【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道耐磨性能测试，尤其涉及一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法及测试装置。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、管道应用需求场景愈发多样，如将管道作为运输手段的煤浆输送、尾矿输送，在填海造陆工程中携带大量泥沙的水通过管道运输，工业提炼领域将富含矿物质的矿浆通过管道输送，固体介质以多种形式(不同浓度、不同粒径分布、不同硬度、不同外观形态)与水混合输送至目的位置，固液混合流体在输送过程中对于管道内壁存在较大磨损，存在长期使用因管道磨损导致的管道破坏问题。
3、因不同固液混合态流体(以下简称浆体)存在较大差异，且管道类型多样，不同介质类型使用不同类型管道再结合不同使用工况环境条件(流体温度、设计流速)对于管道使用寿命设计产生较多的设计障碍。
4、传统企业在管道选型时往往结合使用经验及采取产品试用的方式选用管道，此类方式适合消耗性管道类型，管道磨损破坏后更换即可，一般不产生较大工程费用及经济损失。对于较为重要的厂区工艺管道及长输管道，一般设计寿命较长，且一旦在设计寿命内发生问题容易产生较大经济损失及二次工程费用投入。故而在浆体输送管道中，管道设计前的耐磨性能测试尤为重要，测试结果将直接决定管道设计材质、厚度，进而影响工程投入情况。
5、对于重要的浆体输送管道系统，一般采用半工业环管试验确定管道的年磨腐蚀率，在实验室内以一定比例缩小的环管系统中，利用拟输送的浆体试样，进行试验测试，进行测试后确定管道选型。按照此方式除需
6、另外一种摇摆测试方法，属于塑料管材耐磨性能测试的一种标准手段，但此方法设定环境、介质类型等均相对固化，且无法模拟实际流体情况，故而本试验项目仅限于固化条件下的比对试验，并不具备工程项目指导比对功能，对于产品针对工况设计仅具备参考意义，实际操作性不强。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法及测试装置，能够在设计阶段就能根据管道的使用工况，确定管道的耐磨性能，进而根据管道的耐磨性能，确定管道内壁耐磨层的厚度，以使管道能够满足使用要求。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，提出了一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，包括：
4、根据管道内壁材料制备试样；
5、根据管道内浆体流速，确定旋转工位距离钻杆轴线的距离l1，及钻杆的转速r1；
6、将试样装夹于旋转工位上，进行多次磨损试验，至试样的耐磨性能下降；每次磨损试验时，浆体容器中均充入新的试验浆体，旋转工位与钻杆轴线的距离为l1，钻杆的转速为r1，磨损试验的时间为单次测试时间；
7、获取磨损试验前试样的重量，试样与浆体的接触表面积，及多次磨损试验后试样的重量；
8、根据磨损试验前试样的重量、试样与浆体的接触表面积、磨损试验的次数、单次测试时间和管道的预期工作时间，确定管道内壁材料的外推年磨损厚度。
9、第二方面，提出了第一方面提出的一种外推法确定管道耐磨性能的试验方法采用的测试装置，包括浆体容器、钻杆、旋转工位和驱动电机；钻杆和旋转工位均位于浆体容器内，钻杆与驱动电机连接，并能跟随驱动电机旋转，旋转工位与钻杆连接，并能够跟随钻杆旋转，通过调整驱动电机转速，能够调整钻杆转速，从而能够在对试样进行磨损试验时，试验浆体流速始终与管道内浆体流速一致；
10、浆体容器，用于盛装浆体；
11、旋转工位，用于夹持试样。
12、进一步的，浆体容器内设置浆体温控装置，浆体温控装置，用于对浆体容器内浆体的温度进行调节，使得对试样进行磨损试验时，试样浆体的温度始终与管道内浆体温度一致；
13、浆体容器内还设置防涡流装置。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
15、1、本专利技术根据管道内壁材料制备试样；根据管道内浆体，配制试验浆体；根据管道内浆体流速、浆体温度和浆体类型，确定磨损试验时旋转工位距离钻杆轴向的距离l1、钻杆的转速r1和磨损试验时的单次测试时间；在旋转工位距离钻杆轴向的距离l1、钻杆的转速r1、浆体温度和单次测试时间下，对试样进行多次磨损试验，至试样的耐磨性能下降；测试磨损试验前后的试样重量；进而根据磨损前后重量、磨损试验次数、单次测试时间和管道的预期工作时间，确定管道内壁材料的外推年磨损厚度，即在管道设计初期，就能根据管道实际运行环境，包括管道内壁材料、管道内浆体流速、浆体温度和浆体类型，来确定管道内壁的耐磨性能，灵活、便捷，且成本较低。
16、2、本专利技术在正式进行磨损试验前，还通过粒径分布测试，确定了每次磨损试验的单次测试时间，从而保证每次磨损试验时浆体的粒度分布不会发生大的改变，不会因粒度改变对磨损试验的结果产生影响，保证磨损试验的准确性。
17、3、本专利技术确定了管道内壁材料的外推年磨损厚度后，还能根据管道的预期工作时间，确定管道内壁耐磨层厚度，以使得管道能够满足使用要求。
18、4、本专利技术可进行多种耐磨管道寿命分析比对试验，以进行多种材料选型对比设计。
19、5、本专利技术采取分段测试方法确定磨损试验参数，首次提出以浆体粒度分布变化作为变量参数确认的分段测试手法，避免传统测试手法过程中因浆体长时间输送导致浆体粒度变化对于数据的影响导致数据与实际进一步偏离。
20、6、本专利技术首次提出通过根据磨损厚度与单次测试时间的关系曲线，来确定试验终止阀值的测试方法，规避因管道期初磨损表面未达稳定状态对耐磨性能的影响。使得耐磨性能试验更准确。
21、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，将试样装夹于旋转工位上，向浆体容器中充入试验浆体，调整旋转工位与钻杆轴线的距离为L1，控制钻杆带动旋转工位以转速R1旋转设定时间，对试样进行多次试验，来确定单次测试时间；
3.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，在磨损试验过程中，控制浆体温度处于管道内浆体所处温度范围。
4.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，根据管道内壁材料制备多个试样；
5.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，多个试样进行多次磨损试验时，夹持每个试样的旋转工位保持不变。
6.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，根据管道内壁材料的外推年磨损厚度和管道的预期工作时间，确定管道内壁耐磨层厚度。
7.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，试验浆体与管道内浆体组
8.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，获取每次磨损试验前后试样的重量；
9.如权利要求1-8任一项所述的一种外推法确定管道耐磨性能的试验方法采用的测试装置，其特征在于，包括：浆体容器、钻杆、旋转工位和驱动电机；钻杆和旋转工位均位于浆体容器内，钻杆与驱动电机连接，并能跟随驱动电机旋转，旋转工位与钻杆连接，并能够跟随钻杆旋转；
10.如权利要求9所述的一种外推法确定管道耐磨性能的试验方法采用的测试装置，其特征在于，浆体容器内设置浆体温控装置，浆体温控装置，用于对浆体容器内浆体的温度进行调节。
...【技术特征摘要】
1.一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，将试样装夹于旋转工位上，向浆体容器中充入试验浆体，调整旋转工位与钻杆轴线的距离为l1，控制钻杆带动旋转工位以转速r1旋转设定时间，对试样进行多次试验，来确定单次测试时间；
3.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，在磨损试验过程中，控制浆体温度处于管道内浆体所处温度范围。
4.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，根据管道内壁材料制备多个试样；
5.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能的测试方法，其特征在于，多个试样进行多次磨损试验时，夹持每个试样的旋转工位保持不变。
6.如权利要求1所述的一种外推法确定管道耐磨性能...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔德彬，胡召元，王国利，倪奉尧，孙之状，伍金奎，孔涛，
申请(专利权)人：山东东宏管业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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