大事故情况下D 级施用受力计算出来结杲,极大主能力为97.797MPa,主能力极大点位处σm = 23.116MPa

6、结语

  表明管理规范追求,使用3D有现元浅析应用对核中级自動截止期阀展开了各负荷下的组成部分运动学浅析,并都按照ASME Ⅲ NC 分卷相关法规展开评比,行得到,在其中包括地震灾害在里面的各方面承载意义下,高压阀门基本控制部件的组成部分难度就可以要确保水压疆界的详细性。