复杂服役环境下的LNG用球阀结构可靠性评估开题报告

1. 研究目的与意义

lng阀门工作温度为-163℃，试验温度要求为-196℃。

由于材料在低温下的物理、力学性能与常温下相比有较大的差别，比如一般的钢材在低温时随温度的下降，其抗拉强度和硬度增高，塑性和韧性急剧下降，发生由韧到脆的转变，影响材料的强度和使用寿命，甚至出现脆性断裂造成灾难性重大事故。

因此，在设计lng 用低温阀门时, 除了应遵循一般阀门的设计原则外，还有一些特殊的要求。

2. 国内外研究现状分析

随着科技的发展，一些发达国家较早意识到低湿及制冷等工程中超低温阀门的重要性，很早就对超低温阀门用钢材及特性进行研究，导致超低温阀门设计及制造技术直被国外垄断。

另外，一些发达国家也意识到lng产业的前景广阔，在了解并掌握低温材料性能及适用范围的基础上，对lng用超低温阀门进行专业化研究，加上检测、冷态试验没备先进，阀门的设计制造工艺水平提升很快，产品越来越多的应用于苛刻汇况，且更新较快，质量及设计水平不断上升。

随着个国内近几年西气东输、海气登陆等项目的实施，我国才开始对lng用超低温阀门进行专门研制。

3. 研究的基本内容与计划

课题的研究内容包括如下：（1）对阀门在实际运行工况下的结构完整性和密封性进行有限元分析，计算阀门整体及其主要部件的温度和应力分布；（2）对承压边界部件作出应力评定、强度校核以及能动部件的变形评价。

课题的研究目标及时间安排： 第1周至第2周(2.25~~3.10)准备工作和毕业实习撰写综述报告一篇(1-1.5千字，填写开题报告上传上网。

第3周至第8周(3.11~~4.21)熟悉三维建模软件（pro/e）和有限元软件（ansys），完成阀门的有限元分析。

4. 研究创新点

（1）采用有限元软件ANSYS 对阀门建模，进行静力学分析；（2）利用有限元分析法在承压边界部件作出应力，进行模态分析。