疏浚钢管流动力学磨损

2010年，世界疏浚钢管大会自1967年以来首次在中国举办，标志着我们从疏浚大国开始走向疏浚强国。疏浚排泥钢管的应用发展是和疏浚土地利用结合在起的，目前国内使用的疏浚管材主要有钢管，钢管由于强度高、初始投入成本低等因素，目前广泛的用于各类疏浚工程。但是钢管由于腐蚀和磨损的双重作用，使用寿命短，因破损导致的的停工和维护成本高。在管线安装时，需与橡胶接头并用，由于比重大，在水上管的敷设还需要浮体，施工不便。随着塑料管道行业的蓬勃发展，在“以塑代钢”的趋势下 [疏浚钢管] 塑料管道在流体输送方面所处的地位越来越重要。塑料管材因其耐腐蚀、比重轻、水流阻力小、柔韧性好等优点受到疏竣工程公司的青睐，开始崭露头角。在疏浚领域，国外很早就采用HDPE管材进行排泥作业，井得到了广泛的推崇。目前国内使用较多的塑料疏浚管材为聚乙烯管材，包括PE100级、超高分子量聚乙烯疏浚钢管以及其复合管道。但在使用过程中，由于管材选用不合理以及各种疏浚工况的复杂性，导致管材在使用过程中出现磨损破漏。1排泥钢管材磨损原因分析
    磨损是由疏浚钢管管道中的颗粒对管壁的动力作用而造成的，根据流动条件，输浆管路中的磨损可分为变形磨损和切削磨损两种类型，浆体中石头的形状大小不一且处于随机取向，其水流动力学磨牲磨损是两种磨损复合磨损。
1.1切削磨损
    切削磨损是固体颗粒斜向冲击引起，众所周知只有固体颗粒的硬度大干管壁表面的硬度时才会发生。以小角度冲击疏浚钢管表面的石头，其尖角与表面接触时，在接触点很小的面积上将产生很高的冲击压力。冲击压力分法向力和切向力，法向力使磨粒压八表面，形成压痕；切向力使者粒向前推进，当形状与位移适当时，薜粒对表面进行切削，形成切屑。
    当石头形状成圆钝时，或上述犁沟的过程中磨粒的棱角而不是棱边对着运动方向时，或磨粒和表面间夹角成水平时，PE材料表丽形成弹塑性变形，磨粒沿表面滑过后只犁出一条沟，把材料推向两边或前丽，堆终剥落形成磨屑。高动能，3 m/s的速度足以在管壁产生大于塑料管材的屈服强度的局部应力，这些应力的叠加和相应的应变共同导致管建袭而的破坏。以大冲角冲击臂材表面的固体颗粒在冲击砸力的垂直舒量作用下，最终形成不能恢复的塑性变形一冲击凹坑，在凹坑边缘有塑性变形挤出的材料堆积物将重新受挤压变形和移位而从材料表面剥落，引起磨损。直径较小的砂石其冲击压力水平较小，颗粒不能压人材料表面，而是在疏浚钢管表面直接产生塑住变形或塑性流动，但大量的固体颗粒长期反复冲击，也会造成疏浚钢管材料的疲劳剥落。