含砂流对弯管段冲蚀的机理分析

发布时间：2019-11-18 17:50

【摘要】：管道的弯管段、闸阀等处常常面临含砂流动的冲蚀磨损而导致管壁减薄或泄漏。为研究弯管段冲蚀磨损的主要机制,进行了加入5%石英砂的固液两相管流循环试验。试验按砂粒粒径分组,主要观测布置在弯管段的一组碳钢贴片在2~3小时后的壁面冲蚀特征。用失重法计算各贴片的冲蚀速率,基于扫描电镜(SEM)研究了贴片表面的损伤形貌。冲蚀后的贴片表面既有犁沟、挤压凹坑及划痕,亦有圆形蚀坑。能谱分析(EDS)显示有一定量的铁氧化物,且不同位置处的贴片失重率有正有负,由此可见导致贴片表面破坏的机制既包括切削、挤压和二次冲击等含沙流流动的机械作用,也伴随着腐蚀作用。这两种机制在弯管各区有不同的体现,且受砂粒粒径的影响。用数值模拟的两相流冲蚀弯管段流场压力和颗粒分布特征做了验证。结果表明弯管段的壁面损伤机制在外拱壁面以颗粒冲击和切削为主,在内拱璧面则以氧化腐蚀为主。

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 梁亮;庞佑霞;唐勇;朱宗铭;许焰;;冲蚀磨损与冲蚀、空蚀交互磨损的对比研究[J];摩擦学学报;2012年04期

2 偶国富;许根富;朱祖超;杨健;王艳萍;;弯管冲蚀失效流固耦合机理及数值模拟[J];机械工程学报;2009年11期

3 汪家道;陈皓生;秦力;李永健;陈大融;;水力机械空蚀中微颗粒的关键作用[J];科学通报;2007年22期

4 姜胜利,郑玉贵,姚治铭;不同砂粒粒径多相流中CrMnB堆焊层的损伤行为[J];材料保护;2004年10期

5 陈大年,俞宇颖,尹志华,沈雄伟,陈建平,S.T.S.Al-Hassani;与冲蚀有关的粘着与犁沟摩擦系数[J];力学学报;2003年01期

6 李根生,沈晓明,施立德,陈现华;空化和空蚀机理及其影响因素[J];石油大学学报(自然科学版);1997年01期

7 赵会友,陈华辉,邵荷生,赵善钟;几种钢的腐蚀冲蚀磨损行为与机理研究[J];摩擦学学报;1996年02期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 张美美;刘斌;白培康;;液压支架管激光熔覆316L不锈钢涂层组织与性能研究（英文）[J];Journal of Measurement Science and Instrumentation;2017年02期

2 孔学云;严孟凯;张亮;左凯;陈胜宏;刘晓峰;齐海涛;李宝龙;;QPQ表面处理技术及提高工具耐冲蚀性能试验研究[J];石油矿场机械;2017年03期

3 李昕;张建民;彭勇;李君宁;;有压闸室通气孔布置优化研究[J];水电能源科学;2017年05期

4 白莉;文潇;李晓东;吴德君;赵婷婷;宋存德;;含砂流对弯管段冲蚀的机理分析[J];实验力学;2017年02期

5 赵伟国;韩向东;李仁年;郑英杰;潘绪伟;;沙粒粒径与含沙量对离心泵空化特性的影响[J];农业工程学报;2017年04期

6 杨思静;晋日亚;乔伊娜;师淑婷;;文丘里管结构参数对水力空化降解罗丹明B染料废水的影响[J];中北大学学报(自然科学版);2017年01期

7 孙飞;冯永保;胡宇;杨波波;;基于CFD的伺服滑阀冲蚀磨损特性分析[J];表面技术;2016年12期

8 刘成龙;黄伟九;王军军;李志均;;不同冲蚀角条件下QAl9-4铝青铜的冲蚀磨损特性[J];功能材料;2016年10期

9 徐向丽;张颖;周谧;林铁军;;高产气井油管管柱温度、压力及冲蚀模型研究[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2016年04期

10 张俪安;钱付平;胡笳;夏勇军;杨洪;鲁进利;韩云龙;;通风管路90°弯管壁面颗粒磨损的数值模拟[J];过程工程学报;2016年03期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张涛;陈次昌;郭清;;含沙水流中翼型空蚀磨损试验[J];农业机械学报;2010年11期

2 刘诗汉;陈大融;;双相钢空蚀破坏的力学机制[J];金属学报;2009年05期

3 吴晶华;汤文成;徐鸿翔;贲可存;;微磨粒冲蚀磨损的数值分析方法[J];润滑与密封;2008年09期

4 汪家道;陈皓生;秦力;李永健;陈大融;;水力机械空蚀中微颗粒的关键作用[J];科学通报;2007年22期

5 李明;李晓刚;陈钢;胡洋;薛光亭;;冷高压分离器在H_2S环境下应力腐蚀开裂敏感性评估[J];化工学报;2006年12期

6 郎需庆;赵志勇;宫宏;刘全桢;;油气管道事故统计分析与安全运行对策[J];安全、健康和环境;2006年10期

7 张涛;陈次昌;陈丰;;空蚀、磨损及其联合作用研究进展[J];排灌机械;2006年04期

8 胡潇毅;李华锋;陶伟明;郭乙木;;管道中流固耦合作用下的活门运动分析[J];浙江大学学报(工学版);2006年06期

9 赵明娟;;加氢精制装置高压临氢管道失效原因分析[J];材料保护;2006年06期

10 李健;张永振;彭恩高;秦襄培;杜三明;;冲蚀与气蚀复合磨损试验研究[J];摩擦学学报;2006年02期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 韩文亮,柴宏恩,韩军;伪均质固液两相流水击的数值模拟:Ⅰ──理论[J];有色金属;2000年01期

2 韩文亮,柴宏恩,韩军;伪均质固液两相流水击的数值模拟 Ⅱ.验证[J];有色金属;2000年02期

3 徐萃萍;离心式固液两相流泵叶片边界层动量积分[J];辽宁工程技术大学学报;2004年02期

4 徐萃萍,马延华,李莉,朱玉才;离心式固液两相流泵动量积分解[J];辽宁工程技术大学学报;2004年03期

5 李金海;李龙;;离心泵固液两相流模型的研究与进展[J];化工装备技术;2005年06期

6 倪福生;杨年浩;孙丹丹;;固液两相流泵的研究进展[J];矿山机械;2006年02期

7 崔巧玲;李f3;金守泉;;非定常固液两相流对双流道泵磨损性能的影响[J];浙江理工大学学报;2012年04期

8 刘希圣;朱国新;丁岗;;固液两相流中固相速度的测量方法及装置[J];实验技术与管理;1988年01期

9 顾广运;高效节能型固液两相流泵设计研究[J];选煤技术;1992年03期

10 戴正兴;离心泵固液两相流理论简述[J];化工装备技术;1996年06期

相关会议论文 前3条

1 尹树孟;陈国明;周昌静;陈永超;;圆锥圆盘泵固液两相流动及泵外特性数值分析[A];2011年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2011年

2 王开继;李昌烽;;细颗粒泥沙对离心泵工作特性影响的数值研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

3 赵璐;陈少峰;张海华;季越红;张宁;;新型防泥沙装置固液两相流数值模拟研究[A];第十三届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会论文集——C计算流体力学[C];2014年

相关博士学位论文 前2条

1 薛万云;固液两相流运动机理研究及两相流模型在工程中的应用[D];武汉大学;2014年

2 李f3;离心泵内部固液两相流动数值模拟与磨损特性研究[D];浙江理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 邱耀德;固体颗粒水力输送中CTAB的减阻实验研究[D];湖南工业大学;2015年

2 孟琦;蒸汽吞吐后水平井筒内固液两相流动规律研究[D];东北石油大学;2015年

3 夏密;离心泵输送大颗粒时固液两相流场的数值计算[D];浙江理工大学;2016年

4 丁荣;双叶片泵内固液两相流数值计算与试验测试[D];江苏大学;2016年

5 陈有斌;固相颗粒在旋流场作用下的运移动力学特性研究[D];东北石油大学;2016年

6 肖春艳;长短叶片离心泵内固液两相流场三维数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2015年

7 金钊;离心式固液两相流泵叶轮的振动特性分析[D];辽宁工程技术大学;2014年

8 樊晓芳;固液两相流离心泵的设计与性能研究[D];华北电力大学（北京）;2006年

9 秦武;固液两相流离心泵内部流场的数值模拟研究[D];长沙理工大学;2009年

10 刘彦;固液两相流动边界层的数学模型及流场计算[D];甘肃工业大学;2001年

，

本文编号：2562695