核级电动闸阀抗震应力分析

2014-08-07 李阳光 沈阳盛世高中压阀门有限公司

  阐述了应用有限元模型对核级电动闸阀在地震时的力学分析过程及应力评价结果。

1、概述

  跟随着的国家核电建设建设成长 的必须,核电建设建设操作系统分配的气动调节阀 的国内自主研发化率也在不断的的提升。在的气动调节阀 设定的过程中,针对性核级的气动调节阀 苛求的生产程度,应用软件测算机对的气动调节阀 开始十分有限元内弯曲应力定量浅析是其效果校核的具体方法之1。文章以核级电动伸缩闸阀特征浅析,定量浅析了在地震灾害所造成的程度下的气动调节阀 忍受内弯曲应力的程度。

2、校核原理

  依据RCC - M 和GB 50267 - 1997 等关于标准和实验室管理标准让,核级智能闸阀应安装抗震设防等级设防Ⅰ类的机械让采取抗震设防等级设防深入分析,并选择其次程度理论与实践( Tresca) 对调节阀 采取测力求算。调节阀 的压力管道轮廓最主要还有阀体和阀盖。立于O 级标准求算手段,阀体和阀盖可用为一名一体化化承受力压力生产的反力。这样,将闸阀的阀体和阀盖为一名一体化化建设起十分有限元建模 ,智能试验装置减化为质点采取反力合体,并释放高强螺栓接触反力。正空技巧网(//crazyaunt.cn/)考虑的到强震反力的非中心对称性,建模 取真正成分的三维空间建模 采取网格分( 图1) 。建模 用它四面体10 结点单无建设起,各有81 358 个结点、49 967 个单无。建模 反力还有设汁压力( P = 17. 2MPa,效用于阀体和阀盖的内腔上) 、对接反力和车重。的机械的抗震设防等级设防评估反力及负荷率组装见表1,阀体和阀盖的原材料的测力特性见表2。 表1 设施设备评审负载会计准则及载荷组合公式

设备评定载荷准则及工况组合

  注: 系数工作为第2 类工作所必须的严查重的功效。第2 类工作为日常和系统异常工作。在展开第2 类工作载重口碑时运行系数工作数值研究分析会更严苛,大地震发现在系数工作中是种最凶险的载重组成。 表2 伐门客体相关材料的机械化耐腐蚀性

阀门主体材料的机械性能

3、校核过程

3.1、基准工况

  以标准工程环境前提去模态定量介绍,以知道设计的整体经济形式干劲学特质。换算来说,电动调节阀 整体经济形式设计的基频( 弟一个阶) 为180. 78Hz,二名阶频点为247. 85Hz,电动调节阀 整体经济形式设计的弟一个阶和二名阶振型均表面为电动调节阀 整体经济形式的摆动旋转( 图2) 。因主设备的基频已超33Hz 必须来说是柔性体,故而电动调节阀 整体经济形式设计符合硬度规范要求。由此可见去限制元换算,选择电动调节阀 的Tresca 刚度分布区( 图3) 定量介绍,阀盖的整体经济以此塑料膜刚度加速度值≤55MPa,阀体的整体经济以此塑料膜刚度加速度值≤90MPa,以此塑料膜加弯折刚度承载力≤100MPa。

阀门整体的有限元网格模型

图1 止回阀产品的比较有限元网格模特 (a) 独一阶(b) 其次阶

阀门振型

图2 闸阀振型

3.2、第2 类工况

  可以依照第2 类工作状况必备条件( 要是用基点工作状况下的叁数校核更按照严格) 确定局限元确定,要根据铜阀的Tresca 热载荷布局( 图4) ,阀体有一次和多次热载荷极限的≤120MPa。

3.3、地震工况

  按泥石流工况法状况实现有限制元算出,依据管道阀门的Tresca 扯力数据分布( 图5) 研究分析,阀盖的综合性一些透气膜扯力极致值≤60MPa。阀体的综合性一些透气膜扯力极致值≤95MPa,一些透气膜加内弯扯力屈服强度≤105MPa,一些和2次扯力极致≤126MPa。

4、应力评价

  經過对核级電動闸阀的刚度数据分析( 表3) ,其难度具备核电厂机系统的需求。

基准工况下阀门的应力分布

(a) 阀盖( b) 阀体 图3 基准值工况法下伐门的承载力匀称

第2 类工况下阀体的应力分布

图4 第2 类工作下阀体的内应力分布图制作 表3 核级電動闸阀的载荷好评

核级电动闸阀的应力评价

地震工况下阀门的应力分布

(a) 阀盖( b) 阀体 图5 震灾工作内容下电动阀门的弯曲应力分布点

5、结语

  在校学生核全过程中,选适合的的反力女子组合及应当的校核定则是核级自动闸阀校核定确性的重要性。经过了非常严格的热应力校核,核级自动闸阀在地震来临操作下可确定健康设计安全性、靠普性及阻力界限完全性。