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厄瓜多尔CCS球阀整体水压试验工具设计 工艺与装备 厄瓜多尔CCS球阀整体水压试验工具设计 姜玮琳，王聪 (哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150040) 摘要：介绍了抽水蓄能机组用球阀整体水压试验工具的整体要求和结构特点。大型球阀做高水压试 验的工具结构为球形闷头，设计的水压试验压力为11．25 MPa的闷头，通过有限元计算保证了水压试验 的强度和刚性，满足了电机公司抽水蓄能机组大型球阀做水压试验的要求，为工具设计人员提供一定的 参考和借鉴。 关键词：球阀；闷头；水压试验压力 的情况，不带法兰闷头结构为球冠、过渡锥板、圆筒 O 引言 焊接，由于应力集中在圆筒与过渡锥板接合部，因 球阀水压试验工具要求强度高、刚性好，并可反 此，圆筒与过渡锥板接合部焊接20个25mm厚筋 复使用。一般情况下电机公司生产、制造的球阀试 板，此闷头焊于球阀上游连接管上。带法兰闷头与 验压力通常在3．48～9．8 MPa范围内，属于中压范 不带法兰闷头相似，但带法兰闷头受力情况更加复 围，设计、制造按常规结构，工具结构有整体铸钢结 杂，圆筒与法兰连接处应力最大，因此，此处要增加 200 构，有钢板成型、焊接结构，并进行强度计算。但厄 1Tlln高、壁厚100 mm的过渡圆筒，且圆筒与过 瓜多尔CCS球阀水压试验压力为11．25MPa，采用 渡锥板接合部焊接的20个筋板加厚到40mm，长 铸造方式，不仅铸造难度大，且易产生铸造缺陷，因 度超过圆筒，延伸到过渡圆筒高度一半，确保闷头整 此，整体铸钢结构不适合，采取钢板成型、焊接结构 体受力最好，满足产品球阀打压试验要求。 为最佳设计方案。水压试验工具对钢板成型与焊接 1方案设计 要求较高，钢板成型不允许有缺陷，焊缝、焊角需经 探伤合格，制造难度较大。电机公司生产、制造的焊 1．1不带法兰闷头的设计 接结构试验闷头常规结构为球冠、过渡锥板、圆筒焊 经初步计算，设计不带法兰闷头的球冠半径为 100 接，对于球阀尺寸不大或试验压力不高者均能满足 SRl mm，板厚50mm，材料16MnR，过渡锥板 使用要求。对于高水压试验闷头，此种结构在圆筒 同为50mm厚16MnR钢板，圆筒处受力较大，选取 60 与法兰连接处应力较大，已经超过了材料的屈服应 mm厚16MnR钢板。此种状态下，应力集中在圆 力，无法满足球阀打压试验要求。经有限元强度计 筒与过渡锥板接合部，因此，圆筒与过渡锥板接合部 算，优选出方案为，在圆筒与法兰连接处增加一段加 焊接20个25mm厚筋板，如图1所示。 厚的过渡圆筒。该过渡圆筒的形状有利于减少法兰 1．2带法兰闷头的设计 与圆筒焊接处的应力集中，使工具闷头的整体受力 带法兰闷头与不带法兰闷头相似，但带法兰闷 均匀，强度和刚性得到极大提升，满足了球阀打水压 头受力情况更加复杂，圆筒与法兰连接处受力更大， 试验要求。 常规结构的闷头无法满足