节流阀阀芯失效分析及其结构改进

作者：周俊泽; 练章华; 王裕海; 刘洋; 吴捷

来源：石油机械, 2019, 47(12): 131-138.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.12.020

• 节流阀
• 阀芯
• CAD
• 有限元
• 失效分析
• 结构优化

节流阀在现场使用中,时常有阀芯断裂失效的情况发生,对油气的稳定可靠生产造成了不利影响。鉴于此,借助CAD及有限元软件建立了节流阀的力学模型,对其在不同工作压力中的阀芯受力进行了分析研究,并基于研究成果对节流阀的阀芯结构进行了一定改进。研究结果表明:阀芯在安装及使用中,在阀芯台肩及阀芯销孔处一直存在较大的拉应力,但拉应力始终小于阀芯材料的许用应力,阀芯的失效形式为低应力下的断裂损坏;通过增加台肩的倒圆半径以及合理的设计销孔位置能够在一定程度上降低阀芯拉应力,大幅延长节流阀的使用寿命。研究结果可为节流阀及其他类似阀芯的结构优化设计提供一定的理论参考。

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学