高压对高压管汇冲蚀磨损的影响.pdf

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1、2014年4月润滑与密封Apr．2014第39卷第4期LUBRICATIONENGINEERINGVol_39No．4DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．04．003高压对高压管汇冲蚀磨损的影响孙秉才樊建春温东谢永金胡治斌明学江(1．中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249；2．中石化石油工程机械有限公司第四石油机械厂湖北荆州434024)摘要：针对现有的高压管汇冲蚀磨损理论，缺乏考虑高压力载荷对其冲蚀磨损的影响。通过对高压管汇冲蚀磨损的分析，得出当弯

2、头受到内压作用时，产生的环向应力即拉伸应力明显大于轴向应力的结论。利用实验室自主研发的可施加拉伸应力的冲蚀磨损试验机，开展在不同拉伸应力作用下，冲击角为30。时，高压管汇材料40CrMo冲蚀磨损性能的实验研究。结果表明：随着应力的增大，40CrMo的冲蚀磨损率增加，抗冲蚀能力减弱。关键词：高压；管汇；冲蚀磨损中图分类号：TH117．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)4一叭1—4EfectofHighPressureonErosionWearofHighPressurePipe

3、ManifoldSunBingcaiFanJianchunWenDongXieYongjinHuZhibinMingXuejiang(1．CollegeofMechanicalandTransportationEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．SJPetroleumMachineryCo．，JianghanPetroleumAdminstration，JingzhouHubei434024，China)Abst

4、ract：Thecurrenthi【ghpressuremanifoldpipeerosionweartheoriesarealllackingconsiderationsoftheeffectcausedbyhighpressureload．Thecharactersofhighpressurepipemanifolderosionwearwereanalyzed．Theresultshowsthatthebandisfacingtheinter-nalpressure，thegenerated

5、circumferentialstresswhichisalsonamedtensilestress，islargerthanthelongitudinalstress．Experimentofe—rosionweal"forhighpressurepipemanifoldmaterial40CrMowascarriedoutwiththeself-developedequipmentwhichcanprovidetensilestresstothesample．Accordingtotheexp

6、erimentresult，itisfoundthatalongwiththetensilestressincreasing，theerosionwearof40CrMoisincreased，andtheresistancetotheerosionwearofmaterialisdecreased．Keywords：highpressure；pipemanifold；erosionwear目前，国内外有关学者对高压管汇的破坏、失测几乎是空白。效、评定方法及强度分析已进行了许多研究。但通常而对于高

7、压管件的冲蚀问题，单液相体系冲刷腐研究的压力荷载工况为40MPa以下，对于压力载荷蚀行为的研究已引起了众多学者的关注，现多采用美大于40MPa的很少有人研究。从公开发表的研究国API。14E标准中提出的冲蚀磨损计算公式，但液固结果看，采用有限元法对应力的分析只限于弹性变形两相流的研究则相对较少。多相流中含有固体微粒且的范围，目前国内的研究工作主要集中于设备的缺陷流速又较高时，冲蚀作用不可忽视，预测比较困难，评定，且大部分的研究、分析、实验工作主要集中于因为涉及到流体流动、微粒粒径分布和管道直径、形

8、起裂评定，而结构的安全分析要考虑裂纹的起裂、断状等参数。裂、失稳的全过程，因此对于高压管汇特别是压近年来，尽管国内已研制出适合评价含砂流体对力超过40MPa的高压管汇的强度分析及疲劳寿命预金属材料冲蚀行为的试验装置，并对两相流体冲蚀机制及其影响因素进行了广泛的研究，但几乎都没有涉及到管汇内部压力对高压管汇冲蚀破坏的影响。鉴于基金项目：国家重大专项(2011ZX05048)；国家自然科学基此，本文作者通过室内试验研究，探索高压管汇内部金项目(51275528)．压力对高压管汇冲蚀磨损