【摘要】：2011年3月日本福島核事故后,為提高我國(guó)在運(yùn)和在建核電機(jī)組安全技術(shù)水平以及應(yīng)對(duì)極端自然災(zāi)害能力,國(guó)家能源局組織開展了超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故安全技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。嚴(yán)重事故泄放閥是本項(xiàng)目中的重要設(shè)備之一。本課題要求閥門在650℃時(shí),能實(shí)現(xiàn)無(wú)任何外漏。其中,閥門閥蓋密封是設(shè)計(jì)關(guān)鍵。因此,開展超高溫閥閥蓋密封結(jié)構(gòu)的研究具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要對(duì)閥門自緊密封閥蓋在650℃超高溫及溫度、壓力循環(huán)工況下密封性能進(jìn)行研究。對(duì)目前自緊密封結(jié)構(gòu)中密封墊結(jié)構(gòu)和螺栓預(yù)緊方式進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。本文以彈塑性力學(xué)經(jīng)典理論為基礎(chǔ),對(duì)新的閥蓋結(jié)構(gòu)密封墊片在設(shè)計(jì)壓力工況下密封所需的力進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)壓力和墊片密封力對(duì)支撐環(huán)、四開環(huán)零件的彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力進(jìn)行校核,得到支撐環(huán)、四開環(huán)的應(yīng)力均小于材料在設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力值。根據(jù)密封墊片所需的密封力,計(jì)算得到預(yù)緊螺栓最小直徑為11.9mm,設(shè)計(jì)選取8個(gè)M16螺栓。運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)自緊密封閥蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行多種工況應(yīng)力、溫度場(chǎng)和熱變形模擬仿真分析。模擬得到閥體、閥蓋在1.5倍設(shè)計(jì)壓力、管道載荷以及三個(gè)方向4g地震載荷共同作用下應(yīng)力強(qiáng)度均小于材料的許用應(yīng)力強(qiáng)度。通過(guò)對(duì)閥體、閥蓋、四開環(huán)在360℃下沿壁厚方向熱應(yīng)力分析,得到各零件總體熱應(yīng)力值均小于1倍許用應(yīng)力強(qiáng)度。通過(guò)對(duì)事故工況的模擬,獲得在650℃下,閥體與四開環(huán)徑向、軸向的絕對(duì)變形值分別為0.892mm、1.381mm,閥蓋與閥體之間絕對(duì)熱變形為0.72mm。對(duì)新閥蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行三次溫度、壓力循環(huán)試驗(yàn),試驗(yàn)過(guò)程中,在360℃、17.5MPa,650℃、1.9MPa,以及試驗(yàn)后常溫17.5MPa泄漏量為零。試驗(yàn)后零件拆解,未發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵零件拉傷和擦傷痕跡。通過(guò)最終的模擬試驗(yàn),新的閥蓋結(jié)構(gòu)密封性能優(yōu)異,可以滿足核電站嚴(yán)重事故泄放閥事故工況密封性能要求。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM623

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁國(guó)勇;;排液閥蓋的工藝分析與數(shù)控加工[J];煤礦機(jī)械;2013年09期

2 安鴻;田宇;;120閥鋁合金閥蓋運(yùn)用故障分析[J];鐵道機(jī)車車輛;2013年06期

3 陳國(guó)華;陳靈杰;;新氫壓縮機(jī)排氣閥蓋斷裂失效分析[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));2011年10期

4 陳兆林;;可轉(zhuǎn)割槽刀[J];機(jī)械制造;1983年06期

5 戴均輝;二片式黃銅球閥閥體、閥蓋聯(lián)接的金屬密封探討[J];通用機(jī)械;2003年12期

6 徐乃明;;石化用高壓閥門閥體和閥蓋連接形式的研究[J];閥門;2007年04期

7 陳泉;;高壓主汽閥閥蓋泄漏原因分析及處理[J];閥門;2014年03期

8 ;中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公告(2011年第7號(hào))[J];中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2011年07期

9 陸文斌;;蒙乃爾K500合金閥蓋斷裂分析[J];熱處理;2011年06期

10 沈小燕;崔廷;林杰;孫杰;李東升;;膜式燃?xì)獗黹y蓋密封性檢測(cè)研究[J];機(jī)床與液壓;2014年10期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 吳敬普;核電站超高溫閥閥蓋密封應(yīng)用研究[D];蘇州大學(xué);2016年

2 陳靈杰;復(fù)雜機(jī)制下新氫機(jī)氣閥蓋斷裂機(jī)理及裂紋擴(kuò)展研究[D];華南理工大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：2641225