閥門的承壓部件都應進行強度分析和強度設計,這些部件主要包括閥體、閥蓋、閘板和閥蓋螺栓等。對截止閥來說,有時(根據結構不同)尚須對閥座局部進行強度枝核。而作為非承壓部件的閥桿也是必須進行強度設計的一個重要部件。所謂的強度設計應包括強度和剛度 2 部分。
國外一些主要的閥門規范如 ANSIB16.34 和 API600 都給出了閥門主要零部件的最小壁厚(直徑),國內的一些制造廠都直接采用(或略大于)這些規范值作為設計尺寸,并且不再進行強度設計。這樣做是不嚴格的,因為①閥門的內件結構不同,閥上腔的結構尺寸不同,因此其計算壁厚也不同。閥門的外觀結構尤其是外形突變處的處理不同,其計算應力值尤其是應力集中的水平也不同,最終也可能導致計算壁厚不同。②大多數閥體為鑄件,而冶煉條件較差,原材料來源復雜的閥門廠,其鑄件材料的性能差別較大。鑄件材料的性能又與其本身的鑄造缺陷(如偏析、枝晶組織、夾雜、氣孔、疏松和裂紋等)有關,而且起伏變化較大,從而造成強度計算的基礎數據(如許用應用)的差異較大。③不同的應用環境,其腐蝕情況不同,應考慮的腐蝕裕量不同。由于這些因素的影響,對于高壓臨氫閥門來說,對其有關的零部件進行強度和/或剛度計算就顯得十分必要,因為稍有差錯,可能會帶來嚴重的后果。
目前國內大多數閥門廠均采用數學分析法進行閥門的強度和/或剛度計算。這種方法既費力又費時,計算精度也比較差,尤其是對于零部件的形狀突變處,它不能精確地求出其應力水平。而國外的大多數閥門廠都采用了有限元分析法,它既快又精確。對于高壓且要求苛刻的閥門來說,采用有限元法進行零部件的強度或剛度分析是必要的。