收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

单座调节阀阀杆断裂失效分析研究

廖煜辉  
【摘要】:调节阀的主要作用是调节介质的压力、流量、温度等,是生产操作中的最终控制元件,在工厂企业的自动控制中,调节阀起着十分重要的作用。单座调节阀作为最常见的控制阀,在石油化工、电力、纺织、冶金等行业均有大量的应用,会经常处于高温高压、易燃易爆、震动、潮湿、粉尘等恶劣环境之中,所以出现故障的频率会大大增加。单座调节阀阀杆断裂是常见故障之一,阀杆断裂使会调节阀瞬间失去调节能力,直接威胁装置系统安全平稳运行。所以,对单座调节阀阀杆断裂问题进行研究具有较高的经济价值和社会价值。本文以中国石化某石油化工企业再生塔的贫液出单座调节阀为研究对象,研究其在运行中发生阀杆变径处金属疲劳断裂失效的问题。本论文主要研究的内容如下:(1)基于单座调节阀阀杆的结构特征,结合金属疲劳失效的机理,金属疲劳失效的断口特征等,发现单座调节阀阀杆变径直角台阶处外形变化剧烈,会造成直角台阶处应力集中,从而导致运行中阀杆疲劳断裂失效。(2)结合中国石化某石油化工企业的再生塔贫液出单座调节阀阀杆失效案例,以该失效阀杆为研究对象。对断裂阀杆及断口进行宏观形貌分析、微观形貌分析、化学成分分析、硬度检测分析、金相组织分析、能谱分析等,发现阀杆断裂属于应力集中的疲劳断裂失效。(3)利用ANSYS软件中的流体仿真模块,对调节阀内部流场进行三维数值模拟分析,研究其压力场、速度场的变化规律。同时,运用流固耦合模块,对阀杆阀芯进行流固耦合振动分析。得出了调节阀在小阀位开度下,阀芯的节流处会发生空化造成阀芯阀杆剧烈振动,甚至共振的结论。(4)根据分析研究,给出了预防控制单座调节阀阀杆疲劳失效的方法。从规范调节阀使用,加强管理监督,做好调节阀选型,改进阀杆结构等方面来控制阀杆疲劳断裂的发生。特别是通过改进阀杆变径处过渡,能有效控制阀杆疲劳失效,给解决单座调节阀阀杆变径处疲劳失效问题提出了建设性的意见,也为生产应用提供了一定的参考。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;精小型气动单座调节阀[J];机电新产品导报;1994年12期
2 王渭;明友;陈凤官;郝伟沙;耿圣陶;;直通单座调节阀额定流量系数的估算[J];化工自动化及仪表;2017年09期
3 黄瑞;王晓峰;;直压式单座调节阀的设计[J];阀门;2010年06期
4 蔡志刚;;角型调节阀的合理使用[J];炼油化工自动化;1983年03期
5 明赐东;调节阀选型技术[J];化工自动化及仪表;1996年05期
6 乐定琪;直通单座调节阀的应用[J];化工自动化及仪表;1982年05期
7 李小华;自动控制系统中调节阀的设计[J];中氮肥;2002年01期
8 明赐东;调节阀选型技术[J];化工自动化及仪表;1996年06期
9 刘志强;张玉洋;艾二军;王晗;;气化炉天然气调节阀的改造及运用探析[J];现代制造技术与装备;2020年04期
10 刘永波;刘泽忠;孙雅婷;;调节阀的选型、维修与校验研究[J];化工管理;2018年05期
11 ;华林特种调节阀研制所[J];炼油化工自动化;1990年01期
12 王正西;;“调节阀口径计算规范”通过鉴定[J];炼油化工自动化;1991年03期
13 明赐东;;调节阀应用问答(二)[J];化工自动化及仪表;1986年02期
14 ;(三)调节阀的选择[J];玻璃与搪瓷;1976年S1期
15 孙文文;;气蚀工况下调节阀的计算选型[J];化工设计;2021年02期
16 张洪;;提高汽轮机主汽调节阀的焊接质量[J];今日制造与升级;2020年10期
17 程路;余文玺;;调节阀性能及故障智能诊断系统在检维修中的应用[J];新型工业化;2020年07期
18 陈波;何勇;姚凯学;张庆铭;钟强;;某型燃油调节阀的仿真与故障分析[J];液压气动与密封;2021年02期
19 彭龑;李淇阳;任爽;陈闰雪;;套筒调节阀内部空化流数值模拟与结构优化[J];机械工程师;2019年12期
20 彭健;何世权;;防空化调节阀特性分析与阀芯结构优化[J];液压与气动;2020年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 内山修;;调节阀故障诊断系统[A];第七届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2006年
2 刘红霞;;电站调节阀选择中闪蒸与汽蚀的判定[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
3 侯英哲;吴淏;王刚;;蒸汽管路系统调节阀振动特性机理研究[A];第十二届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2017年
4 相晓伟;徐克鹏;李宝清;;某型亚临界300MW汽轮机主汽调节阀组的技术改造[A];中国动力工程学会透平专业委员会2010年学术研讨会论文集[C];2010年
5 刘万岭;迟小光;;几种调节阀性能与应用浅议[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会资料集[C];2002年
6 吴淏;王刚;侯英哲;;船用三通调节阀振动特性试验研究[A];第十二届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2017年
7 张大镇;强天伟;黄翔;文力;;关于空调自动控制系统中调节阀选型的探讨[A];第一届中国(西安)采暖通风、制冷空调节能减排技术研讨会论文集[C];2009年
8 ;英国IMI集团与上海自仪股份组建合资公司发力核电调节阀市场[A];《电站信息》2013年第1期[C];2013年
9 周强;赵华;;进口直管段对锁定调节阀流量与压差特性的实验研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第二十届学术交流大会文集[C];2017年
10 李余德;司马爱平;周渝;李艳庆;刘玉庆;师李军;陆军;郭同林;李著英;;汽轮机低旁调节阀阀芯裂纹的成因分析[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
11 熊曼;张抗抗;朱豫才;鄢文刚;;基于块连接的调节阀粘滞辨识[A];2018中国自动化大会(CAC2018)论文集[C];2018年
12 李余德;司马爱平;周渝;李艳庆;刘玉庆;师李军;陆军;郭同林;李著英;;汽轮机低旁调节阀阀芯裂纹的成因分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
13 邹琳;吕文浩;黄凯;杨耀宗;;小开度工况下某调节阀空化特性数值模拟[A];第十届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2018年
14 徐登伟;赵双龙;孙磊;;LNG超低温调节阀设计研究[A];中国航天第三专业信息网第三十八届技术交流会暨第二届空天动力联合会议论文集——航天推进技术产业应用[C];2017年
15 雷仲贤;石承茀;;采用带“自适应控制的分段线性插值法”实现高炉料流调节阀的精确控制[A];工业自动化应用实践——全国(第五届)炼钢、连铸和轧钢自动化学术会议论文集[C];2002年
16 亢海洲;朱建新;方向荣;庄力健;袁文彬;;液化气体储罐调节阀泄放能力计算及改进[A];压力容器先进技术—第九届全国压力容器学术会议论文集[C];2017年
17 谢艳红;;自控系统中的重要环节—调节阀选择、安装中需注意的几个问题[A];全国冶金企业计控网络化研讨会论文集[C];2003年
18 曹琦;张道;王伟;;平衡阀工作原理水电比拟分析[A];2005年陕西省制冷学会学术年会论文集[C];2005年
19 吴志鹏;李慰萱;;高炉煤气环缝洗涤器液动调节阀喘振故障的分析与解决[A];全国冶金自动化信息网2015年会论文集[C];2015年
20 祝传卫;时维龙;米银重;;如何通过控制策略的改进减小给水泵最小流量调节阀冲刷[A];全国火电300MWe级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 曹芳;大流量煤气压力调节阀流固耦合机理及动态特性研究[D];山东大学;2012年
2 王戈;基于双通道调节阀的SG水位控制研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
3 贺杰;液压调节阀空化流场特性研究[D];中国矿业大学;2019年
4 黄爱芹;基于数据驱动的调节阀故障诊断方法研究[D];山东大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 廖煜辉;单座调节阀阀杆断裂失效分析研究[D];华南理工大学;2020年
2 徐家磊;调节阀关键部件受载特性研究[D];哈尔滨工程大学;2014年
3 王铭升;介质流向对调节阀不平衡力及流速的影响[D];宁夏大学;2014年
4 陈晨;集成式低能耗调节阀的研究[D];山东大学;2020年
5 刘佳欢;某型氢氧发动机氢、氧调节阀工作特性数值仿真研究[D];中国航天科技集团公司第一研究院;2017年
6 朱宏耀;水量连续调节阀动态性能试验与智能调控方法[D];大连理工大学;2017年
7 张婧芳;黑水调节阀流量及流场特性仿真研究[D];兰州理工大学;2016年
8 李永恒;黑水调节阀失效形式分析与结构优化[D];宁夏大学;2015年
9 李放;除尘系统用锥形调节阀节流性能的研究[D];天津大学;2014年
10 沈阳;节流管式调节阀动态特性研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
11 刘文国;汽轮机调节阀的数值计算分析[D];山东大学;2012年
12 郭中原;调节阀热变形及振动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2014年
13 虞戈;高温闪蒸工况角式调节阀的研究[D];兰州理工大学;2016年
14 胡康;20K低温调节阀热分析及流场特性研究[D];华中科技大学;2014年
15 刘浩;调节阀机理模型的建模与参数辨识[D];杭州电子科技大学;2016年
16 张晓康;多级笼式调节阀空化流场及声学特性研究[D];兰州理工大学;2020年
17 于海波;超超临界机组新型储水罐水位调节阀研究[D];哈尔滨工程大学;2016年
18 纪繁祥;新型调节阀的流量特性与可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2017年
19 周强;锁定调节阀的实验研究及其在小区热水管网中的应用[D];哈尔滨工业大学;2017年
20 高德明;城市污水排污调节阀调节性能研究[D];兰州理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 黄湘源;ST黄河科调节阀不灵了[N];中华工商时报;2001年
2 本报记者 姜璐;让“中国智造”在宁夏变为现实[N];宁夏日报;2018年
3 黄湘源;利润调节阀何其多[N];国际金融报;2001年
4 李军张唯 实习生 牟瑾;银星能源实现智能型调节阀产业化生产[N];宁夏日报;2008年
5 记者  阎文华;吴仪创模块化智能型调节阀[N];宁夏日报;2006年
6 本报记者 欧阳优;让流通成为稳物价的“调节阀”[N];经济日报;2011年
7 本报记者 张敏懿;银星能源 调节阀产业化项目竣工投产[N];证券日报;2008年
8 邱亮;WSVX型调节阀提供高安全性的介质调节[N];中国纺织报;2007年
9 远山;违章关闭游阀 泄漏油气自燃[N];中华合作时报;2006年
10 证券时报记者 范彪;自仪股份与英国公司 开发核电调节阀技术[N];证券时报;2010年
11 本报记者 唐逸;中国科学院上海生命科学研究院 刘勇发现胖瘦“调节阀”[N];北京科技报;2010年
12 记者 苏峰;中创调节阀打破洋品牌垄断[N];宁夏日报;2016年
13 记者 黄敏清 通讯员 钟晓优;广州石化定期为调节阀“体检”[N];中国石化报;2010年
14 湖北 公务员 木须虫;故宫门票新政难成分流“调节阀”[N];长江日报;2014年
15 ;水钢转炉除尘系统环缝调节阀试制成功[N];世界金属导报;2011年
16 原卫生部政策与管理研究专家委员会委员 周寿祺 本报记者 刘卉 整理;握好医保支付“调节阀”[N];医药经济报;2013年
17 记者 冉瑞成 通讯员 黄朝军;党建促创建 创造促创优[N];经济日报;2012年
18 夏仕美;精打细算过紧日子[N];中国石化报;2014年
19 记者 赵青明;三季度政府发放上百条补助 已成上市公司业绩调节阀[N];财会信报;2016年
20 高欣 孙英威;黑龙江成国家粮食安全“调节阀”[N];商务时报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978