阀门壁厚课件

1、阀门壁厚PPT课件欢迎光临！欢迎光临！阀门壁厚PPT课件阀门壁厚阀门壁厚2014年年4月月26日温州日温州魏玉斌魏玉斌阀门壁厚PPT课件联系方式：联系方式：魏玉斌魏玉斌工作单位：南方阀门制造有限公司工作单位：南方阀门制造有限公司MOBILE: MOBILE: EMAIL: EMAIL: QQ:429684775QQ:429684775TEL:0TEL:0FAX:0FAX:0阀门壁厚PPT课件目录目录1.1.强度理论强度理论2.2.无力矩旋转薄壳理论无力矩旋转薄壳理论3.3.阀门壁厚阀门壁厚3.13.1壁厚标准壁厚标准3.23.2壁厚公式壁厚公式及其推导说明及其推导说明3.33.3三种壁厚公式计

2、算结果比较三种壁厚公式计算结果比较3.43.4特殊级阀门特殊级阀门壁厚壁厚和超临和超临界界阀门阀门壁厚壁厚 3.53.5阀门选型与壁厚的关系阀门选型与壁厚的关系附：附：壁厚标注及其测量壁厚标注及其测量阀门壁厚PPT课件1.强度理论强度计算常用符号：强度计算常用符号：1、2、3 三向正应力三向正应力r当量（相当）应力当量（相当）应力b 强度极限强度极限s 屈服极限屈服极限 许用应力许用应力n安全系数安全系数nb相对于强度极限相对于强度极限b的安全系数的安全系数ns相对于屈服极限相对于屈服极限s的安全系数的安全系数剪应力剪应力许用剪应力许用剪应力线应变线应变泊松比泊松比阀门壁厚PPT课件1.1第一

3、强度理论第一强度理论最大拉应力理论最大拉应力理论假设条件：材料受拉伸或压缩载荷作用，在假设条件：材料受拉伸或压缩载荷作用，在最大应力（拉最大应力（拉/ /压）截面的值超过极限而脆压）截面的值超过极限而脆性断裂。如图性断裂。如图1 1：破坏条件：破坏条件： r r = =b b强度条件：强度条件： rIrI相当应力：相当应力： rIrI= =1 1许用应力：许用应力： = =b b /n/nb bAFFF图图1 1阀门壁厚PPT课件1.2第二强度理论第二强度理论最大伸长线应变理论最大伸长线应变理论假设条件：材料受拉伸或压缩载荷作用，在最大假设条件：材料受拉伸或压缩载荷作用，在最大线应变方向的变形

4、超过极限值发生脆性断裂。如线应变方向的变形超过极限值发生脆性断裂。如图图2 2：FF破坏条件：破坏条件： = =jxjx= =b b /E/E强度条件：强度条件： rIIrII相当应力：相当应力： rIIrII=1 1- - (2 2+3 3) ) 许用应力：许用应力： = =b b /n /nb b图图2 2阀门壁厚PPT课件1.3第三强度理论第三强度理论最大剪应力理论最大剪应力理论假设条件：材料受扭转载荷作用，在最假设条件：材料受扭转载荷作用，在最大剪应力截面滑移发生屈服破坏。如图大剪应力截面滑移发生屈服破坏。如图3 3：破坏条件：破坏条件： maxmax = =jxjx = =s s /

5、2 /2 强度条件：强度条件： r r相当应力：相当应力： r r =(=(1 1 - -3 3 ) )许用许用应力：应力： = =s s /n /ns s图图3 3阀门壁厚PPT课件1.4第四强度理论第四强度理论形状改变比能理论形状改变比能理论假设条件：材料受任何形式载荷的作假设条件：材料受任何形式载荷的作用，在最大应力点形状改变达到极限用，在最大应力点形状改变达到极限值引起屈服破坏。如图值引起屈服破坏。如图4 4：破坏条件：破坏条件： u ud d =u =udjxdjx强度条件：强度条件： r r相当应力：相当应力： 许用应力：许用应力： = =s s /n /ns s222122331

6、()()() / 2rIV222122331()()() / 2rIV222122331()()() / 2rIV图图4 4阀门壁厚PPT课件四个强度理论的比较四个强度理论的比较序号序号名称名称第一强度理论第一强度理论第二强度理论第二强度理论第三强度理论第三强度理论第四强度理论第四强度理论1 1最大拉应力理论最大拉应力理论最大伸长线应变理论最大伸长线应变理论最大剪应力理论最大剪应力理论形状改变比能理论形状改变比能理论2 2强度条件强度条件 rIrI rIIrIIrIIIrIII rIVrIV 3 3相当应力相当应力 rI=rI=1 1 r rIIII 1-(2+3) 1-(2+3) r rII

7、IIII( (1 -3 ) 1 -3 ) 4 4许用应力许用应力 =b /nb /nb b=b /nb /nb b=s /ns /ns s=s /ns /ns s5 5破坏条件破坏条件 r =r =b b =jx= =b b / /E max = =jxjx = =s /2/2 ud =u=ud jx6 6破坏性质破坏性质 脆断破坏脆断破坏脆断破坏脆断破坏屈服破坏屈服破坏屈服破坏屈服破坏7 7简图简图8 8理论根据理论根据外力过大使得材料在最大拉应力截外力过大使得材料在最大拉应力截面脆性断裂面脆性断裂外力过大使得材料沿最大伸长线应变外力过大使得材料沿最大伸长线应变的方向脆性断裂的方向脆性断裂外

8、力过大使得材料沿最大剪应力外力过大使得材料沿最大剪应力截面滑移屈服破坏截面滑移屈服破坏外力过大使得材料变形超过了形状改变必能发外力过大使得材料变形超过了形状改变必能发生屈服破坏生屈服破坏9 9破坏原因破坏原因最大拉应力最大拉应力1 1是引起材料脆断是引起材料脆断破坏的原因；即三个主应力中最大破坏的原因；即三个主应力中最大的拉应力的拉应力1 1达到材料的极限值达到材料的极限值1 1jx，导致脆断破坏导致脆断破坏最大伸长线应变最大伸长线应变1 1是引起材料是引起材料脆断破坏的原因；即最大主应力引起脆断破坏的原因；即最大主应力引起的线应变的线应变1 1达到了材料的极限值达到了材料的极限值jx，导致脆

9、断破坏导致脆断破坏最大剪应力最大剪应力 是引起材料屈服破是引起材料屈服破坏的原因；即最大剪应力坏的原因；即最大剪应力 达到达到材料的极限值材料的极限值jx，导致屈服破坏，导致屈服破坏形状改变比能是引起材料屈服破坏的因素；即形状改变比能是引起材料屈服破坏的因素；即形状改变比能达到材料的极限值，导致屈服破形状改变比能达到材料的极限值，导致屈服破坏坏1010极限值极限值极限应力极限应力 jx极限应变极限应变 e ejx极限剪应力极限剪应力 t tjx 极限形状改变比能极限形状改变比能 u ud jx1111适用类型适用类型适于脆性材料承受内压及拉力，适于脆性材料承受内压及拉力，如铸铁。如铸铁。对于砖

10、、石、混凝土、铸铁等脆对于砖、石、混凝土、铸铁等脆性材料是十分适用。性材料是十分适用。适于塑性材料承受拉伸或扭适于塑性材料承受拉伸或扭矩载荷矩载荷适于塑性材料承受拉压扭转等复杂载荷适于塑性材料承受拉压扭转等复杂载荷1212优优 点点简单适用，且比第二强度理论更符简单适用，且比第二强度理论更符合实际合实际比较简单，考虑变形引起的破坏比较简单，考虑变形引起的破坏比较简单，对计算承受扭矩载荷比较简单，对计算承受扭矩载荷的轴类零件较方便的轴类零件较方便比较全面和完善，最接近复杂载荷实际。对钢、比较全面和完善，最接近复杂载荷实际。对钢、铝、铜等金属塑性材料，比第三强度理论更符铝、铜等金属塑性材料，比第三

11、强度理论更符合实际，考虑了合实际，考虑了22的影响。的影响。1313缺缺 点点没有考虑其他两个应力的影响，不没有考虑其他两个应力的影响，不够合理。对于在任何截面上都没有够合理。对于在任何截面上都没有拉应力的情况不适用。拉应力的情况不适用。试验表明不如第一强度理论更符合实试验表明不如第一强度理论更符合实际际没有考虑中间主应力没有考虑中间主应力2 2对材料屈对材料屈服的影响服的影响比较复杂比较复杂1414安全性安全性偏于保守偏于保守保守，安全保守，安全保守，安全保守，安全偏于节约，充分利用材料。偏于节约，充分利用材料。AFFFFF222122331()()() / 2rIV阀门壁厚PPT课件举例说

12、明，同一种材料：举例说明，同一种材料： b s 一般一般, ,= =s s /2 /2 所以所以,= /2 /2 。 阀门壁厚PPT课件2.无力矩旋转薄壳理论无力矩旋转薄壳理论 旋转薄壳理论假定承受内压的壳壁如薄旋转薄壳理论假定承受内压的壳壁如薄膜一样，只承受拉、压应力，不承受弯曲应膜一样，只承受拉、压应力，不承受弯曲应力，即假设应力沿壁厚均匀分布，且不产生力，即假设应力沿壁厚均匀分布，且不产生弯矩。一般来说，旋转薄壳可以是椭圆经线弯矩。一般来说，旋转薄壳可以是椭圆经线绕中心轴旋转形成（图绕中心轴旋转形成（图5 5）。）。阀门壁厚PPT课件图图5 5r21k1k2BAo1Aoo1oxy阀门壁厚

13、PPT课件 名词术语：名词术语：经面和经线经面和经线图中图中OAO1OAO1为母线，绕为母线，绕Y Y轴旋转形轴旋转形成旋转薄壳。用过轴线的纵平面切割旋转薄壳可成旋转薄壳。用过轴线的纵平面切割旋转薄壳可以得到一条经线，如以得到一条经线，如OBO1OBO1，旋转母线为一条经线，旋转母线为一条经线。两经面之间的角度用。两经面之间的角度用表示。表示。法线和法截面法线和法截面经线上任意一点经线上任意一点B B绕轴线旋转绕轴线旋转一周，其轨迹为平行圆（亦称纬线）。过一周，其轨迹为平行圆（亦称纬线）。过B B点做垂点做垂直于壳体面的直线必与轴线相交，如图中直于壳体面的直线必与轴线相交，如图中BKBK2 2

14、，该，该直线为即法线。同一平行圆上的法线与轴线相交直线为即法线。同一平行圆上的法线与轴线相交形成一个圆锥面，即为该旋转薄壳的法截面。法形成一个圆锥面，即为该旋转薄壳的法截面。法线与轴线的夹角用线与轴线的夹角用 表示。表示。阀门壁厚PPT课件 第一曲率半径第一曲率半径1 1在经面上作垂直于经线在经面上作垂直于经线的直线，与法线相交，两交点之间的线段为旋转的直线，与法线相交，两交点之间的线段为旋转薄壳的第一曲率半径。如，图薄壳的第一曲率半径。如，图5 5中中BKBK1 1。 第二曲率半径第二曲率半径2 2法线长度为旋转薄壳的法线长度为旋转薄壳的第二曲率半径，如图第二曲率半径，如图5 5中中BKBK

15、2 2。阀门壁厚PPT课件 为了得到旋转薄壳的应力，必须先求得其曲率为了得到旋转薄壳的应力，必须先求得其曲率半径半径1 1、2 2 。 椭圆是一个点到两定点距离为常数的运动轨迹椭圆是一个点到两定点距离为常数的运动轨迹（图（图6 6），），yxyxba图图6 6其方程式为其方程式为(ab0 ) xy1ab 阀门壁厚PPT课件 对上式椭圆方程式对上式椭圆方程式xy1ab 求导即可得到椭圆曲率半径：求导即可得到椭圆曲率半径：31222/2()1dydxd ydx/2dydxdydx1 22x 1阀门壁厚PPT课件推导后得出两曲率半径为：推导后得出两曲率半径为：则得则得1 1=ma=ma3 32 2=

16、ma=ma阀门壁厚PPT课件 用垂直于轴线的平面切割旋转薄壳，得到平行用垂直于轴线的平面切割旋转薄壳，得到平行圆（或纬线），其半径与该圆上各点第二曲率半径圆（或纬线），其半径与该圆上各点第二曲率半径2 2的关系为（参见图的关系为（参见图7 7）：）：阀门壁厚PPT课件 若旋转薄壳承受内压力若旋转薄壳承受内压力P P，其轴截面如图，其轴截面如图7 7。在壳体上取微小单元。在壳体上取微小单元abcdabcd，该单元受内压，该单元受内压P P的作用，在的作用，在abab、cdcd、bcbc和和adad四个面上的内力与四个面上的内力与压力压力P P作用在微小单元的力应保持平衡。作用在微小单元的力应保持

17、平衡。 以下分别求解微小单元总的法向内应力以下分别求解微小单元总的法向内应力和和轴轴向内应力向内应力。 介质压力介质压力P P始终垂直于容器表面，即方向始终垂直于容器表面，即方向沿旋转薄壳法线，指向壳体表面。沿旋转薄壳法线，指向壳体表面。微小单元总微小单元总的法向内应力与压力的法向内应力与压力P P平衡平衡，微小单元总的微小单元总的轴轴向向内应力内应力与与压力压力P P的轴的轴向分力相平衡。向分力相平衡。 注：请勿混淆经向注：请勿混淆经向VsVs径向，周向径向，周向VsVs轴向。轴向。阀门壁厚PPT课件Pddrk2k1o1ocbda图图7 7阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课

18、件图图8 8r+drsNNNdNNdrd21k2k1o1ocbdaP阀门壁厚PPT课件图图8 8dPadbcs阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件NdN(NdN)sind/2Nsind/2d/2NdNd/2Nr r+drd21k2k1o1ocb,da,图图9 9阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件 阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件周向力法向分量如下：周向力法向分量如下：阀门壁厚PPT课件图图10 r2Nsind/2NNd/2d阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件图图11 rdloo1阀门壁厚PPT课件 阀门壁厚PPT课件图图12 sd12dro1odlr阀门壁厚PPT课件

19、阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件 由公式（由公式（6 6）（）（7 7），圆筒形压力容器圆周应力），圆筒形压力容器圆周应力为经向应力的为经向应力的2 2倍。从而解释了为什么压力容器超载倍。从而解释了为什么压力容器超载时一般首先沿纵向开裂，而非垂直断裂。时一般首先沿纵向开裂，而非垂直断裂。阀门壁厚PPT课件3.3.阀门壁厚阀门壁厚3.13.1壁厚标准壁厚标准 我国特种设备安全监察条例规定我国特种设备安全监察条例规定0.1MPa(1bar)0.1MPa(1bar)，25mm25mm以上为压力管道。欧盟压力设以上为压力管道。欧盟压力设备指令备指令(Pressu

20、re Equipment Directive, PED, (Pressure Equipment Directive, PED, 97/23/EC)97/23/EC) 规定压力规定压力0.5bar0.5bar以上即为承压设备。因以上即为承压设备。因此，绝大多数阀门属于压力管道元件，对于管道、此，绝大多数阀门属于压力管道元件，对于管道、设备乃至全系统的正常运行、维护操作及安全可靠设备乃至全系统的正常运行、维护操作及安全可靠有重要作用。阀门有重要作用。阀门有有各种介质各种介质，有高压、，有高压、高温、低高温、低温、腐蚀、有毒、有害、可燃、易爆等等。压力容温、腐蚀、有毒、有害、可燃、易爆等等。压力容

21、器多为圆柱形，端部采用球形（或平板）封头，设器多为圆柱形，端部采用球形（或平板）封头，设计时要考虑强度、支撑、介质出入口、安全泄放等计时要考虑强度、支撑、介质出入口、安全泄放等等。等。阀门壁厚PPT课件 阀门的阀体则有一个通道，或三通、四通甚至阀门的阀体则有一个通道，或三通、四通甚至多通道，形状比压力容器更为复杂；与压力容器一多通道，形状比压力容器更为复杂；与压力容器一样，在阀门设计计算、材料选用时必须要确定其壁样，在阀门设计计算、材料选用时必须要确定其壁厚，以满足承受介质压力的强度、刚度和腐蚀性等厚，以满足承受介质压力的强度、刚度和腐蚀性等要求。要求。 壁厚是阀门设计制造最重要的数据。世界各

22、国壁厚是阀门设计制造最重要的数据。世界各国大多在阀门产品标准中规定阀体壁厚或专门制定了大多在阀门产品标准中规定阀体壁厚或专门制定了阀门壳体壁厚标准。如，阀门壳体壁厚标准。如，GB/T12224, GB/T12234GB/T12224, GB/T12234，GB/T12235, GB/T12236GB/T12235, GB/T12236，GB/T12237, GB/T12238GB/T12237, GB/T12238，GB26640GB26640；ASME B16.34,E101,API600ASME B16.34,E101,API600，API602API602，API603API603，AP

23、I6DAPI6D；EN12516,DIN3840,BS1873EN12516,DIN3840,BS1873等等，等等，作为阀门材料消耗水平的重要指标，壁厚标准作为阀门材料消耗水平的重要指标，壁厚标准也为企业之间的公平竞争提供了基本条件。也为企业之间的公平竞争提供了基本条件。阀门壁厚PPT课件 企业如果主导或参与某项标准制定，就掌握了确企业如果主导或参与某项标准制定，就掌握了确定该产品技术性能指标的话语权，也标志本企业在定该产品技术性能指标的话语权，也标志本企业在行业中的位次和实力。行业中的位次和实力。 现代企业营销方式通常有三种，即现代企业营销方式通常有三种，即一流企业卖标一流企业卖标准，二流

24、企业卖品牌准，二流企业卖品牌, 三流企业卖质量。目前，阀门三流企业卖质量。目前，阀门行业很多企业采用关系营销，更多阀门企业采用代行业很多企业采用关系营销，更多阀门企业采用代理营销，也有少数是采用网络营销。我国阀门行业理营销，也有少数是采用网络营销。我国阀门行业数千家制造厂不入流企业为数不少！数千家制造厂不入流企业为数不少！阀门壁厚PPT课件 GB/T12224针对钢制阀门提出一般要求，规定针对钢制阀门提出一般要求，规定了阀门材料、壁厚及基本内径。了阀门材料、壁厚及基本内径。GB/T12234、GB/T12235、GB/T12236、GB/T12237、GB/T12238（即即GB/T系列产品标

25、准系列产品标准）分别描述不同类型的阀门）分别描述不同类型的阀门；GB/T12234、GB/T12235、GB/T12236规定了不同规定了不同压力级别不同公称口径的阀门壁厚，并给出了相应压力级别不同公称口径的阀门壁厚，并给出了相应的流道直径数据。的流道直径数据。GB/T12237规定了各压力级别不规定了各压力级别不同公称口径相应的流道直径，并指出壁厚按照同公称口径相应的流道直径，并指出壁厚按照GB/T12224；GB/T12238规定了流道直径和材料为规定了流道直径和材料为HT200的阀体壁厚数值。这使得阀门设计制造可基的阀体壁厚数值。这使得阀门设计制造可基于安全可靠的标准进行。于安全可靠的标

26、准进行。GB26640-2011（简称（简称壁厚标准壁厚标准）规定了钢制）规定了钢制阀门最小壁厚和铁制阀门最小壁厚。阀门最小壁厚和铁制阀门最小壁厚。阀门壁厚PPT课件 GB26640-2011壁厚标准范围壁厚标准范围a) a) 、b)b)、c)c)款款指出，该标准适用的钢制阀门范围是指出，该标准适用的钢制阀门范围是PN10PN10PN760,DNPN760,DN12501250，其中，其中PN760PN760仅适用于焊接端，仅适用于焊接端，承插焊及螺纹连接阀门仅限于承插焊及螺纹连接阀门仅限于DNDN100100。范围。范围d) d) 、e) e) 款指出，该标准适用的铁制阀门范围是款指出，该标

27、准适用的铁制阀门范围是PN1.0PN1.0 PN25,DNPN25,DN30003000。可以看出，壁厚标准适用范围非常宽泛，几乎可以看出，壁厚标准适用范围非常宽泛，几乎包容了所有钢铁阀门。包容了所有钢铁阀门。（浏览（浏览GB26640）阀门壁厚PPT课件3.2壁厚公式壁厚公式及其推导说明及其推导说明GB/T12224附录附录B给出了壁厚计算公式给出了壁厚计算公式1.5PNd20S 1.2PNt (GB/T12224 B.1) GB26640壁厚标准壁厚标准列出了列出了2个壁厚计算的个壁厚计算的基本公式。即公式基本公式。即公式GB26640（1）和（）和（6）。另外）。另外还列出了还列出了2个

28、与壁厚有关的应力计算公式（个与壁厚有关的应力计算公式（7）和）和（8）。）。阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件 GB26640公式（公式（6）和公式（）和公式（8）是建立在旋转薄）是建立在旋转薄壳理论基础上，利用第一、第四强度计算公式推导而壳理论基础上，利用第一、第四强度计算公式推导而得。得。 如上述如上述公式（公式（6）（）（7）中用）中用圆柱壳体中面直径圆柱壳体中面直径D D代替旋转薄壳半径代替旋转薄壳半径r,r,则则圆柱壳体的两向应力圆柱壳体的两向应力,分别为：分别为：阀门壁厚PPT课件 第一强度理论假设零件只承受正应力载荷，只要第一强度理论假设零件只承受正应力载荷，只要满足正应力强度

29、条件即可。满足正应力强度条件即可。 阀门壁厚PPT课件 因此，壁厚计算公式因此，壁厚计算公式（GB26640公式公式6）是是按第一强度理论进行计算的。按第一强度理论进行计算的。 同样推导公式（同样推导公式（8 8），按照旋转薄壳理论和），按照旋转薄壳理论和第四强度理论，可以得到阀门壁厚计算公式（第四强度理论，可以得到阀门壁厚计算公式（8 8）。）。 第四强度理论假设零件承受三向应力载荷第四强度理论假设零件承受三向应力载荷，强度计算应满足合成应力条件。而薄壳理论假，强度计算应满足合成应力条件。而薄壳理论假设壳体只承受拉压应力载荷，沿壁厚均布。设壳体只承受拉压应力载荷，沿壁厚均布。阀门壁厚PPT课

30、件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件3.3三种三种壁厚壁厚公式计算结果比较公式计算结果比较 按照第四强度理论（公式按照第四强度理论（公式8 8）、第一强度理）、第一强度理论（论（GB26640GB26640公式公式6 6）和）和ASMEASME（GB26640GB26640公式公式1 1）三）三种计算公式对若干规格闸阀阀体壁厚进行计算，种计算公式对若干规格闸阀阀体壁厚进行计算，结果列表如下。结果列表如下。 阀门壁厚PPT课件11（ - - ）/ / % %，22（ ASMEASME - - ）/ /% %，33（ ASM

31、EASME - - ）/ / % %，阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件阀门壁厚PPT课件 比较说明：比较说明： 在压力、直径、材料许用应力相同情况下，在压力、直径、材料许用应力相同情况下，表中，以第四强度理论计算的壁厚最小，第一强度表中，以第四强度理论计算的壁厚最小，第一强度理论计算壁厚较大，计算壁厚最大的是理论计算壁厚较大，计算壁厚最大的是ASMEASME计算方计算方法。法。 表表2 2中，中，11是第一强度理论壁厚大于第四是第一强度理论壁厚大于第四理论壁厚的百分比，理论壁厚的百分比，22是是ASMEASME壁厚大于第四理论壁壁厚大于第四理论壁厚的百分比，厚的百分比，33是是ASMEAS

32、ME壁厚大于第一强度理论壁厚壁厚大于第一强度理论壁厚的百分比的百分比。 壁厚计算公式中直径壁厚计算公式中直径d d的确定：的确定：第一、第四强度理论计算公式均要求第一、第四强度理论计算公式均要求d d值取阀体体值取阀体体腔内的最大直径。腔内的最大直径。阀门壁厚PPT课件ASME B16.34计算或查表确定壁厚，计算或查表确定壁厚，d值选择值选择方法如下：方法如下：壁厚计算中符号意义：壁厚计算中符号意义：d壁厚计算直径壁厚计算直径d0阀体流道最小直径阀体流道最小直径d1阀体流道端部（入口）内径阀体流道端部（入口）内径d阀体颈部直径阀体颈部直径d当量直径当量直径阀门壁厚PPT课件 阀门壁厚PPT课

33、件 为便于为便于理解，列出计理解，列出计算直径算直径d确定确定程序如图：程序如图：d = 2 d /3Yd /d 1 . 5Nd = d Nd = d (2 7+ c la s s /5 0 0 )/4 8YC L A S S 2 5 0 0Nd = 0 .9 d 1Yd = d 0d 00 .9 d 1图图1313阀门壁厚PPT课件 为便于理解，列出计算直径为便于理解，列出计算直径d确定程序如图：确定程序如图：d00.9d1d=d0Yd=0.9d1NCLASS2500Yd=d(27+class/500)/48Nd=dNd/d1.5Yd=2d/3阀门壁厚PPT课件 阀门壁厚PPT课件GB266

34、40标准阀门内径标准阀门内径 壁厚标准壁厚标准附录附录A.1A.1表格给出了表格给出了DN750DN750以下钢制阀门的内径，没有规定以下钢制阀门的内径，没有规定铁制阀门内径。如前所述，阀门内径不铁制阀门内径。如前所述，阀门内径不同的取值方式，有不同的壁厚计算结果。同的取值方式，有不同的壁厚计算结果。对内径不作规定，会造成设计壁厚的不对内径不作规定，会造成设计壁厚的不一致。一致。阀门壁厚PPT课件关于阀门材料关于阀门材料 ASME B16.34 ASME B16.34 壁厚计算公式中的材料应力壁厚计算公式中的材料应力70007000是一个定值，与公式是一个定值，与公式GB26640GB2664

35、0（6 6）及公式（）及公式（8 8）中的中的L L 同样是材料性能指标。同样是材料性能指标。ASME B16.34 ASME B16.34 壁壁厚计算公式只限于表厚计算公式只限于表1 1所列出的碳素钢、合金钢及所列出的碳素钢、合金钢及不锈钢等三类牌号材料。不属于该标准的钢材不不锈钢等三类牌号材料。不属于该标准的钢材不适合应用其公式计算阀门壁厚。适合应用其公式计算阀门壁厚。GB26640-2011GB26640-2011表表1 14 4列出了钢制阀门壁厚，设计者应慎重选择钢列出了钢制阀门壁厚，设计者应慎重选择钢材的具体牌号。材的具体牌号。 GB26640-2011GB26640-2011表表5

36、 51111列出了铁列出了铁制阀门壁厚，并指明所用铸铁牌号是制阀门壁厚，并指明所用铸铁牌号是HT200HT200、 HT250HT250，球墨铸铁牌号是，球墨铸铁牌号是QT450-10,QT450-10,其它牌号材料其它牌号材料（如（如HT300HT300、QT400-18QT400-18、可锻铸铁等等）设计者应、可锻铸铁等等）设计者应自行计算确定壁厚。自行计算确定壁厚。阀门壁厚PPT课件3.43.4特殊级阀门和超临界阀门特殊级阀门和超临界阀门 3.4.13.4.1特殊级阀门特殊级阀门 特殊级阀门的概念来之于特殊级阀门的概念来之于ASME B16.34ASME B16.34。 特殊特殊级阀门是

37、指满足级阀门是指满足ASME B16.34ASME B16.34第第8 8章规定的无损检验章规定的无损检验并按照要求修复缺陷，达到质量等级后，该阀门可并按照要求修复缺陷，达到质量等级后，该阀门可以按照表以按照表2 2中带有标记中带有标记B B的温度压力表安装使用阀门的温度压力表安装使用阀门。 因此，特殊级阀门与标准级阀门设计方面没有因此，特殊级阀门与标准级阀门设计方面没有区别，不能认为特殊级阀门壁厚比标准级阀门薄或区别，不能认为特殊级阀门壁厚比标准级阀门薄或厚！厚！阀门壁厚PPT课件 但是，同样工作温度和压力时，特殊级与标准但是，同样工作温度和压力时，特殊级与标准级则可能为不同级别的阀门。如，

38、温度压力级则可能为不同级别的阀门。如，温度压力P P5454100100，用，用WC6WC6材料，则应选用材料，则应选用2500LB2500LB标准级阀门或标准级阀门或2000LB2000LB插入级阀门，用插入级阀门，用WC9WC9、C12AC12A、F91F91、F92F92材料材料，用，用1500LB1500LB特殊级阀门即可；特殊级阀门即可； 温度压力温度压力P P5757190190，用，用WC9WC9材料，则应选用材料，则应选用4500LB4500LB标准级阀门，用标准级阀门，用C12AC12A、F91F91、F92F92材料，用材料，用2500LB2500LB标标准级阀门即可；准级

39、阀门即可； 二者壁厚相差甚大！二者壁厚相差甚大！ 温度温度260260压力压力25.8MPa25.8MPa，用，用WCBWCB材料，材料，1500LB1500LB特殊级阀门即可特殊级阀门即可, ,同样用同样用WCBWCB材料，标准等级则需要材料，标准等级则需要2500LB2500LB标准级阀门。如标准级阀门。如 NPS12 NPS12，二者壁厚差，二者壁厚差，1500LB1500LB壁厚壁厚52mm52mm，2500LB2500LB壁厚壁厚82mm82mm。直接材料费用。直接材料费用高出高出58%58%，且，流通能力，且，流通能力1500LB1500LB更优于更优于2500LB2500LB。阀

40、门壁厚PPT课件 3.4.2 3.4.2超临界阀门超临界阀门 准确应称作超临界阀门机组关键阀门。是准确应称作超临界阀门机组关键阀门。是超临界火力发电工程引入的阀门概念。超临界火力发电工程引入的阀门概念。 简单来说，简单来说，超临界阀门是指工作参数超过超临界阀门是指工作参数超过了介质临界参数的阀门。了介质临界参数的阀门。 临界参数是指物质达到临界点的参数。使临界参数是指物质达到临界点的参数。使物质发生相变的点，叫临界点，该点的温度、物质发生相变的点，叫临界点，该点的温度、压力数值叫临界参数。压力数值叫临界参数。阀门壁厚PPT课件 水蒸汽的临界参数是水蒸汽的临界参数是374.15，压力是，压力是

41、22.129Mpa 亚临界机组参数一般在亚临界机组参数一般在546546570,18.3570,18.3Mpa以下，机组容量一般为以下，机组容量一般为200MW、300MW最大不超最大不超过过600MW。 目前，我国超临界机组参数达到目前，我国超临界机组参数达到566566575575，24.524.52626 Mpa，机组容量机组容量600660MW，超超临界超超临界机组参数达到机组参数达到605605613613，27.627.62929 Mpa1000MW。 超临界机组效率比亚临界机组高超临界机组效率比亚临界机组高2 23%3%，超超，超超临界机组比超临界机组高临界机组比超临界机组高4%

42、4%。燃煤消耗从亚临界机。燃煤消耗从亚临界机组的组的450g/kwh450g/kwh降低到降低到273g/kwh273g/kwh（目前最好有达到（目前最好有达到183g/kwh183g/kwh），节约用煤），节约用煤35%35%以上。排放到大气中的以上。排放到大气中的二氧化碳、二氧化硫、氧化氮及烟尘均可以减少（二氧化碳、二氧化硫、氧化氮及烟尘均可以减少（约减少约减少15%15%） 。阀门壁厚PPT课件 如果以同样如果以同样1000MW1000MW机组计算，超超临界机机组计算，超超临界机组比亚临界机组，每年大约节煤组比亚临界机组，每年大约节煤130130万吨，减少万吨，减少酸雨排放约酸雨排放约3

43、 3万吨以上。可以设想其是多么大的万吨以上。可以设想其是多么大的企业经济效益和社会环境效益！企业经济效益和社会环境效益！ 由此可知，同样规格阀门，超超临界阀门由此可知，同样规格阀门，超超临界阀门壁厚大于超临界阀门，更大于一般的高温高压壁厚大于超临界阀门，更大于一般的高温高压阀门。阀门。阀门壁厚PPT课件 阀门型式设计顺序如下：阀门型式设计顺序如下：3.5阀门选型与壁厚的关系阀门选型与壁厚的关系阀门壁厚PPT课件 阀门类型选择往往要根据用户要求选择，如阀门类型选择往往要根据用户要求选择，如闸阀、球阀、截止阀等等。阀门类型确定后，按闸阀、球阀、截止阀等等。阀门类型确定后，按照介质工作温度选择主体材

44、料。照介质工作温度选择主体材料。3.5.13.5.1材料选择：材料选择： 阀门壁厚PPT课件 阀门壁厚PPT课件 如如客户提出要客户提出要566，24.5MPa的阀门，请确定压力级。的阀门，请确定压力级。3.5.2确定压力等级：确定压力等级：ASTM A217等级C12AASTM A182等级F91阀门壁厚PPT课件 客户提出要客户提出要546546，24.5MPa24.5MPa的阀门，接管尺寸的阀门，接管尺寸为为50850840 ASTM A335 P9140 ASTM A335 P91材料，请确定阀门的材料，请确定阀门的公称直径。公称直径。 根据有关标准根据有关标准, ,如如ASME B1

45、6.34ASME B16.34公称管径与内径公称管径与内径的对应表的对应表, ,按客户给出的管道尺寸确定阀门规格按客户给出的管道尺寸确定阀门规格. .如如上述尺寸即可选择上述尺寸即可选择2500Lb-202500Lb-20”、2222”或或2424”阀门阀门。与管道内径最接近的是。与管道内径最接近的是2424”，内径为，内径为412.8mm412.8mm。 影响阀门规格的实际因素很多，应综合考虑影响阀门规格的实际因素很多，应综合考虑各种因素。但最主要的是客户要求。各种因素。但最主要的是客户要求。3.5.3确定公称直径：确定公称直径：阀门壁厚PPT课件 阀门壁厚PPT课件 阀门设计往往按照有关标准选择壁厚，如上述阀门设计往往按照有关标准选择壁厚，如上述2500Lb-20”2500Lb-20”可以按可以按ASME B16.34ASME B16.34确定壁厚确定壁厚 如如2500Lb-20”2500Lb-20”内径选内径选IIII、IIIIII方案，则阀门外方案，则阀门外径达径达641.9641.9或或697.4697.4远远大于管子外径的远远大于管子外径的508508，造成对焊连接的困难，所以，选择方案造成对焊连接的困难，所以