基于有限元法的LNG用蝶阀温度场分析开题报告

1. 研究目的与意义

LNG的制造过程是先将气田生产的天然气进行净化处理，经脱水、精制和冷却，然后在-163℃低温下进行压缩，故LNG具有天然气的易燃易爆性。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。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。阀门的密封性能是考核阀门质量优劣的主要指标之一，故在低温阀门设计时要求其各密封部位在低温状态下也能具有合理的密封比压，以保证密封部件不损伤而又能有良好的紧密度，以阻止介质泄漏。本项目就是针对低温条件的LNG的温度场的有限元分析。

2. 国内外研究现状分析

随着基础理论及现代技术的发展，lng运输的技术发展已日趋成熟。

欧美是率先研究lng运输的先驱，更是计算机仿真技术和有限元分析技术的发源地，50年代初期，欧美已经开始了lng运输技术的相关研究，其中具有代表性的是lng的海上运输，关于lng低温阀门也在进一步研究中。

我国在此方面的起步虽比较晚，但我国对lng项目发展也非常重视，通过引进、消化国外的专利技术，先后落实了广东、福建、上海三个lng引进项目。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本课题拟以lng用超低温蝶阀为研究对象，课题的主要研究内容：

（1）根据企业提供的阀门二维图纸建立三维实体模型；

4. 研究创新点

本研究使用建立蝶阀的三维有限元实体模型，为LNG阀门温度场分析提供了一种新的有限元计算的方法；通过对LNG用超低温阀门在试验工况和工作工况下的温度分布进行有限元分析，计算结果对于阀门设计具有一定的参考价值，对阀门材料选择和密封性能分析更具有指导意义，从而保证LNG能够更安全的使用和运输。