船用柴油机排气阀的断裂失效分析

对某船柴油机排气阀的断裂原因进行金相分析、扫描电镜分析、金属流线及断口分析和硬度分析,综合分析结果表明,阀体材料符合4Cr9Si2钢化学成分的要求,断裂阀杆表面硬度HRC28,与本材料标准硬度相同。阀杆断裂为疲劳断裂,在断裂过程中伴有腐蚀氧化作用。阀杆断裂过程为阀杆圆柱表面上的氧化皮向基体扩展作用不均匀,首先在阀杆表面形成浅沟形开裂,逐渐发展成较深的裂缝,最终导致阀杆的疲劳断裂。材料的断裂方式为高温腐蚀疲劳,断裂原因为材料的高温腐蚀疲劳性能不满足排气阀高温腐蚀运行工况的要求。     

柴油机排气阀阀杆频繁断裂的分析与处理

船用柴油机的排气阀,大多采用高合金耐热钢制造。排气阀长期工作在高温及腐蚀的恶劣环境下,所以排气阀主要的失效形式有气阀头部宏观裂纹、烧蚀掉块破碎和气阀杆身断裂等。本文介绍了柴油机排气阀阀杆频繁断裂故障的分析和处理过程;探讨了各种可能的故障原因;主要从失效零件宏观形态与材料的断裂方式2个方面进行分析,找出气阀断裂原因。通过故障的实际解决过程,找出处理方法及预防措施,同时为故障原因提供可靠的证据;从而为船舶管理人员提供维修保养经验,保证船舶安全运营。     

6L48/60型主机排气阀破断故障分析

6L48/60型船用柴油机主排气阀运行中在距阀盘100 mm的阀杆处发生完全破断.排气阀的材料为4Cr9Si2,用锻造工艺加工制造.对破断的排气阀进行了金相、断口及能谱(EDS)分析,结果表明,排气阀在运行过程中发生了热腐蚀,断裂方式为高温腐蚀疲劳破坏.断裂原因为阀体材料4Cr9Si2的抗热腐蚀能力较差,加速了疲劳裂纹的萌生与扩展.     

新型泄放水调节阀工作特性试验研究

论文研究的泄放水调节阀其原理是通过控制伺服活塞所受的压差来实现阀门各个工作状态之间的转换。为了获得该调节阀的动态响应特性并验证其动作可靠性,在模拟的试验回路上,对阀门的压力特性、密封特性和动作寿命等进行了研究。试验结果表明:阀门动作响应快,工作状态转换平稳;阀头行程最大偏差为0.53%,调节阀磨损小,工作寿命长;旁通阀与调节阀可共同调节流量;增加阀杆直径可提高阀门流量;且该调节阀可在高压差工况下在小范围内调节流量,且降压效果良好。     

高压差流量调节阀流道低噪声优化设计

针对船舶海水系统流量调节阀节流噪声突出的问题,采用计算流体力学的方法对流量调节阀在大压差工况下的内部流场分布进行仿真计算。基于原调节阀内流道流场计算结果,对调节阀流噪声产生的机理和原因进行分析。根据流量调节阀噪声产生原因,结合阀门低噪声设计的基本理论,对流量调节阀的内流道进行优化设计。对优化流道的流场计算结果表明,优化后的流量调节阀最高流速有效降低,阀后低压区面积减小,分割流道设计使阀芯内漩涡消除,阀后漩涡强度减弱,从根本上降低阀门流噪声,为流量调节阀的低噪声优化设计提供指导性建议。     

套筒调节阀声振特性数值分析与优化

针对调节阀在实际工况中存在的噪声问题,通过建立调节阀三维模型,利用计算流体力学（CFD）计算阀内稳态流场和瞬态流场,再以流场信息为激励源,结合声学边界元法（BEM）中声振耦合的数值模拟方法,对该阀的噪声特性以及振动特性进行了分析。通过优化套筒设计参数,研究了不同设计参数对噪声特性的影响。研究表明：在设计压力范围内,该阀的噪声特性以及振动特性符合设计要求。对比分析不同参数下的套筒小孔锥度和套筒壁厚的流致噪声发现,在锥度为15°时,声压级达到最小值76.5 dB(A);在壁厚为10 mm时,声压级达到最小值70.74 dB(A)。研究结果可为研究新型调节阀的优化降噪提供参考。     

船用电动调节阀运行中的常见故障分析

以船用电动调节阀运行中的几个常见故障为例,针对调节阀无法电动操作、卡阀、电动执行机构空转而阀门不动作、电动调节阀频繁振荡等现象,分别进行了原因分析,并给出了处理建议.希望对船用电动调节阀的设计师和用户有所借鉴和启迪,尽量避免和减少问题的发生,进一步提高船用电动调节阀的设计和应用水平.     

天然气压缩机气阀改造

针对天然气压缩机气阀出现使用寿命短,阀片容易断裂,特别是每次更换气阀不但影响设备运行时率,同时影响油气田产量的问题,以往复压缩机气阀工作原理为基础,根椐往复式压缩机气阀阀片的失效形式,分析阀片材料、气阀设计及气阀运行环境等因素对气阀寿命的影响,通过ITKK-气阀设计工具软件及技术文件数据库,分析疲劳的形成和发展过程,结合现场实际情况,提出提高气阀使用寿命的途径。     

基于数学模型的阀门驱动气缸位置-压力双环控制技术

为了研制一种适用于船用调节阀开度控制的气动执行机构,设计了以4个两位两通高速开关阀为核心控制元件的气缸位置控制系统,建立系统数学模型,提出一种以驱动力为中间变量的位置-压力双环控制策略,实现气缸位置-压力的解耦设计,根据已知系统参数完成了控制器参数设计,并对控制算法进行仿真研究。研究结果表明,所设计的控制器能够适应系列船用调节阀摩擦力及负载质量的变化,满足调节阀阀口开度控制需求。     

柴油机焊接式推杆裂纹故障分析及改进设计

对柴油机推杆焊缝开裂故障进行研究和分析,结合推杆拆检情况、结构设计及工艺分析、受力分析及焊缝失效分析,判断推杆头部与推杆管内倒角处存在未焊透和气孔缺陷是发生故障的主要原因,并通过原焊接工艺复现了故障。参考国内外先进设计理念,新设计压装式推杆,从压装式推杆结构设计、强度校核、动力学分析、疲劳强度校核等方面进行研究、试制。通过第三方平台测试和装机试验等方式,验证新开发的压装式推杆可满足柴油机使用要求。     

钛合金载人舱模型球的外压压溃分析

在深海载人舱设计前,一般会通过缩比模型球的压力试验来考核材料和结构的性能,以便进一步优化结构的设计.本文结合Ti-6Al-4V ELI材料的模型球压溃后的断口分析和有限元仿真分析,对球壳的失效状态进行了说明.分析结果显示,局部屈服首先发生在球壳孔座附近,然后沿着焊缝的径向发生塌陷、撕裂,直至整个北半球发生破坏.仿真分析结果可以为载人舱球壳进一步的动态分析和冲击分析提供参考.     

蒸汽阀动态流阻特性研究

某热力系统中蒸汽阀动态流阻特性对其总体性能设计十分关键。由于该蒸汽阀结构特殊、流速高,无法借鉴一般蒸汽阀门的流阻特性,且仿真分析难以获得较准确的数值,需进行试验研究。基于蓄热器放汽过程流量计算原理,建立了蒸汽阀动态流阻特性试验研究的一般原理、试验分析数学模型等试验研究方法,并通过多工况动态试验验证,获得了本蒸汽阀的动态流阻特性,为该热力系统的设计提供了有力支撑。同时该试验研究方法,可推广应用于类似蒸汽调节阀的动态流阻特性研究。     

GZ750型增压器的拆检和轴向间隙修正

介绍增压器拆检要求、拆检项目、拆检内容,提出GZ750型增压器零部件拆洗的要点,分析阐述轴向间隙的测量、计算和修正方法.     

蒸汽阀动态流阻特性试验研究

某热力系统中蒸汽阀动态流阻特性对其总体性能设计十分关键。由于该蒸汽阀结构特殊、流速高,无法借鉴一般蒸汽阀门的流阻特性,且仿真分析难以获得较准确的数值,需进行试验研究。基于蓄热器放汽过程流量计算原理,建立了蒸汽阀动态流阻特性试验研究的一般原理、试验分析数学模型等试验研究方法,并通过多工况动态试验验证,获得了本蒸汽阀的动态流阻特性,为该热力系统的设计提供了有力支撑。同时该试验研究方法,可推广应用于类似蒸汽调节阀的动态流阻特性研究。     

主机排气阀杆异常磨损原因及密封空气系统改造

针对某船中修时发现的主机排气阀阀杆磨损现象,结合排气阀的工作原理,分析了排气阀阀杆磨损的原因,并针对排气阀阀杆的磨损,对排气阀密封空气系统提出了改造方案.     

汽轮机断裂叶片检测与失效原因分析

对发生断裂的汽轮机叶片材料进行了理化检验,主要包括化学成分、材料组织、夹杂物、力学性能等,分析了叶片断口的宏观、微观形貌。根据检测结果,叶片材料性能满足标准要求,其失效模式为疲劳产生的断裂。     

哈氏合金导电辊失效机理研究

哈氏合金以其优良的抗腐蚀性能广泛应用于强腐蚀介质的环境中,但钨极氩弧焊焊接的哈氏合金导电辊提前失效。研究针对哈氏合金导电辊在使用过程中产生开裂导致失效的原因展开分析,从宏观和微观金相、断口形貌、EDAX分析及电化学腐蚀来确定提前失效的机制,为下一步开展制造哈氏合金导电辊工艺提供理论依据和技术指导。     

凝水系统水位调节阀流量系数特性研究

水位调节阀作为汽轮机凝水系统的重要组成设备,其开度的变化会改变阀流量系数以及整个系统的阻力特性。为研究不同工况下水位调节阀的工作特性,通过伯努利方程,对调节阀流量系数进行公式推导,得到调节窗口面积比对流量系数的影响及变化规律。通过数值模拟手段研究水位调节阀的流量系数,分析不同压差、不同开度对流量系数的影响,通过公式计算及数值模拟结果的对比,验证计算方法的正确性,并为数值模拟计算流量系数的方法提供理论支撑。采用本次计算所得流量系数对凝水系统进行计算,得到了较好的计算结果。     

基于ASME Ⅲ核动力设备阀架抗冲击强度分析

为分析核动力设备阀架的抗冲击强度并验证ASMEⅢ规范用于抗冲击强度校核的可行性,以柴油发电机组的阀架抗冲击强度校核为例,采用ABAQUS软件进行抗冲击时程计算,对阀架的应力响应采用ASMEⅢNF的力学评定要求进行校核,并根据GJB 1060.1-91对校核结构进行对比验证。结果表明:两种校核工况下,阀架的抗冲击强度满足要求,且按ASMEⅢ计算的冲击失效系数更小,能够充分发挥材料和结构的性能,提高抗冲击设计的经济性。     

水力式升船机阀后流道体型水力特性试验研究

依托一种全新的升船机形式——水力式升船机工程,探讨其输水系统阀门的选型及活塞式流量调节阀的特点。通过比尺为1∶10.667的常压及减压物理模型试验,研究三岔管和突扩体两种阀后流道体型下的输水系统流量系数、阀后流道边壁脉动压强、阀门临界空化数以及阀后空化形态,讨论了突扩体型的水力优越性。可为水力式升船机输水系统阀门段的水力设计与研究提供借鉴和参考。