تحليل وتحسين هيكل قالب اختبار الصمام المبرد (الجزء الثاني)

2.4نتائج وتحليل اختبار العفن التقليدي
باستخدام اختبار هيكل القالب التقليدي ، وجد أن القالب وجزء حشية إحكام إغلاق الصمام والصمام المبرد نفسه قد تسرب. بعد الاختبار ، وجد أن المسامير الطويلة المشدودة أصلاً كانت فضفاضة بعد فحص الصمام والعفن. وفقًا لتحليل نتائج الاختبار ، تصبح المسامير الطويلة مفكوكة بسبب التمدد الناجم عن الحرارة والانكماش الناجم عن برودة المادة. في ظل ظروف العمل بدرجة حرارة منخفضة للغاية تبلغ -196 درجة مئوية ، يكون التشوه الخطي للمادة كبيرًا جدًا. البراغي الطويلة المستخدمة في المشبك عبارة عن مقاطع مستقيمة وجسم الصمام عبارة عن قسم منحني. بسبب الأطوال المختلفة لأقسام الخط ، فإن مقدار التشوه غير متسق ، مما يؤدي إلى فك البراغي المشدودة. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز مادة PTFE بميزات التدفقات الباردة ، أي أن مادة PTFE تخضع لتشوه بلاستيكي (زحف) تحت تأثير حمل التثبيت المستمر لفترة طويلة ، وتشوه الحشية بشدة بسبب الضغط. هذه الخاصية واضحة بشكل خاص في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة ، مما يؤثر على تأثير الختم للحشية. بعد التحليل ، يُعتقد أن تسرب اختبار الصمام المبرد ناتج عن التشوه تحت ظروف درجات الحرارة المنخفضة. أحد أسباب التشوه هو التمدد الناجم عن الحرارة والانكماش الناجم عن برودة جسم الصمام نفسه ، والسبب الآخر هو القوة المؤثرة على جسم الصمام بسبب قوة التثبيت للحافة العمياء.
 
من أجل التحقق من استنتاجات الاختبار وحلها بشكل معقول ، تم استخدام منصة ANSYS WORKBENCH لإجراء تحليل المحاكاة الرقمية على نموذج الصمام والقالب في ظل ظروف الاختبار. أخذعلى سبيل المثال ، يقترن التحليل الحراري للحالة المستقرة بالتحليل الساكن الهيكلي ؛ يعتبر حمل درجة الحرارة المنخفضة ؛ يتم تطبيق قوة التثبيت للحافة العمياء على طرفي جسم الصمام ، ويتم تحميل الضغط المتوسط ​​في نفس الوقت. يتم عرض عملية التحليل ونتائج اختبار التحقق في الشكل 6 والشكل 7.

الشكل 6 عمليات تحليل العناصر المحدودة

الشكل 7 تقسيم الشبكة وتوزيع درجة الحرارة
تظهر نتيجة التشوه لاختبار التحقق من تحليل محاكاة الصمام في الشكل 8. الحد الأقصى للتشوه على سطح الختم هو 0.75 مم ، ويحدث تشوه التواء. يتم تطبيق قوة شد البرغي لقالب الاختبار التقليدي على جسم الصمام للصمام الكروي ، مما يتسبب في تشوه سطح الختم لجسم الصمام ، مما يؤدي إلى تدمير هيكل إغلاق الصمام والتأثير على أداء الختم الذاتي للصمام المبرد. يجب تجنب ذلك أثناء الاختبار.
  
الشكل 8 نتائج التشوه

2.5قالب اختبار النوع الجديد
تم تقديم نوع جديد من قوالب اختبار الصمامات المبردة للتغلب على أوجه القصور في قالب الاختبار التقليدي. تم تصميم طرف اللحام التناكبي للصمام المبرد بشكل عام بهيكل أخدود تشوه ، والذي يمكن أن يخفف من التأثير على جسم الصمام أثناء بناء اللحام بعقب الصمام. يتم إدخال حلقة سلك فولاذي مقسوم في أخدود التشوه ، وقطر حلقة السلك الفولاذي يعادل قطر أخدود التشوه. باستخدام نتوء حلقة السلك بالنسبة لأخدود التشوه ، تقوم أطراف مدخل ومخرج الصمام بتثبيت مزيج من حواف الفتحة والشفاه العمياء على التوالي ، واستخدام الأزرار ذات النهايتين المزدوجة الأقصر والصواميل السداسية للتثبيت. يتم ختمه بحشية لولبية معدنية. يتم تزويد الشفاه العمياء للمدخل والمخرج على التوالي بنهايات متصلة لتسهيل الاتصال بخط أنابيب نظام الاختبار. يظهر هيكل قالب اختبار الصمام الجديد في الشكل 9 إلى الشكل 11.

1. جوانات لولبية معدنية 2. حلقات سلكية فولاذية مقسومة 3. من خلال فلنشات ثقب 4. الصمام الذي يتم اختباره 5. مسامير نهائية مزدوجة 6. صواميل سداسية 7. حواف عمياء
الشكل 9 هيكل قالب الاختبار الجديد

الشكل 10 قالب الاختبار الجديد مع صمام فراشة
 
الشكل 11 قالب الاختبار الجديد بصمام كروي
 
يعتمد قالب اختبار الصمام المبرد الجديد هيكلًا يتم دمج نهايتي اللحام التناكبي مع المشبك من خلال شفة الثقب والحافة العمياء على التوالي ، بحيث يمكن تركيز نقطة الضغط على طرفي اللحام التناكبي ، بعيدًا عن سطح إحكام الصمام ، والذي التغلب على عيب قالب الاختبار التقليدي الذي يتسبب في تشوه جسم الصمام والتأثير على تأثير الختم. بالإضافة إلى ذلك ، تصبح مسامير التثبيت أقصر ، مما يقلل من تأثير تشوه البرغي على تأثير الشد المسبق. يتم استبدال حشية الختم بحشية لولبية معدنية ، والتي لا يمكنها تلبية ظروف العمل بدرجة حرارة منخفضة للغاية فحسب ، بل يمكن استخدامها أيضًا بشكل متكرر وبتكاليف منخفضة.
 
3.استنتاج
يتميز النوع الجديد من قوالب اختبار الصمامات المبردة بهيكل بسيط وإنتاج مناسب وكفاءة عالية وعملي ، وهو ليس مناسبًا لاختبار الصمامات المبردة فحسب ، بل يمكن استخدامه أيضًا في العديد من الصمامات ذات نهايات اللحام التناكبي.