沖蝕
- 融合仿真模型與數(shù)據(jù)的水下節(jié)流閥沖蝕速率預(yù)測(cè)方法
節(jié)流閥造成嚴(yán)重的沖蝕損壞，對(duì)于籠套式水下節(jié)流閥，其沖蝕失效行為主要發(fā)生在籠套部件，而過(guò)大的體積損失將導(dǎo)致籠套式水下節(jié)流閥功能失效，引發(fā)水下生產(chǎn)系統(tǒng)停機(jī)事故，且該系統(tǒng)的服役工況特殊，維修難度大，維修費(fèi)用高，為此有必要探究水下節(jié)流閥沖蝕過(guò)程的預(yù)測(cè)方法，適時(shí)制定維護(hù)策略，保障水下生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。針對(duì)水下節(jié)流閥的沖蝕預(yù)測(cè)方法，國(guó)內(nèi)外學(xué)者展開(kāi)了許多研究工作，GHARAIBAH 等［1］基于CFD（Computational Fluid Dynamics）分析節(jié)流
流體機(jī)械 2023年11期2023-12-28
- 彎管沖蝕規(guī)律研究
威脅[1-2]。沖蝕現(xiàn)象在彎管中極為常見(jiàn)。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)彎管沖蝕磨損仿真分析的研究較少。為了研究異徑彎頭在含砂介質(zhì)中的管道流場(chǎng)分析和沖蝕規(guī)律，本文結(jié)合彎管的現(xiàn)場(chǎng)使用情況，研究了入口流速、密度比、顆粒直徑等因素對(duì)沖蝕速率及沖蝕部位的影響規(guī)律，并進(jìn)行了相關(guān)分析。1 沖蝕理論發(fā)展20世紀(jì)60年代，F(xiàn)innie[3]研究并觀察了固體顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡及與壁面碰撞的入射角，發(fā)現(xiàn)顆粒通過(guò)切削的方式，使得材料表面形成凹坑，由此提出了切削磨損理論。Bitter[4]發(fā)現(xiàn)，固體顆
化工技術(shù)與開(kāi)發(fā) 2023年10期2023-10-30
- 螺旋屈曲狀態(tài)下連續(xù)管沖蝕因素分析*
旋會(huì)增加連續(xù)管的沖蝕磨損, 從而加快其失效。 目前, 針對(duì)沖蝕磨損問(wèn)題, 主要是含砂流體對(duì)彎管和直管的沖蝕磨損, 一般采用數(shù)值模擬[1-4]和沖蝕試驗(yàn)[5-6]來(lái)進(jìn)行分析。 周大鵬等[7]通過(guò)CFD-DEM 耦合并引入Archard wear 模型, 對(duì)幾形管內(nèi)氣固兩相流的沖蝕過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬, 預(yù)測(cè)了顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和最易發(fā)生沖蝕磨損的區(qū)域, 研究了顆粒形狀、 顆粒粒徑等對(duì)管件內(nèi)壁沖蝕磨損的影響。 柏曉涅等[8]基于沖蝕磨損理論, 研究了壓裂頭內(nèi)部液固兩相流
石油機(jī)械 2023年5期2023-06-15
- 風(fēng)力機(jī)葉片涂層沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)
風(fēng)對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片的沖蝕磨損最易引起葉片表面涂層破壞，降低葉片的使用壽命，增加葉片的維護(hù)成本。趙新學(xué)和金有海[2]對(duì)分離器壁的沖蝕狀況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了磨損的主要形式、磨損發(fā)生的位置，總結(jié)出磨損規(guī)律。戴麗萍等[3]對(duì)玻璃鋼進(jìn)行沖蝕實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)葉片外側(cè)最易受風(fēng)沙的沖蝕，并通過(guò)建模計(jì)算方式，研究葉片沖蝕規(guī)律。李明等人[4]通過(guò)軟件仿真實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出葉片材料特性在不同風(fēng)速下對(duì)葉片輸出功率的影響差異。李德順等[5]對(duì)葉片進(jìn)行沖蝕實(shí)驗(yàn)，研究磨損的程度和磨損位置與沙粒的直徑和濃
機(jī)床與液壓 2023年2期2023-03-01
- 風(fēng)沙試驗(yàn)相似準(zhǔn)則及其應(yīng)用研究
工程材料受到風(fēng)沙沖蝕損傷程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，有研究者提出風(fēng)沙環(huán)境變量相似理論，盡管該理論可以實(shí)現(xiàn)材料的試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際工況服役損傷的相互轉(zhuǎn)化，但其存在試驗(yàn)參數(shù)取值不明確及調(diào)整參數(shù)較少的缺點(diǎn)[8]。本工作根據(jù)材料沖蝕損傷機(jī)理及相似理論，提出了風(fēng)沙試驗(yàn)相似準(zhǔn)則?；谠摐?zhǔn)則，建立了實(shí)際工況下材料沖蝕損傷和實(shí)驗(yàn)室模擬工況下材料沖蝕損傷的對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用實(shí)驗(yàn)室模擬風(fēng)沙試驗(yàn)結(jié)果，可以有效地評(píng)估工程材料在風(fēng)沙環(huán)境下的沖蝕損傷。1 風(fēng)沙試驗(yàn)參數(shù)的相似性分析建立風(fēng)沙環(huán)境下工程材料損
材料保護(hù) 2022年7期2022-12-08
- 不同沖擊條件下微晶玻璃涂層沖蝕應(yīng)力的有限元模擬
韌性較低，在復(fù)雜沖蝕環(huán)境下，其磨損狀況較為嚴(yán)重，這限制了微晶玻璃的實(shí)際應(yīng)用范圍。近年來(lái)，有關(guān)微晶玻璃材料的沖蝕磨損研究正逐漸增多。何峰等[5]研究了CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃在不同沖蝕角度、沖蝕時(shí)間、磨料粒徑條件下的沖蝕磨損狀況，發(fā)現(xiàn)微晶玻璃具有典型的脆性材料沖蝕特征。劉建豪等[6]對(duì)3Y-TZP/LZAS系微晶玻璃進(jìn)行了沖蝕磨損性能探討，發(fā)現(xiàn)梯度層數(shù)的增加可以改善微晶玻璃涂層的抗沖蝕性能。目前，有關(guān)微晶玻璃沖蝕磨損性能的研究還主要停留在不同沖
硅酸鹽通報(bào) 2022年10期2022-11-01
- 含砂原油對(duì)方形補(bǔ)償器的沖蝕模擬
管道常用管件處的沖蝕現(xiàn)象進(jìn)行了廣泛的研究［2-3］，其中，梁光川等［4］通過(guò)對(duì)彎管內(nèi)壓力分布、進(jìn)口流速進(jìn)行分析，得到了局部流場(chǎng)變化對(duì)管內(nèi)壁沖蝕作用的影響，驗(yàn)證了易腐蝕部位；彭文山等［5］通過(guò)改變固體顆粒粒徑，得到了直徑相對(duì)較小的固體顆粒對(duì)彎管的沖蝕速率高于大直徑顆粒；偶國(guó)富等［6］通過(guò)建立彎管處隨腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜形狀變化而改變的流固界面模型，計(jì)算了壁面切應(yīng)力及彈性應(yīng)變量，從而得到沖蝕嚴(yán)重區(qū)域，進(jìn)而驗(yàn)證了該模型的可行性；張孟昀等［7］通過(guò)分析彎管與盲通管內(nèi)顆粒
流體機(jī)械 2022年7期2022-08-25
- 沖蝕對(duì)射流管伺服閥前置級(jí)工作特性的影響
對(duì)其內(nèi)部元件產(chǎn)生沖蝕[4]。訚耀保等[5]利用Fluent仿真軟件， 建立了射流管伺服閥前置級(jí)可視化沖蝕仿真模型，仿真結(jié)果表明，當(dāng)噴嘴處于中位時(shí)，前置級(jí)的劈尖沖蝕最嚴(yán)重。冀宏等[6]將流體動(dòng)力學(xué)與沖蝕理論相結(jié)合，研究了偏轉(zhuǎn)板位移、V形導(dǎo)流窗口夾角以及偏轉(zhuǎn)板厚度對(duì)射流偏轉(zhuǎn)板伺服閥前置級(jí)沖蝕的影響，研究結(jié)果表明，隨著偏轉(zhuǎn)板位移、V形導(dǎo)流窗口夾角以及偏轉(zhuǎn)板厚度的增大，前置級(jí)的沖蝕率逐漸減小。孫宇航等[7]基于有限元仿真軟件，分析了當(dāng)節(jié)流邊形狀為銳邊、圓角、倒角以
液壓與氣動(dòng) 2022年6期2022-06-18
- 含缺陷的高壓彎管沖蝕特性影響研究*
。壓裂過(guò)程產(chǎn)生的沖蝕現(xiàn)象，主要由高速高壓流體和固體顆粒與彎管壁面經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間沖刷切削所引起。長(zhǎng)期的沖蝕會(huì)引起彎管的結(jié)構(gòu)變化，形成不同形狀的沖蝕缺陷結(jié)構(gòu)，而這些沖蝕缺陷又會(huì)反過(guò)來(lái)影響彎管內(nèi)部的流動(dòng)，導(dǎo)致彎管的沖蝕特性發(fā)生改變[2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)彎管沖蝕問(wèn)題進(jìn)行了大量研究。張繼信等[3]針對(duì)油氣開(kāi)采過(guò)程中壓裂液對(duì)單個(gè)高壓彎管的沖蝕破壞問(wèn)題，采用數(shù)值模擬方法對(duì)彎管的沖蝕磨損特性進(jìn)行了計(jì)算分析，研究結(jié)果表明，壓裂液對(duì)高壓彎管沖蝕較為嚴(yán)重的區(qū)域在彎頭的外弧內(nèi)壁處，顆
石油機(jī)械 2022年6期2022-06-10
- 基于激光的沖蝕測(cè)量裝置設(shè)計(jì)及測(cè)試
會(huì)受到固體顆粒的沖蝕，例如鉆井液中砂粒對(duì)鉆井工具的沖蝕；采油生產(chǎn)過(guò)程中出砂的砂粒對(duì)油管、采油泵、開(kāi)關(guān)滑套等采油工具的沖蝕；礫石充填防砂和壓裂增產(chǎn)，高速的礫石和壓裂支撐劑對(duì)壓裂工具的沖蝕等[1-4]。井下設(shè)備的沖蝕，一直伴隨著海洋石油開(kāi)采的全過(guò)程，井下工具的防沖蝕能力一直是關(guān)注的重點(diǎn)，是海洋石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技術(shù)難題。沖蝕測(cè)試是研究井下設(shè)備沖蝕規(guī)律的重要方法，對(duì)沖蝕測(cè)試后的試件其沖蝕外觀尺寸的參數(shù)測(cè)量多采用傳統(tǒng)方法。目前，沖蝕深度多采用游標(biāo)卡尺、千分尺等工具直
機(jī)械工程師 2022年5期2022-05-14
- 基于正交試驗(yàn)的超音速火焰噴涂WC-12Co涂層抗沖蝕性能研究
顆粒的撞擊而發(fā)生沖蝕磨損，導(dǎo)致零件損傷破壞，加速設(shè)備失效[1-2].設(shè)計(jì)和制備抗沖蝕磨損涂層進(jìn)行零件表面防護(hù)是解決該問(wèn)題的主要有效途徑[3-4].WC/Co系列金屬陶瓷涂層是通過(guò)黏結(jié)相Co將高硬度的WC顆粒緊密包裹在一起，從而具有良好的耐磨性能，在金屬零部件的表面防護(hù)領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用[5].與等離子噴涂工藝相比，超音速火焰噴涂(high-velocity oxygen-fuel，HVOF)的焰流具備低溫、高速優(yōu)勢(shì)，可有效抑制WC顆粒的分解，粉末高速撞擊
排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào) 2022年4期2022-04-25
- 防砂篩管濾網(wǎng)介質(zhì)沖蝕試驗(yàn)及沖蝕速率預(yù)測(cè)模型*
砂的核心裝備，其沖蝕失效已經(jīng)成為困擾防砂井正常生產(chǎn)的重要問(wèn)題[1－4]。多層金屬濾網(wǎng)類復(fù)合篩管由外保護(hù)罩、多層金屬濾網(wǎng)擋砂介質(zhì)和基管三部分組成。出砂油氣井實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，攜砂流體會(huì)沖擊篩管，先后對(duì)外保護(hù)罩和多層金屬濾網(wǎng)擋砂介質(zhì)層產(chǎn)生沖蝕效應(yīng)[5－6]。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)防砂完井篩管沖蝕問(wèn)題開(kāi)展了機(jī)理研究[7－11]。I.FINNIE[12]和J.G.A.BITTER[13]提出了金屬材料沖蝕的微切削理論和變形磨損理論，揭示了沖蝕磨損的力學(xué)破壞過(guò)程。在篩
石油機(jī)械 2022年4期2022-04-13
- 油田鉆采設(shè)備過(guò)流部件沖蝕磨損研究進(jìn)展*
固兩相流對(duì)設(shè)備的沖蝕磨損會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重[1-2]。沖蝕磨損是指固體表面受到含有固體顆粒的流體介質(zhì)沖刷而造成材料表面出現(xiàn)的損耗[3-4]，沖蝕磨損會(huì)導(dǎo)致石油鉆采、集輸設(shè)備過(guò)流部件壁面材料損耗、壁厚變薄，降低材料力學(xué)性能[5]，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起部件損壞、管件刺漏、密封失效，造成設(shè)備不能正常工作甚至引發(fā)安全事故。由于沖蝕磨損問(wèn)題涉及多個(gè)學(xué)科，沖蝕磨損過(guò)程同時(shí)受到沖蝕環(huán)境、流場(chǎng)狀態(tài)和材料屬性等多種因素影響[6]，以至于沖蝕磨損造成設(shè)備損壞的動(dòng)態(tài)過(guò)程和機(jī)理相對(duì)復(fù)雜，因此，深
廣州化工 2022年24期2022-03-23
- 新型直角彎頭的沖蝕磨損分析
研究，顆粒導(dǎo)致的沖蝕會(huì)對(duì)管道的安全運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重威脅。因此，研究集輸管線內(nèi)顆粒沖蝕磨損規(guī)律，根據(jù)管線的沖蝕磨損情況提出有效的改進(jìn)措施，具有十分重要的意義[1-3]。1 沖蝕磨損機(jī)理本文研究的彎頭沖蝕靶材屬于塑性材料。當(dāng)顆粒同靶材表面發(fā)生碰撞后，在靶材表面產(chǎn)生沖擊痕，并在顆粒碰撞的切削作用下，在顆粒運(yùn)動(dòng)方向另一側(cè)造成材料堆積[4]。這些材料堆積在隨后的顆粒沖擊作用下從靶材表面脫落，從而造成靶材表面的材料損失。在材料堆積形成過(guò)程中，表面會(huì)發(fā)生絕熱傳熱，使得表層下
現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 2022年2期2022-03-19
- 不同鋼軌材料的風(fēng)沙沖蝕磨損與損傷行為研究
免地會(huì)遭到風(fēng)沙的沖蝕.材料的沖蝕行為在過(guò)去數(shù)十年中已經(jīng)得到了廣泛的研究，材料的沖蝕行為會(huì)受到沖蝕角度、粒子速度、粒子尺寸及靶材表面性能等因素的影響[9].有些金屬材料的抗沖蝕磨損性能隨著硬度的增加而增加[10-14],然而也有些金屬材料的抗沖蝕磨損性能隨硬度的增加而降低[15-18],還有些金屬材料的硬度對(duì)其抗沖蝕磨損性能沒(méi)有明顯的影響[19-21].從以前的研究[20,22-24]可知，材料的延性與其抗沖蝕磨損性能之間的規(guī)律比較統(tǒng)一，即延性越高，材料的抗
摩擦學(xué)學(xué)報(bào) 2022年1期2022-02-28
- 超音速火焰噴涂制備NiCr-Cr3C2 涂層防固體顆粒沖蝕性能研究
（簡(jiǎn)稱為固體顆粒沖蝕(SPE)），改變了導(dǎo)葉片、噴嘴的型線，增大其表面粗糙度和間隙，致使汽輪機(jī)效率急劇下降[1,2]，嚴(yán)重情況將危及機(jī)組的安全運(yùn)行[3]。對(duì)通流部件表面構(gòu)造防護(hù)層可以有效的緩解SPE 問(wèn)題[4,5]。鑒于通流部件所處的工作環(huán)境，防護(hù)層必須要保證耐熱、抗高溫磨損性能。通過(guò)傳統(tǒng)的表面滲鍍技術(shù)在材料表面實(shí)現(xiàn)合金化，可以大幅度的提高材料的表面硬度，從而增加零件的耐磨性。但是，滲鍍技術(shù)實(shí)現(xiàn)的溫度較高，處理時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)處理零件的熱影響大。熱噴涂技術(shù)可以在
熱噴涂技術(shù) 2021年3期2022-01-22
- 液固兩相流盲三通沖蝕特性數(shù)值分析*
，使集輸管道受到沖蝕磨損的作用[1-3]。相關(guān)研究顯示，沖蝕所帶來(lái)的損失占工業(yè)化國(guó)家國(guó)民生產(chǎn)總值的1%～4%[4]，所以進(jìn)行沖蝕的相關(guān)研究十分必要。尤其對(duì)于彎管而言，由于介質(zhì)流動(dòng)方向的改變，沖蝕磨損現(xiàn)象更加嚴(yán)重[5-7]。學(xué)者們?cè)诳?span id="syggg00" class="hl">沖蝕彎管的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，盲三通內(nèi)有特殊的“氣墊”結(jié)構(gòu)[8-9]，用其來(lái)代替彎管可以在節(jié)省空間的同時(shí)提升管道的抗沖蝕性能，已經(jīng)在油氣輸運(yùn)、石化、水泥及冶金等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用[10]。李介普[11]通過(guò)RSM模型結(jié)合DPM模型，預(yù)
石油機(jī)械 2022年1期2022-01-18
- 平橢圓彎管沖蝕磨損數(shù)值模擬*
料脫落，形成管道沖蝕磨損。已有研究證明，對(duì)于流場(chǎng)復(fù)雜的管道，彎管部分的沖蝕磨損是直管部分的50倍[1]。長(zhǎng)時(shí)間的磨損會(huì)導(dǎo)致管道破裂，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生管道爆炸，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究彎管的沖蝕磨損機(jī)理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒p小彎管的沖蝕磨損對(duì)天然氣的安全運(yùn)輸意義重大。影響沖蝕磨損的因素很多，例如管道材料、流體流速、顆粒直徑及顆粒速度等。為了解決彎管的沖蝕磨損問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)彎管的沖蝕機(jī)理做了大量研究。I.FINNIE[2-3]提出了塑性材料的微切削理論，
石油機(jī)械 2022年1期2022-01-18
- 串聯(lián)雙彎頭氣固兩相沖蝕數(shù)值研究
266580)沖蝕是指高速流體攜帶固體顆粒與金屬表面發(fā)生碰撞而引起的金屬損失的現(xiàn)象。在天然氣開(kāi)采中,氣流中夾雜的固體顆粒給生產(chǎn)設(shè)備和管線造成了嚴(yán)重的沖蝕損壞,這不僅會(huì)限制氣田的生產(chǎn),還給人員和環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。在工業(yè)流程中,彎頭、三通以及閥門等都是常見(jiàn)的過(guò)流部件。這些部件由于流體流向的突然改變非常容易受到沖蝕損傷。研究表明固體顆粒對(duì)彎管的沖蝕損傷可達(dá)直管的50倍[1]。因此彎頭處的沖蝕預(yù)測(cè)至關(guān)重要,而通過(guò)試驗(yàn)研究是最直接的研究方法。此外CFD的方法也被
- 基于Fluent有限元模擬的連續(xù)彎管沖蝕特性研究
果，因此又被稱為沖蝕磨損，是一種具有強(qiáng)烈危害性的局部腐蝕[1]。管道系統(tǒng)在油氣田開(kāi)發(fā)和油氣輸送等場(chǎng)合應(yīng)用廣泛，在管道輸送過(guò)程中其內(nèi)部流體攜帶固體顆粒等雜質(zhì)不斷對(duì)管道內(nèi)壁造成沖刷腐蝕，尤其在連續(xù)彎管處液體流向的持續(xù)改變更是加劇了沖蝕破壞程度。此外，沖蝕與管道材料和結(jié)構(gòu)、內(nèi)部液體流速及砂粒粒徑等諸多因素都有關(guān)系[2-4]。魯劍嘯[5]采用正交試驗(yàn)方法分析得到90°彎管的沖蝕影響因素主次順序?yàn)椋喝肟诹魉伲绢w粒質(zhì)量流量＞彎徑比＞管道直徑＞顆粒粒徑。閆宏偉等[6]對(duì)
機(jī)械工程師 2021年10期2021-10-26
- 模擬風(fēng)沙環(huán)境下混凝土防護(hù)涂層抗沖蝕性能的研究
結(jié)構(gòu)，還遭受風(fēng)沙沖蝕，嚴(yán)重影響了其正常使用[8]。風(fēng)沙沖蝕主要是沙粒對(duì)混凝土表面反復(fù)沖擊，造成表面及基材失效的過(guò)程[9]，所以在其表面制備一層耐沖蝕的涂層，對(duì)于防止和延緩混凝土結(jié)構(gòu)受風(fēng)沙沖蝕破壞具有重要意義。對(duì)于提高環(huán)境中混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性而言，在混凝土表面制備防護(hù)涂層無(wú)疑是一種成本低廉、施工方便且較為有效的防護(hù)措施[10-11]，同時(shí)，還可以防御鹽類侵蝕[12-13]、紫外老化[14]或沖蝕損傷[15-16]等破壞。目前，在混凝土結(jié)構(gòu)中常用的防護(hù)涂層主要
表面技術(shù) 2021年8期2021-09-22
- 基于試驗(yàn)和CFD 模擬的稠油熱采井口四通管沖蝕規(guī)律分析
其內(nèi)壁造成嚴(yán)重的沖蝕破壞[4-5]，使得四通管內(nèi)壁減薄而失效。四通管一旦失效，稠油從失效處流出，會(huì)造成嚴(yán)重的污染問(wèn)題，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至對(duì)人員的生命安全造成巨大威脅。因此，研究四通管不同典型工況參數(shù)下的沖蝕規(guī)律，對(duì)預(yù)防四通管無(wú)預(yù)兆性失效，保障稠油熱采過(guò)程的安全進(jìn)行，具有重要指導(dǎo)作用。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)沖蝕問(wèn)題已進(jìn)行了大量的研究。McLaury 等[6]開(kāi)發(fā)了一種通用的沖蝕預(yù)測(cè)模型，并將其與CFD 一起用于解釋直接和隨機(jī)撞擊造成的侵蝕。鐘功祥等[7]對(duì)含有C
表面技術(shù) 2021年8期2021-09-22
- 海上高產(chǎn)氣井防砂管柱沖蝕-腐蝕耦合作用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究
井產(chǎn)量一般較高，沖蝕作用較強(qiáng)，如遇高含CO2儲(chǔ)層，沖蝕和腐蝕作用耦合疊加，將可能增加防砂管柱失效風(fēng)險(xiǎn)。高產(chǎn)氣井完井放噴及生產(chǎn)過(guò)程中固相顆粒對(duì)防砂篩管的沖蝕損害作用已有較多研究［1-7］，對(duì)于高含CO2條件下井下管柱的腐蝕狀態(tài)及對(duì)管柱安全的影響也有較多認(rèn)識(shí)［8-12］，但沖蝕和腐蝕條件耦合作用機(jī)理以及對(duì)管柱損害程度的影響規(guī)律更加復(fù)雜［13-15］，受此影響的管柱壽命評(píng)估方法也亟待探索。分析腐蝕、沖蝕和沖蝕腐蝕耦合作用機(jī)理，根據(jù)儲(chǔ)層狀況進(jìn)行腐蝕、沖蝕和沖蝕腐蝕
復(fù)雜油氣藏 2021年2期2021-09-21
- 沖蝕角度對(duì)建筑用鋼化玻璃和普通玻璃噴砂磨損粗糙度的影響及三維分析
。目前，固體顆粒沖蝕的研究主要集中于航空航天工程和設(shè)備工程領(lǐng)域，對(duì)建筑材料受固體顆粒沖蝕的研究較少。暴露在大氣中的建筑材料常年受沙塵環(huán)境侵蝕，其在風(fēng)沙環(huán)境下的耐久性是影響材料使用性及安全性的重要因素。如內(nèi)蒙古中西部地區(qū)屬沙塵暴頻發(fā)區(qū)，僅2016年地區(qū)內(nèi)爆發(fā)沙塵暴7次，單次沙塵暴持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)18 h。沙粒長(zhǎng)期沖蝕地區(qū)內(nèi)建筑材料造成材料表面損傷破壞，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失與安全隱患。沖蝕磨損研究目前主要集中在液固沖蝕[1-2]和氣固沖蝕[3-4]，以液相或氣相為
材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2021年3期2021-07-28
- 出砂氣藏水平井篩管沖蝕損壞機(jī)理及抗沖蝕能力的提高
沖擊篩管，即產(chǎn)生沖蝕破壞效應(yīng)［2］。多層濾網(wǎng)復(fù)合精密篩管是一種海上出砂氣田常用的防砂完井篩管類型。大量工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)復(fù)合精密篩管失效被打撈出井后，在篩管管體出現(xiàn)沖蝕孔洞，表明沖蝕破壞已經(jīng)成為多層濾網(wǎng)復(fù)合精密篩管失效的主要形式之一［6-8］。篩管沖蝕損壞機(jī)理以及提高完井管柱的總體抗沖蝕能力，成為氣藏防砂完井急需進(jìn)行的優(yōu)化研究［7］。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)防砂完井篩管的沖蝕問(wèn)題開(kāi)展了大量數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。部分學(xué)者基于有限元模擬的方法對(duì)篩管沖蝕磨損問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值
石油鉆采工藝 2021年6期2021-06-06
- 頁(yè)巖氣地面管道20#鋼與碳化鎢涂層彎頭沖蝕性能研究
氣流對(duì)彎頭造成的沖蝕。頁(yè)巖氣開(kāi)采是通過(guò)加砂壓裂人造裂縫形成油氣通道，將氣體從地層引流至井筒然后進(jìn)入地面裝置開(kāi)采出來(lái)。排液生產(chǎn)階段以及生產(chǎn)初期，頁(yè)巖氣中含砂量較大，在高速氣流作用下很容易將管道彎頭沖蝕刺穿[1-3]，而且彎頭外側(cè)最容易被沖蝕[4-5]。因此，如何降低彎管的沖蝕磨損程度，提高彎管的耐磨性，是保障頁(yè)巖氣采輸管道安全運(yùn)行的關(guān)鍵。本文采用超音速等離子噴涂工藝在彎管內(nèi)表面噴涂碳化鎢涂層來(lái)提高彎頭抗沖蝕性能，相關(guān)結(jié)論對(duì)今后彎管抗沖蝕表面處理方面的研究有一
油氣田地面工程 2021年5期2021-05-22
- 天然氣水合物噴射破碎壓控滑套 沖蝕磨損特性研究
用，非常容易受到沖蝕磨損，一旦發(fā)生沖蝕磨損，會(huì)影響滑套的開(kāi)啟和關(guān)閉情況，使得水合物開(kāi)采不能正常進(jìn)行。因此，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的沖蝕磨損分析具有非常重要的意義。隨著計(jì)算流體力學(xué)和CFD 等仿真軟件的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)流體沖蝕磨損行為已有一定的研究。易先中等[8]對(duì)水力壓裂液對(duì)彎管的沖蝕進(jìn)行了分析，得到了流速、粒徑、密度等參數(shù)對(duì)沖蝕率的影響規(guī)律。蔣碩碩等[9]對(duì)流線型孔板流量計(jì)進(jìn)行了液固兩相流沖蝕磨損數(shù)值模擬，分析了不同形狀流量計(jì)的沖蝕情況。黃志強(qiáng)等[10]通過(guò)
表面技術(shù) 2021年2期2021-03-19
- 堰塞湖土料沖蝕特性測(cè)量系統(tǒng)研究
水電站工程延期。沖蝕是堰塞湖潰決的主要因素之一，定量分析沖蝕過(guò)程是揭示堰塞湖壩體土料沖蝕特性的重要挑戰(zhàn)[2]。土料的沖蝕特性以沖蝕流速(沖蝕臨界剪應(yīng)力)和沖蝕率表征。水流對(duì)土體表面顆粒施加剪應(yīng)力，當(dāng)該剪應(yīng)力超過(guò)臨界值時(shí)，土料發(fā)生沖蝕，對(duì)應(yīng)的水流平均速度為沖蝕流速。沖蝕流速?zèng)Q定了土體沖蝕開(kāi)始和終止的時(shí)間，是影響沖蝕率的重要參數(shù)。由于沖蝕率與剪應(yīng)力的關(guān)系均呈現(xiàn)不同形式，進(jìn)而導(dǎo)致潰決洪水分析計(jì)算結(jié)果極為不穩(wěn)定，有時(shí)甚至不收斂。以唐家山堰塞湖為例，作者分別選用Ei
西安理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2020年3期2020-12-14
- 壓裂工況下T形三通沖蝕影響數(shù)值模擬
，支撐劑對(duì)管壁有沖蝕作用，沖蝕和腐蝕的協(xié)同作用使得管壁質(zhì)量減薄更加嚴(yán)重，顯著降低管道內(nèi)部臨界載荷[6]。三通是壓裂裝備的重要組成部分，高速攜砂液在三通處流場(chǎng)發(fā)生急劇變化，使得三通存在嚴(yán)重的沖蝕現(xiàn)象。目前，壓裂管道壁厚的檢測(cè)主要是拆下后進(jìn)行測(cè)量，三通沖蝕研究意義重大。目前對(duì)于此類三通的研究不是很多，張繼信等[7]進(jìn)行了T形三通沖蝕數(shù)值模擬，得出進(jìn)出口方式不同改變了管匯沖蝕區(qū)域，腋窩及肩部是T形三通沖蝕最嚴(yán)重的區(qū)域。張孟昀等[8]進(jìn)行90°彎管與90°盲管的對(duì)
科學(xué)技術(shù)與工程 2020年10期2020-05-25
- 基于LedaFlow和Fluent的沖蝕臨界速率研究
生產(chǎn)事故[7]。沖蝕研究主要針對(duì)沖蝕臨界速率和沖蝕損失率，從經(jīng)驗(yàn)半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷嚼碚撃Ｐ?，如今依然在不斷修正，并且?yīng)用CFD進(jìn)行更多的研究。美國(guó)石油組織API最早提出了最為廣泛使用的沖蝕臨界速率預(yù)測(cè)方法[8-9]。后來(lái)一些研究者對(duì)API模型的沖蝕臨界速率進(jìn)行了修正，如Swedeman和Arnold[10]提出彎頭、T型三通在不同輸砂率條件下沖蝕臨界速率的估算方法；Salama[11]在Swedeman和Arnold算法的基礎(chǔ)上，考慮了流體密度對(duì)沖蝕臨界速率的影
石油與天然氣化工 2020年1期2020-04-16
- 基于內(nèi)聚力單元的彈性涂層多顆粒沖蝕機(jī)理
00300）材料沖蝕現(xiàn)象是航空器材料破壞的主要原因之一。涂層技術(shù)便于實(shí)施，可有效提高飛機(jī)零部件抗沖蝕能力。在基體材料表面沉積一層抗沖蝕性能好的涂層，可降低粒子對(duì)材料的沖蝕量[1]。研究涂層的抗沖蝕性能，對(duì)涂層抗沖蝕損傷能力進(jìn)行合理的分析與評(píng)估具有工程意義。自1958 年Finnie 微切削理論問(wèn)世以來(lái)，學(xué)者們根據(jù)各自試驗(yàn)結(jié)果建立了不同的沖蝕理論，力圖解釋或預(yù)測(cè)材料的沖蝕行為[2]。但由于材料的自身屬性（內(nèi)在因素）和沖蝕條件（外在因素），使得沖蝕現(xiàn)象復(fù)雜多變
中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào) 2020年1期2020-04-03
- 應(yīng)急放噴工況井下管柱沖蝕行為研究
高流速攜砂氣體的沖蝕，在大放噴量、高攜砂量工況下有刺漏風(fēng)險(xiǎn)。目前已有學(xué)者開(kāi)展了油井管柱的氣固沖蝕研究，并取得了一些研究成果。郭建華、張曉東、李皋[1-6]等分別分析了井深、溫度、砂粒粒度等不同因素對(duì)氣井井下管柱沖蝕的影響規(guī)律；練章華[7]等分析了鉆桿偏心度、注氣量等因素對(duì)鉆桿沖蝕的影響規(guī)律；吳晗[8]等研究了高含硫氣井在典型工況下的合理生產(chǎn)管柱組合；Zhu[9-10]等發(fā)現(xiàn)管柱材料、注氣壓力、排量等鉆井參數(shù)對(duì)鉆桿外壁沖蝕有明顯影響。但目前尚缺乏對(duì)鉆遇高產(chǎn)氣
特種油氣藏 2020年1期2020-03-24
- 沖蝕實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究進(jìn)展
的損傷現(xiàn)象被稱為沖蝕磨損[1-2]。沖蝕磨損隨著粒子和載體種類的不同發(fā)生在各種場(chǎng)合，容易引起嚴(yán)重的材料破壞，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3-4]。當(dāng)載體為氣體時(shí)，根據(jù)粒子分別為固體顆粒和小液滴可將沖蝕分為氣固型噴砂沖蝕和氣液水蝕，此兩類沖蝕損傷常見(jiàn)于渦輪葉片、火力發(fā)電站煤鍋爐和高速飛行器、導(dǎo)彈、蒸汽機(jī)等場(chǎng)合，氣固型噴砂沖蝕常應(yīng)用于噴砂除銹等場(chǎng)合；當(dāng)載體為液體時(shí)，根據(jù)粒子分別為固體顆粒和小氣泡可將沖蝕分為液固型泥漿沖蝕和氣蝕，此兩類沖蝕損傷常見(jiàn)于建筑設(shè)備、礦山設(shè)備、
科學(xué)咨詢 2020年50期2020-03-01
- 沙塵對(duì)光伏組件表面沖蝕行為影響實(shí)驗(yàn)研究
組件表面的沉降、沖蝕會(huì)對(duì)光伏組件的發(fā)電效率造成嚴(yán)重影響[2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)固體顆粒沖蝕情況的研究取得了不少成果。杜曉虎[3]在不同風(fēng)力等級(jí)和沖蝕角下，對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的渠道混凝土試件進(jìn)行了沖蝕磨損試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：該混凝土的沖蝕磨損率會(huì)隨著風(fēng)力等級(jí)的增大而增大；當(dāng)沖蝕角增大時(shí)，該混凝土的沖蝕率也會(huì)增大；該混凝土的沖蝕率隨著沙粒含量的增加呈現(xiàn)出先增后減的變化趨勢(shì)。段志強(qiáng)[4]通過(guò)數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顆粒以較大的角度和速率多次撞擊葉片壓力面時(shí)，會(huì)導(dǎo)致葉片壓力面的部
可再生能源 2020年1期2020-02-25
- 幾種熱噴涂封嚴(yán)涂層的沖蝕磨損行為研究
應(yīng)用[1,2]。沖蝕磨損是指液體或固體以松散的小顆粒按一定的速度或角度對(duì)材料表面進(jìn)行沖擊所造成的一種材料損耗現(xiàn)象或過(guò)程[3,4]，微觀上失效包括磨損、腐蝕及其相互促進(jìn)作用。使用熱噴涂技術(shù)在材料表面制備涂層可以減輕沖蝕所造成的磨損[5]，其具有對(duì)基體熱影響小、設(shè)備簡(jiǎn)單和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。但涂層在實(shí)際應(yīng)用中面臨的工況十分惡劣，正常運(yùn)行過(guò)程中，不但需承受轉(zhuǎn)子葉片的高速刮削接觸，涂層也會(huì)受到燃?xì)夂透邷亍⒏咚贇饬骷捌鋽y帶的少量微小顆粒的沖蝕作用[6]，多種作用會(huì)導(dǎo)致
熱噴涂技術(shù) 2019年3期2019-11-14
- 304不銹鋼兩相流沖蝕腐蝕的實(shí)驗(yàn)研究
49）材料表面的沖蝕磨損通常是由堅(jiān)硬固體顆粒的沖擊引起的，在中國(guó)西北等軍用實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，沙塵環(huán)境中的顆粒［1］對(duì)軍用設(shè)備及直升機(jī)部件、機(jī)載設(shè)備的性能會(huì)造成嚴(yán)重影響。不銹鋼材料常用于飛機(jī)的機(jī)身主梁、驅(qū)動(dòng)裝置、起落架等關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)部件［2］，在水陸兩棲飛機(jī)執(zhí)行特殊任務(wù)模式時(shí)，如長(zhǎng)期在高溫、高濕、高鹽、海上任務(wù)等情況下，飛機(jī)的不銹鋼零部件受海水沖蝕腐蝕而引起的材料腐蝕磨損［3］，不僅威脅飛行安全，而且會(huì)降低飛機(jī)的使用壽命。此外，在工程應(yīng)用中，如石化管道輸送、海洋平
北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年8期2019-09-10
- 段塞流下攜砂水平彎管的沖蝕試驗(yàn)
37)沖刷腐蝕即沖蝕是金屬表面與流體之間由于高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的金屬損失現(xiàn)象，是材料受機(jī)械沖刷的結(jié)果[1]。沖蝕廣泛存在于礦山開(kāi)采、冶金、水利、石油化工等工業(yè)中。暴露在運(yùn)動(dòng)流體中的各類設(shè)施的過(guò)流部件如管線、管件、閥門、泵等都會(huì)遭受到沖蝕破壞，尤其是在含固相顆粒的多相流中，破壞更為嚴(yán)重。沖蝕過(guò)程十分復(fù)雜，影響因素眾多，主要可分為以下三個(gè)方面：(1) 材料因素，即材料本身的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能等；(2) 固相顆粒因素，即固相顆粒的含量、粒度、硬度、形狀
腐蝕與防護(hù) 2019年4期2019-06-05
- 地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采井臨界沖蝕流量?jī)?yōu)化計(jì)算方法
大采氣能力。臨界沖蝕流量是管柱通過(guò)能力的上限，在注采運(yùn)行階段注采氣量不能超過(guò)臨界沖蝕流量，否則，注采管柱將發(fā)生沖蝕失效[5-7]。臨界沖蝕流量是臨界沖蝕流速與管柱內(nèi)橫截面積的乘積。臨界沖蝕流速與管柱材質(zhì)、流體組分（CO2含量、H2S含量）、溫度、壓力、含水率、砂粒（濃度、粒度、粒徑）等有關(guān)。根據(jù)API RP 14E標(biāo)準(zhǔn)《海上生產(chǎn)平臺(tái)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝》[8]，臨界沖蝕流速僅與流體密度、臨界沖蝕系數(shù)（C）有關(guān)，并且C值為100～250。在國(guó)內(nèi)，儲(chǔ)氣庫(kù)注采管
天然氣工業(yè) 2019年11期2019-04-08
- 高壓壓裂液對(duì)JY-50壓裂彎管沖蝕行為影響的數(shù)值模擬
Y-50壓裂彎管沖蝕行為影響的數(shù)值模擬易先中1a,1b，彭灼1a,1b，周元華1a,1b，成芳1a,1b，劉軍輝2，盛治新3，殷光品4（1.長(zhǎng)江大學(xué) a.機(jī)械工程學(xué)院 b.地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)研究所，湖北 荊州 434023； 2.克拉瑪依創(chuàng)業(yè)有限公司，新疆 克拉瑪依 834000；3.青島金江源工業(yè)裝備有限公司， 山東 青島 266111；4.湖北佳業(yè)石油機(jī)械股份有限公司，湖北 荊州 434022）研究在水力壓裂作業(yè)中，高壓壓裂液對(duì)JY-50壓裂彎管沖蝕磨損的影
表面技術(shù) 2019年2期2019-02-26
- 用于清洗除銹的淹沒(méi)空化水射流噴嘴 實(shí)驗(yàn)研究
所設(shè)計(jì)的噴嘴進(jìn)行沖蝕實(shí)驗(yàn),對(duì)比不同結(jié)構(gòu)形式的噴嘴射流空化性能,為儲(chǔ)油罐和輸油管道的清洗除銹應(yīng)用提供借鑒。1 噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工考慮到與實(shí)驗(yàn)室高壓管路的連接及內(nèi)外噴嘴之間的固定,所設(shè)計(jì)的淹沒(méi)空化水射流噴嘴結(jié)構(gòu)由三部分組成,即內(nèi)噴嘴(角形噴嘴)、基座及外噴嘴(圓柱形套筒),噴嘴結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1～2。外噴嘴設(shè)計(jì)分4種形式,圖2-a)中外噴嘴為圓柱形噴嘴,編號(hào)為1#噴嘴;圖2-b)中外噴嘴為流線型噴嘴,編號(hào)為2#噴嘴;圖2-c)中外噴嘴為錐形噴嘴,編號(hào)為3#噴嘴;圖2-
天然氣與石油 2018年4期2018-09-08
- 氣固兩相流管道沖蝕規(guī)律研究
610213)沖蝕磨損一般是指流體或固體顆粒以一定的速度和角度對(duì)物體表面進(jìn)行沖擊發(fā)生材料損耗的一種現(xiàn)象或過(guò)程。沖蝕磨損廣泛存在于機(jī)械、能源及運(yùn)輸?shù)仍S多工業(yè)部門，已成為引起設(shè)備失效或材料破壞的一個(gè)重要原因。為有效控制和減少沖蝕磨損造成的損耗，提高設(shè)備和材料的使用壽命，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者進(jìn)行了多方面的研究[1-2]，一些學(xué)者根據(jù)不同機(jī)理模擬和試驗(yàn)提出了大量的沖蝕理論和模型[2-9]；一些學(xué)者主要研究了不同沖蝕因素下管道沖蝕速率，提出了包含不同因素的沖蝕率預(yù)
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程 2018年8期2018-09-01
- 不同熱處理材料在超細(xì)Al2O3顆粒作用下的沖蝕試驗(yàn)研究
O3顆粒作用下的沖蝕試驗(yàn)研究劉子武，李劍峰，李方義，賈秀杰(山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院高效潔凈機(jī)械制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南，250061)利用高速沖蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，選用超細(xì)Al2O3顆粒作為沖蝕顆粒，研究3種葉片材料不同熱處理方式下的沖蝕行為。通過(guò)探討材料沖蝕率、表面粗糙度、表面硬度等隨沖蝕角度變化的規(guī)律，分析沖蝕特性曲線的異同，解釋顯微組織結(jié)構(gòu)對(duì)沖蝕機(jī)理的影響。研究結(jié)果表明：3種材料沖蝕率都有1個(gè)最高點(diǎn)，材料塑性越好，沖蝕率最高點(diǎn)向低角度方向移動(dòng)；在低角
- 風(fēng)沙環(huán)境下渠道混凝土沖蝕磨損試驗(yàn)研究
構(gòu)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的沖蝕磨損，造成結(jié)構(gòu)混凝土表面產(chǎn)生裂紋甚至脫落，從而大大降低混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性，對(duì)工程的長(zhǎng)久穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)重大隱患[1]。目前，大多數(shù)關(guān)于混凝土材料的沖蝕磨損研究主要集中于含沙水流對(duì)水工混凝土的破壞，在試驗(yàn)研究方法、沖蝕磨損的機(jī)理、評(píng)價(jià)指標(biāo)和防治措施上取得了一定的成果和進(jìn)展[2- 5]。蔡寶紅針對(duì)道路混凝土的耐久性，對(duì)其磨損機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了專門的改善措施[6]。高欣欣等將不同直徑的鋼球作為磨損介質(zhì)，模擬了不同流速和磨粒形態(tài)下水
水利技術(shù)監(jiān)督 2018年2期2018-03-29
- 基于微觀結(jié)構(gòu)的熱障涂層沖蝕機(jī)理數(shù)值分析
觀結(jié)構(gòu)的熱障涂層沖蝕機(jī)理數(shù)值分析吳鮮花，陳 勇，王安正(上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，上海200240)沖蝕對(duì)熱障涂層壽命和可靠性會(huì)造成嚴(yán)重影響，為深入研究熱障涂層沖蝕失效機(jī)理，建立了等離子噴涂和電子束物理氣相沉積兩種熱障涂層典型微觀結(jié)構(gòu)有限元模型，同時(shí)采用LS-DYNA軟件模擬了熱障涂層沖蝕失效過(guò)程。分析了不同微觀結(jié)構(gòu)對(duì)熱障涂層沖蝕失效機(jī)理的影響，研究了沖蝕粒子的速度、角度和直徑對(duì)沖蝕率的影響。結(jié)果表明：微觀結(jié)構(gòu)對(duì)沖蝕機(jī)理有極其重要的影響，無(wú)因次沖蝕率
燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究 2017年5期2017-11-23
- 分層壓裂管柱沖蝕特性數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)分析
公司分層壓裂管柱沖蝕特性數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)分析丁宇奇1蘭乘宇1，2劉巨保1遲云萍2董春鵬11.東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院；2.中國(guó)石油大慶油田公司井下作業(yè)分公司水力分層壓裂技術(shù)由于施工排量大、攜砂量大、管柱工具井下工作時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致壓裂管柱工具部件沖蝕嚴(yán)重。為了研究井下壓裂工具沖蝕規(guī)律，有針對(duì)性分析了井下壓裂部件的3種易沖蝕結(jié)構(gòu)：軸向鍵結(jié)構(gòu)、徑向開(kāi)孔結(jié)構(gòu)和變徑結(jié)構(gòu)。采用CFX流場(chǎng)仿真模擬軟件，研究了混砂液在易沖蝕結(jié)構(gòu)位置的流場(chǎng)分布，總結(jié)出混砂液對(duì)易沖蝕結(jié)構(gòu)的
石油鉆采工藝 2017年2期2017-06-05
- 高速氣固兩相流作用下的煤化工管材沖蝕磨損行為研究*
018)0 引言沖蝕磨損是多相流管道系統(tǒng)(管道、閥門)中典型的失效模式[1-4]，是制約設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行的重要因素。管道、閥門等裝置是連接控制重要設(shè)備、重大裝置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而輸送流體介質(zhì)成分往往復(fù)雜多變，實(shí)際運(yùn)行工況與理論設(shè)計(jì)難以一致，故很難做出準(zhǔn)確沖蝕失效預(yù)測(cè)，極易導(dǎo)致穿孔、爆炸等危害人身及社會(huì)安全的重大安全事故。所以，有必要針對(duì)典型管道用材開(kāi)展氣固兩相流沖蝕問(wèn)題的研究?？紤]到沖蝕影響因素眾多，影響規(guī)律復(fù)雜多變，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)沖擊角度、環(huán)境溫度等沖蝕主
中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù) 2017年11期2017-04-16
- 透平葉片材質(zhì)抗沖蝕能力熱態(tài)綜合實(shí)驗(yàn)研究
?透平葉片材質(zhì)抗沖蝕能力熱態(tài)綜合實(shí)驗(yàn)研究黃新友， 鄭凌翔， 張志英， 魯嘉華(上海工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院， 上海 201620)對(duì)基材鋼(1Cr12Mo、X20Cr13、2Cr12NiMo1W1V)、C1(長(zhǎng)城1號(hào))涂層、表面處理工藝(6 min與12 min鋼丸強(qiáng)化)三類6種不同氣輪機(jī)葉片材質(zhì)在200～600 ℃的不同沖角條件下的沖蝕率進(jìn)行了沖蝕實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：葉片因沖蝕的失重均隨沖蝕顆粒質(zhì)量呈線性變化； 15°～25°沖角沖蝕率最大，90°沖蝕率最
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2016年9期2016-12-05
- 水力壓裂對(duì)油管頭四通沖蝕磨損分析
壓裂對(duì)油管頭四通沖蝕磨損分析錢偉強(qiáng)1，2，任小玲1，2(1.中石化石油工程機(jī)械有限公司 研究院，武漢 430223；2.中石化石油機(jī)械裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430223)①頁(yè)巖氣水力壓裂對(duì)井口裝置的沖蝕破壞性較大，且油管頭四通為永久性連接裝置，一旦破壞將帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)。基于噴射型沖蝕磨損機(jī)理及計(jì)算流體力學(xué)，結(jié)合沖蝕磨損試驗(yàn)及模擬計(jì)算，研究水力壓裂下油管頭四通材料的沖蝕磨損特性以及分析計(jì)算固-液兩相流沖蝕下油管頭四通沖蝕磨損程度。結(jié)果表明，沖蝕角度對(duì)油管頭磨損
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2016年10期2016-11-12
- 離心壓縮機(jī)葉片材料FV520B沖蝕過(guò)程演變規(guī)律
材料FV520B沖蝕過(guò)程演變規(guī)律王光存，李劍峰，賈秀杰，徐文汗(山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，高效潔凈機(jī)械制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南，250061)利用高速沖蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，模擬葉輪實(shí)際工作情況，對(duì)離心壓縮機(jī)葉片材料FV520B進(jìn)行增量沖蝕試驗(yàn)，以研究材料沖蝕率、表面形貌、金相組織及應(yīng)力狀態(tài)隨沖蝕磨損過(guò)程的演變規(guī)律。研究結(jié)果表明：在不同的沖擊角度下，F(xiàn)V520B靶材的沖蝕過(guò)程均存在過(guò)渡期和穩(wěn)定期。在24°和90°沖擊角度下，沖蝕率在過(guò)渡期先上升后降低，然后趨于平穩(wěn)
- 高鋁質(zhì)耐火材料常溫耐磨性能研究
縮空氣加速磨粒的沖蝕磨損試驗(yàn)機(jī)上分別對(duì)高鋁質(zhì)澆注料和高鋁耐火磚的原始成型面和磚體內(nèi)切割面進(jìn)行了沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)。探究了高鋁質(zhì)耐火材料的原始成型面和磚體內(nèi)切面在不同沖蝕角度、磨料速度及沖蝕時(shí)間下的體積沖蝕磨損率，采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察經(jīng)不同沖蝕時(shí)間沖蝕后試樣的微觀形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在不同的沖蝕角度、磨料速度及沖蝕時(shí)間的試驗(yàn)條件下，高鋁質(zhì)耐火材料內(nèi)切面的耐沖蝕性均優(yōu)于其原始成型面的耐沖蝕性，且在沖蝕過(guò)程中，原始成型面存在加速和穩(wěn)態(tài)兩個(gè)沖蝕過(guò)程。沖蝕磨損
硅酸鹽通報(bào) 2016年12期2016-02-05
- 環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料的固體顆粒沖蝕磨損
風(fēng)側(cè)產(chǎn)生了嚴(yán)重的沖蝕磨損，造成梁墩表面的水泥剝落、微裂紋加速擴(kuò)展，從而降低了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，不僅影響其使用壽命，也給列車的行車安全造成重大隱患［2－3］.因此，研究風(fēng)沙流環(huán)境下混凝土橋梁、橋墩的沖蝕防護(hù)材料，對(duì)于高風(fēng)蝕地區(qū)混凝土橋梁在役期的質(zhì)量保障具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.目前，人們對(duì)水工混凝土沖蝕防護(hù)材料的研究較為深入［4－5］，而對(duì)于風(fēng)沙流環(huán)境（氣固兩相流）下，混凝土橋梁、橋墩沖蝕防護(hù)材料的研究還未見(jiàn)報(bào)道.本文采用氣流挾砂噴射法，模擬戈壁風(fēng)沙流環(huán)境，對(duì)玻
建筑材料學(xué)報(bào) 2015年4期2015-11-28
- 風(fēng)沙對(duì)鋼結(jié)構(gòu)涂層的沖蝕磨損性能研究
的表面涂層受風(fēng)沙沖蝕嚴(yán)重，使鋼結(jié)構(gòu)表面外露銹蝕，造成鋼結(jié)構(gòu)體系的耐久性和安全性下降，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了巨大損失.沖蝕磨損是造成材料損失和設(shè)備破壞的一個(gè)重要原因［2－5］，目前關(guān)于風(fēng)沙的沖蝕磨損研究主要集中在仿生功能表面［6－8］的抗沖蝕磨損，對(duì)于工程材料的沖蝕磨損研究則主要集中于含沙水流對(duì)水工混凝土材料的沖蝕磨損［9－11］，而有關(guān)風(fēng)沙環(huán)境（氣固兩相流）下工程結(jié)構(gòu)材料的沖蝕磨損性能研究還不夠深入，可查閱的資料也較少［12－15］.本文針對(duì)內(nèi)蒙古中西部地區(qū)的風(fēng)
建筑材料學(xué)報(bào) 2015年4期2015-11-28
- 篩管沖蝕磨損研究綜述及預(yù)防措施
韶華，王寶權(quán)篩管沖蝕磨損研究綜述及預(yù)防措施匡韶華，王寶權(quán)中國(guó)石油遼河油田分公司鉆采工藝研究院(遼寧盤錦124010)沖蝕磨損是導(dǎo)致油氣井防砂完井中篩管失效的重要原因。為了防止或減小篩管沖蝕磨損對(duì)油氣井生產(chǎn)造成的危害，許多研究者針對(duì)篩管沖蝕磨損開(kāi)展了大量研究工作。結(jié)合這方面的研究工作，比較全面地闡述了篩管沖蝕磨損原因、影響因素、實(shí)驗(yàn)方法、預(yù)測(cè)模型，以及防沖蝕篩管方面的內(nèi)容，并且總結(jié)了預(yù)防篩管沖蝕磨損的措施。篩管;沖蝕原因;實(shí)驗(yàn)方法;預(yù)測(cè)措施沖蝕磨損是指材料受
石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督 2015年4期2015-04-05
- Al0.5FeCoCrNi高熵合金在液固兩相流中的沖蝕磨損性能
08）0 引 言沖蝕磨損是指材料受到流動(dòng)粒子沖擊而導(dǎo)致表面損耗的現(xiàn)象。在水力機(jī)械中，沖蝕磨損尤為突出，是材料破壞和設(shè)備失效的一個(gè)重要原因。在含沙量較高的河段，水利水電設(shè)施在液固兩相流作用下的沖蝕磨損現(xiàn)象很嚴(yán)重［1－3］。目前，在液固兩相沖蝕環(huán)境中工作的設(shè)備（如水輪機(jī)葉片等）大都采用不銹鋼制造，但該鋼的沖蝕磨損性能較差［4－5］。因此，尋求一種沖蝕磨損性能更好的替代材料一直是研究人員追求的目標(biāo)。葉均蔚［6］最早提出了高熵合金的概念。與傳統(tǒng)合金以一種或兩種元素
機(jī)械工程材料 2015年11期2015-03-17
- 防砂篩管沖蝕試驗(yàn)裝置及方法
010)防砂篩管沖蝕試驗(yàn)裝置及方法王寶權(quán)，匡韶華中國(guó)石油遼河油田分公司鉆采工藝研究院 (遼寧 盤錦 124010)為了開(kāi)展防砂篩管沖蝕試驗(yàn)研究和評(píng)價(jià)，研制出了一套防砂篩管沖蝕試驗(yàn)裝置，并確定了試驗(yàn)方法。該裝置能夠準(zhǔn)確控制磨料粒子沖蝕速度和粒子含量，可進(jìn)行篩管的噴射沖蝕和過(guò)流沖蝕試驗(yàn)。測(cè)試試驗(yàn)表明，該裝置性能穩(wěn)定，試驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性好。利用該試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法能夠更加合理地開(kāi)展篩管沖蝕試驗(yàn)研究和評(píng)價(jià)。防砂篩管;沖蝕;試驗(yàn)裝置;試驗(yàn)方法;噴射沖蝕;過(guò)流沖蝕沖蝕現(xiàn)象
石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督 2015年5期2015-01-04
- 三種不銹鋼材料抗固體顆粒沖蝕性能研究
對(duì)壓氣機(jī)葉片造成沖蝕，沖蝕腐蝕的交互作用，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行［1～6］。因此，了解壓氣機(jī)葉片用不銹鋼材料的沖蝕性能，對(duì)抗沖蝕涂層的研制及壓氣機(jī)葉片的可靠選材具有重要的意義。本試驗(yàn)采用增壓固體顆粒沖蝕試驗(yàn)裝置及方法評(píng)價(jià)三種不銹鋼材料的抗沖蝕性能，沖蝕角度選用90°和30°。90°考查材料的韌性和硬度，壓氣機(jī)葉片在使用過(guò)程中30°角度遭受沖蝕最為嚴(yán)重，所以選用30°考查材料的抗沖蝕性能。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，分析不同沖蝕角度對(duì)材料抗沖蝕性能的影響及不同材料間抗沖蝕性
航空材料學(xué)報(bào) 2012年3期2012-07-16