泥浆特性是如何影响泥浆泵流量的?
这个问题抓得很关键!泥浆特性主要通过 “改变管路阻力” 和 “影响泵内过流效率” 两大核心,直接导致泥浆泵流量下降或波动,核心规律是 “泥浆越粘稠、含固量越高、颗粒越大,流量越容易偏低”,具体影响机制和场景如下:
一、核心影响因素及作用原理
1. 含固量(固体颗粒占比):最核心影响因素
含固量升高(如从 10% 增至 30%),泥浆密度和粘度同步增大,管路沿程阻力呈指数级上升。
泵内叶轮推送泥浆需克服更大阻力,实际输出流量会明显下降(含固量每升高 10%,流量可能下降 5%-15%)。
若含固量超泵额定值(如常规泵>25%),还会导致泥浆在泵内沉淀、堵塞流道,进一步压缩过流面积,流量骤降甚至断流。
2. 颗粒粒径与形状:加剧磨损和阻力
颗粒粒径越大(如从 2mm 增至 5mm),对叶轮、护套的冲刷磨损越严重,长期运行会导致叶轮叶片钝化、间隙增大,泵的水力效率下降,流量逐步衰减。
不规则形状颗粒(如棱角分明的碎石)比圆形颗粒阻力更大,易卡在叶轮与流道之间,造成局部堵塞,导致流量波动。
颗粒粒径超泵允许上限(如>8mm),会直接堵塞吸浆口滤网或泵内流道,引发流量骤降为 0。
3. 泥浆粘度:决定流动阻力大小
粘度越高(如从 50mPa・s 增至 200mPa・s),泥浆流动性越差,类似 “清水” 与 “稠粥” 的区别,叶轮旋转时无法有效推动泥浆流动,部分泥浆会在泵内回流。
低粘度泥浆(接近清水)流动性好,阻力小,流量可接近泵额定值;高粘度泥浆会导致流量明显偏低,且易出现 “时流时断” 的不稳定状态。
4. 泥浆稳定性(分层 / 沉淀特性):导致流量波动
未充分搅拌的泥浆易分层(上层清水、下层浓浆),进入泵内的泥浆浓度忽高忽低,阻力随之波动,流量呈现 “忽大忽小”。
静置时间过长的泥浆,固体颗粒易沉淀在泵体流道、叶轮根部,逐步堵塞过流通道,导致流量持续下降。
二、不同泥浆特性的流量影响对比
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三、关键影响逻辑总结
泥浆特性对流量的影响本质是 “阻力叠加磨损”:
短期影响:含固量、粘度、颗粒粒径直接增大流动阻力,导致流量即时下降;
长期影响:大颗粒、高含固量加剧叶轮、护套磨损,增大泵内间隙,引发泥浆回流,流量持续衰减;
波动影响:泥浆分层、沉淀导致阻力不稳定,流量忽大忽小。
因此,实际运行中需根据泥浆特性调整流量预期(高浓度泥浆需主动降低流量目标),并通过稀释、搅拌、清理滤网等方式,减少特性异常对流量的负面影响。
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