1、概述

　　在閥門(mén)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及閥門(mén)承壓件的設(shè)計(jì)中,目前尚無(wú)閥門(mén)承壓件的最小壁厚計(jì)算公式,在計(jì)算時(shí)一般都暫用壓力容器壁厚計(jì)算公式來(lái)代用。但是,經(jīng)計(jì)算得出的數(shù)值比實(shí)際選用的要小得多,也就是說(shuō),用壓力容器壁厚計(jì)算公式來(lái)計(jì)算閥門(mén)承壓件的最小壁厚是不適宜的。科學(xué)的確定閥門(mén)承壓件最小壁厚方法和合理的選用計(jì)算公式,使閥門(mén)承壓件最小壁厚符合我國(guó)閥門(mén)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)、制造和使用水平是十分必要的。

2、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

　　閥門(mén)是壓力管道重要附件。由于其功能的特殊性,受力的復(fù)雜性,所以其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則也有著特殊性。經(jīng)研究證明,其設(shè)計(jì)過(guò)程是基于亞比例失效準(zhǔn)則。亞比例失效是認(rèn)為承壓件只有完全處于亞比例狀態(tài)時(shí)才是安全的,一旦承壓件某一點(diǎn)設(shè)計(jì)的最大應(yīng)力使承壓件產(chǎn)生變形超出亞比例范圍,就認(rèn)為這個(gè)承壓件已失效。亞比例狀態(tài)是承壓件因受力產(chǎn)生比例變形,其變形量達(dá)到最大比例變形量的一半時(shí)的變形狀態(tài)。

　　閥門(mén)在工作中受到介質(zhì)壓力作用同時(shí)還受到密封副之間擠壓力的作用,在這些作用力作用下,閥門(mén)閥座和閥瓣等承壓件因受力而變形,當(dāng)其變形量超出亞比例變形范圍時(shí)閥門(mén)密封副因過(guò)大變形而產(chǎn)生泄漏,于是閥門(mén)失效。此時(shí),亞比例極限是當(dāng)試棒受拉產(chǎn)生最大比例變形的一半變形量時(shí)的抗拉強(qiáng)度,即σy = 0.5σP (圖1) 。材料比例極限、彈性極限和屈服極限相差不大, 可近似地取σP≈σe≈σs , 安全系數(shù)n取2, 于是閥門(mén)承壓件不能發(fā)生失效的許用應(yīng)力[σ]為

　　式中σs ———屈服極限,MPa
　　　　σe ———彈性極限,MPa
　　　　σP ———比例極限,MPa
　　　　σy ———亞比例極限,MPa
　　　　σb ———強(qiáng)度極限
　　　　n———安全系數(shù)

7、結(jié)語(yǔ)

　　經(jīng)閥門(mén)承壓件最小壁厚計(jì)算公式設(shè)計(jì)計(jì)算的閥門(mén), 到目前為止尚未出現(xiàn)因壁厚而失效的質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)計(jì)算數(shù)值與GB /T 12224標(biāo)準(zhǔn)中最小壁厚相似, 和壓力容器最小壁厚計(jì)算公式相比較, 此公式更接近產(chǎn)品實(shí)際情況。因此, 相關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、強(qiáng)度理論和亞比例極限等理論具有實(shí)際意義,符合閥門(mén)承壓件受力失效實(shí)際工況。

參考文獻(xiàn)

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