深井似膏体充填管道的输送特性

基于某金属矿深井开采充填料浆管道输送系统运行的工程实例,对充填料浆管道输送的动力学过程进行模拟分析。采用GAMBIT软件建立超深、超长似膏体管道输送二维动态模型,并在此基础上运用FLUENT双精度解算器进行分离隐式模拟。结果表明:管道输送的阻力损失值小于重力产生的压力,可以实现自流输送;充填料浆在自流输送和工作流速为3.4 m/s的条件下,在弯管处得到最大速度为3.94 m/s,水平段最大速度为3.74 m/s,均满足稳定性要求。通过残差曲线监测所有相关变量的完整数据,证明模拟结果可靠,由此分析得出充填料浆管道输送系统安全可靠。     

关于浆体管道输送设计优化的探讨

对浆体管道输送设计中遇到的问题进行了探讨,提出设计优化的思路,并经过实践表明其设计优化的必要性和可行性。     

基于BP神经网络的浆体管道输送系统故障诊断

在浆体管道输送系统中,受设备成本、安装难度等因素的限制,往往安装的测量仪表较少,从而导致可测变量偏少,且变量之间存在非线性关系,难以建立精确的数学模型,给故障诊断带来很大困难。通过MATLAB神经网络工具箱构建BP神经网络,利用离线数据对网络进行训练,将训练好的BP网络应用到浆体管道输送系统故障诊断中,有效地实现了两种典型故障的诊断。     

粗骨料高浓度充填料浆的管道输送模拟及试验

为了研究粗骨料高浓度充填料浆管道自流输送问题,根据金川矿区的实际充填管路利用Gambit建立三维管道模型,依据料浆自身的特点以及结构流理论,在Fluent(3D)求解器中进行数值模拟。通过对不同浓度及不同流量情况下管道阻力损失的分析以及对弯管处压力的分析,获得在满足强度和高浓度的前提下的最佳料浆输送浓度为78%~79%,最佳流速为90 m3/h。同时,通过坍落度试验以及工业试验对数值模拟的结果进行验证。结果表明,粗骨料高浓度料浆管道输送模拟是可行的,研究结果为矿山应用粗骨料高浓度充填提供了理论依据。     

基于环管试验的改性全尾砂充填料浆输送性能

针对深部矿山充填系统中由于小充填倍线引起的竖直管段势能高、易造成爆管事故增加的问题,本文利用坍落度和环管试验研究低密改性剂、C料含量、料浆质量浓度对全尾砂充填料浆输送性能的影响,并在环管试验的基础上,结合宾汉流体模型对不同工况的充填料浆流变参数进行了计算.结果表明:低密改性剂的掺入、C料含量和料浆质量浓度的增加都会使得...     

沉降性浆体在水平管道内输送时的水力坡度

从固体颗粒加速期间清水与固体颗粒的速度变化、动量传递、相关质量等基本问题分析入手,研究了沉降性浆体在水平管道内流动时其固体颗粒在３种流动状态下的水力坡度,提出了沉降性浆体在水平管道内流动的机理模型,进而用该模型对一些输送条件下的沉降性浆体的水力坡度进行了计算。对实际问题的理论计算结果与实测结果的对比分析表明,该模型能比较精确地预计上述几种流动状态下水平管道内沉降性浆体的水力坡度。     

深井充填管道输送系统减压技术探讨

随着社会需求越来越大,深井矿山的挖掘也越来越普遍,在深井矿山中,充填采矿法应用也越来越多。在深井矿山的充填采矿过程中,难度最大的不是采矿技术,而是充填法料浆对管道的磨损问题。因此,本文就深井充填管道输送系统减压技术进行探讨,提出相应的解决措施,以期能为实际施工提供参考依据。     

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。     

钢管在浆体输送中的应用

回顾管道在浆体运输中的应用情况及其技术发展动态,探讨焊管在浆体输送中应用时存在的问题。分析认为:通常参照油气管道产品技术规范及施工规范等设计浆体管道,但要结合输送介质特性、工程环境及施工状况等进行附加补充,主要在管型、材料及评价等方面进行个性化完善。在浆体管道输送中,应增加对其材料在耐蚀性等方面的考虑,以有针对性地拓展焊接管线管的应用领域。     

用人工神经网络法研究大直径浆体输送管道的淤积临界流速

在前人试验研究工作的基础上，利用人工神经网络法对大直径浆体输送管道的淤积临界流速进行了拟合和预测。结果表明，预测淤积临界流速与实测淤积临界流速基本一致，利用人工神经网络法研究浆体管道输送问题是可行的；同其他淤积临界速度的公式相比，所建立的网络模型精度高。     

膏体料浆管道输送中粗颗粒迁移的影响因素分析

含粗骨料的膏体充填料浆在管道输送时存在粗颗粒沉降堵管和管壁磨损严重的问题,但常规的管道输送实验方法难以获得粗颗粒在管道截面上径向迁移的影响因素。以颗粒在黏塑性流体中的运动规律为基础,结合膏体充填工艺的实际情况,采用数值模拟研究膏体料浆流变参数对粗颗粒迁移的影响。针对实际生产中管道直径与粗骨料颗粒直径之比λ相对较小,在颗粒-流体耦合分析时可将粗骨料颗粒视为宏观颗粒,采用宏观颗粒模型(MPM)进行数值模拟。以Bingham流体的无量纲数,即塑性黏度雷诺数Rep、宾汉姆数Bi为定量评价指标,分析充填料浆的屈服应力、塑性黏度对粗骨料颗粒迁移的影响。结果表明,对于剪切流动区域内的粗骨料颗粒,其径向迁移量与屈服应力值和宾汉姆数Bi呈反比、与塑性黏度值呈正比,在一定的黏性效应下与塑性黏度雷诺数Rep呈正比。     

新型立式三陶瓷柱塞渣浆泵在浆体管道输送中的开发应用

概述了一种作为我国原创、拥有完全自主知识产权的新型容积式泵型:新型立式(喷水)三陶瓷柱塞渣浆泵,阐述其核心技术、特点以及运行情况。该泵型针对现代选矿工业朝大规模及大流量发展、矿山尾矿浆的高磨砺、沉降性、有酸蚀性的工况,以及对安全性、可靠性、运行成本的更高要求,提供了一种更适应矿山浆体长距离管道输送工况的新型关键技术及装备,同时对传统的各种容积式泵送设备进行了综合性能比较。     

铅锌矿浆体输送用复合管焊接工艺

铅锌矿浆输送管作为输送固液两相混合流体的载体,承受压力、冲击、磨损、腐蚀等因素的影响,大多为复合材料制成。复合矿浆管的焊接成形难度大,焊接质量控制困难。通过分析复合矿浆管在焊接过程中的问题,提出提高复合矿浆管焊接质量的措施。复合矿浆管对接过程中要从坡口的设计与加工、热输入的控制、焊缝成形的控制等方面加强工艺设计并规范实施。     

海底开采高倍线强阻力充填料浆的输送

为解决三山岛金矿充填料浆管道输送过程中存在的高浓度、高倍线、强阻力等技术难题,对三山岛金矿充填料浆展开环管试验,研究高倍线强阻力条件下高浓度充填料浆的管道输送特性。通过测出不同灰沙比条件下不同质量浓度的充填料浆在不同输送速度下的压力损失以及不同停顿时间再次泵送时的启动阻力,得到充填料浆的流变特性。在充填料浆沉降实验和环管试验的基础上,结合非线性牛顿体管道输送理论和计算机流体动态数值分析方法对充填料浆的输送阻力和速度分布进行计算。结果表明:三山岛金矿充填系统采用内径为125 mm的陶瓷复合钢管作为输送管道,灰砂比1:4,质量浓度为72%~78%的充填料浆输送阻力低于5 MPa;随着料浆浓度的提高,其流变模型由屈服伪塑性体逐渐向宾汉体转变;灰砂比为1:10、质量分数为72%的充填料浆输送阻力大于9 MPa,料浆具有典型的固液二相流特征。     

废石-尾砂高浓度料浆管道输送特性模拟

废石-尾砂高浓度充填是解决矿山废尾排放的最有效途径,也是实现绿色采矿的主体支撑技术之一。管道输送特性作为高浓度料浆管道输送的核心内容具有重要的研究意义。本文将矿山实际充填管路进行还原,应用Fluent软件进行输送模拟研究,重点以速度、质量浓度对管道自流输送特性及弯管部位的影响进行分析。结果表明:随着速度的增加,管道的阻力损失呈指数增长,弯管底部受到的压力最大。当料浆速度达到2.8 m/s,料浆浓度为85%时,浆料无法自流;当料浆速度超过3.0 m/s时,阻力损失增长变快;当料浆速度达到3.2 m/s,料浆浓度达到84%时,浆料无法自流,也会出现滞留现象,造成堵管。适合高浓度管道自流输送的料浆浓度为83%～84%。通过半工业实验及矿山实际阻力监测,验证了数值模拟结果的可靠性。     

普碳钢在浆体输送中的磨蚀分析

利用改进的旋转型腐蚀磨损试验装置测试了Q235钢在浆体输送中的磨蚀特性,分析了不同条件下磨损、腐蚀及其交互作用所占的失重比例。试验结果表明,磨损是材料磨蚀失重的主要因素,交互作用次之,而腐蚀对交互作用有显著的影响。固体颗粒的冲击使得材料表面形成凹坑,产生微区硬化并促进裂纹的形成,同时,固体颗粒将材料向周围推移形成褶皱;而后续颗粒的冲击、刮擦和切削使得裂纹扩展,最终使得材料脱落形成磨蚀坑,而腐蚀消弱了褶皱与基体的连接,使得褶皱易于脱离,加速了材料的磨蚀失重。     

川东北高含硫天然气对管道的腐蚀

现场调查和实验室试验表明,川东北高含硫地区输气管道的腐蚀具有如下特征:①影响腐蚀的主要因素是CO2、H2S、Cl-,腐蚀形式以点蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀(SSC)为主,② H2和NaCl的水溶解度很高,是影响腐蚀的重要因素;③ A3钢在实验室模拟中21井试验后得知,井下部油管最大的腐蚀速率可达1.24 mm/a,井筒下部较上部严重.     

高浓度浆体的浓度判据及其层流输送特性

通过分析高浓度浆体中颗粒作用机理，建立了高浓度浆体的浓度判据，分析了高浓度浆体输送的水流结构，根据大红山铁矿高浓度全尾砂浆输送试验结果，采用宾汉体和宾汉－幂律流两种流体模型描述浓度浆体层流输送特性。     

型砂射砂充填的流态及其实砂效果

射砂实砂法用于造型已有多年的历史,尤其是底射射砂造型工艺问世以来,使射砂造型工艺得到更快的发展。但是,对于型砂射砂充填过程的流态及其实砂效果的研究报导甚少。国外某些资料曾报导过顶射射砂充填过程及其流态,然而多局限于制芯的实砂。本文旨在探讨型砂采用顶射射砂和底射射砂(下称“顶射”和“底射”)充填时的流态及其实砂效果,为射砂造型工艺参数的选择提供依据。一、试验装置顶射装置如图1所示。底射装置如图2所示。图3为测定射砂压力的方框图。     

油气田高含硫管道全自动焊技术研究与应用

针对油气田高含硫管道焊接技术现状,介绍了适用于高含硫管道的全自动焊方法及工艺参数,研制了环焊缝预热辅助施工机具,改变了当前高含硫管道通常采用人工焊接的现状,实现了全自动机械化焊接,形成了一套适合高含硫管道的全自动焊技术.