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沈阳阀门研究所主办
阀门
叶宗豪, 胡嘉华, 陈立龙, 李文庆, 金志江, 钱锦远
在极端工况下，传统阀体因缩松、冷隔等铸造缺陷易引发疲劳失效，而筋板强化结构虽提升了强度但可能干扰热流路径而诱发新缺陷，因此需要对结构优化后的阀体铸造过程进行研究。本文基于ProCAST多物理场仿真平台，系统分析了双侧力臂充型过程特性，并探究筋板设计对阀体凝固行为与缺陷分布的影响机制，研究加筋板设计对阀体铸件凝固行为、缺陷分布及力学性能的影响机制。通过厚度分析、拔模分析、Niyama准则预测、凝固过程模拟及缺陷定量统计，提出加筋板可通过调控热流路径降低阀体下部缩松率，并将缺陷区域转移至法兰部位，在提升力学性能的同时保持工艺可行性。本研究为优化阀体结构设计提供理论依据。
田捍卫, 李志鹏, 孙宝军, 张志恒, 葛赛, 王鑫波, 李文庆
随着过程工业向极端工况发展，高压大流量球阀的密封性能研究尤为重要。针对高压工况下球阀易出现的密封失效问题，本文采用理论分析、数值模拟与试验验证相结合的方法，系统研究了阀座密封面的密封比压，并提出两种改进结构(锥面阀座和双锥面阀座)。结果表明，三种结构都能满足泄漏试验要求，均可以实现介质的阻断作用。其中锥面阀座虽然形变较大，但表面密封比压分布均匀，能够提高阀座使用寿命；而双锥面阀座因过盈配合使局部比压增大，且随着接触高度降低，过盈部位逐渐增加。该研究成果对球阀及相关阀门的密封性能研究具有指导意义。
王志敏, 向方娜, 陈时健, 金志江, 钱锦远
蒸汽隔离阀作为核电站的关键基础设备之一，可在事故工况下快速关闭以实现安全隔离功能。随着高温高压及大流量等严苛工况的发展，高压差流体冲击作用会影响闸板的受力和关闭时间。为加快闸板关闭速度，本文提出了一种弧面闸板结构，通过参数化仿真计算方法，研究了弧面最低点深度d和偏移程度h对闸板所受水平和竖直流体力的影响。研究结果表明，弧面闸板可有效改善涡流分布并加快20%～60%行程区间的关闭速度，其中稳态计算所得到的竖直流体力值偏小，当行程达到20%时，弧面闸板开始受到额外向下的流体力，且d和h越大，竖直流体力优化效果越明显。本文为蒸汽隔离阀闸板结构的优化设计提供了参考。
潘伟亮, 胡嘉华, 林振浩, 袁梦, 钱青江, 于孟瑶, 钟丰平, 钱锦远
针对某DN150气动调节阀在70%开度时出现的流量系数异常波动问题，通过阀门流量流阻试验平台，结合时域、频域及时频分析方法，揭示了阀杆窜振故障机理。结果表明，该DN150气动调节阀阀杆振动幅值与压差呈正相关，压差为120 kPa时振幅达2.5 m/s2,60 kPa时降至0.25 m/s2;频域分析发现故障特征频带为500～1000 Hz,且高压差工况下高频能量（1500～3000 Hz）显著增强；小波包能量谱证明第2子频带能量占比超40%（120 kPa工况）,可作为故障特征信号。本研究证实了流体激振力是诱发窜振的主因，为同类型阀门的故障诊断提供了依据。
钱前, 林振浩, 陆沛琳, 金志江, 钱锦远
电动阀门在核电站中广泛应用，但其在服役期间，受高温、高压、高辐射等严苛工况影响，故障失效时有发生。本文阐述了现有电动阀门在不拆卸和不解体情况下关键性能的诊断技术，并介绍了电动阀门三种典型的失效模式和分析方法，开发出一套用于核电阀门关键性能诊断的设备。该设备基于电学和力学信号的采集来监测阀门的状态参数，通过电机功率、阀杆载荷、行程、开关时序逻辑等评估电动阀门的健康运行情况，为核电阀门的故障诊断和健康管理研究提供一定的参考。
魏鸿娣, 韩金池, 张琳, 董霞, 张娜
针对Y型截止阀阀体不规则、研磨时工装装夹困难且装夹后偏心稳定力不足的问题，本文设计了一种具有45°斜面的可滑动撑板调节支撑阀体的研磨工装，此工装装夹精度高，且装夹方法简单省力，稳定性好，可装夹多个不同规格型号的阀体。本文的设计内容解决了现有技术中存在的Y型截止阀研磨工装无法满足不同规格尺寸阀体装夹及阀体装夹后偏心稳定力不足的技术问题，提高了阀体的装夹效率，并保证了阀体密封面的研磨精度，达到了研磨的目的。
陈达海, 黄家祺, 张妙芬
耐火型穿地通风密闭阀是核能、化工等行业的关键组件，对防止有害物质泄漏和火势蔓延至关重要。根据国内外研究进展，指出现有设计在高温和高压下的局限性，提出一种新型耐火型密闭阀。该设计采用内部多连杆结构与耐高温密封材料，并利用ANSYS软件进行蠕变分析，验证蝶板在高温环境下的稳定性。耐火实验测试结果表明，新设计的密闭阀在极端高温和压力条件下均能保持出色的密封性能，泄漏量远低于规定上限。本研究为相关行业提供了更安全可靠的密闭阀解决方案，有效提升了工业安全标准并促进了环境保护。
张翔宇, 鲍鲜宇, 冯坤
先导式安全阀的主阀阀瓣属于关键零件，直接影响安全阀的密封、开启、排放、关闭等主要功能的实现，其在导套内往复运动的顺畅与否对安全阀的准确开启和关闭有着重要作用。为了改善先导式安全阀在高压和含杂质工况中出现的主阀卡阻现象，本文基于传统先导式安全阀进行改进，优化其导向结构，使阀瓣的往复运动在安装和使用过程中更加顺畅，突破了先导式安全阀在煤化工、石油化工等恶劣工况中的应用限制，为高参数流程工业装备的密封安全保障提供了创新解决方案，具有显著的工程应用价值。
宁英豪, 孙春强, 李海锋, 周雪, 王守真, 徐兆林
超低温阀门多学科分析与优化设计源于超低温阀门研制过程中对极端工况下安全可靠运行的迫切需求，深冷环境下材料低温脆变、密封失效、结构变形等问题极易引发阀门泄漏或故障。针对传统超低温阀门设计受限于学科割裂、简化假设过度及验证手段不足等问题，以DN15超低温截止阀为例，分别从热力学、流体力学、静力学等多学科开展分析，提出了一种多学科分析与优化的设计方法。通过优化分析，得出了最优流阻下阀盘底部至定位螺母距离为28 mm,阀盘倾斜角度为20°,并最终整体减重15%,实现对传统超低温阀门的优化设计。
童法松, 王树森
针对船用阀门在海洋恶劣环境下可靠性不足的问题，本研究提出全过程质量控制方法，通过系统分析材料耐蚀性选型、结构优化设计、精密加工工艺和严格装配检测等关键环节，建立完整的质量保证体系。研究采用理论分析、数值模拟与实验验证相结合的技术路线，验证质量控制方法的有效性。结果表明，该方法能够提升阀门产品的密封性能和耐久性，为船用阀门制造提供了系统的质量管控方案。本研究对提高船舶配套设备可靠性、促进海洋装备技术升级具有重要的实践指导意义。