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Keywords:

  • wall erosion;
  • pipe wear;
  • lubrication force;
  • erosion rates

Abstract

Using a non-intrusive technique, particle velocities and concentrations have been measured as functions of position on the pipe wall for water slurries of two different sands. The experimental conditions correspond to both low (fine particles) and high contact load flows.

Although the velocity and concentration distributions for the two sands were quite different, flux distributions computed from the product of velocity and concentration were similar. The flux distributions are used to interpret wall erosion distributions for sands of these sizes. In the case of the coarser sand, there is evidence that the contact load mechanism contributes significantly to abrasive wear. In this case, scaleup of erosion test results may be possible, using concepts provided by mechanistic flow models. For the finer sand, wall erosion rates appear to be reduced by a lubrication force.

On a mesuré par une technique non intrusive des vitesses et des concentrations de particules en fonction de leur position à la paroi du tuyau pour des boues aqueuses de deux sables différents. Les conditions expérimentales correspondent à un écoulement de charge de contact faible (particules fines) et élevé.

Bien que les distributions de vitesse et de concentration pour les deux sables soient assez différentes, les distributions de flux calculées à partir du produit de la vitesse et de la concentration sont analogues. Les distributions de flux sont utilisées pour interpréter les distributions d'érosion des parois pour des sables de taille comparable. Dans le cas du sable grossier, on a pu vérifier que le mécanisme de charge de contact contribue de manière significative à l'usure abrasive. Dans ce cas, la mise à l'échelle de résultats d'essais d'érosion peut être possible, en faisant appel à des concepts fournis par les modèles d'écoulement mécanistiques. Pour le sable fin, les vitesses d'érosion des parois semblent être réduites par la lubrification.