阀门零部件的强度计算41页PPT
阀门强度计算
目录1. 目的 (4)2. 适用范围 (4)3. 计算项目 (4)4. 中法兰强度计算 (5)5. 闸阀力计算 (17)6. 闸板、阀杆拉断计算 (21)7. 闸板应力计算 (26)8. 压板、活节螺栓强度计算 (28)9. 截止阀力计算 (30)10. 止回阀阀瓣、阀盖厚度计算 (34)11. 自紧密封结构计算 (38)12. 阀体壁厚计算 (47)附录A 参考资料 (48)1．目的为了保证本公司所设计的阀门的统一性和质量。
2．适用范围本公司所设计的闸阀、截止阀、止回阀。
3．计算项目●3．1 闸阀需要计算项目4、5、6、7、8●3．2 截止阀需要计算项目4、8、9●3．3 止回阀需要计算项目4、10●3．4 自紧密封结构设计需要计算项目114．中法兰计算●4．1适用范围该说明4.2～４.4适用于圆形中法兰的计算；4.5适用于椭圆形中法兰的计算●4．2输入参数4．2．1 设计基本参数4．2．1．1 口径（DN）4．2．1．2 压力等级（CLASS）4．2．1．3 阀种（TYPE）4．2．1．4 设计温度（T0）取常温380C。
4．2．1．5 设计压力（P）按ASME B16.34-2004 P27,P29,P48取值如表1。
4．2．1．6法兰许用应力（FQB）按ASME第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表1A，乘以铸件系数0.8WCB 110.4MPa (11.26Kgf/mm2) (P16第8行)LCB 102.4MPa (10.45Kgf/mm2) (P10第29行)CF8M 110.3MPa(11.26Kgf/mm2) (P66第18行)4．2．1．7螺栓许用应力（BQB）按ASME 第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表3，B7 17.6 kgf/mm2. (P384第33行)L7M 14.08 kgf/mm2. (P384第31行)B8 17.6 kgf/mm2. (≤3/4) (P390第29行)14.08 kgf/mm2. (3/4~1) (P390第27行)13.3 kgf/mm2. (1以上) (P390第23行)4．2．1．8 垫片密封压力（Y），按ASME 第Ⅷ卷(2004版)第一册P298表2-5.1,如表2。
阀门典型零部件的强度计算
P Dn SB C 2.3[ L ] P
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
2.厚壁阀体 对于钢制高压阀门的阀体壁厚，一般按厚壁容器公 式计算： Dn SB ( K 0 1) C 2
其中： K0 —阀体外径与内径之比，按下式计算；
K0 [ ] [ ] 3P
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
注意：
阀体壁厚的计算方法与它的形状有关，一个阀体又往往由几 种形状所组成。但实际应用上并不是一部份一部份地单独进 行计算。 阀体通常都由中腔和进口、出口管段几个部分组成。这三个 部分中总是中腔尺寸大于进口、出口段，因此，阀体壁厚的 计算一般只对中腔部分进行。 阀体壁厚的计算除了考虑强度之外，还应考虑其刚度，否则， 会因受力变形而破坏密封。通常当DN≥300mm时，在阀体 内腔或外部增添加强肋，以增强其刚性。
（2）弹性变形过渡直径
一般地取弹性变形过渡直径dB比闸板密封面内径小4～ 12mm。
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体 Ａ.对于用铸铁等脆性材料做成的阀体，其壁厚按 第一强度理论计算： P Dn SB C 2[ L ] P
Dn —阀体中腔最大内径，根据结构需要选定，下 其中： 表为推荐的闸、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体
P Dn SB C 2[ L ] P
C —考虑铸造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素而附加 的裕量，可参考下表选取；
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体 Ｂ.对于塑性材料做成的阀体，其壁厚按第四强度 理论计算：
阀门支架强度验算计算方式方法
阀门支架强度验算计算方式方法
支架强度验算计算式(J1~J7)
一、T型加强筋支架强度验算(见图5一2一44和表5一2一54)
图5一2一44 T形加强筋支架结构
5一2一54 强度验算(T形加强筋，J1 )
二、椭圆形加强筋支架强度验算(见图5一2一45和表5一2一55)
图5一2一45 椭圆形加强筋支架结构
5一2一55 强度验算(椭圆形加强筋，J2 )
三、两段盖平板支架弯曲验算(见图5一2一46和表5一2一56)
图5一2一46 两段盖平板支架结构
表5一2一56 平板弯曲验算(两段盖，J3）
四、T形加强筋两段盖支架强度验算(见图5一2一47和表5一2一57)
图5一2一47 T形加筋两段盖支架结构
表5一2一57 强度验算(T形加强筋，两段盖，J4 ）
五、曲杆支架强度验算(见图5一2一48和表5一2一58)
图5一2一48 曲杆支架结构
表5一2一58 强度验算(曲杆，J5 )
六、弓形加强筋支架强度验算(见图5一2一49和表5一2一59)
图5一2一49 弓形加强筋支架结构
表5一2一59 强度验算(弓形加强筋，J6)
七、扇形加强筋支架强度验算(见图5一2一50和表5一2一60)
图5一2一50 扇形加强筋支架结构
表5一2一60 强度验算(扇环加强筋，J7 )。
阀门强度计算
目录1. 目的 (4)2. 适用范围 (4)3. 计算项目 (4)4. 中法兰强度计算 (5)5. 闸阀力计算 (17)6. 闸板、阀杆拉断计算 (21)7. 闸板应力计算 (26)8. 压板、活节螺栓强度计算 (28)9. 截止阀力计算 (30)10. 止回阀阀瓣、阀盖厚度计算 (34)11. 自紧密封结构计算 (38)12. 阀体壁厚计算 (47)附录A 参考资料 (48)1．目的为了保证本公司所设计的阀门的统一性和质量。
2．适用范围本公司所设计的闸阀、截止阀、止回阀。
3．计算项目●3．1 闸阀需要计算项目4、5、6、7、8●3．2 截止阀需要计算项目4、8、9●3．3 止回阀需要计算项目4、10●3．4 自紧密封结构设计需要计算项目114．中法兰计算●4．1适用范围该说明4.2～４.4适用于圆形中法兰的计算；4.5适用于椭圆形中法兰的计算●4．2输入参数4．2．1 设计基本参数4．2．1．1 口径（DN）4．2．1．2 压力等级（CLASS）4．2．1．3 阀种（TYPE）4．2．1．4 设计温度（T0）取常温380C。
4．2．1．5 设计压力（P）按ASME B16.34-2004 P27,P29,P48取值如表1。
4．2．1．6法兰许用应力（FQB）按ASME第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表1A，乘以铸件系数0.8WCB 110.4MPa (11.26Kgf/mm2) (P16第8行)LCB 102.4MPa (10.45Kgf/mm2) (P10第29行)CF8M 110.3MPa(11.26Kgf/mm2) (P66第18行)4．2．1．7螺栓许用应力（BQB）按ASME 第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表3，B7 17.6 kgf/mm2. (P384第33行)L7M 14.08 kgf/mm2. (P384第31行)B8 17.6 kgf/mm2. (≤3/4) (P390第29行)14.08 kgf/mm2. (3/4~1) (P390第27行)13.3 kgf/mm2. (1以上) (P390第23行)4．2．1．8 垫片密封压力（Y），按ASME 第Ⅷ卷(2004版)第一册P298表2-5.1,如表2。
阀门阀体强度计算
阀门阀体强度计算阀门阀体强度计算１．概述目前设计常规阀门（非核级阀门）阀体的主要承压部分时，一般只考虑内压一种载荷。
设计的方法可以称为规则设计，即按相关阀门标准（如B16.34、API600）结合经验进行阀体设计。
按规则设计原则设计出来的阀体是安全可靠的，因为标准是不断改进的，是不断被实践使用验证的。
但是按规则设计原则设计出来的阀体在载荷条件下其强度到底如何，相关标准没有给出理论公式进行计算。
一个形状复杂的阀体可以看成是由一种或几种规则形状的几何体组成，比如筒形、球形、椭圆形等，各规则形状几何体可以通过通用的计算公式进行壁厚计算，这样计算的得来的结果一般为非等壁厚，然而因为铸造等原因，一般不采用不等壁厚设计，所以最后需要统一各处的壁厚。
相关标准也是采用这样的思想，利用规则模型计算一个壁厚，增加适当的余量后，规定为阀体的最小壁厚。
然而，几种规则形状几何体组成一个形状复杂的阀体时，某个或某些规则形状的几何体的整体性必然遭到破坏，比如，两个圆筒相贯后，必有一个圆筒被挖去一部分。
按压力容器设计的观点，规则容器的开孔达到一定尺寸，已不能保证容器完整时的承载能力，必须要对开孔处进行补强计算，以保证容器开孔前后的承载能力不发生变化。
阀门的阀体作为承压部件，也属于压力容器的一种，完全可以适用这个观点，目前在常规阀门阀体在按规则设计原则设计的过程中，较少考虑通过理论计算阀体的强度。
基于上述问题，本文在下节介绍ASME第Ⅲ册NB卷中用于计算核一级阀门阀体由内压引起的一次薄膜应力的计算方法。
2．原理简介在仅考虑内压时，压力容器壳体（阀体）一般承受均匀的薄膜应力，即一次总体薄膜应力，压力容器壳体开孔补强后可引起另外三种应力：局部薄膜应力、二次应力和峰值应力，这四种应力对容器有着不同的破坏形式。
容器在压力载荷下产生的一次总体薄膜应力是最基本的应力，是为平衡压力载荷所产生的，这种应力如超过材料的许用应力达到材料屈服点，则容器产生很大的变形（径向膨胀），如不计壳体材料的应变强化效应，则壳体材料会发生塑性流动，导致容器爆破。
阀门基础知识PPT课件
阀门检测:常用检测标准
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阀门的种类
常用阀门 闸阀 截止阀 止回阀 球阀 蝶阀 旋塞阀 刀闸阀 PFA内衬阀门 隔膜阀 压力泄放阀（安全阀、呼吸阀） 氮封阀
其他特殊阀门/产品 危险介质用阀门 取样阀 “V” 型调节球阀 泵保护阀 减温减压器 玻璃板液位计 风送阀门 罐底放料阀 窥视镜
阀门的驱动
手柄操作 蜗轮蜗杆操作 气动 双动作（双气缸） 单动作（单气缸） 液动 气液联动 电动 电液联动
常用的阀体材料
材料名称
ASTM Code
铸造
锻造
铸铁
A216 CLASSA/B
球墨铸铁
普通碳钢
A216 WCB/WCC
A105
低温碳钢
LCB/LCC
LF2
合金钢
WC6
F11
WC9
F22
C12
F91
不锈钢
CF8
304SS
CF8M
316SS
CF3
304LSS
CF3M
316LSS
阀门常用材料
常用阀体材料 高防腐金属材料 (Super) Duplex 双相不锈钢: 1.4462, Ferralium 255, Zeron 100 超级奥氏体不锈钢: 254 SMO, Uranus (904L) Hastelloy (Ni-Cr Mo) 哈氏合金 Monel (Ni-Cu) 蒙乃尔 Titanium 钛
常用阀门基本应用
闸阀 开关工艺，高温、高压 刀闸阀 开关工艺，低温、低压；（其中“V”型可作调节应用） 截止阀 开关和调节（调压）工艺均可 止回阀 止回工艺 球阀 开关工艺（“V”型可作调节应用） 蝶阀 开关和调节（调流）工艺应用 安全阀/呼吸阀 对压力容器或工艺管道的过压或负压保护应用 PFA内衬阀门 腐蚀性强的工艺应用 危险介质阀门 危险、有毒介质应用 减温减压器 对蒸汽工艺的减温减压应用 取样阀/取样系统 对介质的取样应用
阀门零件强度计算细则
阀门零件强度计算细则哈锅阀门设计组目录目录 (2)1、设计压力、设计温度 (5)(1) 公称压力PN、工作温度t和最大工作压力P (5)（2）磅级阀门、特殊压力级 (5)（3）《钢管法兰》标准中新的温压表 (8)2、阀体壁厚 (8)（1）阀体壁厚计算 (8)（2）阀体开孔削弱的校验 (9)（3）对变截面椭圆壳体应按校验其最大弯曲应力 (11)3、磅级阀的阀体壁厚 (11)4、自密封结构 (12)（1）作用在阀盖上的轴向力 (12)（2）支承面a及b 的校核 (12)（3）四合环高的计算 (12)（4）h0的计算 (12)（5）阀盖尺寸h D计算 (12)（6）尺寸S1计算 (13)（7）金属密封圈的预紧力 (13)（8）hv按均布载荷圆盘计算。
(13)5、法兰连接 (14)（1）安装时压紧衬垫所需的力 (14)（2）为保证密封所需要的最小螺栓载荷 (14)(3)在操作状态下所需要的螺栓力 (15)(4)螺栓直径计算 (15)(5)法兰厚度计算 (16)（6）法兰盖厚度计算 (17)（7）说明 (17)6、阀杆轴向力、应力校核 (18)(1)截止阀，介质从下往上（正流） (18)（2）截止阀，介质从上往下（倒流） (20)（3）闸阀 (20)（4）作用在手轮上的力矩 (20)（5）阀杆截面所受的应力 (21)（6）阀杆的稳定性校核 (24)7、电动装置力矩的选取和整定值 (25)（1）计算扭矩 (25)（2）电动装置输出扭矩Mmax (25)（3）校验电动装置马达输出力矩MM (25)（4）校验电动装置在关闭阀门的运行力矩 (25)（5）电动力矩整定值 (26)8、校验密封面宽度 (26)9、阀瓣应力 (27)（1）闸阀阀瓣应力计算 (27)（2）截止阀、止回阀阀瓣应力计算 (27)(3) 球面的最大接触应力 (28)10、阀盖支架应力计算 (29)11、螺纹强度 (31)12、铰链螺栓、填料压盖 (33)（1）铰链螺栓强度 (33)(2)铰链销强度 (33)（3）填料压盖和压板 (33)13、轴承 (34)14、弹簧 (35)附录1 温压表 (36)附录2 阀的支管接口尺寸 (38)附录3 调节阀的排量系数计算公式 (38)1、液体的排量系数 (38)2、饱和水、闪蒸流体的排量系数 (39)3、粘性液体的排量系数 (40)4、气体的排量系数 (42)5、气蚀 (42)1、设计压力、设计温度(1) 公称压力PN、工作温度t和最大工作压力P以GB1048-77标准命名的兆帕压力级的设计温度为200℃，设计压力为公称压力PN（国际通用的PN单位为巴，国内用兆帕）。
阀门基础知识课件ppt.ppt
2024/11/10
编制：张建忠
13
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
截止阀、节流阀结构形式
2024/11/10
编制：张建忠
14
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
2024/11/10
编制：张建忠
1
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
一、概述
1.阀门：在流体系统中，用来控制流体的方向、压 力、流量的装置。阀门是使配管和设备内的介质 （液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流 量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件， 它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导 流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。
2.型号和名称编制方法示例
(1)法兰（用于铝管）连接、角式 、阀座密封面材料 由阀体直接加工、PN0.6Mpa、阀体材料为铜合 金的低温截止阀:DJ44W-6T
(2)手动、焊接连接、垂直板式小间隙型、阀座密封 面材料由阀体直接加工、PN0.6Mpa、工作温度196℃~+80℃、阀体材料为铝合金的低温蝶阀： DD65W－6L
根据闸阀启闭时阀杆运动情况的不同，闸阀又 分明杆式和暗杆式两种。
明杆式闸阀阀杆螺纹暴露在阀体外部，开启阀 门时阀杆伸出手轮，其优点是可根据阀杆外伸长 度判断阀门开启大小，阀杆与介质接触长度较小 ，螺纹部分基本不受介质腐蚀影响，缺点是外伸 空间高度大。
闸阀 强度计算书
1.阀体强度校核为保证密封面密封，又要保证材料不被挤坏，必须满足下式q - 实际计算比压，MPa ；[q]- 密封面材料的许用比压，MPa ；查表4-66…………[2-P428]b M —密封面宽度，mm ；a—半锥角；f M —锥形密封面摩擦系数；查表4-69…………[2-P429]由以上公式推导： P（d+b M ）/b M =4Sin(a)(1+f M /tg(a))q由以上知：t B ′-C=0.63，查表，C=5，所以：t B ′=5+0.63=5.63；实际采用壁厚：t B；t B ′＜t B ;（见图纸）结论：壁厚满足要求。
公式：Q MF = π（d+b M ）b M Sin(a)(1+f M /tg(a))q MF ；…………[2-P429]式中：Q MJ —阀座密封面介质力（N ）；Q MJ =π/4P(d+b M )2d—阀座密封面内径 （㎜）；2.阀座密封面比压校核上式可以转换为：Q MJ = π（d+b M ）b M Sin(a)(1+f M /tg(a))q ；公式：q MF <q<[q]；…………[2-P425]式中: q MF - 保证密封所需的密封比压，MPa ；C -附加裕量；查表4-14………[2-P358]实际壁厚t 依据API 600标准，查表1………[4-P3],取t =8.6（mm）D N –计算直径，mm ；[бL ]—许用拉应力，Mpa ；取n s =2.3 ，n b =4.25，P=2Mpa 。
式中: [бL ]—材料的许用应力, Mpa ，[б]取 бS /n s 与бb /n b 两者较小的值；取 бS =250 Mpa，бb =485Mpa。
………[3-P177]本设计计算书主要对升降止回阀强度及螺栓承载能力进行计算阀体由中腔、进口和出口管端三个部分组成,这三个部分比较,中腔尺寸大于进口和出口端进、出口端尺寸按API 标准设计,无需计算,因此,阀体壁厚的验算只对中腔部分进行。
阀门管件等介绍精选ppt
2010/11/12
部 門： 報 告 人：
精品课件
1
阀
门
精品课件
2
閥门的有关基本常识
概述：阀门是流体管路的控制装置。其基本功能是接通或切断管路介 质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路 和设备的正常运行。通常閥的效用如下:
1.用於開/關 2.用於節流 3.用於止回 4.用於控制壓力 5.特種效用 a.控制液體流動方向； .用於取樣； c.用於限制流量； d.用於封住容器或水槽的出口噴嘴； e.其他各式各樣的效用
工作温度： 1） 常温阀：用于介质工作温度-40℃≤t≤120℃ 2） 中温阀：用于介 质工作温度120℃＜t≤450℃ 3） 高温阀：用于介质工作温度t＞450℃ 4） 低温阀：用于介质工作温度-100℃≤t≤-40℃ 5） 超低温阀：用于 介质工作温度t＜-100℃
精品课件
6
连接方法：
1） 螺纹连接阀门：阀体有内或外螺纹，与管道螺纹连接。 2） 法兰 连接阀门：阀体带有法兰，与管道法兰连接。 3） 焊接连接阀门：阀 体带有焊接坡口，与管道焊接连接。 4） 卡箍连接阀门：阀体带有夹 口，与管道夹箍连接。 5） 卡套连接阀门：与管道采用卡套连接。 6） 对夹连接阀门：用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接方式。
當管斷熱的管線時，要等到它冷卻之後，再行檢查關閉，以確保關斷； 填料如有泄漏，應當立即將填料螺帽旋緊，用以壓緊填料，否則有腐
蝕性的液體，將會傷害到閥桿；
精品课件
11
截 止 阀（stop valve,Globe Valve）
截止阀：是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这 种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类 阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能， 又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流 量的调节。因此，这种类型的阀门非常迁合作为切断或调节以及节流 用。
阀门计算书
490.00
结论：n"S＞1.35
合格
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
DN
序号
名称
Z***H-***LB 阀体
WCB
中法兰强度
**"
符号 式中符号
公式
表10
共
第
页
页
简图
单位 计 算 数 据
F
1
常温时比值系数
n
QLZ/〔σW〕
mm2
2
初加温比压系数
n'
Q'LZ/〔σ'W〕
mm2
3
高温时比值系数 n"
Q"LZ/〔σ"W〕
mm2
4
计算载荷
2 密封面处介质作用力
QMJ
3
密封面内径
DMN
4
密封面外径
DMW
5
密封面锥半角
α
6
密封面宽度
bM
7
计算压力
P
8
密封面上密封力
QMF
9
密封面摩擦系数
fM
10
密封面计算比压
q
11
密封面必须比压 qMF
12 阀座密封面许用比压 〔q〕
QMJ+QMF π/4*(DMN+bM)2P
设计给定 设计给定 设计给定 设计给定 设计给定
DDP
设计给定
16
垫片宽度
bDP
设计给定
17
垫片材料弹性系
EDP
查表4-21
18
螺栓拉应力