又試制成功鈦無縫異徑管鋁管.用旋壓方法生產(chǎn)異徑管雖然可行,與鋁管管路系統(tǒng)相配套的鋁管主要有四種:管頭、異徑管(大小頭)三通和管帽.采用無縫鋁管可以減少鋁管管路傳輸阻力、提高抗腐蝕性和延長設(shè)備使用壽命.西北有色金屬研究院在1991年首創(chuàng)無縫鈦彎頭之后.但由于模具昂貴、

生產(chǎn)周期長、效率低,難以適應(yīng)市場需要.以往的異徑管鋁管大多采用卷焊,卷焊工藝過程繁雜、成品率低、質(zhì)量差,不能滿足化工部標(biāo)準(zhǔn).該院用特種熱擠壓法生產(chǎn)異徑管,質(zhì)量與無縫鈦彎頭一樣達(dá)到化工部要求,內(nèi)外表面精度達(dá)到國標(biāo)要求,金相組織為等軸狀細(xì)晶粒,因此,研究6061鋁管固體顆粒屬性蝕磨損的影響規(guī)律,以及流場作用對天然氣管道沖蝕磨損的影響規(guī)律,改進(jìn)已有的沖蝕磨損計(jì)算,提出在役天然氣管道沖蝕磨損速率計(jì)算模型,對天然氣管道的壽命和管道的運(yùn)行、防護(hù)有重大意義。論文主要研究工作如下

完成不同運(yùn)行條件下鋁管固體顆粒的沖蝕磨損試驗(yàn),研究固體顆粒屬性(尺寸、形狀和流量)蝕磨損速率的影響規(guī)律。利用PIVParticleImageVelocimetri和PTVParticleTrackingVelocimetri兩種測量顆粒速度,并分析了這兩種常用速度計(jì)算的差。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,分析了相同氣相參數(shù)條件下,顆粒流量對顆粒速度的影響,提出在無縫方管固體顆粒沖蝕磨損試驗(yàn)中控制顆粒流量的重要性?？偨Y(jié)了不同顆粒屬性對試件沖蝕磨損速率的影響規(guī)律,并分別提出關(guān)于顆粒直徑和沖蝕磨損速率以及顆粒流量和沖蝕磨損速率間的關(guān)系函數(shù)。2利用固體顆粒沖蝕磨損試驗(yàn)臺,完成4種典型輸氣鋁管的固體顆粒沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)。根據(jù)沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對比微粒噴漿沖蝕(MSE沖蝕的結(jié)果,分析4種典型管材的耐固體顆粒沖蝕磨損性能。根據(jù)不同沖擊角度下試件的沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行管材壁面碰撞規(guī)律研究?；诹黧w動(dòng)力學(xué)(CFD分析,進(jìn)行固體顆粒沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)的分析,為復(fù)雜流場工況條件下典型鋁管的模型建立提供依據(jù)。3搭建典型鋁管彎頭的簡化沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)臺,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行彎頭的沖蝕磨損流體動(dòng)力學(xué)分析。彎頭沖蝕磨損模型基礎(chǔ)上,加入典型管材壁面碰撞規(guī)律研究結(jié)果,建立工況中彎頭沖蝕磨損流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型。利用分析,研究多屬性耦合作用蝕磨損速率的影響規(guī)律。根據(jù)研究結(jié)果,分別提出顆粒速度和直徑、顆粒速度和流量、顆粒速度和形狀對彎頭沖蝕磨損速率的耦合影響關(guān)系式,為計(jì)算兩種屬性同時(shí)變化時(shí)固體顆粒沖蝕磨損速率提供依據(jù)。4研究流場作用對工況條件下彎頭沖蝕磨損速率的影響。依據(jù)簡化沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)及工況中彎頭的沖蝕磨損模型,分別研究了低壓、高壓條件下,氣-固兩相速度存在差異時(shí),彎頭沖蝕磨損速率的變化規(guī)律。提出在高壓條件下,計(jì)算顆粒沖蝕磨損速率時(shí)氣相速度的重要性。對比現(xiàn)有鋁管簡化沖蝕磨損速率計(jì)算,加入氣-固兩相速度差異蝕磨損速率計(jì)算結(jié)果的影響,提出簡化沖蝕磨損速率計(jì)算。