裝車臂鶴管拉斷閥使用利弊原因分析？
裝車臂鶴管拉斷閥使用利弊原因分析？采用ANSYS有限元軟件對裝車臂鶴管拉斷閥進行前處理，為方便修改參數(shù)，整體幾何模型采用參數(shù)化設計，建模采用自上而下的方式，逐步建立外臂、內臂、旋轉接頭、拉斷閥變徑處，*后進行幾何切割以方便劃分面網(wǎng)格。模型均采用solld1顯式單元劃分，整條裝車臂大部分結構均采用掃略劃分為六面體網(wǎng)格，拉斷閥變徑處及相連臂劃分為四面體網(wǎng)格，在裝車臂根部加固定約束，在裝車臂法蘭處加載垂直方向的位移以體現(xiàn)槽車運動同時在裝車臂與旋轉接頭之間設定自動面面接觸以實現(xiàn)旋轉接頭的旋轉功能。
裝車臂在法蘭處外力的作用下會逐漸由初始的蜷縮狀態(tài)拉伸，當拉力達到失效條件時，拉斷閥致斷螺栓就發(fā)生斷裂。裝車臂在拉斷閥處斷裂為兩部分。分析可知，在整個過程中，裝車臂出現(xiàn)較大振幅的振動，且在旋轉接頭處振動更為明顯
影響因素分析
裝車臂鶴管拉斷閥槽車意外滑車因素分析
考慮槽車尾部泄漏液體流人導液溝，槽車區(qū)場地的地勢設計為車頭略高于車尾。所以槽車的意外滑動情形一般為向后溜車。LNG槽車空車一般重28t，裝滿液后為48t槽車的溜車勢必會導致裝車臂跟隨運動。以液相口在左、氣相口在右為例，在槽車輕微溜車時，裝車臂會跟隨轉動，不會觸發(fā)拉斷閥斷裂。但當溜車距離較大時，裝車臂轉動余量已耗盡，槽車尾部車體內側車框會直接撞擊裝車臂，使拉斷閥處產(chǎn)生剪力和彎矩。并且兩條裝車臂之間也會發(fā)生交叉接觸。氣相臂的轉動余量*先耗盡，較早地與車體接觸，氣相臂拉斷閥也會較早達到失效條件而斷裂。液相臂拉斷閥也會隨后達到拉斷力而斷裂分析可知，現(xiàn)有充裝操作規(guī)程中槽車停穩(wěn)后需放置擋車塊的措施是十分必要的。同時，擋車塊的尺寸、強度、位置也要有所要求，一是要同時在兩車輪后方配備兩個擋車塊；二是擋車塊的放置位置既不能緊貼車輪，以防止車體進液變重后車輪將擋車塊壓緊不能取出，也不能距離車輪位置太遠，以便溜車時能夠在溜車初始及時擋住車輪，避免車輛速度動量過大；三是擋車塊的材質強度及摩擦系數(shù)要符合規(guī)定，防止因槽車將擋車塊壓碎或者擋車塊滑動而失效。
裝車臂鶴管拉斷閥安裝位置分析
移動式壓力容器充裝許可規(guī)則沒有對拉斷閥安裝位置做具體規(guī)定一。由于外臂與內臂除了在旋轉接頭處連接外，還有彈簧平衡機構相連拉斷閥若安裝在內臂上，一是彈簧平衡機構也會被拉斷，對裝車臂造成更大的損傷；二是現(xiàn)有的拉斷閥尺寸會對正常裝車流速產(chǎn)生影響。故拉斷閥無法安裝在內臂上，只能安裝在外臂或者與槽車直接相連的臂上。若安裝在與槽車直接相連的臂上，一是該臂配重較高不便于充裝人員連臂操作；二是拉斷閥安裝在裝車臂末端與槽車直接連接處，沒有旋轉接頭等回旋余地，一旦槽車發(fā)生移動，所產(chǎn)生的力會直接作用在拉斷閥，容易造成常規(guī)操作將拉斷閥拉斷，拉斷前基本沒有“緩沖期" 目前裝車臂鶴管拉斷閥是安裝在外臂手動隔離閥后的中間部分，一旦拉斷閥斷裂，槽車會帶走法蘭面處直到拉斷閥部分結構。與橇體連接的裝車臂在斷裂之后會產(chǎn)生振動，并由于配重的減輕在彈簧平衡機構的作用下向上翹起，*后趨于穩(wěn)定。
裝車臂鶴管拉斷閥槽車與裝車臂對接位置影響分析
由于目前在用的LNG槽車規(guī)格不一，氣液相法蘭接口相對位置不一致。分別針對幾種組合況進行了仿真分析槽車裝車位在裝車島右側時，若槽車的氣相法蘭口位于液相法蘭口的右側，則液相臂伸展幅度較小，氣相臂伸展幅度較大。槽車的氣相法蘭口位于液相法蘭口的左側，則液相臂伸展幅度較大，氣相臂伸展幅度較小。槽車裝車位在裝車島左側時，若槽車的氣相法蘭口位于液相法蘭口的右側，則液相臂伸展幅度較大，氣相臂伸展幅度較小。若槽車的氣相法蘭口位于液相法蘭口的左側，則液相臂伸展幅度較小，氣相臂伸展幅度較大。
槽車�？课恢门c橇體距離大于裝車臂的*一節(jié)外臂時，槽車向前開，則伸展幅度較大的裝車臂較早被拉斷。槽車�？课恢门c橇體距離小于裝車臂的*一節(jié)外臂時，由于伸展較小的臂沒有轉動空間，導致槽車前進到極限位置時，*一節(jié)臂則不能再運動，導致*二節(jié)臂直接受拉力而較早被拉斷。
裝車臂鶴管拉斷閥拉斷力數(shù)值影響分析
目前帶金屬網(wǎng)套的不銹鋼波紋管的LPG、CNG、LNG 軟管的拉斷力僅為400、600 N且現(xiàn)有規(guī)定數(shù)值較為保守而對于裝車臂所用的拉斷閥的拉斷力則沒有明確的要求。由于裝車臂強度要遠大于不銹鋼波紋管強度，裝車臂拉斷閥的拉斷力應遠大于不銹鋼波紋管拉斷閥拉斷力，但同時要考慮較大的力對裝車臂的旋轉接頭結構可能造成損傷。目前在用的ABVC超低溫拉斷閥的拉斷力為13\20kN拉斷力過大，可能觸發(fā)內部簧片脫鉤，閥門關閉，但螺栓沒有達到拉斷的失效條件。從外觀上若未能發(fā)現(xiàn)拉斷閥已密封而進人介質，則很容易形成管線憋壓，造成更大的安全隱患一若其中一根螺栓失效，而拉斷閥未拉斷，則拉斷閥處極易發(fā)生輕微泄漏。
拉斷力過小，則容易造成常規(guī)操作導致拉斷閥斷裂的情況。拉斷閥外部一段的重量也影響拉斷閥的應力狀態(tài)，拉斷閥的三根致斷螺栓并非受同樣的拉力。目前的實踐經(jīng)驗表明，拉斷閥的設計既應考慮正向拉力，也應考慮彎矩、扭矩帶來的切向力。拉斷閥拉斷后，應對旋轉接頭進行檢查，避免因拉斷時旋轉接頭發(fā)生松動等問題帶來隱患。
裝車臂鶴管拉斷閥伸展情況影響
槽車的�？课恢弥苯佑绊憙蓷l裝車臂的伸展狀態(tài)，若裝車臂與槽車連接后處于極限拉伸狀態(tài)，鶴管拉斷閥就受拉力，此時若司機的動作幅度較大就有可能導致拉斷閥斷裂。即便勉強連接好裝車臂，拉斷閥也有受拉的預應力狀態(tài)在開始裝車后裝車臂預冷收縮，極易造成拉斷閥斷裂不同的裝車島及槽車連接位置下，氣相和液相裝車臂斷裂的先后順序不一。同一型槽車在同一個裝車島，槽車的�？课恢靡矊蓷l裝車臂的斷裂時間有影響。拉斷閥連接時應確保裝車臂有較大的旋轉冗余度，防止低溫造成裝車臂受拉斷裂裝車臂鶴管拉斷閥應安裝在外臂手動隔離閥后靠近法蘭一側，盡量減小拉斷閥另一側的配重。
裝車臂鶴管拉斷閥的拉斷力數(shù)值對裝車臂能否保證實現(xiàn)設計功能至關重要，拉斷閥致斷螺栓的分布及拉斷力的大小應進一步優(yōu)化。除了拉斷閥軸向拉力外，還應考慮承受切向力和扭力，以及致斷螺栓承受多次外力作用而產(chǎn)生的疲勞破壞日常維護中要定期檢查和測試拉斷閥螺栓強度變形情況，避免拉斷螺栓低溫交變共同造成疲勞強度降低應盡快建立體現(xiàn)拉斷閥具體技術要求的相關標準。
