【摘 要】
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携砂液对管道内壁的冲蚀及压裂管道振动,造成了管道壁厚减薄、压裂管汇系统疲劳损伤,这两种是压裂管汇系统常见的失效形式。进行压裂管汇T型三通管件失效分析及寿命预估对提
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携砂液对管道内壁的冲蚀及压裂管道振动,造成了管道壁厚减薄、压裂管汇系统疲劳损伤,这两种是压裂管汇系统常见的失效形式。进行压裂管汇T型三通管件失效分析及寿命预估对提高其使用寿命,以及降低管汇系统的实际运营成本具有重大的意义。本文利用SolidWorks、Fluent分别建立了压裂管汇T型三通管件实体模型,以及压裂管汇T型三通管件数值分析模型,就携砂液流向、支撑剂流速、质量流量、颗粒直径对压裂管汇T型三通管件冲蚀进行了数值仿真;就压裂管汇T型三通管件连接的两个活动弯管张开角度对T型三通疲劳寿命的影响进行了数值仿真;建立了适用于压裂管汇T型三通的冲蚀及疲劳寿命预估模型,并进行寿命预估。结果表明:汇流状态下的冲蚀率最大,最大冲蚀率是最小冲蚀率的30.7倍;内部流速与冲蚀率呈现幂函数关系;支撑剂颗粒粒径、质量流量与冲蚀率呈现正相关关系;管件两侧活动弯管张开角度都在90°左右的状态下压裂管汇T型三通管件疲劳寿命最小,活动弯头安装在垂直管道接口比安装在水平管道接口对疲劳寿命的影响要高;构建了半经验模型,并将神经网络算法融入进来构建了组合预估模型,使得半经验模型有较高调节能力,具有较高的可行性及实用性。
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