Совершенствование методики прочностного расчета деталей клиновых задвижек с учетом параметров технологического потока

• Автор: Иванова, Екатерина Ивановна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 115 с. : ил.

1 Трубопроводная арматура, накопление повреждений и техническое освидетельствование
1.1 Общие сведения о трубопроводной арматуре, классификация
1.2 Выбор арматуры для различных условий работы
1.3 Анализ методов испытания арматуры (клиновых задвижек)
1.4 Основные дефекты и методы ремонта задвижек
1.5 Методика испытания арматуры после проведения ремонта
2 Методика построения трехмерной модели задвижки 3KJ12 200-160 XJI1 с использованием программного комплекса SOLID WORKS 2004
2.1 Назначение, технические характеристики и конструктивные особенности задвижки 3KJI2 200-160 XJI1
2.2 Методика построения объемной твердотельной модели с использованием программного комплекса SOLID WORKS 2004
2.2.1 Возможности программы SOLID WORKS
2.2.2 Построение объемных твердотельных моделей деталей задвижки
2.2.3 Создание сборки в программе SOLID WORKS 2004
3 Расчет гидродинамики течения жидкости через задвижку
3KJI2 200-160 XJI1 в программном комплексе FLOW VISION 2.3.3
3.1 Возможности программы FLOW VISION
3.2 Подготовка геометрии в CAD системе и импорт модели
в FLOW VISION 2.3.3
3.3 Работа в препроцессоре, подготовка задачи к решению
3.4 Работа в постпроцессоре

3.5 Исходные данные для расчета
3.6 Результаты расчета 69 4 Расчет напряженно-деформированного состояния деталей
задвижки ЗКЛ2 200-160 ХЛ1 с учетом параметров технологического потока в программном комплексе АВА()и8 6.5 Л
4.1 Возможности программы АВА(Зи8
4.2 Структура САЕ-интерфейса. Моделирование задачи в программном комплексе АВА<Зи8
4.3 Импорт и экспорт геометрии и моделей
4.4 Постановка и решение задачи в АВАС>и8
4.5 Результаты расчета
Общие выводы
Список использованных источников
Приложение А

Неотъемлемой частью любых трубопроводов предприятий топливно-энергетического комплекса является арматура. Существует большое количество видов трубопроводной арматуры, наиболее распространенным из которых по количеству применяемых единиц является запорная арматура. В сравнении с другими видами запорной арматуры ряд преимуществ имеют клиновые задвижки (незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе, простота обслуживания, возможность подачи сырья в любом направлении и др.).
Многообразие условий эксплуатации арматуры, вопросы ее надежности и долговечности, разнообразные конструкции затрудняют подбор арматуры для тех или иных конкретных условий работы. Этот процесс осложняется тем, что при проектировании конструкций клиновых задвижек прочностной расчет отдельных деталей проводят без учета реальных условий эксплуатации, таких как скорость потока транспортируемой среды, температура и положение клина.
Правильный выбор конструкции задвижек в значительной степени предопределяет безаварийную и безотказную работу как отдельных технологических блоков в целом, так и трубопроводов в частности. Поэтому в настоящее время введено в действие требование управления «Ростехнадзор» по надзору за объектами нефте-, газодобычи, переработки и магистрального трубопроводного транспорта, согласно которому организации, разрабатывающие проектно-конструкторскую документацию на ремонт, реконструкцию, расширение и техперевооружение опасных производственных объектов дополнительно должны указывать в ведомости трубопроводов срок службы арматуры с учетом реальных условий эксплуатации. Однако из-за отсутствия обоснованных методик, учитывающих условия эксплуатации исходя из анализа гидродинамики потока и изменения напряженно-деформированного состояния деталей клиновых задвижек, ограничение срока службы назначается

быть разъединены;
- сопряжение концентричности, обеспечивающее концентричность двух цилиндрических граней. Грани могут перемещаться вдоль общей оси, однако не могут быть удалены от этой оси.
Для цилиндрических поверхностей были заданы связи концентричности, для плоскостей - их совпадение, параллельность, перпендикулярность или угол взаимного расположения.
Наложение связей позволило автоматически перестраивать всю сборку при изменении параметров любой из деталей, входящих в узел.
При сборке модели задвижки были использованы все перечисленные выше свойства.
На рисунке 2.6 представлена трехмерная модель задвижки 3KJT2 200-160 ХЛ1 в сборке.
Значительно упрощают работу многочисленные сервисные возможности, такие как копирование выбранных конструктивных элементов по линии-или по кругу (создание массивов), зеркальное отображение указанных примитивов или модели. При помощи данных возможностей шпильки и гайки во фланцевом соединении были построены в единичном экземпляре, а затем был задан круговой массив.
Затем при использовании вышеперечисленных функций была создана сборка проточной части задвижки, включающая в себя следующие компоненты: внутреннюю полость задвижки, клин, шпиндель и уплотняющие кольца (рисунок 2.7).
Для построения твердотельной модели проточной части применялся метод создания литейных форм, и разделения деталей на части (команда «SPLIT»). Данный метод состоит из следующих этапов:
- создание тела под будущую литейную форму в режиме «Деталь», в качестве литейной формы была взята твердотельная модель внутренней полости (см. рисунок 2.6);
- моделирование литейной полости, которое происходило в режиме