核级手动偏心球阀抗震分析.pdf

研 与 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 9 - 9 4 9 2 ． 2 0 1 4 ． 1 1 ． 0 0 9 核级手动偏心球阀抗震分析 沈佳辉 ，林锋 ，何琰 ，刘 龙。 1 ． 中国船舶工业集团公司 第七。八研究所，上海 2 0 0 0 1 1 ；2 ． 浙江三方控制阀股份有限公司，浙江富阳 3 1 1 4 0 0 ； 3 ． 上海海事大学物流工程学院， 上海 2 0 1 3 0 6 摘要 利用A N S Y S 软件建立了手动偏心球阀的三维有限元模型， 进行抗震分析， 不仅进行了静力分析，还选取常见的典型地震波 进行谱分析和时程分析。通过计算比 较 ， 发现三种方法应力计算结果接近； 在计算效率上，静力分析优于谱分析和时程分析。 关键词球阀；抗震；有限元 中图分类号 T P 3 9 1 ．7 7 文献标 识码 A 文章编号 1 0 0 99 4 9 2 2 0 1 41 1 0 0 3 3 0 4 S e i s mi c An a l y s i s 0 f M a n u a l Ec c e n t r i c Ba l l Va l v e S HE N J i a h u i ，UN F e n g 2 ，HE Ya n z ，UU L o n g 3 1 ． Ma rin e De s i g nRe s e a r c h I n s t i t u t e o f Ch i n a，S h a n g h a i 2 0 0 01 1 ，C h i n a ；2 ． Z h e J i a n g S a n f a n g C o n t r o l Va l v e Co ． ． L t d ． ， F u y a n g 3 1 1 4 0 0， Ch i n a；3 ． L o g i s t i c s En g i n e e rin g C o l l e g e，S h a n g h a i Ma rit i me Un i v e r s i t y， S h a n g h a i 2 01 3 0 6 ， C h i n a Ab s t r a c t I n t h i s s t u d y．t he t h r e e - d i me n s i o n a l fi n i t e e l e me nt mo de l o f ma n u al e c c e n t ric b a l l v a h ，e i s b u i l t u s i n g ANS YS s o f t wa r e ． Th e n t h e s e i s mi c a n aly s i s i s c a r r i e d o u t ． No t o n l y t he s t a t i c a n aly s i s i s c a r r i e d o u t ，b u t a l s o t h e s p e c t r um a n a l y s i s a n d t i me - hi s t o r y an a l y s i s a r e c a r r i e d o u t t h r o u g h s e l e c t i n g c o mmo n t y p i c al e a r thq u a k e wa v e ． Th r o u g h c o mp a ris o n， we fin d t h e t h r e e r e s u l t s a r e c l o s e ， b u t t h e s t a t i c me t h o d i s c o n s e r v a t i v e ． Ac c o r d i n g t o t h e a c t u al r e q ui r e me n t s ， t he c alc u l a t i o n r e s u l t s a r e c l o s e a mo ng t h r e e me t h o ds ． I n t he c o mp u t a t i o n e f fi c i e n c y．t h e s t a t i c ana l y s i s i s b e t t e r t h a n t h e s p e c t r um a n aly s i s a n d t i me -h i s t o ry a n a l y s i s ． Ke y wor d s b a l l v alv e；ant i s e i s mi c；F EM 0 前言 球 阀不仅结 构简单 、密封性能好 ，而且在一 定的公称通经范围 内体积较小 、重量轻 、材料耗 用少 、安装 尺 寸小 ，并 且驱 动力 矩小 ，操作 简 便，易实现快速启闭D - 2] 。随着球阀的技术进步 ， 特别 是在石油天然气管线上 、炼油裂解装置上 以 及核工业上将有更广泛的应用 。这就对球 阀的设 计和制造提出了更高的要求 。特别对于手动球 阀，要包括地震载荷的所有工况下 ，满足应力要 求。因此手动球阀必须进行抗震分析。 抗震分析主要研究 阀门在设计工况下 的应力 和变形的情况。贾臻、王会等人p 】采用三维有限元 分析软件对核二级 电动球 阀进行 了在设计 工况下 的应力分 析和抗震 校核分析 。王伟 利 用 A N S Y S 有限元程序对安全二级气动球阀进行力学分析。 蔡坤、乐修辉等 1介绍了核二级阀门考虑地震载荷 的应力分析评定方法 。周文霞 、张继革等[6 1 基于 A N S Y S 有限元分析软件 ，采用等效静力法对调节 阀的抗震性能进行分析 。 对于结构 比较复杂 的设备 ，一般采用质点 模型，但误差较大。并且对于大多数的阀门只 是进行了静力计算 ，而根据标准规定 ，还可以 进行谱分析和时程分析 。因此 ，本文采用手动 球阀的三维实体模型进行抗震有限元静力分析 和动力分析。 本文 以某型号核级手动偏心球 阀为例 ，首先 介绍了阀门抗震分析一般方法 ，其次利用A N S Y S 软件进行了阀门整体三维结构模型的自振频率计 算 ，然后进行静力分析 ，最后选取常见 的地震波 进行谱分析和时程分析。 收稿 日期 2 0 1 40 51 8 圈 ]冒