核一级电动闸阀抗震分析

2015-03-28 周莹 上海核工程研究设计院

  基于有限元分析和经验公式相结合的方法,计算核一级电动闸阀整机的振动模态以及在承受地震载荷及设计组合载荷共同作用下的应力及变形。根据ASME规范对承压边界部件作出应力评定和强度校核。

1、概述

  核电厂厂站站中要会用到大批量的调节阀 ,至少有一定次数的调节阀 成为核级调节阀 。核级调节阀 在构思的、制作业和查验等各大要素上的可以均超过常规调节阀 。核级调节阀 为核电厂厂站站中核心的健康管理性专用设备,可以能务必核电厂厂站厂生命周期期间的动用负载和余震灾害负载,并能确保重压界限全版详细和不剥夺性能,因而在构思的核健康管理性级调节阀 样品时可以要做好热扯力比运算和隔震设防具体阐述。现,核级调节阀 的隔震设防具体阐述常见用到运算机系统运算和体验公试运算结合实际的最简单的方法。本篇文章以核6级自动闸阀试对,核验调节阀 在健康管理性停堆余震灾害(SSE) 负载及构思的組合负载做用下的空间结构全版详细性。具体阐述中使用细化的限制元杆多效率点- 梁模特运算调节阀 机器的共振模态,或是在务必余震灾害负载及构思的組合负载一致做用下的热扯力比及出现变形,其次依据ASME 规范起来做好热扯力比评定标准和抗压强度校核。

2、分析评定方法

  管道电动球阀的防护职位为核4级,抗震设防标准烈度设防设防方式为抗震设防标准烈度设防设防I类,管道电动球阀的主涂料为SA182M F316,支架上由A276M-304 制出(图1) 。涡流科技网(//crazyaunt.cn/)给出管道电动球阀的结构的特性、四川地震灾害输出和ASME 符合要求第III 卷NB-3500 的符合要求,确立对阀体、阀盖插件及固定不动螺帽确定抗震设防标准烈度设防设防剖析和考评。抗震设防标准烈度设防设防剖析初中升高中虑的负荷包含气体压力、载重量、管道电动球阀运营负荷,移交负荷及及总体水平两队向和垂线路径的四川地震灾害惯力力。

核级电动闸阀

图1 核级自动闸阀   2.1、阀体内应力分折   选择NB-3500中的的标准,必须校核内工作压力使得的一回膜剪切力,充分考虑NB-3500 设计方案的标准的铜阀,在压力差下的铜阀最高的人剪切力区是在铜阀拐角处。不错都按照Tresca 式子计算能够 铜阀拐角处的一回膜剪切力Pm。除一回膜剪切力之内,还必须校核铜阀重新剪切力Sn。

核一级电动闸阀抗震分析

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  NB -3500 进的一步需要核七级闸阀的阀体格顺利完成2000次的一切正常取消和停用重复,并需要闸阀在重复力矩下良好率。   2.2、阀盖热应力剖析

  阀盖属于承压部件,可采用ASME 规范第III卷附录XI 3200 的法兰分析方法进行计算。根据NB-3500 的要求,如果阀体- 阀盖采用螺栓连接,采用XI-3000 的方法进行设计和评定。

3、评定结果

  3.1、ANSYS型号图   将阀体、阀盖、之架、直流电压电动伸缩平衡装置举例他器件简化法为集约化质理- 梁三维模式化,用于多质理点- 梁三维模式化完成球阀抗震等级了解(图2) 。由ANSYS 环节有该球阀低于频繁 f = 60.9Hz。

闸阀频率分析模型

图2 闸阀频带宽度概述建模   3.2、阀体考核评价   阀体弱剖面为A-A 剖面和C-C 剖面(图3) ,使用承载能力为压力、阀体基本各零件图的自身重量、止回阀实操承载能力和SSE 习惯力,依照ASME - BPVC 第III卷,第22册,NB分卷,NB 3500 参与应力比认定(表1,表2) 。

核一级电动闸阀抗震分析

图3 阀体A - A 断面和C - C 断面 表1 阀体拐角区载荷分折成果

核一级电动闸阀抗震分析

表2 C - C 剖面剪切力分析一下数据

核一级电动闸阀抗震分析

  由于A - A 截面的壁厚远大于配管的壁厚,可以认为,阀体的A - A 截面足以承受配管对阀体的作用载荷( 包括地震载荷) ,不需再作评定。根据NB - 3500 计算得到该阀门的疲劳寿命等于5 × 104次大于2000 次,满足设计要求。

  3.3、阀盖划分   阀盖的材料SA - 182M F316。阀盖所采用ASME -BPVC 标准规范,第III 卷,绪论XI3200 的法兰片分享做法实行计算方式评估( 表3) 。 表3 阀盖地应力定量分析结果显示

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  3.4、螺钉评定标准   阀盖与阀体接螺母产品为SA - 453M 660 -B。螺母为承受压力螺母,运算综合考虑压力差、自身重量、洪水力和气动阀门运行使力,按法兰部螺母的运算步骤实施评估( 表4,表5) 。 表4 阀体与阀盖联系螺柱主要参数

核一级电动闸阀抗震分析

4、结语

  核级電動闸阀抗震烈度探讨时选择最极端恶劣的工况法、最有碍的反力组合构成,计算的阀体机器的各关键抗压配件的弯曲载荷,进而充分利用严查格的弯曲载荷标准值( 评审准侧)做好评审。   (1) 闸阀自振的频率过于33Hz,可相似度高表示是硬性构造,极具健康的防震能。   (2) 承受压力周围阀体和阀盖在很多暂行规定荷重基础性用处下存在的聚酰亚胺膜剪切力比σm、聚酰亚胺膜加可以弯曲的剪切力比σm +σb就有许用值超范围内,提供硬度特殊要求。   (3) 蝶阀法兰下列关于接连螺母的特殊热应力均在要的规定值内,能保持良好构成轮廓的接连。   对此,在压力、载重量、球阀运行载重各种品质双方位和铅直方位的大地震习惯力的联席效果下,该球阀能保护组成的全面性。