核級(jí)閘閥端部加載有限元應(yīng)力分析
通過(guò)對(duì)核級(jí)閘閥端部加載試驗(yàn)過(guò)程的有限元分析,建立了閥門端部加載的分析路線,形成了ASME-QME-1-2002端部加載檢定的分析方法,為閥門設(shè)計(jì)提供了有效的分析依據(jù)。
1、概述
根據(jù)ASME-QME-1-2002的相關(guān)要求,需要對(duì)核級(jí)閥門進(jìn)行端部加載驗(yàn)證,目的是驗(yàn)證當(dāng)閥門受到所有管端載荷及壓力和自重在內(nèi)的正常工作載荷作用時(shí)閥門的可操作性。
2、試驗(yàn)過(guò)程
端部加載試驗(yàn)裝置由加載基礎(chǔ)、千斤頂、加載支架及加載力臂組成(圖1) 。閥門一端安裝在加載支架上,另一端懸空與加載力臂連接,通過(guò)千斤頂在加載力臂上施加集中載荷給閥門施加端部力矩。端部的力矩加載平面為閥桿和管道中心線所在的平面,這一點(diǎn)符合ASME QME-1-2002 中的要求,力的方向?yàn)榇怪毕蛏,形成的力矩為逆時(shí)針?lè)较颉a槍?duì)ASME QME-1規(guī)范中端部加載的力矩方向必須趨向于關(guān)閉閥蓋孔的規(guī)定,通過(guò)理論分析和有限元分析作出簡(jiǎn)要的論證。
圖1 閥門端部加載試驗(yàn)布置圖
3、端部加載力矩計(jì)算
根據(jù)ASEM QME-1-2002 QVP-7370 的規(guī)定,初始運(yùn)行壓力Po值至少為各個(gè)閥門在100 ℉( 38℃) 時(shí)鑒定閥門裝置的冷態(tài)工作壓力額定值,初始端部加載力矩為
4、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)有限元分析,驗(yàn)證了ASME QME-1中對(duì)于端部加載試驗(yàn)的規(guī)定,形成了核級(jí)閘閥端部加載的分析路線。得到的分析結(jié)果可以指導(dǎo)閥門的優(yōu)化設(shè)計(jì)。