浆体管道磨损机理研究

管道磨损试验设计1. 研究背景与目的- 管道系统在工业生产中广泛应用,如石油化工、电力、冶金等行业。

- 管道在长期运行过程中会发生磨损,影响管道的使用寿命和安全性。

- 设计一种科学合理的试验方法,模拟实际工况下管道的磨损情况,对管道材料和结构进行评估。

2. 试验原理与方法- 采用高速流体冲击试验,模拟高速流体对管道内壁的冲击磨损。

- 利用离心泵或压缩空气为动力源,产生高速流体流动。

- 在管道内壁设置可更换的试样,测试不同材料在流体冲击下的磨损情况。

- 通过调节流体速度、压力、含有固体颗粒等参数,模拟不同的工况条件。

3. 试验设备与仪器- 高压离心泵或压缩空气系统,提供高速流体动力源。

- 密闭式管道试验系统,包括进料管、试样安装段、出料管等部分。

- 流量计、压力计等测量仪器,监测流体参数。

- 称重天平,测量试样磨损质量损失。

- 显微镜、扫描电镜等表征设备,观察试样表面形貌变化。

4. 试验步骤与数据处理- 准备不同材料的试样,安装到管道试验段。

- 设定流体参数,如速度、压力、含有固体颗粒等,模拟实际工况。

- 启动试验系统,进行长时间磨损试验。

- 定期取出试样,用天平称重,计算质量损失。

- 使用显微镜等设备观察试样表面形貌变化。

- 绘制磨损曲线,分析不同材料和工况下的磨损规律。

- 根据试验结果,评估管道材料的耐磨性能,优化管道结构设计。

5. 注意事项与安全要求- 严格遵守实验室操作规程,确保人身安全。

- 正确安装和使用高压设备,防止泄漏。

- 合理控制试验参数,避免超出设备极限值。

- 妥善处理含有固体颗粒的废弃物,防止环境污染。

通过以上管道磨损试验设计,可以系统地评估不同管道材料在各种工况下的耐磨性能,为管道选材和优化设计提供科学依据,从而延长管道使用寿命,提高运行安全性。

长距离矿浆管道临界流速预测及磨损风险评估长距离矿浆管道临界流速预测及磨损风险评估引言：长距离矿浆管道的设计和安全运行对于保障矿产品的连续供应至关重要。

然而，由于矿浆的粘稠度高和颗粒浓度大，矿浆管道常常面临着较高的磨损风险。

因此，准确预测矿浆管道的临界流速及进行磨损风险评估是确保管道的长期稳定运行的关键。

一、矿浆管道临界流速预测矿浆管道的临界流速是指在该流速下矿浆中的颗粒将开始发生轻微的沉积和堆积，从而导致管道内部摩擦力增大，流体运动变得不稳定。

为了准确预测矿浆管道的临界流速，了解矿浆管道内部的颗粒沉积规律是至关重要的。

通常，颗粒的沉积速度可以根据颗粒与流体速度之间的相对速度、颗粒粒径和密度等参数来计算。

因此，可以利用数值模拟方法如CFD （Computational Fluid Dynamics）对矿浆管道中颗粒的运动进行模拟，得出颗粒的沉积规律，从而预测矿浆管道的临界流速。

二、磨损风险评估矿浆管道的磨损主要包括管壁磨损和颗粒之间的磨损。

管壁磨损是由于流体中的颗粒与管壁不断摩擦，使得管壁表面磨损、腐蚀、腐蚀疲劳等导致的。

颗粒之间的磨损主要是由于颗粒之间的碰撞和相互摩擦引起的。

为了评估矿浆管道的磨损风险，可以利用经验公式和实验数据，结合管道内的颗粒浓度和流速，估算管道的寿命和磨损程度。

同时，还可以进行材料的磨损实验，通过磨损试验得到矿浆管道材料的磨损特性，进一步提高磨损风险评估的准确性。

三、控制矿浆管道磨损的措施针对矿浆管道的磨损风险，可以采取一系列措施来降低磨损程度和延长管道的使用寿命。

首先，可以通过调整矿浆中的固体颗粒大小和浓度来降低颗粒的磨损程度。

其次，可以考虑在管道内部涂覆耐磨材料，减少管壁的磨损。

此外，定期进行管道的检测和维护，修复磨损严重的管段，也是有效控制磨损风险的重要手段。

结论：长距离矿浆管道的临界流速预测和磨损风险评估对于管道的稳定运行至关重要。

通过数值模拟和实验检测，能够准确预测矿浆管道的临界流速，并通过磨损风险评估来评估管道的寿命和磨损程度。

湿法脱硫浆液管道耐腐蚀和耐磨损性分析摘要：现如今，各领域的快速发展。

本文以管道被腐蚀和磨损的原因和不同材质管道的耐腐蚀性和耐磨性以及浆液管道耐腐蚀和耐磨损设计措施进行分析。

关键词：湿法脱硫；浆液管道；耐腐蚀；耐磨损性设计引言目前，湿法脱硫技术在燃煤电厂、工业锅炉、焦化、有色冶炼、电解铝等窑炉烟气脱硫领域，具有重要的作用，其主流工艺为石灰石石膏法脱硫工艺和氨法脱硫工艺。

在整个脱硫工艺中，脱硫浆液管道是连接脱硫吸收塔、泵、浆液槽、旋流器等设备的中间桥梁。

因此，脱硫浆液管道的设计好坏直接影响着整个脱硫系统的长周期稳定运行。

近年来，湿法脱硫浆液管道出现的问题多为管道被介质腐蚀和磨损，导致管道穿孔介质泄漏。

1管道被腐蚀和磨损的原因脱硫浆液成分比较复杂，其中含有的 Cl - 、F - 、SO 4 2- 、SO 3 2- 等，这些离子对金属管道有很强的腐蚀作用，此外浆液中含有一定的固体颗粒成分，这些固体颗粒容易对管道内壁造成冲刷腐蚀，对于管道的寿命形成致命威胁。

脱硫浆液对输送管道的腐蚀过程是一种集机械作用、化学反应、电化学作用，磨损和腐蚀交互作用的过程。

因此，改善浆液管道耐腐蚀、耐磨损性能至关重要，目前常用的脱硫浆液输送管道有碳钢衬胶管道、玻璃钢管道、钢骨架聚乙烯复合管道、不锈钢管道和耐腐蚀合金钢管。

2不同材质管道的耐腐蚀性和耐磨性2.1 碳钢衬胶管道脱硫浆液管道用碳钢衬橡胶，如氯化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶，这些橡胶使钢管兼顾了橡胶优异的化学稳定性，同时橡胶的高弹性吸收了浆液介质中颗粒物对管道的碰撞力，避免腐蚀性介质和碳钢直接接触，又阻止浆液中的固体颗粒对钢管内壁造成磨损，再加上碳钢管本身所具有的高机械结构强度，碳钢衬橡胶管被广泛的采用。

2.1.1 碳钢衬胶管道在现场需要通过法兰连接（1）设计师需要在图纸上完成下料前的分段，每一段的各端部都配法兰；（2）在工厂里完成下料，焊接支管接口和相应的连接法兰；（3）衬胶工作，管道内壁和法兰面均需要衬胶。

基于CFD软件的混凝土输送管磨损分析基于CFD软件的混凝土输送管磨损分析摘要：混凝土输送管是用于将混凝土从搅拌站输送到施工现场的重要设备。

然而，在输送过程中，由于混凝土的高浓度、高流速等原因，管道内壁会受到磨损，导致管道寿命的缩短。

为了研究混凝土输送管的磨损情况，本文基于CFD （Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）软件，对混凝土输送管的磨损进行了分析。

1. 引言混凝土输送管广泛应用于大型建筑工程和桥梁等基础设施建设中，能够实现远距离的混凝土输送。

然而，在输送过程中，管道内壁会受到混凝土颗粒的侵蚀和磨损，影响管道的使用寿命。

因此，对混凝土输送管的磨损情况进行研究和分析有着重要的实际意义。

2. CFD原理CFD是一种基于数值计算方法的流体力学模拟技术，可以模拟和解析流体运动的相关问题。

在本文中，我们利用CFD软件对混凝土输送管内的流体运动和颗粒的行为进行仿真模拟，以分析管道内壁的磨损情况。

3. 模型建立与流场模拟首先，我们建立了一个混凝土输送管的三维模型，包括管道的几何形状和流体颗粒的属性。

然后，利用CFD软件进行流体运动的模拟，得到了管道内的流场分布情况。

通过对流场的分析，我们可以得知管道内不同位置的流速分布情况，找出速度最大和速度最小的位置。

在混凝土输送管的输送过程中，由于流体的高速流动，其对管道内壁的冲击力会比较大，导致管道内壁的磨损加剧。

4. 颗粒运动与磨损分析在流场模拟的基础上，我们添加了混凝土颗粒的属性，模拟了混凝土颗粒在管道内的运动情况。

通过对颗粒运动的分析，我们可以得到颗粒在管道内的受力情况，包括颗粒与管道内壁的相互作用力。

由于混凝土颗粒的密度较大，其在高速流动中对管道内壁的冲击力较大，导致管道内壁的磨损加剧。

通过分析不同位置颗粒的运动情况，我们可以找出对管道磨损影响最大的位置，为改善混凝土输送管的寿命提供参考依据。

5. 结果分析与优化通过上述分析，我们可以得到混凝土输送管内不同位置的磨损情况。

充填钻孔内管道磨损机理及易破损位置的确定张钦礼1，崔继强1,2郑晶晶1，王新民1，王贤来1，21．中南大学资源与安全工程学院，长沙410083；2．金川集团有限公司，金昌737100摘要：充填钻孔是充填法矿山的关键丁程之一，容易受到充填料浆的冲击而造成破损。

金川公司数字化钻孔电视观测结果表明，充填钻孔存在一个严重破损区域，该区域位于充填钻孔内空气和料浆的接触面上。

充填料浆自由降落，具有较高的末期下落速度，而以较高的动量和冲量冲击充填钻孔的内套管管壁。

因此，充填钻孔的严重磨损深度，即空气与料浆的接触面高度，可以根据充填钻孔的高度、水平管道的长度、浆体的密度和水力坡度进行估算。

实例研究结果表明，该估算方法具有足够的精度，有利于充填钻孔的U常管理和维护。

关键词：充填钻孔充填管道冲击磨损机理易破损位置1. 引言回填方法是在地下挖掘技术的最重要的由于矿产资源回收率高，合格的安全控制地雷【 l】装订材料，骨料和水混合，通常通过垂直回填钻孔套管（不久，CVBH ），水平或倾斜的管道输送到采场重心流。

压力从CVBH泥浆重量泥浆运动的原因是在这个四通八达的交通系统【 2-4】。

垂直钻孔回填很明显，起着最重要的作用，从地表到地下采场运输回填浆【 5-6 】，是容易损坏的浆料的侵蚀和磨损。

采矿周期可能被打乱一旦被打破CVBH 。

这是很常见的天然气管道在市政交通系统的检查和维修，油和水的联合方法是揭示破碎的管道，然后进行检查和修复过程[ 7 ]。

修复技术包括焊接，密封，压力降低，局部更换，油漆喷涂管内衬[ 8-11 ] 。

检查和维护受损CVBH然而，更困难的，因为损害条件CVBH受许多因素影响，并不能很容易地观察到。

它是已知的影响因素的磨损CVBH包括功能回填泥浆，钻的孔，尺寸，材料和质量管道安装质量的洞，总长度比垂直高度管道[12-13 ] ，但CVBH的磨损机理目前还不清楚，因为影响因素很多呼叫类型的定量决定。

拜尔类型CVBH澄清在这项工作中，在调查的基础上，中国甘肃省金川有色金属公司（金川），流态分析在CVBH回填浆损坏CVBH 。

余 文 岙 ， 武建 军 ，张 朝 阳 ，杜 明俊 ，晁 玲
（ ． 国煤炭 科工 集 团武 汉设计 研 究院 管道 输煤 所 ， 北 武 汉 ４ ０ ６ ；２中国石 油 集 团工程 设计 有 限责任 公 司华北 分公 司，河北 任丘 ０ ２ ５ １ 中 湖 ３０ ４ ． ６ ５ ２）
摘
要 ：基 于非牛顿幂率流体模 型 ，结合水煤浆 流变性及管 内流动规律建立 了水煤浆管道输运控制方程 ，
第４ Ｏ卷 第 ３期 ２１ ０ １年 ３月
当
代
化
工
Ｖ １４ ｏ ．０． Ｎ ． ０３ Ｍ ｒ ｈ ２ １１ ａ ｃ ． ０
Ｃ ｎ ｅ ｐ ｒ ｒ ｈ ｍ ｃ ｌＩ ｄ ｓ ｒ ｏ ｔ ｍ ｏ ａ ｙ Ｃ ｅ ｉ ａ ｎ ｕ ｔ ｙ
水 煤 浆 管道 冲 蚀磨 损 数 值 研 究
Ｙ Ｗｅ — ｏ ， Ｕ ｎ ａ ＷＵＪａ － ｎ ， ＨＡＮＧ ｈ ｏｙ ｎ ２ ｉｎｊ Ｚ ｕ Ｚ ａ －ａ ｕ ｌ ２ ｎ
（． ｕ ａ ｓ ｎ １Ｗ ｈ ｎＤｅｉ ＆Ｒｅ ｅ ｒｈＩ ｓｉ ｔ ｆ ｉ ａＣｏ ｌ ｅ ｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅ ｇｎ ｅ， ｂ ｉ ｕ ａ ３ ０ ４Ｃｈｎ ； ｇ ｓａｃ ｎ ｔ ｕｅｏ Ｃｈｎ ａ ｃ ｎ ｌｇ ｔ Ｔ ｎ ｉｅｒ Ｈｕ ｅ ｈ ｎ４ ０ ６ ， ｉａ Ｗ ２Ｃｈｎ ｅｒ ｌｕ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇＣｏ， ｔ ．Ｎｏ ｈＣｈｎ ｍｐ ｎ ， ｂ ｉ ｎ ｉ ６ ５ ２Ｃｈｎ ） ． ｉａＰ ｔ ｅ ｍ ｇｎ ｅｉ ．Ｌ ｄ， ａ ｉａＣｏ ａ ｙ Ｈｅ ｅ ｑｕ０ ２ ５ ， ｉａ ｏ ｎ Ｒｅ
针 对 流 体 流 经 弯 头 、变 径 、三 通 、补 偿 器 等 特 殊 管 件 过 程 进 行 三 维 数 值 模 拟 ，分 析 了 不 同 工 况 下 管 道 内壁 面剪 切 应 力 的 分 布 规 律 ，并 给 出 了不 同管 件 易发 生磨 损 失 效 的 具 体 位 置 ，可 为 工 程 实 际应 用 提 供 一 定 的理 论 指 导 。

4 结论
(1) 浆体输送管道的磨损机制以冲蚀磨损为主， 特别是对于粗颗粒浆体而言，冲蚀磨损更加严重。 (2) 材料的抗冲蚀磨损能力不仅与硬度有关，也 与材料的微观组织有关；对于复相组织，协调变形能 力强，有利于提高材料的抗冲蚀磨损性能。 (3) 三体磨损试验表明，贝氏体钢具有稳定的抗 磨损性能，相对于陶瓷、橡胶和 X80 管线钢，贝氏体 钢的抗磨损性能最佳。 (4) Mn 系贝氏体耐磨无缝钢管用于浆体输送，既 有利于提高浆体输送管道的使用寿命，又可降低综合 成本，因而具有十分广阔的应用前景。
(a)
2 影响管道抗冲蚀能力的材料因素
2.1 材料的硬度
人们通常认为材料的硬度越高耐磨性能越好，但 硬度对于冲蚀磨损的影响却比较复杂。根据 Bitter 的 理论来看，总磨损量即为变形磨损和切削磨损的总 和。当切削力较大即粒子硬度和冲击力大时，某一硬 度范围的冲蚀总磨损量随着硬度的增大而增加，这可 能与材料的断裂韧性有关。因此硬度并不是决定材料 冲蚀磨损性能的唯一因素[9-10]。
Abstract：The wear mechanism of the pipe used for slurry transportation and influences of pipe material on its wear resistance property were briefly analyzed. The analysis results showed that the wear of the pipe used for slurry transportation is mainly composed of flush erosion and the material hardness was not the only factor affecting the flush erosion resistance property. Given a certain hardness, the increase in plasticity and

昆钢科技. Kungang Keji 20201120205浆体输送中弯管磨损原因分析及预防措施赵康黄科牛海荣解天华高红娟李颖（云南天朗节能环保集团有限公司）摘要在管道输送行业中，矿物浆体管道输送环节经常出现固体颗粒磨损弯管，致使管道系统泄漏失效的现象$本文借助软件仿真，对弯管中固体颗粒及流体运动情况做分析，解析磨损原理、预测损坏位置、提出防治措施。

为浆体管道输送工艺优化及设备改造提供参考$关键词浆体输送弯管磨损1前言管道输送是一种新型的物料运输方式，区别于传统的靠车辆、船舶实现的搬运'早期的管道输送技术被用来运送石油、天然气、水这类单一的介质。

随着技术进步，如今的管道输送技术已经在多种物料混合物的输送方面得到了应用和推广。

但是在“矿物浆体”这类固液两相流的输送过程中，固体颗粒对管道的磨损控制却一直都是行业内难以解决的问题。

以铁精矿浆的管道输送工艺为例，高浓度高压力输送段的工艺可以通过添加药剂或调整矿粉粒径比例等方式来改变浆体的流动特性,进而达到控制输送过程中浆体对管道磨损的目的；而矿山选厂到泵站浓密机这个环节却多以低浓度矿浆的形式使用管道输送，由于没有相对精准的矿浆PH 控制，也不能保证持续稳定的矿浆浓度，这样一来就加速了固体颗粒对管壁的磨损°例，种相对科的方，固体颗粒在弯管中运动的规律以及磨损的原理，寻找更多的途径来降低磨损带来的危害，进一步降低矿浆管道输送系统的停机率，成为管道输送行业中高效运营服务的发展方向。

2磨损原因分析2.1磨损位置的集中分布矿物浆体（简称矿浆）由带有一定温度的水和固体矿石小颗粒按照一定的比例组成，固体矿石小颗粒粒径分布多在-200目至-325目之间，通常低浓度时为浑浊液体，高浓度时为流动性膏体,经过矿浆泵的挤压后在管道中以均质流的状态向前推进。

从微观上看，固体颗粒浸泡在水中，随着水的流动而被动获得向前的动能，单个的颗粒运动表现为移动、爬升和旋转。

当颗粒物接触管壁时会对管壁形成相对滑动摩擦和撞击，管壁材料也随着撞击产生局部的拢脊、凹陷，反复多次的压平和拢脊导致管壁金属局部出现表层冷硬化，最终出现疲劳以及逐渐剥离并脱落的现象。

管道冲蚀磨损机理研究与预防管道冲蚀磨损是管道输送过程中常见的问题,主要由于管道中流体的高速冲刷和摩擦导致。

这些问题不仅影响管道的输送能力,还会对管道的使用寿命和安全性造成威胁。

因此,研究管道冲蚀磨损机理,并采取有效的预防措施,对于提高管道的输送能力和延长管道的使用寿命具有重要意义。

本文将介绍管道冲蚀磨损的机理及其影响因素,然后重点探讨如何采取有效的预防措施。

一、管道冲蚀磨损的机理管道冲蚀磨损是由于流体在管道中受到高速冲刷和摩擦而引起的。

具体来说,流体在管道中运动时,由于管道内部的摩擦和压力,会使管道表面产生微观的凹凸,这些凹凸运动会加剧流体的冲刷,从而导致管道表面受到磨损。

2.1 流体力学特性管道冲蚀磨损主要受到流体的特性的影响,包括流体的速度、压力、粘度、温度等。

当流体的速度较高时,会产生强烈的冲刷作用,使管道表面受到磨损;而当流体的压力较低时,由于流体的摩擦较小,管道表面的磨损也会相应减少。

2.2 管道内部因素管道内部因素也是导致管道冲蚀磨损的重要因素,包括管道的几何形状、材料、涂层等。

管道的几何形状不合理,如管道内部存在弯曲、凸起、不平等区域,会导致流体在管道中运动不畅,进而加剧磨损;管道的材料和涂层也会影响到管道的强度和耐磨性。

2.3 流体控制流体的控制也是影响管道冲蚀磨损的重要因素,包括流体的输送方式、流量调节等。

当流体的输送方式不当,如流量过大或过小,管道内部会产生较大的压力或摩擦力,从而导致管道的磨损加剧。

二、有效的预防措施针对管道冲蚀磨损的机理和影响因素,可以采取以下有效的预防措施:2.1 设计合理的管道结构设计合理的管道结构是减少管道冲蚀磨损的关键,包括选择合适的管道材料、合理的管道几何形状、合理的管道布局等。

2.2 改善管道材料选用合适的管道材料是减少管道冲蚀磨损的关键,包括选用强度高、耐磨性好的材料,采用复合涂层等。

2.3 进行涂层处理进行涂层处理是减少管道冲蚀磨损的有效措施,包括使用抗冲刷涂层、抗磨损涂层等。

摘
要： 浆体的流动阻力是浆体输送 管道设计 的重要参 数 ， 其大小直接影响到输送 的费用． 因此研究不适 当的减阻技 术具有 非常重要 的意义 ． 总结 国 内外 对管道 中浆体流 动状 态 在
分析的基 础上 ， 对完全分层和完全混合两种流动状态下 的阻力 机理进行 了探讨 ； 针对影响浆体 流动阻力 的影 响因素 ， 对适 当粒径级配减 阻、 阻剂减阻 、 减 升温减 阻等减阻技术做 出了分析总结． 关键词 ： 浆体 ； 管道输送 ； 流动状态 ； 阻力 ； 减阻
ｏ ｒ ａ ｍｐ ｒａ ｃ ｏ ｓｕ ｙ ｔ ｅｒｓｓａ ｃ ｃ ａ ｉｍ ｓａ ｄ ａ ｏ ｔｐ ｏ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓｉ ｅ ｆｇ ｅ ｔｉ ｏ ｔｎ ｅｔ ｔ ｄ ｈ ｅ ｉｔ ｎ ｅｍｅ ｈ ｎ ｓ ｎ ｄ ｐ ｒ ｐ ｒｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ — ｄ ｃｎ ｈ ｅ ｉｔｎ ｅ ｏ ｌ ｒｙ ｉ ｉｅｉ ｅ ． Ｒｅ ｉｔ ｎ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｓｏ ｏ ｈ ｆ ｌ ｔａ ｉ ｅ ｕ ｉｇ ｔ ｅｒ ｓｓａ ｃ ｆ ｓｕ ｒ ｎ ｐｐ ｌ ｓ ｎ ｓｓａ ｃ ｃ ａ ｉｍ ｆｂ ｔ ｕ ｌ ｓｒ ｔｆ ｄ ｙ ｉ ｆ ｗ ｎ ｕｌ ｕ ｐ ｎ ｅ ｌｗ ｒ ｉｃ ｓｅ ｎ ｔ ｅｂ ｓｓｏ ｎ ｌｚｎ ｈ ｌｗ ｔｔ ｆｓｕ — ｌ ｏ ａ ｄｆｌ ｓ ｓ ｅ ｄ ｄｆ ｙ ｏ ｗｅ ｅｄｓ ｕ ｓ ｄ ｏ ｈ ａ ｉ ｆａ ａｙ ｉ ｇｔ ｅｆｏ ｓａ ｅｏ ｌ ｒ
ｏ ｎｃｐ ｌ ｎ ｖｒｎ ｅ ｔｌ ｇｎ ｅｉ ｆ Ｍｕ ｉｉａ ｄＥｎ ｏｍ ｎａ ｉｅｒ ｇ，Ｊｌ ｓｉ ｔ ｆＡｒｈｔｃｕ ｅａ ｄ ＣｖｌＥ ｇｎ ｅｉｇ ａ ｉ Ｅｎ ｎ ｉｎＩ ｔ ｕ ｅｏ ｃ ｅｔ ｒ ｉｉ ｎ ｉｅ ｒ ，Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ３ １ ８ ｉ ｎ ｔ ｉ ｎ ｎ ａｇｈ ｎ１０ １ ， Ｃ ｎ ；３ Ｓ ｈ ｏ ｆ ｎｃｐ ｌ ｎ ｖｒ ｎ ｅ ｔｌ ｇｎ ｒ ｇ，Ｑｉｇ ａ ｅｈ ｏｏ ｉ ｌＵｎｖｒｉ ，Ｑｉｇ ａ ６ ０ ３ ｉｎ ） ｉ ｈａ ． ｃ ｏ ｌｏ Ｍｕ ｉｉａ ｄＥｎ ｏ ｍ ｎａ ｉｅ ｉ ａ ｉ Ｅｎ ｎ ｎ ｄ ｏＴ ｎ ｌｇｃ ｉｅｓ ｙ ｃ ａ ｔ ｎ ｄ ｏ２ ６ ３ ，Ｃｈａ

湿法脱硫之管道磨损防治探析摘要: 石灰石-石膏湿法脱硫技术以其脱硫效率高，操作稳定可靠，适应煤种多，技术成熟等诸多优点被广泛应用于多数火力发电厂；然而石灰石-石膏湿法脱硫同样也存在结垢堵塞，设备和管道腐蚀等问题，本文从管道磨损的原理出发，结合国内某先进百万机组的脱硫系统的实际运行经验，对其系统出现输送浆液管道磨损穿孔，浆液滴漏甚至爆管现象，进行深入浅出的分析和论述，提出了预防措施，总结了保证脱硫系统长期稳定可靠运行的关键要素。

关键词:电厂;脱硫; 磨损;措施一、脱硫系统浆液输送管道磨损的危害输送浆液管道磨损穿孔对脱硫系统危害是极大的，现滴漏现象多数表现为吸收塔PH计排污管，吸收塔地坑泵，吸收塔搅拌器机封，石灰石浆液补浆回流管道，石膏脱水旋流器四通阀及回流管道等等；一方面处理管道磨穿需要停运设备及冲洗管路，需要花费大量时间维修，长时间停运对系统运行也是有一定的影响（譬如吸收塔石灰石浆液补浆管路，石膏浆液脱水管路等），另一方面管道长期磨损后，以至于无法进行修补，需要采购、更换管道，对维修成本也是有增加的；最后，由于石膏浆液成分的特殊性，沉淀能力极强，管道爆管对生产现场的环境污染影响也很大，还需要大量人力，物力资源清理现场；总之，管道磨损穿孔对整个脱硫系统运行是百害而无一利的。

下面是接触浆液的管道磨损后的图片及近三个月以来两台吸收塔及公用系统关于浆液滴漏的缺陷统计，可以看出公用系统占用整个缺陷比例是最多的，而且随着设备长期运行，缺陷滴漏的比例也是随之而升，这个问题也需要随时关注；二、影响管道磨损穿孔的因素1、FGD系统工艺管道输送的各种浆液都具有一定的磨蚀性；浆液的磨蚀性是浆液中固体颗粒物的动能、颗粒物相对于相对于被磨损材料的硬度、颗粒物撞击角度和撞击频率的函数。

在其他影响因素相同的情况下，颗粒物撞击频率正比于单位质量或单位体积下浆液中的颗粒物质量。

因此，可用公式（1）表示其磨损性：Abr=k×p×d3p×v2×cs （1）式中Abr—磨损性，无量纲；K—比例常数；P—单个颗粒的密度；dp—颗粒直径；v—物体流速；cs—浆液密度（颗粒质量/单位浆液质量）。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710598423.1(22)申请日 2017.07.21(71)申请人 首钢集团有限公司地址 100041 北京市石景山区石景山路68号(72)发明人 李少坡　(74)专利代理机构 北京华谊知识产权代理有限公司 11207代理人 刘月娥(51)Int.Cl.G01N 3/56(2006.01)(54)发明名称浆体输送管道冲蚀磨损试验装置及测量方法(57)摘要一种浆体输送管道冲蚀磨损试验装置及测量方法，属于管道磨损试验技术领域。

包括釜体、试样架、试样、浆体、密封盖、电机、传动皮带、充气管路、控制系统。

试样架、浆体设置在釜体内，密封盖设置在釜体上部，充气管路连接釜体内部；电机、传动皮带、控制系统设置在釜体外部；电机带动传动皮带与试样架相连，带动试样旋转。

利用加速试验模拟浆体对管道内壁的冲蚀磨损，测量材料的耐冲蚀磨损性能；解决了浆体输送管道用材料在实际运行工况下内壁的冲蚀磨损程度测试和评价问题。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 107462484 A 2017.12.12C N 107462484A1.一种浆体输送管道冲蚀磨损试验装置，其特征在于，釜体、试样架、试样、浆体、密封盖、电机、传动皮带、充气管路、控制系统；试样架(2)、浆体(4)设置在釜体(1)内，密封盖(5)设置在釜体(1)上部，充气管路(8)连接釜体(1)内部；电机(6)、传动皮带(7)、控制系统(9)设置在釜体(1)外部；电机(6)带动传动皮带(7)与试样架(2)相连，带动试样(3)旋转。

2.根据权利要求1浆体输送管道冲蚀磨损试验装置，其特征在于，釜体(1)用于进行冲蚀磨损试验，试样架(2)用于安装试样(3)。

3.一种采用权利要求1所述装置测量浆体输送管道内壁的冲蚀磨损的方法，其特征在于，工艺步骤及控制的技术参数为：1)在浆体输送管道用材料上进行取样，试样尺寸为长57mm ×宽25mm ×原始厚度mm，试样表面使用400号粒度的水砂纸进行打磨，处理干净，测量试样的一个原始表面积记为S，称重记为M1，然后把试样的四个侧面用树脂封上，只留两个原始表面；2)把浆体装入釜体内，将试样固定在试样架上，将试样浸入浆体内，盖上密封盖，将釜体密封；3)打开控制系统和电机，设定试样转速为0～500r/min，室温下连续平稳运转t小时后停止电机，t范围72～240小时，打开釜体，取出试样，去掉试样四个侧面的树脂，处理干净，称重记为M2；4)采用失重、失重率及失厚率评价试样的耐冲蚀磨损性能，计算公式如下：失重率计算公式如下：失厚率计算公式如下：式中：M 1为试验前试样重量(g)；M 2为试验后试样重量(g)；S为试样的一个原始表面积(cm 2)；t为试验时间(h)。

浆体管道输送阻力损失研究进展前言随着科技的不断发展和人们对高品质生活的追求，浆体管道输送作为一种高效、环保、经济的输送方式，越来越受到人们的关注。

然而，浆体在管道中传输过程中会产生一定的阻力损失，严重影响输送效率，因此研究浆体管道输送阻力损失，对于提高浆体输送效率和降低成本具有重要意义。

本文将介绍浆体管道输送阻力损失研究的现状和进展。

浆体管道输送阻力损失的原因管道输送中流体发生阻力损失的原因主要包括以下几点：•粘度损失：粘度是流体运动中的一种物理特性，对于浆体管道输送来说，由于含有较大的固体颗粒，容易导致粘度损失。

•惯性损失：惯性是流体运动的一种物理特性，主要受流体密度和流速的影响，对于浆体管道输送来说，由于含有较大的固体颗粒，容易导致惯性损失。

•摩擦损失：摩擦是流体在管道中流动时与管壁之间发生的力，对于浆体管道输送来说，由于含有较大的固体颗粒，容易导致摩擦损失。

浆体管道输送阻力损失的计算方法目前，针对浆体管道输送阻力损失的计算方法主要有以下几种：经验公式法经验公式法是根据大量实验数据推导出的公式，在工程实践中应用广泛。

目前国内外应用比较多的经验公式有汉肯-威廉兹公式、库四流量公式、邵伯过流公式等。

•汉肯-威廉兹公式汉肯-威廉兹公式适用范围广泛，可以用于黏性物料在一定浓度下的输送。

公式如下：$$\\Delta P = K (qp)^n$$其中，$\\Delta P$为阻力损失；q为物料流量；p为流体密度；K和n为经验系数。

数值模拟法数值模拟法是通过流体力学数值模拟软件对管道流动进行数值计算，实现精细模拟和数据分析，可以较准确地预测管道阻力损失。

目前应用比较多的数值模拟软件有Fluent、ANSYS等。

实验法实验法是通过设计一定的实验方案进行实验，利用测量的数据对阻力损失进行计算。

目前应用比较多的实验方法有雷诺尺、密闭管路法等。

浆体管道输送阻力损失的控制方法为了降低浆体管道输送阻力损失，提高输送效率，目前针对浆体管道输送阻力损失的控制方法主要有以下几种：降低粘度粘度是影响浆体管道输送效率的重要因素之一，因此，通过降低浆体的粘度可以减少阻力损失。

关键词 : 管道充填系统 ; 破坏 ; 水击 ; 预防措施 ; 计算公式 ; 工程实例
中图分类号 : TD853
文献标识码 : A
文章编号 : 0253 - 6099 (2004) 02 - 0008 - 05
Pipeline Transport System of Filling Slurry : Accident Mechanism Analysis and Fault Prevention
发生变化后某一管段的气体空间体积 、节点的过流面
积和流速等 。
上述过程中 ,当流速继续加大 ,一段流体可能被拉
断 ,出现真空腔 。而加速后的加速流在加剧管壁磨蚀
(管壁磨蚀与流速的二次方成正比) 的同时 ,有可能在
管路的其它段形成弥合水击 ,造成管道强烈振动 ,产生
纵向拉应力 ,严重时浆管接头脱落 ,跑浆甚至伤人 ,给
目前 ,固体物料的水力输送应用十分普遍 。在矿 业中 ,有精矿 、尾矿 、沙石等物料的水力输送 。在国内 矿山充填系统中 ,大部分管道输送采用的是尾砂 (或尾 胶) 浆的自流输送 ,输送距离一般不超过 3 km。充填 浆体输送目前主要用于矿石价值较高和开采条件较复 杂的矿山 ,大都采用地表制备浆体 ,靠重力自流输送至 工作面 ,提供位能的垂直高度一般在 1 km 以内 ,输送 水平距离一般在 2 km 以内 ,其输送特点是距离短 、浓 度高 、骨料粒度较细 、流态非恒定 、系统连续工作时间 较短 、管道移动频繁等 。正常输送细骨料充填浆体的 质量百分比浓度一般在 65 %～72 %之间 ,骨料的平均 粒径一般在 0. 05～0. 15 mm 之间 ,输送流量一般为 50 ～150 m3/ h ,管径一般为 78～159 mm。
① 收稿日期 : 2003211213 基金项目 : 国家自然科学基金重大项目 (“深部岩体力学基础研究与应用”中的专题项目)

盟 Ｃ
： １ （一） １０ １ ０Ｓ
．
ｆ
（） ２
一
当 ＜ ＜ 时，式（） ２ 的右边 常数 变 为 ６ ，去 掉 ６ ／ ，当 ＞ 时，式（） ２右边 变 为 Ｓ一１ ． 许振 良采用 等 效 阻力模 型 ，在 分析 固体 颗粒 与 流 体 的动 量交 换 的基 础上 ，提 出 了非均 质流 阻 力损 失的计 算 公式 ：
方 面很有 实 际意义，而 目前 这方 面的计 算模 型 大多还 不完 善 ． 了选择合适 的摩阻损 失计算模型 ， 于前人 的 实验数 为 基
据。 采用 同类 比较 法对 目前 三 家具有 代表 性 的粗 颗粒 浆体 管 道摩 阻损 失计算模 型进 行 了探 讨， 发现 三 家公 式都存在
Ｖ０ ． ９Ｎ０ １ １１ ． Ｍａ． ｏ ７ ｒ２ ｏ
文章编号：１７ －６ ４ （ ０ ）１ ｏ ９ ３ ６ ２ １６２ ７０ —０ ８ —０ ０
水平管道 中粗颗粒浆体摩阻损 失的研究
赵利安，许振 良
（ 辽宁工程技术大学 资源与环境工程 学院，辽宁 阜新 １３ ０ ） ２０ ０
摘 要 ：水 平管道粗 颗粒 浆体 阻力损 失的研 究在 矿业 工程
ｉ－ ｍ
【 ０ ６￣） １ ．ｇ１ － ５ （】
（— Ｖ ｗ
３ ３
当 ＜ ＜ 时 ，式（） ３ 的右 边 系 数 ｋ 为 １ 变 ，
当 ＞ 时，式（） ３的右边 Ｊｆ和 ３ ｉ 【 ＝ ３
ｍ
．
１ 现有 的大颗粒 浆体 阻力损 失计算 模 型简介
目前，关于 固体 颗 粒 处阻 力损 失 的计 算 公式 目 前 主要 有 以下 三个计 算 模型 ， Ｄｕａｄ １ ５ ） 根据 试 验 所 获得 的结 果 ，经 研 ｒｎ （９ ０ 等

＼ ｒ 。
强度和 刚度 急剧下降 ， 带来不 安全 的隐 患。因此 ， 对
于管道磨损 的危害及 防止必须 给予高度重 视。从浆
ａ
广 ， ｅ 、＼ ，， ’ Ｋ， 一
ｔ＿ 一 歹 Ｎ
ｌ ｜ ｜ ｜ ｌ ｜ ｜ ｌ ｜
Ｐ１
体 的运动形式 、 流速 、 料特性等方 面分析 了浆体管 物
因有 颗粒 质 量 ｍ， 子速 度 ｖ 入射 角 正 弦 ｓ ａ 摩 粒 ， ｉ 、 ｎ
擦 系数 粒子表 面几何形状 ‘， Ｐ写成 函数关 系为 ：
８ ＝ｆｍｊｖｓ ｃ， ‘ ｊ （ ， ， ｎｔ Ｐ ｉ ， ）
图 １ 浆体 中固体颗粒的运动形式
（） １
１２ ２ 颗 粒 群 与 壁 面 的碰 撞 ．．
１２ １ 单个 固体颗粒 与壁 面的碰撞 ． ．
设某 个 固体颗 粒质量 为 ｍ， 速度 为 ｖ 以入 射 角 ，
向壁 面碰撞 ， 碰撞 时 间为 ｔ颗 粒 与壁 面摩擦 系数 ，
为 ， 颗粒对壁 面碰撞力 为 Ｐ 摩 擦力为 Ｎ， ， 颗粒对壁 面磨损 量为 ６ ， 模型如 图 ２所示 。 ｉ碰撞
道 中固体颗 粒质量 通量 为 Ｍ， 位 时 间 内管道磨 损 单
量 ８可通 过对式 （ ） １ 求和来表示 。
ｎ Ⅱ
运动浆体对固体颗粒推动力决定 ； 向速度取决于 径
固体颗粒 沉积速度 和浆体 脉 动速 度之 差 ， 主要 和 固 体颗粒粒径 、 状 、 形 密度 、 浆体 黏度和浓度 有关 。 １２ 管道磨损 形成 的机 理 ．
摘 要 ： 分析了浆 体管道的磨损机理 ， 着重讨论了浆体流速对管道磨 损的影响 ， 并结合岳 阳中石化壳牌煤气化项 目，

第
卷
年
第
月
期
义人
吉
林
林
学
院
`
学
f 尺丫
报
’
8恤
.
2
工 工l 义
入
f 工上
、
l 亡 ,
19
9 2
纤 维 板 厂 浆 管 腐 蚀 机 理 与 控 制 的 研 究
时君 友 欧 阳富
( 吉 林 林 学院 木 加 系 )
,
摘要
冬 文 研
于维 板 厂 浆 管 的 屑 独 机 理 及 其 控 制 方 法 完 了 吉林 市 朵 乡
:
+
0
2
: 。 }I 0 一 Z F (O H )
:
之1
了。
(
0 1l
) ”
。
F
、 。
O
。
+
3 手I : 0
阴极
( 还原反
图
)
1
l
艺
。
:
+ I
j
。
0 +
2
。
、
2 o
H
-
浆 管 电 化 学腐 蚀 示 意 图
第2 期 快
,
时君 友 等
` ,
,
纤 维 板 厂 浆 管腐蚀 机 理 与 控制 的 研 究
,
在 浆液 1 不 断 地 被 腐 蚀
。
由 于 浆液 属于 电解
对 钢 管 或 铸 铁 竹 起 着 强 烈 的 腐蚀 作 用 吏 加快 : ’管 道 的 腐 蚀 j 磨 蚀 j
。
再 加 上 浆 液 中的 固 体 颗
。
粒 或 夹带 的 泥 沙 对 管 壁 的 动力 冲 击 半 年 至 一 年 就 被 腐蚀 穿 透 ( 设 计