螺旋钢管液体速度增大后,各简形同心层受到越来越大的***力。达到某一临界速度后,流态开始***,螺旋钢管液体的运动越来越紊乱。紊乱继续增强,直到液体质点向任意方向流动,管内各点均以大约相同的速度向前流动。在这个和比这个更高的速度下,流体即处于紊流。由层流转化为紊流时,液体处于过渡区。
在过渡区中,压力损失和流量间的关系是变化的,不能测定或预测。干线中的流动多为紊流。螺旋钢管管径、油的粘度及要求的流量间的组合一般均使流动处于紊流区。系流对运行有好处。
由于油的各个质点以同样的速度向前移动,在分批顺序输送不同油晶时混油较少。管壁上形成蜡沉积的领向也较小,水和沉渣难以从油中分离。分离的水和沉渣要干扰油的流动,有时会造成管道的腐蚀。
螺旋钢管表面缺陷的形成有两种可能性:一种是材料本身在变形过程中塑性不够,大型防腐螺旋钢管,导致裂纹与外折形成;另一种是材料表面氧化引起表面缺陷,表面缺陷在变形过程中放大成为裂纹与外折。
3.2热模拟拉伸实验结果及分析
为了研究材料高温塑性,大直径螺旋钢管,进行了一系列热模拟拉伸实验。
可以发现900-1 200℃为9Ni钢的高塑性区,其拉伸变形量可达90%以上。对比轧管各个阶段的变形量与变形温度,不难发现穿孔与斜轧两个步骤都在高塑性区,内外防腐螺旋钢管,且变形量远小于材料的变形能力。定径步骤***后阶段温度虽然低于900℃,但是前面的分析已经表明,管体外表而的缺陷形成在定径之前。因此可以认为,本次轧制中出现的小外折与裂纹不是由于材料本身塑性不佳引起的。
3.3高温氧化实验结果及分析
在1 100℃经不同时间氧化样品的形貌如图4所示。
可见,虽然为氧化样品表面光滑,见图4(a),但是1h后氧化层与金属界面之间就出现了细小的晶界氧化,见图4(b)。随着氧化时间延长,晶界氧化深度进一步加深,见图4(c).(d)。此时晶界氧化速度大于氧化层相金属内推进速度。当晶界氧化深度达到一定程度以后,随着氧化时间延长,氧化层厚度进一步增加,但是晶界氧化深度不再进一步加大,见图4(e)。可见此时晶界氧化及氧化层相金属内部推进的速度达到了平衡。
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