Page 59 - 理化检验-物理分册2025年第一期
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闫敬明：火电厂阀杆断裂原因小结
图 3 阀杆断裂部位宏观形貌
图 4 有限元模拟退刀槽部位应力状态
矩和500 N的拉力[见图4（b）；最终通过等效应力 辉 [12] 对改进前后的阀杆 10%开度下的应力状态进
]
云图[见图4（c）]发现在变径处存在应力集中，且整 行模拟（见图 6） ，改进优化前阀杆变径直角阶梯处
个退刀槽部位的受力和两端相比较大，是造成阀杆 等效应力分布极不均匀，有局部出现应力过高的状
断裂的危险区域。 况，其中最大值为4.316 7 MPa；优化后的等效应力
因此，最好在阀杆的变径部位设置圆滑过渡， 分布比较均匀，等效应力为3.345 8 MPa，改善效果
以缓解应力集中造成的潜在危害（见图 5） 。廖煜 明显。
图 5 阀杆改进前后示意
2 外部因素 度不大，此时只要所用阀杆材料的性能满足要求，发
2.1 服役条件因素 生断裂的情况极少。然而，目前火电机组在运行过
电厂阀杆一般在高温高压的工况中服役，机组 程中常常伴随启停、载荷波动以及深度调峰等情况，
正常运行条件下，阀门内的蒸汽压力和温度变化幅 此时阀门内的蒸汽压力和温度将会不断变化，产生
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