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沈阳阀门研究所主办
阀门
李朝领
高频球阀作为聚丙烯装置中的关键设备，其性能至关重要，当前国内聚丙烯装置中的高频球阀仍高度依赖进口品牌。本文结合聚丙烯装置的使用工况及使用过程中的特殊要求，基于特种阀门生产、设计和制造工艺技术，对球座密封面进行DLC气相沉积，大幅提高其耐磨性，防止球座密封面拉伤；对阀杆部位进行优化设计，显著降低了阀杆部位的扭矩，提高了整体的使用性能；根据高频球阀的设计特点，对阀体壁厚、阀杆强度等主要零部件进行验证，提高了高频球阀的整体性能和使用寿命。
周拓, 戴文柏, 杨剑, 王邦捷, 卓桂朝
船舶管路系统中法兰吸入止回阀对防止介质倒流至关重要，其流量系数、流阻系数等参数直接影响系统能效。以YS型DN50 PN2法兰吸入铸铜止回阀为研究对象，采用有限元分析法研究阀体力学性能与全开状态下的流量特性。结果表明：球形阀体在0.3 MPa压力下最大变形量仅为7.6446×10-4 mm,结构可靠性高；缓冲弹簧静态设计确保了20 m3/h最小流量时的流体推力大于阀瓣重力与弹簧力之和，实现阀瓣稳定全开；流量特性仿真结果显示阀门额定流量系数Kv均值为55.65,流阻系数恒为4.86,雷诺数大于85544,表明该设计满足低流阻、高流通能力的工程需求。
何春焕, 于国峰, 常正柏, 蒋劲, 冯玉柱, 路素强, 冯冰
在高压差输水工程中，管道流体减压存在空化风险高、阀门寿命短等难题，传统技术难以满足复杂工况需求，亟需优化调流调压阀的结构与水力性能。本研究设计了流线型阀芯、多级降压结构及特殊密封装置的调流调压阀，优化了阀芯鼠笼结构，降低了水力损失，增强了抗空化能力，且借助CFD分析不同工况下阀内流场多方面情况以评估阀门的性能。结果表明，该调流调压阀通过结构改进、材质优选及合理匹配多级减压比，在高水头低背压工况下显著降低了空化风险，并提升了使用寿命，为同类工程应用提供理论与技术支撑，对高压差输水系统安全稳定运行具有重要工程价值。
杨俣, 曾观凡, 郑荣部, 徐彩军, 汪建光, 江炜
针对蝶阀启闭过程中诱发的机械碰撞与水锤效应问题，本文基于瞬态流固耦合理论框架，结合动网格技术与用户自定义函数(UDF),构建了考虑重力矩与液压阻尼效应的多物理场耦合求解体系，分析了不同力矩配置下阀门运动学特征与流场动力学响应的交互机制，揭示了液压阻尼系统对阀门动态特性的调控规律。结果表明：阻尼油缸产生的非线性液压阻力可有效抑制阀门开启阶段的机械碰撞，同时将阀门关闭瞬间角速度降低至无阻尼工况的81.65%,可显著改善阀门启闭过程的脉动特性。本研究提出的阀门动态特性量化分析方法为阀门优化设计提供了理论支撑和数值工具。
王林林, 王帅, 李文达, 杨杰
中法兰螺栓是实现阀体与阀盖连接紧固和密封的重要部件。在高温环境下，中法兰螺栓可能出现预紧力松弛的情况，进而导致密封泄漏和压力边界完整性丧失。本文将依托RCC-M规范，提出一种从部件热膨胀和结构热刚度两个层面综合研究高温情况下中法兰螺栓预紧力紧固和松弛的方法。通过实际算例，分析电动截止阀和止回阀在工作温度下中法兰螺栓预紧力的变化情况，发现截止阀中法兰螺栓预紧力趋于紧固，而止回阀中法兰螺栓预紧力趋于松弛。以理论计算结果为导向，分析松弛的原因，并寻找解决措施，进而优化阀门中法兰的结构设计，保证阀门的运行安全。
蔡小飞, 严荣杰, 张幸宁
燃气表前球阀(简称球阀)安装在燃气表前端入户总管道上，用于控制整个家庭燃气的供应。结合常规球阀在使用场景中引发的问题，本文设计了开关状态可识别球阀，确保用户能快速准确地识别球阀当前所处的开关状态，便于结合实际情况或需求采取启闭措施；同时，本文设计的双模式磁性锁球阀可根据燃气公司管理和用户在不同场景中的多种需求，实现“管理、用户”两种模式的切换。以上两种球阀不仅可以有效管控管道燃气的通断，避免燃气泄漏而导致事故发生，还可以大幅提升燃气公司的管理效率以及用户使用的便捷性。
郝红梅, 邹修敏, 李磊, 曾献勇, 吴利平
针对无油涡旋压缩机的动力特性问题，本文提出了数值分析与图示相结合的研究方法。通过建立无油涡旋压缩机的几何模型，分析涡旋压缩机腔室结构并提出容积计算公式，研究各腔室容积变化规律；同时建立动力学模型，对小曲拐、主轴及主副轴承进行受力与摩擦损失分析，得出部件载荷与主轴转角的变化曲线；最后推导主轴输入功率及机械效率公式，探究功率及效率变化规律。研究结果表明，无油涡旋压缩机各压缩腔容积变化趋势一致，主轴输入功率持续增大，机械效率有所降低，但降低幅度趋于平稳。本研究为后期深入研究等截面无油涡旋压缩机的动力学模型奠定了一定基础。
胡博武, 姚良树, 谢锦礼, 沈伟光
针对工业阀门选型存在技术适配性差、成本效益分析欠缺等痛点问题，本文对六类常用阀门展开深入分析。通过整合流阻特性、密封性能等核心指标，采用分层加权法确定各参数权重，创建了多维度优化决策框架；面向石油化工与电力行业特殊工况，制定了针对性选型规程，实现了选型效率与设备可靠性同步提升。实际案例验证表明，该方法使选型精准度显著提高，运行故障发生率缩减超三分之一，并指出集成实时监测功能的智能阀门将成为行业升级重点，其预测性维护能力可显著延长设备服役周期。
彭锋, 张克鹏, 徐冠军, 高晚生, 张成刚, 丁超, 曲春秋
比例阀作为现代工业控制系统中的关键元件，广泛应用于需要精确调节流量或压力的场合。基于ANSYS Maxell建立了某比例阀的二维模型，对其进行了动态特性分析，得到不同电流和位移下的电磁力特性曲线。结果表明，电磁力随着电流的提升而增大，但增速低于理论平方关系，且在固定电流条件下，位移的增大导致电磁力单调递减，低位移区适合作为线性控制区间。动态特性分析可为比例阀的设计选型提供理论指导，有助于提高其控制精度和可靠性，对复杂工业系统的高效运行和安全稳定具有指导作用。
谢锦礼, 胡博武, 姚良树, 胡剑望, 沈伟光
为了满足石化行业安全仪表系统（SIS）的安全等级评估需求，本文提出了安全完整性等级（SIL）评估方法。通过剖析国内外功能安全标准体系，结合保护层分析方法与故障树定量计算，提出了适合工程实践的SIL定级验证流程，同时建立了包含风险可接受准则、设备选型验证、结构约束审查三阶段评估模型，以某石化厂加氢装置案例验证了该方法的有效性。结果表明，采用此方法可使安全仪表功能（SIF）的PFDavg计算误差控制在±5%以内，SIL验证通过率提高至92%。本研究为过程工业安全仪表系统的可靠性设计提供了标准化评估框架，有效预防了重大安全事故的发生。