高压大口径全焊接阀体管线球阀国产化历程
- 2013/10/8 14:22:376836
二、创新
和管道工业一样，2000年我国全焊接阀体管线球阀落后于国外近半个世纪。然而，我国开发这一全焊接产品是在21世纪，可以充分运用现代化设计技术与现代制造技术，起步晚但起点高。整个开发过程一方面应用反求工程，消化吸收国外各个阀门公司之所长，综合为我所用；另一方面运用现代数值分析方法来解决产品设计和焊接工艺上的技术问题，运用现代断裂学理论解决大厚度窄间隙埋弧焊焊缝免焊后热处理的技术难点。因此，在研制开发过程中，有很多方面拥有自行的知识产权，取得地位。
1.阀体强度的应力分析
早于2004年，采用ASMEⅧ锅炉压力容器第二分册分析法，通过有限元分析，计算在外载荷与内压复合作用下阀体的应力强度。提出筒式阀体在阀颈处存在应力集中，建议采用焊接阀颈结构。这一分析和建议已被国内外主要阀门公司认可和采用。
2.低残余应力焊接工艺参数的优化
全焊接阀体管线球阀的关键技术是焊接，其难点是焊接后一道工序不能进行热处理。因此，对焊接过程的温度场、应力场和焊接变形进行预测和控制，上海耐莱斯·詹姆斯伯雷阀门有限公司与上海交通大学合作，首先用数值分析方法对焊接过程温度场，应力场进行预测和控制，采用“固有应变法”对阀体焊接变形进行预测和控制（见图2），并与实际测定的温度场，残余应力和变形值相比较，从而优化焊接工艺参数在较低的残余应力水平上，为焊后免热处理提供条件。
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图2应力场的测定