محاسبات و تحلیل المان محدود بدنه ی شیرهای دروازه ای بر اساس استاندارد ASME BPVC

شیر دروازه ای مجرابندی دیسکی شکل دارد که یک سوراخ در داخل آن ایجاد شده است و بالا و پایین رفتن آن موجب باز یا بسته شدن شیر میشود. وظیفه ی اصلی این شیر قطع یا وصل کامل جریان سیال است . هدف این مقاله، تعیین حداقل ضخامت لازم جداره و کف بدنه ی شیر دروازه ای است که پاسخگوی شرایط سرویس و شرایط کلی طراحی باشد. بدنه1F0ی شیرهای دروازهای شامل یک سیلندر و دو فلنج است. در حالت کلی میتوان بدنه را یک سیلندر استوانه ای تحت فشار یکنواخت داخلی فرض کرد. با مشخص شدن اندازه های گیت2F1، قطر داخلی سیلندر بدنه قابل تعیین است. در وضعیتی که شیر نیمه باز باشد بدنه متحمل بیشترین تنش می شود. با داشتن فشار و قطر داخلی سیلندر و استحکام مجاز قطعه میتوان قطر خارجی و ضخامت سیلندر را تعیین کرد. استاندارد طراحی شیرآلات API 6A علاوه بر قطر بور3F2 شیر و فاصله ی سطح تا سطح4F3 فلنجها، اندازه های فلنج و گسکت آن را هم تعیین کرده است. شیوه ی حل به این صورت خواهد بود که ابتدا از استاندارد ASME BPVC استفاده میشود و در ادامه مساله در یک نرم افزار تحلیل تنش شبیه سازی میگردد. از کانتورهای تنش پیداست که حداکثر تنش فونمایزز در سطح داخلی بدنه و در محل برخورد هاب5F4 فلنجها به سیلندر بدنه اتفاق میافتد. به منظور اعتبارسنجی کار، نتایج به دست آمده با نتایج مقالات دیگر مقایسه میشود . ضمن این که این تجهیز عملا ساخته شده و از آن تستهای لازم بر اساس استاندارد به عمل آمده و نتیجه ی تست ها موفق آمیز بوده است.

کلیدواژه ها:

شیر دروازه ای ، بدنه ، تحلیل المان محدود ، گیت ، استاندارد