天然气管道减阻耐磨涂料的研究和应用进展

对用于天然气管道中减少输送阻力、提高输气量的减阻型涂料的研究和应用现状进行了介绍，并针对我们研制的AW-01天然气管道减阻涂料所带来的减阻效果和经济性进行了分析和评估，同时展望了减阻内涂层的应用前景。     

海洋天然气凝析液管道内壁减阻防腐涂层技术研究

根据输送海洋天然气管道凝析液的服役特点,确定了研制新型的无溶剂内减阻防腐涂料的涂层类型、性能指标、检验方法和测试标准。通过配方优化设计和工艺试验,最终研制出了适用于非腐蚀性气体管道输送的常温无溶剂改性环氧涂料以及适用于天然气凝析液管道输送的中温无溶剂改性环氧涂料内减阻涂料。涂料经第三方检测机构检测,其性能及指标符合设计的要求。并通过生产线涂覆工艺的现场实施,内减阻防腐涂层质量和施工工艺满足规模化生产的需要。     

全尾砂膏体管道输送壁面滑移减阻模型

为定量表征全尾砂膏体管道输送过程中壁面滑移效应的减阻效果,基于膏体柱塞流动模型和H-B流变模型推导出考虑壁面滑移效应的管道阻力公式。滑移层厚度可根据尾砂平均粒径、膏体体积浓度和极限体积浓度进行计算。当H-B流变模型退变为宾汉流变模型时,考虑壁面滑移效应的管道阻力公式由小于1的无量纲系数对目前广泛使用的白金汉公式进行修正得到,修正系数与管道直径和滑移层黏度正相关,与滑移层厚度和膏体黏度负相关。工业环管试验结果表明,白金汉公式的压降预测值比实测值平均大36.6%,壁面滑移减阻模型的压降预测值比实测值平均大14.4%,壁面滑移减阻模型预测结果偏保守的原因是未考虑膏体触变性的影响。     

混凝土泵输送管道压力小波滤波方法研究

准确的混凝土泵输送管道压力信号是混凝土泵实时监控和故障诊断的关键.通过小波变换的快速分解和重构算法,对混凝土泵输送管道压力信号进行滤波,有效去除了输送管道压力测量信号中的噪声,取得了良好的滤波效果,为混凝土泵实时监控和故障诊断提供处理和识别依据.     

输送管道铁磁性堵塞的磁法检测技术

针对输送管道常见铁磁性物质堵塞提出了一种磁法检测方法。从机理上分析了磁法检测适用于铁磁性材料检测的可行性，采用自主研发的磁性探伤仪对输送管道人工堵塞缺陷和自然缺陷进行了验证。试验结果表明，磁法检测对输送管道常见堵塞物质铁钉、铁粉具有较好的检测效果。     

基于CFD的充填管道固液两相流输送模拟及试验

为解决和睦山铁矿充填料浆的管道自流输送问题,采用固液两相流理论和计算流体动力学(CFD)方法,建立充填料浆在管道中自流输送的两相流控制方程;利用Gambit构造实际管道的三维网格模型,在Fluent的3D解算器中进行数值模拟。通过分析管道输送的阻力损失和弯管部分的受力情况,获得料浆输送的最佳浓度和流量。料浆坍落度试验、自然沉降试验以及现场工业输送试验验证了数值模拟结果的可靠性。研究结果为该矿即将投入使用的永久充填系统运行参数的选取提供了重要的依据。     

考虑管壁滑移效应膏体管道的输送阻力特性

为研究膏体管道输送阻力特性,针对膏体管道输送的结构流特点,将管道内膏体流区划分为柱塞流动区、剪切流动区和滑移流动区。根据流体力学理论建立考虑管壁滑移效应的膏体管道输送阻力模型,推导基于倾斜管试验的膏体流变参数计算方式,通过测定倾斜管不同倾斜角度α下的管道流速v计算管道屈服应力τ0和塑性粘度η,并在此基础上自制试验装置。针对谦比希铜矿充填物料基本特性,通过正交试验研究浓度、灰砂比和尾废比对管道摩擦阻力的影响,并根据响应面分析多因素之间的交互作用,得到各因素对管道摩擦阻力的影响顺序由大到小依次为灰砂比、尾废比、浓度。研究结果是膏体管道输送阻力特性理论与实践研究的有力补充。     

不同喷气形式对船舶微气泡减阻效果的数值模拟研究

由于不同喷气形式下微气泡减阻的机理不甚清楚,应用流体计算软件Fluent对简化船体模型进行了数值模拟.采用k-ε湍流模型,对两种来流速度、两种喷气流量和六种喷气形式下减阻率的变化进行了计算,并与水池试验进行对比分析,从微气泡体积分数和两相流速度的分布进行研究,总结出一些理论成果,并且进一步考虑对螺旋桨效率的影响.计算结果表明:首中部同时喷气的减阻效果更好.成果可为微气泡减阻技术的实际应用提供理论指导.     

天然气减阻剂研究进展

减阻剂加注是一种重要的天然气管道增输技术,加注减阻剂克服了管道内涂层使用寿命短、易脱落、不可再次涂覆、无法应用于旧管道和施工复杂等缺点,可有效提高输送量,并能保证管线的安全运行。综述了天然气减阻剂的减阻机理及国内外关于减阻剂发展的技术现状,详细叙述了天然气管道实施减阻的原因、减阻剂的室内成膜性和稳定性评价以及环道评价测试装置和测试过程。依据合成方法,将减阻剂分为Mannich碱类、咪唑啉类、酰胺类、磷酸酯类和聚合物类,并分别对其进行了论述和举例。同时还指出了天然气减阻剂的适用范围,从减阻机理、分子结构设计、评价方法和现场应用技术等方面提出了目前研究中存在的问题,对于深入研究减阻剂减阻机理、合成、评价方法和在大口径管线的应用提出了一些建议。     

仿生表面减阻的研究现状与进展

仿生表面减阻是众多减阻方法中非常有前景的减阻方式。目前研究最多的是仿生鲨鱼皮减阻和仿生超疏水表面减阻,其中仿生鲨鱼皮表面减阻又分为直接复刻鲨鱼皮表面的盾鳞结构和仿鲨鱼皮沟槽减阻。文中介绍了国内外关于仿生减阻的最新研究进展及成果,综述了仿生鲨鱼皮表面减阻和仿生超疏水表面减阻的研究现状,探讨了仿生表面减阻未来的发展方向和研究重点。虽然仿生超疏水表面一般都具有粗糙的表面微纳结构以及较低的表面能,但不是所有的超疏水表面都具有减阻效果,因此超疏水表面的减阻效果还需要一个度量标准。