SSB02 P24 m2i Slijtage Onderzoek

Aanleiding van het project

Pijpleidingen voor slurrytransport in de baggertechniek ondervinden hoge slijtage tot wel 1 mm per maand. Bij boordleidingen kan deze slijtage zelfs nog hoger zijn. Door onverwacht hoge slijtage kan een plotselinge schade aan de pijpleiding optreden waardoor een heelproject komt stil te liggen met hoge downtime kosten als gevolg.

Doel van het project

Doel van het project is het inzichtelijk maken van de deelprocessen mbt de slijtage ten gevolge van het hydraulisch transport van een zand-wter mengsel, door modellering en simuleren van het proces middels numerieke methoden, aangevuld met experimentele proeven.

Uitgevoerde activiteiten

hHet testen van een aantal veelbelovende staalsoorten in een laboratorium situatie die de werkelijke prototype situatie dicht benadert (A)
Het ontwikkelen van inzicht in de invloed van samenstelling en microstructuur van staalsoorten op het slijtage proces (B).
Het ontwikkelen van kruis correlatie algoritmes voor het schatten van snelheidsprofielen.
Het ontwikkelen van een slijtage meetopstelling in het vlak van de wand van een pijpleiding

Gerealiseerde resultaten

Een model dat de interactie tussen mengsels en de wand van een rechte pijpleiding beschrijft met betrekking tot het wrijvingsverlies en de parameters die relevant zijn voor leidingslijtage.
There are CFD calculations being done to simulate the conditions used in the experiments (see below). Since the experiments do not give information about particle statistics, this will be the result of the CFD calculation.

Een kwantitatief model dat de slijtage in een pijpleiding beschrijft als functie van de wandcondities opgelegd door de mengselstroom
Currently, experiments are being carried out to establish relationship between concentrations, velocity, pressure drop and if possible, fluctuations in the flow to thickness loss measurements using SSB-TNO ultrasonic thickness meter. This information, along with input from CFD calculations, will lead to a model for wear based on hydrodynamic parameters. Although, it would be incomplete since a material function, which was the objective of the other PhD in this project, is not yet available.

Een indextest voor het bepalen van de slijtage eigenschappen van pijpleiding materiaal en voor de abrasiviteit van mengsels, richtlijnen voor de verdere ontwikkeling van slijtvaste materialen en testresultaten van slijtage eigenschappen van een aantal , volgens de richtlijnen ontwikkelde, materialen.
According the original proposal, the PhD from the material science would have to supply different material coupons to test them in the slurry circuit and measure it. However, the measurement based on white light interferometer was found to be unsuitable for this purpose. Guidelines and recommendations for further development of the wear-resistant materials can be found in the thesis of Yueting Liu, “materials aspects of hydro-abrasive wear in the dredging industry”.

Innovativiteit

SSB is reeds jarenlang betrokken bij en initiator van onderzoek aan een breed scala van fundamentele vraagstukken op het gebied van slijtage bij baggerprocessen.
de state of the art van kennis van slijtage is beperkt tot metingen en daaruit afgeleide correlatie grafieken.
Nieuw en uniek in dit project is de inzet van de materiaalkunde in combinatie met de stromingsleer op macro en microschaal waardoor de kennis en het Inzicht in het slijtageproces tot boven het tot nu toe beperkte niveau van de correlaties wordt gebracht waardoor het gericht ontwikkelen van betere staalsoorten binnen het bereik komt.

Valorisatie

SSB stelt na afloop van het project kennis ter beschikking van de Technische Universiteit Delft die deze middels publicatie van een promotie schrift en lezingen uitdraagt.