Factori care afectează uzura duzelor hidraulice de fracturare prin sablare
FactoriAcare afecteazăWurechea deHydraulicăSși sablareFracturingNduze
Uzura duzei de către jetul hidraulic de sablare este în principal uzura prin eroziune a particulelor de nisip de pe peretele interior al duzei. Uzura duzei este rezultatul actiunii jetului de nisip asupra peretelui interior al duzei. În general, se crede că pierderea de volum macroscopică a suprafeței interioare a duzei din cauza uzurii este formată prin acumularea pierderii de volum microscopice a materialului cauzate de impactul unei singure particule de nisip. Uzura prin eroziune a nisipului pe suprafața interioară a duzei include în principal trei forme: uzură prin micro-tăiere, uzură prin oboseală și uzură prin fractură fragilă. Deși cele trei forme de uzură apar în același timp, din cauza caracteristicilor diferite ale materialului duzei și a caracteristicilor particulelor de nisip, starea de stres după impact este diferită, iar proporția celor trei forme de uzură este diferită.
1. Factori care afectează uzura duzei
1.1 Factorii materiale ai duzei în sine
În prezent, materialele utilizate în mod obișnuit pentru fabricarea duzelor cu jet sunt în principal oțel de scule, ceramică, carbură cimentată, pietre artificiale, diamant și așa mai departe. Themicrostructură, duritatea, tenacitatea și alte proprietăți fizice și mecanice ale materialului au efecte importante asupra rezistenței sale la uzură.
1.2 Forma structurii canalului de curgere intern și parametrii geometrici.
Prin simularea diferitelor tipuri de duze, autorul a constatat că, în sistemul hidraulic cu jet de sablare, duza cu viteză variabilă constantă este mai bună decât duza raționalizată, duza raționalizată este mai bună decât duza conică, iar duza conică este mai bună decât duza conică. duză conică. Diametrul de ieșire al duzei este determinat în general de debitul și presiunea jetului. Când debitul este neschimbat, dacă diametrul de ieșire este redus, presiunea și debitul vor deveni mai mari, ceea ce va crește energia cinetică de impact a particulelor de nisip și va crește uzura secțiunii de ieșire. Creșterea diametrului duzei cu jet va crește, de asemenea, uzura masei, dar în acest moment pierderea de suprafață internă este redusă, așa că trebuie selectat cel mai bun diametru al duzei. Rezultatele sunt obținute prin simularea numerică a câmpului de curgere a duzei cu diferite unghiuri de contracție.
Pentru a rezuma, fsau duză conică, cu cât unghiul de contracție este mai mic, cu atât debitul este mai stabil, cu atât disiparea mai puțin turbulentă și uzura duzei este mai mică. Secțiunea cilindrică dreaptă a duzei joacă rolul de rectificare, iar raportul lungime-diametru se referă la raportul dintre lungimea secțiunii cilindrice a duzei și diametrul ieșirii, care este un parametru important care afectează uzura. Creșterea lungimii duzei poate reduce rata de uzură a ieșirii, deoarece traseul curbei de uzură către ieșire este extinsă. Intrareaaunghiul duzei are un efect direct asupra uzurii pasajului interior al curgerii. Când contracția de admisieaunghiul scade, rata de uzură la ieșire scade liniar.
1.3 Rugozitatea suprafeței interioare
Suprafața micro-convexă a peretelui interior al duzei produce o mare rezistență la impact la jetul de sablare. Impactul particulelor de nisip asupra părții proeminente a umflăturii provoacă expansiunea micro-fisurilor de suprafață și accelerează uzura abrazivă a duzei. Prin urmare, reducerea rugozității peretelui interior ajută la reducerea frecării.
1.4 Influența sablarii cu nisip
Nisipul de cuarț și granatul sunt adesea folosite în fracturarea hidraulică prin sablare. Eroziunea nisipului de pe materialul duzei este cauza principală a uzurii, astfel încât tipul, forma, dimensiunea particulelor și duritatea nisipului au o mare influență asupra uzurii duzei.