又試制成功鈦無縫異徑管鋁管.用旋壓方法生產異徑管雖然可行,與鋁管管路系統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備使用壽命.西北有色金屬研究院在1991年首創無縫鈦彎頭之后.但由于模具昂貴、

生產周期長、效率低,難以適應市場需要.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、質量差,不能滿足化工部標準.該院用特種熱擠壓法生產異徑管,質量與無縫鈦彎頭一樣達到化工部要求,內外表面精度達到國標要求,金相組織為等軸狀細晶粒,因此,研究6061鋁管固體顆粒屬性蝕磨損的影響規律,以及流場作用對天然氣管道沖蝕磨損的影響規律,改進已有的沖蝕磨損計算,提出在役天然氣管道沖蝕磨損速率計算模型,對天然氣管道的壽命和管道的運行、防護有重大意義。論文主要研究工作如下

完成不同運行條件下鋁管固體顆粒的沖蝕磨損試驗,研究固體顆粒屬性(尺寸、形狀和流量)蝕磨損速率的影響規律。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算的差。根據試驗結果,分析了相同氣相參數條件下,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中控制顆粒流量的重要性?？偨Y了不同顆粒屬性對試件沖蝕磨損速率的影響規律,并分別提出關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系函數。2利用固體顆粒沖蝕磨損試驗臺,完成4種典型輸氣鋁管的固體顆粒沖蝕磨損實驗。根據沖蝕磨損實驗結果,對比微粒噴漿沖蝕(MSE沖蝕的結果,分析4種典型管材的耐固體顆粒沖蝕磨損性能。根據不同沖擊角度下試件的沖蝕磨損實驗結果,進行管材壁面碰撞規律研究。基于流體動力學(CFD分析,進行固體顆粒沖蝕磨損實驗的分析,為復雜流場工況條件下典型鋁管的模型建立提供依據。3搭建典型鋁管彎頭的簡化沖蝕磨損實驗臺,根據實驗結果進行彎頭的沖蝕磨損流體動力學分析。彎頭沖蝕磨損模型基礎上,加入典型管材壁面碰撞規律研究結果,建立工況中彎頭沖蝕磨損流體動力學計算模型。利用分析,研究多屬性耦合作用蝕磨損速率的影響規律。根據研究結果,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系式,為計算兩種屬性同時變化時固體顆粒沖蝕磨損速率提供依據。4研究流場作用對工況條件下彎頭沖蝕磨損速率的影響。依據簡化沖蝕磨損實驗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,彎頭沖蝕磨損速率的變化規律。提出在高壓條件下,計算顆粒沖蝕磨損速率時氣相速度的重要性。對比現有鋁管簡化沖蝕磨損速率計算,加入氣-固兩相速度差異蝕磨損速率計算結果的影響,提出簡化沖蝕磨損速率計算。