复杂服役环境下的LNG用截止阀结构可靠性评估开题报告

1. 研究目的与意义

液化天然气 (lng) 作为一种新兴的能源, 同传统燃料相比, 具有相当高的比热容, 尤其是在节能减排方面占据很大的优势, 因此, lng是一种绿色的新能源。

lng及其相关行业的发展对我国的环保事业起到了重要的作用。

lng低温阀门作为lng低温装置中的重要设备, 其设计及其制造，以及可靠性的研究就显得特别重要。

2. 国内外研究现状分析

lng系列阀门涉及低温流体过程控制和多相流过程控制, 设计过程中需要复核计算低温材料强度, 选择气液两相流参数, 复合计算低温传热过程, 但由于不同工艺流程差别较大, 所以难以标准化。

此外, 由于lng系列阀门没有统一的结构设计模型和理论设计计算方法, 给lng系列阀门的科学设计与计算过程带来了障碍。

兰州交通大学与甘肃中远能源动力工程有限公司曾对-162℃lng系列阀门、-70℃低温甲醇用系列阀门、-197℃液氮系列阀门及-210℃空间飞行器用系列阀门等进行了系列化开发, 并根据不同的温度和控制领域, 研究了不同种类的低温阀门设计计算方法。

3. 研究的基本内容与计划

课题的研究内容包括如下：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；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。

研究计划:（1）调研及文献阅读；（2周）（2）完成阀门的有限元分析；（6周）（3）完成阀门关键部件的安全性能评定。

（6周）（4）总结整理，论文撰写（2周）

4. 研究创新点

课题的主要研究方法：

（1）cad建模

（2）有限元法；