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之前介绍JIS日标不锈钢截止阀标准，现在介绍核电站截止阀抗震分析评定应用有限元法的数值手段，模拟包括地震在内的各种载荷作用，通过等效静力法对核一级截止阀进行应力分析，然后根据ASME 规范对各主要部件进行应力评定和强度校核，确定了阀门各部件结构在极限安全地震条件下满足强度要求，能够保证压力边界的完整性。

1、核电站截止阀抗震分析评定概述

核级阀门作为核电站中重要的安全设备，要求能承受核电厂寿命期内的使用载荷和地震载荷，并能保持压力边界完整和不丧失功能。因此，在设计核安全级阀门样机时必须要进行应力计算和抗震分析。本文根据EJ/T 1022.14-1996 和EJ/T1022.15-1996 及有关规定对核一级截止阀进行力学计算。采用Hyperworks 有限元分析软件包进行地震载荷下应力分析评定。

2、核电站截止阀抗震分析评定结构和参数

上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀截止阀主要由阀体、阀瓣、阀盖、阀杆、锁紧螺母、阀杆螺母和手柄等部件构成(图1，表1) 。截止阀属于强制密封式阀门，阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。截止阀开启时，阀瓣的开启高度为公称直径的25% ～30% 时。流量达到大，表示阀门已达全开位置。截止阀的全开位置，应由阀瓣的行程决定。阀门的安全级别为核一级，抗震类型为抗震I 类。表1 截止阀材料的力学性能核一级截止阀的抗震分析核一级截止阀的抗震分析图1 截止阀

3、核电站截止阀抗震分析评定模型建立及模态分析

(1) 简化模型

核一级截止阀尺寸小，质量轻，但内部结构和压力边界部分几何形状复杂，为了保证有限元计算的有效性和合理性，建立截止阀的计算模型时，对结构和力学模型做一些必要的简化。

①简化对整个结构的应力没有影响的垫片和倒角。

②10种型号的截止阀进行有限元分析时，阀座的底端及螺栓孔处的节点6个自由度全被约束(X，Y，Z方向的移动和X，Y，Z方向的转动) 。

(2) 网格划分

在有限元计算过程中，截止阀采用十节点四面体三维单元，共划分194 645个单元，26 214个节点(图2) 。核一级截止阀的抗震分析图2 截止阀有限元模型

(3) 固有频率

表2 列出了截止阀的前四阶固有频率。图3和图4为截止阀的一阶和二阶固有频率振型。表2 截止阀四阶固有频率Hz核一级截止阀的抗震分析核一级截止阀的抗震分析图3 截止阀一阶振型核一级截止阀的抗震分析图4 截止阀二阶振型

6、核电站截止阀抗震分析评定结语

经过应力计算和抗震分析，核一级截止阀在地震工况下，整体及其重要部件阀瓣、阀体、阀杆和阀盖等的计算大应力Pm均小于相应的设计温度下的许用应力Sm，符合ASME的规范要求。评定表明，截止阀地震载荷下强度满足要求，结构设计安全。与本文相关的产品有不锈钢波纹管密封安全阀