深海球阀阀座密封性能分析与优化

论文摘要

由于深海工况复杂,深海阀门密封结构在工作状态中遇到不稳定工况时,难以运用传统的凭借经验以及基于经典力学理论的常规设计方法进行研究。从深海工况出发,设计出具有双向密封结构的阀杆和螺栓固定式阀座的深海球阀;应用有限元数值模拟软件,通过选取阀座密封面上三条特征路径代替整个密封表面,研究其在海水外压以及介质内压综合作用复杂工况下的变形规律,分析其密封性能,得出其变形与密封比压的关系。结果表明:不同路径处阀座的变形量与密封比压的关系不同,阀座两端的变形量与密封比压无关,阀座中间部分的变形量与密封比压变化相反;减小阀座径向厚度可增大密封比压,并使密封面上的密封比压分布更加均匀,并且当厚度较小时,密封比压增大速度更快。基于研究结果对阀座的尺寸进行优化,减小了阀座的径向厚度,使阀座的密封比压分布更加均匀且符合阀门的密封评价标准。

论文目录

• 1 深海球阀密封方案
•   1.1 深海球阀结构
•   1.2 深海球阀阀杆密封设计
•   1.3 深海球阀阀座密封设计
• 2 阀座密封性能分析
•   2.1 阀座密封比压分析
•   2.2 阀座变形规律
•   2.3 内压与各路径变形量的关系
• 3 阀座尺寸优化
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李清,张猛,吴松勇,杨海舰

关键词: 深海阀门,阀座,密封性能,水下球阀

来源: 润滑与密封 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 天津大学机械工程学院

基金: 天津市武清区科技专项基金项目

分类号: TE973.92

页码: 98-103

总页数: 6

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