核级闸阀端部加载有限元应力分析

　　通过对核级闸阀端部加载试验过程的有限元分析，建立了阀门端部加载的分析路线，形成了ASME-QME-1-2002端部加载检定的分析方法，为阀门设计提供了有效的分析依据。

　　1、概述

　　根据ASME-QME-1-2002的相关要求，需要对核级阀门进行端部加载验证，目的是验证当阀门受到所有管端载荷及压力和自重在内的正常工作载荷作用时阀门的可操作性。

　　2、试验过程

　　端部加载试验装置由加载基础、千斤顶、加载支架及加载力臂组成(图1) 。阀门一端安装在加载支架上，另一端悬空与加载力臂连接，通过千斤顶在加载力臂上施加集中载荷给阀门施加端部力矩。端部的力矩加载平面为阀杆和管道中心线所在的平面，这一点符合ASME QME-1-2002 中的要求，力的方向为垂直向上，形成的力矩为逆时针方向。针对ASME QME-1规范中端部加载的力矩方向必须趋向于关闭阀盖孔的规定，通过理论分析和有限元分析作出简要的论证。

图1 阀门端部加载试验布置图

　　3、端部加载力矩计算

　　根据ASEM QME-1-2002 QVP-7370 的规定，初始运行压力Po值至少为各个阀门在100 ℉( 38℃) 时鉴定阀门装置的冷态工作压力额定值，初始端部加载力矩为

　　4、结语

　　通过有限元分析，验证了ASME QME-1中对于端部加载试验的规定，形成了核级闸阀端部加载的分析路线。得到的分析结果可以指导阀门的优化设计。