基于时程分析法的全焊接球阀抗震特性分析

发布时间：2021-09-05 00:26

　　为研究全焊接球阀的抗震特性,本文以地震动规范反应谱为基础,从PEER地震动数据库选取天然地震波作为课题抗震性能分析研究的载荷,应用时程分析法和瞬态动力学分析计算方法,对球阀安装结构的应力及其变化规律进行了分析计算,并将计算结果与反应谱法计算结果进行对比,结果按照JB-4732《钢制压力容器—分析设计标准》要求进行评价。结果表明:全焊接球阀满足抗震性能设计要求,所采用的工程结构抗震性能瞬态动力学分析研究方法能够应用于全焊接球阀管线系统抗震分析,为今后天然气管道设备及构件的抗震性能分析研究提供了一种可参考借鉴的手段。 

【文章来源】：流体机械. 2020,48(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

全焊接球阀内部结构示意

利用软件SolidWorks建立全焊接球阀的三维实体模型,并忽略对分析结果影响不大的结构及特征;同时,为使分析尽可能与实际使用工况一致,增加7倍管径长的管线(含袖管),管线与阀体焊接[6];球阀在结构、载荷、约束等具有完全面对称性,因此,只取球阀及管线的1/2来进行分析计算;采用Solid187实体单元类型与自由网格划分技术建立有限元模型,如图2所示,共计网格142 351个,节点72 490个,采用网格无关性检查,发现计算结果精度不随网格的数量增加而提高,因此网格划分合理。全焊接球阀管线系统工作介质压力为10.2 MPa,温度为20 ℃;阀盖、阀座、阀芯和阀杆等主要承压构件材料为A694-F65,管道材料为X80,材料物理属性见表1。

利用规范反应谱,从PEER(Pacific Earthquake Engineering Research Center)地震数据库得到名为258的天然地震动加速度数据,再通过单周期点调整法对地震波进行调整,最后得到满足工程应用的加速度数据[9],如图3所示,其中图3(b)为加速度时程曲线的局部放大。3.1.2 地震时程分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]长输管线球阀密封机理失效原因分析及对策[J]. 陶国庆,宋忠荣,刘建峰,章茂森,张绍华,胡军.  流体机械. 2019(09)
[2]打造我国5A级天然气产业链的若干思考[J]. 王震.  天然气技术与经济. 2018(06)
[3]风险评估技术在石化装置在用安全阀上的应用[J]. 马铁钢.  压力容器. 2018(09)
[4]全焊接式球阀管线系统的抗外载荷能力分析[J]. 刘怡,何庆中,陈玺,刘玉聪.  流体机械. 2018(05)
[5]液化天然气超低温球阀的密封技术研究综述[J]. 单思宇,赵庆轩,谭宏博,钱玉峰.  化工设备与管道. 2017(06)
[6]全焊接球阀结构设计及评定[J]. 沈伟光,张雄杰,孙丰位,柯一杭.  阀门. 2017(04)
[7]瑞利阻尼物理本质及参数对动力响应的影响[J]. 胡成宝,王云岗,凌道盛.  浙江大学学报(工学版). 2017(07)
[8]结构非线性动力分析中地震动记录的选择和调整方法研究[J]. 陈波.  国际地震动态. 2014(01)
[9]《石油和天然气工业管线输送系统用全焊接球阀》标准编制与分析[J]. 程红晖,张继伟,刘晓春,靳淑军,章茂森.  阀门. 2013(03)
[10]全焊接球阀的制造及检验技术概述[J]. 王栋,徐维普.  化工装备技术. 2013(02)

硕士论文
[1]有限元法在核级阀门强度分析中的应用研究[D]. 刘金梁.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：3384301