磨蚀范文10篇

磨蚀范文篇1

关键词:外语磨蚀;关键期假说;年龄小优势论

Abstract:whatistheoptimalagetostartEnglishlearninginChineseschoolisoneofthehottestissuesunderdiscussioninthefieldofforeignlanguageeducationTheargumentsusuallyfocusonwhetheracriticalperiodexistsintheprocessofforeignlanguageacquisitionAccordingtotheempiricalinvestigationonthefactorsinfluencingforeignlanguageattrition,itwasprovedthattheArgumentfortheSuperiorityofYoungerLearnersinforeignlanguageacquisitionisaonesidedviewThen,basedonthecriticalperiodhypothesis(CPH)incombinationwithactualities,twosuggestionsareoffered,ie,theinitialEnglishprogramshallstartfromelementaryschoolratherthanjuniorhighschool,andthestartingtimeforchildrenEnglishlearningisnotasearlyaspossibleMaybethechildren9or10yearsoldaremorepreferable

Keywords:foreignlanguageattrition;criticalperiodhypothesis(CPH);theArgumentfortheSuperiorityofYoungerLearners

年龄因素对于语言教育方针的制定、语言教学方法的选择甚至语言习得理论的建立意义重大。对学习者的学习速度、效率和最终成就也有很大的影响。因此,长期以来,外语学习起始年龄问题一直是外语界所讨论的热门话题之一。其研究主要集中在语言学习中是否存在关键期的问题上,由于对“关键期假说”理论至今仍争论不休,因此对年龄因素如何影响语言习得至今无法达成共识。但多数人认为:在外语习得过程中,年龄小的比年龄大的学得好,儿童比成人学得好,低龄儿童比大龄儿童学得好。这一观点被称为“年龄小优势论”［1］。

从“关键期假说”理论研究成果可以看出儿童二语习得确实具有一定的优越性。但在中国课堂外语学习中,儿童的外语学习是否也具有绝对优势?本文在适当引用“关键期假说”及国外外语磨蚀理论相关研究成果的基础上,结合实证研究,对“年龄小优势论”进行辩证分析。

一、“关键期假说”对儿童学习外语有优势的正面论证

语言习得关键期假说的观点是:在人的大脑发育过程中,存在一个关键阶段,在此阶段内,语言习得能够自然地、毫不费力地发生。但在超过一定年龄后,大脑便不再具有这种语言输入的能力［2］。

Penfield和Roberts是创立该假说的先驱。但是他们最早提出的是“最佳年龄”(theoptimumage)的概念,即语言习得的最佳年龄是10岁以内。在此期间大脑保持了可塑性,随着青春期的到来,可塑性开始消失,这是大脑左半球语言功能侧化(lateralization)所造成的结果［3］。

神经语言学家Lenneberg接受并进一步发展了这一观点,提出语言习得“关键期假说”:人有个生物时间表,其中一段时间人们很容易习得语言,过了这段时间习得语言的困难就增大了。外语习得的关键期在2岁到青春期早期(10～12岁)结束,青春期后人们几乎不能获得像母语者的发音［4］。

众多研究也表明儿童学习外语的优势主要表现在以下两个方面。

第一,儿童比较容易获得母语习说者的语音。

研究表明,年龄因素对第二语言语音的影响最明显。学习者年龄大小与第二语言发音的准确性以及口语理解的准确性有关。通常在二语习得中,儿童的语音比成年人的纯正、地道,更接近母语者的发音。而在青春期后才开始学习第二语言的,则不容易习得纯正的语音［5］。AnnFathman在1975年,Spolsky在1989年分别通过调查和实验得出了相似的发现:就语音体系而言,学习语言年龄越小越好。Long在1990年通过实验发现:在6岁之前开始学习第二语言的,语音一般都没有外国腔;6～12岁之间开始学习,有的有外国腔,有的没有;而12岁之后开始学习,一般都有外国腔［6］。

我国学者陆效用通过对其两个研究生班英语口语的实证研究,也认为:如果孩子从四五年级起学英语,到了成人(大学本科和研究生)阶段,相当一部分人的口语能力及综合能力就有可能达到较高的水平。反之,如果学生从初中开始学英语,则这种可能性相对小得多［7］。

由此可见,外语学习的起始年龄对语音的准确性起到了决定性的作用。错过最佳的学习语音的年龄段,以后的语音学习也是费时低效,不易习得标准的语音。因此,仅就语音而言,第二语言开始学习的时间越早越好。

第二,儿童的语言习得比较容易达到更高的终极水平。

如何评价是否是一位成功的外语学习者?笔者认为首先必须把习得的速度和最终的外语水平加以区分,习得的速度与习得的终极水平不一定成正比。

就速度而言,有研究表明,假如学习时间一样多,年龄大的学习者比年龄小的学习者学习效率更高。然而许多研究表明:成年人的速度优势是十分短暂的。例如,Snow和HoefnagelHohle在他们的研究中发现,在外语培训的前3个月,成人(15岁以上)在速度上比儿童(6～10岁)有优势。然而1年以后,成年人的这种优势几乎全面衰退［8］。

Krashen和Scarcella指出,必须区分短期研究和长期研究的结果。短期来看,年龄较大的学习者速度快,而长期来看,年龄较小的学习者学习效果却较好。美国语言学家LarsenFreeman和Long,对外语学习起始年龄这一引人关注的问题,提出了如下看法:不论对(语言习得)关键期或敏感期最后作何种解释,已经有文献证实二语习得能力随着年龄的增长而减弱,这就表明:如果外语学习的最终目标是接近本族语水平,那么在所有可行的地方,外语课程应该从小学开始。然而将大龄儿童和幼儿作对比研究所获得的数据说明,最佳年龄并非越早越好,而是9岁左右［9］。前文已提及的陆效用的研究成果也表明中国学生从小学四五年级开始学习外语易达到更高的终极水平。

二、从影响外语磨蚀的几个因素分

析低龄儿童外语习得的局限性

和语言习得一样,语言磨蚀也要受诸多因素的影响,如学习者年龄、学习动机、读写能力等。下面以我国主要学习的外语英语为例,结合国内外外语磨蚀研究成果,探讨在汉语语境中以上各因素对外语能力磨蚀,尤其是对低龄儿童外语能力磨蚀的影响。

1980年“语言技巧磨蚀会议”(ConferenceontheAttritionofLanguageSkills)在美国宾夕法尼亚大学召开。该会议确立了语言磨蚀在语言习得研究中的重要地位,成了语言研究中的一个新窗口。语言磨蚀是指个人或语言社团(speechcommunity)的某种语言或语言某一部分退化和丧失的现象［10］。本文讨论的是VanEls按磨蚀的语言和环境的四种分类中的第三种:在母语环境中的外语磨蚀,也就是外语学习者在接受外语教学后由于长时间没有使用而产生的外语技能的丧失或退化的现象。

结合国内外研究成果,笔者主要分析年龄与读写能力对外语磨蚀的影响。

1年龄对外语磨蚀的影响分析

年龄对外语磨蚀的作用,其结果主要集中在两个方面:成人与儿童的对比和儿童间的对比。Hansen(1980)发现儿童和成年人的外语磨蚀存在差异。她曾对两个学龄前的美国儿童进行过纵深研究。这两名被试曾三次随父母在印度逗留,学过北印度—乌尔都语。每次在印度,当地的印度和巴基斯坦儿童均认为被试的外语水平与他们相差无几。与之相比,被试母亲的外语水平却要差得多。每次回国几个月后,被试的外语却几乎完全磨蚀。20年之后,再对被试和他们的母亲进行调查时,被试的母亲仍能理解大多数北印度—乌尔都语,而被试一个单词也回想不起来。

对于儿童外语磨蚀中年龄的作用,Hansen,Cohen,HansenStrain,Kaufman,Koike和Yukawa曾作过研究,所得的结论基本相似:年幼的比年长的外语磨蚀的速度快。其中,Cohen,Hansen,HansenStrain和Yukawa研究的被试还是生活在同一环境中的同胞姐妹。此外,Olshtain的调查发现:5～7岁儿童外语磨蚀的速度比8～14岁的快。Yoshida等的断面调查结果显示年幼的一组的出错率明显高于年长的一组［10］。

因此,国外研究结果证明:从年龄对外语磨蚀影响的角度来看,外语学习并非越小越好,而至少应该是8岁以后。

2学习动机对外语磨蚀的影响分析

外语学习中的动机是指学习者学习外语的愿望和推动力。可分为综合性动机(integrativemotivation)和工具性动机(instrumentalmotivation)。综合性动机指学习者为了融进所学语言的群体而学习该语言的愿望,它反映出学习者对目的语民族文化的个人兴趣。具有综合性动机的学习者乐于接触外族人,了解他们的文化。此类学习者的动机比较强烈,也能够持久,能获得更多的语言输入(languageinput),因此通常这类学习者都能取得较好的成绩。而工具性动机则是指学习者学习一种语言是为了实用性目的(utilitarianpurpose)。它“反映出学外语的实际价值和有利之处”。在我国,绝大多数学习者持工具性动机,他们学习外语是为了求职、晋升或是通过考试等。无论是哪种动机无疑都对语言学习有一定的促进作用。

良好的学习动机对语言耗损有抑制作用［11］。因为强烈的学习动机可以促进学习者主动学习和加强操练,从而避免语言耗损。而笔者通过调查发现无论是综合性动机还是工具性动机,大龄儿童均普遍高于低龄儿童。因此就学习动机对语言磨蚀的影响来说,学习者年龄也不是越小越好。

3读写能力对外语磨蚀的影响分析

关于读写能力对外语磨蚀的影响,Olshtain早在1986年就明确指出:读写能力可有效地防止外语磨蚀。这一现象得到了一些学者的证实。HansenStrain和Olshtain的调查显示:磨蚀前读写能力与外语磨蚀间存在着明显的相关关系。Hansen曾于1997、1998、1999分别对日语、汉语、韩语这三种具有完全不同书写系统的受蚀语进行了研究。参加研究的被试在这三种语言环境中,通过两年的日常接触分别掌握了目的语言。她发现,被试的目的语读写能力存在很大的差异,而且被试者读写能力的高低决定着目的语磨蚀的程度。Kopke认为,8～9岁对于儿童来说是一个临界点,在这个年龄段前的儿童语言磨蚀程度非常大,而超过这个年龄的儿童,其磨蚀的速度和程度均会明显下降,因为该年龄段正是儿童掌握读写的关键时期。

由此可见,年龄小于8～9岁的孩子读写能力还未得到较好的发展,语言磨蚀的速度快,程度大,因此儿童的外语学习最好是在8或9岁读写的关键期后。

三、汉语语境下学生英语学习与寒假英语磨蚀的实证研究及其对“年龄小优势论”的启示

目前,国内外语学习出现了低龄化倾向。国家教育部规定从2001年开始在全国范围内有条件的小学从小学三年级开始开设英语课程。基于“年龄小优势论”的影响,沿海一些地区从一年级甚至是幼儿园就开始开设英语课,而一些贫困地区由于不具备条件,仍旧从初中开始开设。针对上述三种现象,笔者选择了三个年龄阶段(A班6～7岁,B班9～10岁,C班13岁)开始学习英语的学生各30名,对他们学习英语一年后的情况,以及在近两个月的寒假(2007年1月14日至2007年3月10日)后是否有英语磨蚀的情况进行考察。寒假前后采用相同的口试、听力以及笔试资料,为求口试的客观公正性,笔者邀请了一位外教统一为学生测口试,并未告之测试的具体目的。表1是寒假前后测试结果(寒假前后口语与综合成绩分别用口语1、综合1和口语2、综合2表示)。

将学生的英语成绩分为优(90分以上)、良(80～89分)、中(70～79分)、及格(60～69分)和不及格(59分以下)5个等级,各个等级的人数与学生的年龄关系通过表1可以显示。

表1的数据十分清楚地证明:从习得的角度来看,儿童的语音确实比青春期后期学习者更容易达到母语者发音水平,C班学生口语和综合成绩方面均远远落后于A和B两班。但6～7岁开始学习英语和9～10岁开始学习英语的学习者的口语水平相差不大,在总体语感流利度上9～10岁开始学习的学生甚至超过从6岁开始学习的学生,而且从英语综合成绩来看B班高于A班;从磨蚀的角度来看,A班口语和综合平均成绩在寒假前后磨蚀分别为117和084,B班为063和047,C班为05和01,虽然受试学生在寒假均没有参加英语培训班,但学生英语成绩磨蚀与否及磨蚀程度的大小与学生寒假在家的个人学习情况如学习时间、学习方法等的不同也有关系。然而从总体来说不影响所得数据,表明在自然磨蚀状况下,学生年龄与英语磨蚀之间关系的总体趋势是:年龄越小的学生其语音、词汇及综合能力等的磨蚀就越大。

四、结论与建议

目前,国内外语学习出现了低龄化的倾向,有些学校从小学一年级甚至幼儿园就开设了专门的英语课程。诚然,有关“关键期假说”的研究提示,关键期前学习外语的优势有二:一是更有可能掌握近似于外语母语者的发音;二是能达到更高的终极水平。然而从年龄、学习动机、读写能力对外语磨蚀影响的角度来看,笔者认为:仅基于以上两点可能的优势就将外语学习的起始时间低龄化,认为越小越好的做法似乎不太明智,理由有以下几方面。

第一,外语学习的起点应放在母语习得基本完成之后。学习外语不能以牺牲或削弱母语为代价。在语言习得关键期内首先应确保母语习得的完成。英国著名语言学家Robins明确指出:每一个正常的人,在童年晚些时候,也就是在10岁左右,就获得了一种语言,即他的母语,包括基本词汇、语法和发音［12］。按“年龄小优势论”,孩子从小学习两种语言符号系统,负担过重,也不能取得很好的效果。

第二,低龄儿童的外语磨蚀速度快,而且在汉语语境中,课堂外的外语输入量很小,如果没有读写能力其外语磨蚀速度会更快。如果从“外语终身教育观”和外语教育经济学的角度来考虑,学习时间早就意味着防止外语磨蚀要投入更多的精力,影响外语学习的成果效益。

第三,语音学习并不是外语学习的全部。语音只是外语学习中的一个组成部分,绝不是外语学习的全部,不能以偏概全。仅因为低龄儿童学习外语在语音方面的优势,就忽视过早学习外语对儿童母语习得和逻辑思维发展方面的负作用,忽视低龄儿童外语能力不耐磨蚀等局限性,而盲目地将外语学习年龄低龄化的做法是不可取的。

因此根据以上理论分析与实证调查,对外语学习的起始年龄问题提出以下两点建议。

外语学习应当从小学开始,不宜推迟到初中;初中时,很多学生已经过了语言习得的关键期,丧失了自然习得语言的若干有利条件,会对外语语音的精确度以及最后能达到的终极水平造成很大的困难。

小学开设英语课不是越早越好,9～10岁开始学英语可能会更好。9岁左右学生的母语习得基本完成,学生的读写能力得到了较好的发展,学生学习动机增强,而年龄仍处于语言习得的关键期内,大脑的可塑性仍然很强,这时候学习外语无论是在语音还是在终极水平上同样能取得很好的效果,而且其外语能力比低龄儿童更耐磨蚀。

参考文献:

［1］韩红丽对第二语言习得中的“年龄小优势论”的辩证分析［J］东北大学学报:社会科学版,2003,5(5):382

［2］EllisRUnderstandingsecondlanguageacquisition［M］Shanghai:ForeignLanguageEducationPressofShanghai,1999:62－136

［3］PenfieldW,RobertsLSpeechandbrainmechanism［M］NewYork:AtheneumPress,1959

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［5］CookVSecondlanguagelearningandlanguageteaching［M］Beijing:ForeignLanguageTeachingandResearchPress,2000:125－138

［6］彭红利语言习得关键期假说对大学英语教学的启示［J］乐山师范学院学报,2006(4):125－128

［7］陆效用语言习得“关键期假说”和“一条龙”英语教学［J］外语界,2004(1):62－68

［8］梅园多重关键期与大、中、小学一条龙［J］四川外语学院学报,2002(4):137－139

［9］LarsenFreemanD,LongMHAnintroductiontosecondlanguageacquisitionandresearch［M］Beijing:ForeignLanguageTeachingandResearchPress,2000

［10］倪传斌,延俊荣外语“磨蚀”的影响因素分析［J］外语教学与研究,2006(1):50－54

磨蚀范文篇2

基于外语磨蚀的大学英语教学研究成为当前我国高校外语教学理论与实践研究的重要课题。本文拟在阐述外语磨蚀及其影响因素的基础上，探讨其对我国高校大学英语教学的启示。

2.外语磨蚀的影响因素分析

在外语磨蚀的研究领域，已经探明了可导致学习者外语能力磨蚀的影响因素有：磨蚀前外语水平、受蚀时间、与受蚀语的接触、年龄、外语学习方式、社会情感因素和读写能力等（倪传斌，2006:50）。

2.1磨蚀前外语水平

磨蚀前外语水平是影响外语磨蚀的关键性因素。在确定磨蚀前外语水平对磨蚀程度的影响时，国内外研究主要集中在两个方面：一是磨蚀前外语水平是否与磨蚀程度相关？如何相关？二是磨蚀前外语水平是否能确立一个导致磨蚀程度迥异的分界线？关于磨蚀前外语水平与磨蚀程度的相关性，以往的研究（Godsall-Myers，1981;Scherer，1957;Vechteretal，1990）已经证实磨蚀前水平的确与磨蚀程度呈负相关。Vechter等（1990:189-203）将这一现象归纳为“倒置假设”（InverseHypothesis），意为：磨蚀前外语水平与磨蚀的量或／和速度成反比。此外，研究者通过进一步的研究发现，磨蚀前外语水平对外语磨蚀的影响不仅呈现“倒置现象”，而且对不同外语水平的影响力度亦大相径庭，其间存在着明显的分界线（倪传斌，2006:50）。外语水平在这一分界线上的学习者，其外语磨蚀的速度和量存在很大区别。Jimenez（2003:40），Neisser（1984:32-35），把这一分界线称为外语磨蚀的关键阈值（CriticalThresheld）。倪传斌通过对比衡量外语水平的常用标准，发现这一分界线与国际通用外语基本目标水平的要求，即ALTE上的B1级、FSI和ILR的二级（S2或2+）或ACTFL的“高级—高”基本一致（倪传斌，2009:182）。

2.2与受蚀语的接触

与受蚀语的接触方式和时间对学习者日后语言磨蚀的速度和程度起到了至关重要的作用。Clark（1984）的研究表明：接触外语少的人，其会话和阅读技能磨蚀明显，而听力则没有。Gardner（1985:519-540）的研究也得出了相似的结论：与受蚀语接触多的受蚀者，其会话技能的磨蚀程度明显低于接触少的。因此，从远期抗磨蚀角度，寻求学习者能够接触大量、高质量的目标语输入的教学方式，应用到我国英语教学中，对于提高英语教学效率具有重要的意义。

2.3外语习得方式

在习得方式对外语磨蚀影响的研究中，Nagasawa（1999:169-200）在调查了7名学习日语的美国学生后证实：起初通过课堂学习掌握外语的与对照组相比，其外语能力更耐磨蚀。此外，Hansen（1999:15）还分析了明示式教学（explicitteaching）与浸泡式（totalimmersion）或直接法对外语磨蚀的影响。她认为，通过明示式教学掌握的外语比浸泡式或直接式耐磨蚀。有力的佐证是Welten等（1989:128）的研究成果：年幼的儿童在自然环境中习得外语后，如再回到母语环境中，其外语能力会迅速和彻底磨蚀。此外Hansen（1999:16）还对外语课堂教学的侧重点进行过比较，发现课堂教学中语言技能的侧重点不同也会影响外语的磨蚀程度。强调接受性技能（听和读）的课堂培训出来的外语能力比强调产出技能（说和写）的耐磨蚀。对于培训的强度，Hansen进行了理论上的分析：如果根据大强度外语培训课程的学生进步更快这一点来推测外语磨蚀，参加大强度培训的人的外语能力应更耐磨蚀（倪传斌，2006:52）。因此，外语课堂教学方式、侧重点和强度对学习者的外语磨蚀有一定的影响。

2.4社会情感因素

在外语磨蚀的研究中，Kennedy（1932:132-146）在1932年就已发现，有继续学习外语的“想法”有助于防止磨蚀。Edwards（1976:305-308;1977）在分析渥太华政府工作人员外语磨蚀时也发现，态度和动机可通过影响被试使用外语的程度来降低磨蚀。后来，Gardner（1982）提出：语言磨蚀研究应考虑社会情感因素。此后有关社会情感因素对语言磨蚀影响的研究，大多集中在态度和动机上，且所得结论相似。Gardner（1985:519-540）采用方差分析后发现：具有负面学习态度的学员，其会话和理解技能磨蚀的程度与语言态度构成函数关系，而动机明显与会话和理解技能的磨蚀有关。Shewell（1999）曾采用路径分析法研究社会情感因素对语言磨蚀的影响，他发现外语使用者正面的语言态度和强动机均可有效地防止语蚀。因此，社会情感因素是影响外语磨蚀的间接原因之一。培养学习者正确的语言态度和强烈的学习动机可有效地抑制语言磨蚀。

2.5其他因素

对于有些已经明确的影响因素，如：受蚀时间、年龄和读写能力，本文不详加阐述，主要因为：对于受蚀时间的影响，本文的受试是正接受大学英语教学的学生，其外语学习并未结束，很难将其进行独立研究；对于年龄的影响，虽然本文受试的年龄存在差异，但由于他们上大学时的年龄相仿，其年龄与磨蚀时间存在密切的协变关系，故不单独分析年龄差异对外语磨蚀的影响；对于读写能力的影响，因为本文的受试均为大学一、二年级在校生，他们的读写能力在大学入学考试时已经经过了严格筛选，具备较好的读写能力，因此也未将其独立出来进行研究。

3.对大学英语教学的启示

3.1研究确立适合中国学生磨蚀前外语水平的“关键阈值”，强调外语教学达到或超过“关键阈值”规定的最低外语水平

如前文2.1所述，磨蚀前外语水平与磨蚀的量或／和速度成反比，而且在外语磨蚀中存在一个磨蚀前外语水平的“关键阈值”。只要跨过关键阈值，外语磨蚀就可以降低到最小程度，而未达到关键阈值最低水平的则磨蚀的量大、速度快。目前已经探明的外语关键阈值有：ALTE上的B1级、FSI和ILR的二级（S2或2+）或ACTFL的“高级—高”等。但这些标准均是针对母语为英语的美国人制定的。我国目前的研究重点应是研究确定适合中国学生的外语水平的关键阈值，为评价体系确定更具体的量化目标，使之可以更好地指导中国高校外语教学，减少外语磨蚀，从而改变我国当前英语教学耗时多、收效低的现状。

3.2充分重视课堂明示式教学，强化学生外语听、读训练

如前文2.3中Hansen的研究表明，明示式教学掌握的外语比浸泡式或直接式耐磨蚀。因此，应更充分地重视课堂明示式教学，即传统的教学方式，指导学生制订学习目标、学习策略和对学习的评价机制；多讲解多操练，增加英语知识的输入。由于强调接受性技能培训比强度产出性技能更有利于减少语言磨蚀，因此在明示式教学中，应更加侧重学生外语听、读训练。

3.3重视ESP课程和双语课程建设及质量提高

ESP（Englishforspecificpurpose）课程是指与某种特定职业或学科相关的专门用途英语。双语课程在高校指用外语开设其他专业课程，将外语和专业知识结合起来，真正帮助学生提高外语使用能力并获得系统的学科专业知识。在20世纪80年代，我国一些高校曾积极尝试开设了多种ESP课程。2001年，教育部也明确提出，要积极推动使用英语等外语进行教学，要在三到五年内力求大学用英语开设5%~10%的公共课和专业课教学。但由于学校和学生重视不够，以及师资、教材和学生英语基础等原因，ESP课程和双语教学实施效果并不理想。因此相关部门应更重视ESP课程和双语课程的建设及质量提高，一方面帮助学生用英语作为工具，在专业学习和工作上做好语言准备；同时将英语学习作为一种有意义的学习，学以致用，最大限度地降低外语磨蚀。

3.4在课堂教学中，对外语输入与输出的质与量并重

自然语言环境的欠缺是外语学习困难及造成外语磨蚀的主要原因之一。课堂几乎是学生唯一接受外语输入和进行外语输出练习的地方。外语输入是有目的的学习材料，在真实性和即时性等方面有所欠缺，而且外语输出的质与量也无法保证。目前，许多大学生在系统学习期间只重视语言输入，忽视输出，只重视测试成绩，而忽略了外语使用能力，在系统学习结束后由于所涉及的领域与大学英语学习脱节，缺乏接触和使用英语的环境，势必会加速外语磨蚀。因此，为了减少外语磨蚀，必须努力提升教学中英语输入与输出的质与量。

3.5培养学习者正确的语言态度和强烈的学习动机

语言学家Edwards研究发现培养学习者正确的语言态度和强烈的学习动机可有效地抑制语言磨蚀。在我国部分学生会有“英语无用论”，对学习英语本身持有抵触情绪，被动接受学校课程安排，只知道英语是必修课，至于为什么要学英语，如何学好英语没有清楚的认识。教师应予以引导，培养学生正确的语言态度，使其认识到英语不仅与母语一样，都是重要的交流工具，而且还以与母语不同的方式促进学习者思维的发展。强烈的学习动机可以促进学习者主动学习和加强操练，从而避免语言磨蚀。

4.结语

磨蚀范文篇3

摘要：磨蚀扫荡磨损气蚀紊动

我国河流中大多数含有泥沙，有的含沙量很大。如闻名的黄河干流多年平均含沙量达37kg/m3,长江含沙量较少，上游多年平均含沙量约为1.7kg/m3,输沙量大多集中在每年6～9月的洪水期，当挟沙水流以较高的流速流经泄水或排水建筑物时，将对闸门槽、底板、泄洪排沙底孔、溢流面等造成磨损，严重者直接危害到水工建筑物的平安，造成很大的经济损失，故对含沙水流的磨蚀规律进行探究很有必要。

图1含沙量和磨蚀失重的关系

Relationbetweensedimentconcentrationandabrasionrateofdifferentmaterials

目前，对于水流含沙量对磨损的影响理论上的探究还很不成熟，主要靠实验的手段来加以探究，不同的学者采用不同的方法在这方面做了许多探究，但他们的结果很不一致，有的甚至是相互矛盾的。水利水电科学探究院在各种空化试验设备上如水洞、转盘仪和磁致伸缩仪上进行的试验，以及采用黄河沙和塑料沙进行的空化和磨蚀试验发现，在含沙量小时，含沙量的增加对空化和磨蚀起促进功能，在含沙量大时，含沙量的增加对空化和磨蚀起制约功能(如图1)，在两种相反功能之间存在一称为临界含沙量Scr的转变点[1。而清华大学在二元文丘里管中，采用黄河小浪底河滩的天然砂做的试验探究表明，混凝土等脆性材料的平均磨蚀率均随水流含沙量的增大而增大，并没有明显的峰值[2(如图2)。

1含沙水流的冲磨机理

图2不同材料的磨蚀率和含沙量的关系

Relationbetweensedimentconcentrationandabrasion

含沙水流的磨蚀，属于水沙二相流新问题，水流中的沙石之所以能造成材料的磨损，是由于水流中的沙粒具有足够的动能，它所具有的能量来源于挟沙水流，当沙粒冲磨固体壁面材料时，把一部分或全部能量传给壁面材料，在材料表层转化为表面变形能从而造成材料的磨损。

1960年J.G.Bitler通过探究认为摘要：金属材料的磨损是垂直变形磨损和水平微切削磨损的叠加——复合磨粒磨损。他的过于复杂的公式经J.M.Neilson和A.Gildrist简化后，得到如下冲磨函数。

(1)

式中W为冲磨失重(g);Ms为磨粒质量；Ms=Ws/g(kg/m/s2);g=9.8m/s2;Ws为磨粒重量(kg);Vs为沙速(m/s);α为冲角。临界冲角α0=π/2n;n为水平回弹率因素(无量纲)；ε为冲击变形磨损耗能回数(kg.m/g);φ为微切削磨损耗能回数(kg.m/g);K为临界磨损沙速(m/s)。

他们对柔性金属软钢、铝等所做的磨损实验，发现其磨损曲线上有一个低冲角的微切削磨损高峰。而在对岩石、玻璃等脆性材料的磨损实验中，发现这些材料的磨损是单纯的冲击变形磨损。

白福来等对冲磨机理的探究表明，对同一种材料而言，冲角的大小决定着冲磨破坏的机理，在高速挟沙水流中，冲角小，以微切削破坏为主；在流速较小，大粒径滚跳磨损的场合，冲角大，以冲击变形磨损为主[3。

高速含悬沙水流应属于小冲角的微切削破坏，这种水流由于紊动强度大，其含沙量沿垂线分布可看作均匀分布，所以随着含沙量的增加，对过流表面材料磨损的沙粒也应相对增加，磨损强度也应随之增大。

2湍流的拟序结构对磨蚀的影响

早期的湍流边界层理论认为贴近壁面处的流动是层流，并称之为层流底层，自从50年代以后美国Stanford大学的湍流学派认为层流底层触发湍流的重要区域，粗糙壁面可能不存在层流底层。当底层出现条带后，边界层的速度剖面逐渐发生扭曲，条带逐渐升起，当速度剖面扭曲相当严重时，由于流动不稳定性流场发生振荡并产生强烈的展向涡，最后强烈的振荡把条带打坏产生极大的脉冲，称为猝发现象。伴随猝发一部分底层流体向外抽出将强烈湍流脉动输送到外层，和此同时，由于流动的连续性，外层一部分流体卷向底层，这种补充的水体受到压力波的加速功能，以和边壁成5°～15°的微星度扫荡底面，并略带侧向推挤[4。其示意图见图3。

含沙高速水流每次发生猝发现象时，必然造成一次扫荡底流挟带悬沙对边壁的5°～15°的微星度磨损，这种磨损现象属于微切削磨损，这是由于猝发现象所引起的高速流团向壁面的扫掠而造成的猝然加剧的磨损，本文将其称为扫荡磨损。由于至今仍无水流含沙对猝发现象影响的探究报告，我们仍可按照湍流理论有关猝发现象的探究结果，认为这种猝发性的扫荡磨损现象也是随机的，由于猝发现象和紊流的拟序结构有关，因而，扫荡磨损的特性也和含沙水流的紊流拟序结构有关，猝发性的扫荡磨损必然随水流含沙量的增加而增加。

3泥沙含量对水流紊动性的影响

图3紊流猝发过程示意图

Sketchmapofturbulenceprocess

一般来说，当水中存在泥沙时，其粘性增加。当含沙量较小时，如体积比含沙量在10%以下时，含沙水流将保持牛顿流体的特性。此时由于沙粒之间的距离较大，某一颗粒到达另一颗粒所在位置时，前一颗粒的影响已可被忽略；所以对于任一点水流来说，泥沙的存在对它的影响可以看成是四周所有沙粒在该点所产生的独立影响的代数和，爱因斯坦推导出如下公式[5

μr=1+2.5Sv

(2)

式中μr为相对粘滞系数，即浑水粘滞系数和同温度清水粘滞系数的比值；Sv为体积比含沙量。

若含沙量Sv=10%,则浑水粘滞系数将增加25%。若含沙量比较大，浑水还可能从牛顿流体转变为宾汉体，此时其相对粘滞系数则由下式表示

μr=(1+2.9Sv)-2.5

(3)

若含沙量Sv=11%,则μr=2.6，粘滞系数比清水增加了1.6倍，增加是很显著的。

水流紊动的生成，发展和耗散过程也就是水流中旋涡的形成，发展和碎裂过程。水流的粘滞性既影响旋涡的生成和发展，也促进旋涡的磨灭，消亡，所以粘滞性的增加将降低水流的紊动强度。拜格诺(Bagnold.R)在水槽中进行的试验[5，试验用砂粒粒径为1.36mm比重为1.004，模型沙为石蜡—铅球粉。随着含沙量的增加，紊动强度愈受制约，当体积比含沙量为25%时，不规则的紊动现象逐渐被规则的副流所代替，当体积比含沙量达30%时，紊动已显著减弱，当体积比含沙量达到35%以上时，紊动及副流现象均已消失。这一试验充分证实，含沙量的增加将降低水流的紊动强度。

4泥沙含量对空化空蚀的影响

当含沙量增加时，紊动强度降低，脉动压力减小，根据在水洞中垂直升坎空化影响试验的结果可知，脉动压力减小时，初生空化数也减小，初生空化数按下式表示

k=P0-Pv/ρV20/2

(4)

式中P0为试件前无干扰处的压力；Pv为相应水温下的饱和蒸气压力；V0为试件前无干扰处的流速；ρ为液体的密度。

图4为刘一心在循环水洞中的试验得出的初生空化数和泥沙含量的关系曲线[7，从中可看出，泥沙含量S对初生空化数有两种相反的功能，当含沙量较小时，它促进空化提前发生，这可能是由于泥沙引起气核变化的影响大于它对紊动强度影响功能的缘故，和此相反，当泥沙含量较大时则制约空化的发生。

图4初生空化数和含沙量的关系

Relationbetweensedimentconcentrationandcavitation

5结论

泥沙含量对磨蚀的影响是非常复杂的，非凡是高速含沙水流，空化空蚀和磨蚀常相伴发生并相互影响，综合上述分析可得出以下结论摘要：

1.随着水流含沙量的增加，小冲角的微切削破坏功能也相应增加。

2.随着水流含沙量的增加，由猝发现象而引起的扫荡磨损增加。

3.当水流含沙量相当大时，水流的粘滞性明显增加，紊动强度明显减弱，由紊动传递给单颗粒泥沙的能量减少，从而使单颗粒泥沙的破坏功能减轻。

4.随着水流含沙量的增加，当含沙量较小时，沙粒所带气核对空化空蚀的影响大于沙粒对脉动压力的影响，此时促进空化空蚀；而当含沙量较大时则相反，从而制约空化空蚀功能。所以当含沙量较小时，随着含沙量的增加，空化空蚀和磨蚀都不断增加，此时泥沙对磨损起促进功能，而当泥沙含量较大时，随着含沙量的增加若它对1、2两项的影响仍大于对3、4两项的影响则继续表现为促进磨蚀，文献[2中的试验属于此类情况，尚未发现临界含沙量；若它对1、2两项的影响在某一含沙量时小于对3、4的影响，则表现为抑制磨蚀，此含沙量称为饱和含沙量Scr，文献［1］中的试验属于此类情况。但Scr和水流条件、泥沙特性和壁面材料等有关，且泥沙含量对各种功能的影响仍无定量的结论，故尚不能确定Scr的大小，须进一步探究。非凡是南方山区潮河流，悬移质泥沙含量往往很小，可能远小于临界含沙量，因而，含沙量的增加总是使磨损加剧。

参考文献

[1程则久。空化和磨蚀中临界含沙量的试验探究。水利水电技术。1990，(2).

[2黄继汤，田立春，李玉柱。在清水及挟沙水流中混凝土等脆性材料抗磨蚀性能的试验探究。水利水电技术。1985，(9).

[3白福来，李亚杰，傅智。高速挟沙水流对水工建筑物的磨损机理及估算。人民黄河。1987，(1).

[4是勋刚。湍流。天津大学出版社。1994年。

[5钱宁，万兆惠。泥沙运动力学。科学出版社。1983年。

磨蚀范文篇4

1河北省引水式电站磨蚀现状

1.1引水式电站分布情况

河北省水利系统单机500kW及以上电站51座，水轮发电机组总台数130台，装机161.862MW，2000年发电量20.844GWh，其中河道引水式电站26座，占50.9%，水轮发电机组总台数70台，占53.8%，总装机60.202MW，占37%，2000年发电量114.80GWh，占55%。分布在漳河、滹沱河、唐河、沙河、拒马河、潮白河、滦河干流及主要支流上。

这些电站所处河流均是河北省挟带泥沙较严重的河流，如漳河多年平均输沙量为2580万吨，唐河多年平均输沙量为180万吨，这些河流上的水电站无一例外地存在着水轮机磨蚀问题。

随着小水电建设步伐的加快，全省500kW及以上电站中引水式电站所占比例越来越大，见表1。

表1河北省500kW及以上引水式电站发电量简况

年份

1989

1990

1993

1997

500kW及以上电站发电量(GWh)

192.856

204.449

161.637

362.52

引水式电站发电量(GWh)

59.524

83.2939

71.02

164.07

引水式电站发电量所占比重(%)

30.86

40.74

43.97

55.26

因此，解决水轮机磨蚀问题更成为当务之急。

1.2紫荆关梯级水电站磨蚀现状

紫荆关梯级水电站位于河北省易县城西40km的紫荆关镇，建设在跨流域引水的紫荆关五一引水渠道上，五一引水渠是将拒马河水引入建在中易水河上游的安格庄水库中。渠首建一座橡胶坝，在春夏秋三季为无坝引水，冬季用橡胶坝蓄水，以防止冰凌阻水影响发电。五一引水渠长度8.5km，设计最大引水能力25m3/s，总落差354m，规划分六级开发，已投入运行的电站有四座，总装机11.140MW，设计年发电量47.09GWh。

拒马河多年平均挟沙量为2.92kg/m3，多年平均输沙量91.3×108万吨，多为推移质、颗粒粗，粒径d50=1mm，硬度大，大部分为石英，磨损力强。因近年来天旱少雨，汛期引水流量也达不到电站满发，用水流量小，影响渠首沉沙池及各站沉沙池排沙效果，因此造成污期过机泥沙量大，加上各站机组安装高程均为+Hs，造成空蚀、磨损联合作用；机组转速高，水流流速大，加剧了水轮机过流部件的磨蚀破坏。

水轮机转轮磨损严重，出力降低，各站水轮机均按清水河流条件设计，Hs选择均为正值，在泥沙河流中易产生空蚀、磨损联合作用，转轮破坏形成鱼鳞坑，叶片背面呈海锦状蜂窝麻面，叶片厚度变薄，出水边成锯齿状破坏，每年至少修补1～2次，因修型不佳，叶片变型，使水轮机水能效率降低，达不到额定出力，直至转轮报废。以紫荆关一级水电站为例：1994年10月投产至1998年底，三年多时间更换了9个转轮，平均一年一台机组用一个转轮。磨损使水轮机水力效率降低，出力不足，检修工作量加大，检修周期缩短，检修时间延长。

水轮机前后抗磨板磨损严重，泥沙磨蚀使水轮机迷宫间隙增大，容积效率降低。紫荆关五级水电站1993年投产1#机两年后拆开检修，下抗磨板迷宫间隙由原0.5～0.7mm，变为12～14mm，容积效率大大降低，且导叶轴孔处有磨蚀沟槽，上抗磨板虽比下抗磨板略轻，但水轮机顶盖磨损严重，主轴密封漏水量增大。紫荆关五级水电站投运5年后，1#、2#机更换下抗磨板各一套，三台机顶盖磨损得都近乎穿孔，难以用常规方法修复。紫荆关一级水电站1994年投产，1997年汛期曾发生顶盖穿孔。

磨蚀不但使水轮机导水叶端面与上下抗磨板漏水严重，同时呈沟槽锯齿状立面磨损，使导水叶变薄，间隙增大，也导致了严重漏水，使水轮发电机组关机时间延长不能正常停机。紫荆关五级水电站1#机运行两年后，关机时间是正常关机时间的3倍，以至于运行人员不得不外加磨擦力帮助机组停机。再者水轮机主轴密封漏水沿主轴喷向水轮机推力轴承，致使推力轴瓦进水，引起烧瓦事故。水轮机锥管、补气架、固定导叶等过流部件也有不同程度鱼鳞坑状磨损。

2磨蚀引起的问题及造成的损失

2.1磨蚀破坏造成水轮机效率降低，发电量减少

水轮机磨蚀破坏后水轮机水能效率、容积效率及机械效率大幅度降低，紫荆关三级水电站，经喷涂保护后水轮机效率提高10%左右，以1999年为例，由于泥沙磨蚀造成的直接电量损失就有1.28GWh之多。全省达17.18GWh。直接经济损失1169.75万元(包括配件开支及材料、人工费等)。

2.2磨蚀破坏威胁水轮机组安全运行

水轮机磨蚀破坏使水轮机组振动加剧，关机时间延长，漏水严重等问题都直接威胁水轮机组的安全运行，紫荆关一级水电站1997年污期发生顶盖穿孔故障，如不及时处理将会发展成水淹厂房事故，水轮机磨蚀问题必须解决以保障水电站安全运行。

2.3磨蚀破坏造成运行成本增加，电站经济效益下降

水轮机磨蚀破坏除了使电站发电量下降、安全性能降低外还增加电站检修工作量，检修次数增加，检修时间延长，缩短了检修周期，使电站运行维护成本增加，电站经济效益下降。

3过去采取水轮机抗磨蚀措施效果不明显

由于水轮机过水部件的磨蚀给水电站的安全运行及经济效益带来巨大损害，如何防治水轮机空蚀一直是水电站运行中的一个重要技术难题。近年来，我们采取了各种抗磨蚀的技术措施，但效果都不十分理想。

(1)采用更换母体材料，提高抗磨蚀能力，效果不明显，而且费用较高，紫荆关一级水电站由低碳钢转轮改换为镍铬不锈铸钢叶片转轮，运行时间比原低碳钢转轮延长半年，但费用是原转轮费用的2倍。

(2)采用金属喷焊技术，提高了转轮叶片出水边背面抗空蚀能力，由于工具限制，只能保护叶片背面，不能将整个转轮保护，且加工过程中叶片热变形和龟裂不易克服，加工难度大，工艺不好掌握，推广应用困难。

(3)镶衬辉绿岩铸石技术，虽能增加固定的抗磨蚀能力，但由于加工工作量及镶衬工作量大，受加工工具限制不易施工，应用困难。

(4)除上述措施外，还采用过加装扰流板、加高尾水水位等抗磨蚀方法，但都是解决局部磨蚀问题，不能彻底解决水轮机磨蚀问题。

4采用水轮机过流部件抗磨蚀新技术的优点

近年来与全国水轮机磨蚀试验研究中心合作、试验和应用推广了几种非金属抗磨蚀新技术，其优点与创新点在于：①整体加工、消除局部变形；②可在复杂、窄小的转轮流道中全方位的涂抹保护；③在工件表层形成包衣替代过流部件的更换，延长过流部件使用时间；④工艺简单，易操作、费用低、易推广。

5水轮机过流部件抗磨蚀新技术实验过程

5.1水轮机过流部件抗磨蚀技术抗磨材料的筛选

根据五一渠输沙量颗粒分析，见表2。对固定部件采用环氧金刚砂修补，常温修补经过三级电站3#机组及五级电站4#机组实验，发现抗磨蚀性能良好。但与水轮机母体材料粘接强度差、易剥落，一般运行3～6个月发生60%左右的剥落。根据现场实际，课题组决定采取加温至50℃时施工，得到了良好效果。对转动部件根据拒马河挟沙情况，最先使用弹性橡胶涂层，经过实验发现弹性橡胶在转轮叶片负压区粘接力弱，出现大片剥离脱落，而此处正是空蚀最严重区域，随后课题组经过研究决定改用复合尼龙保护。最后课题组经过反复实验、研究、比较、筛选最后确定对水轮机固定部件采用中温环氧金刚砂修补，转动部件使用复合尼龙喷涂粉末保护。

5.2转轮采用复合尼龙粉末喷涂

复合尼龙粉末为灰白色粉末，由高分子材料尼龙、环氧和多种添加剂经复合处理混合而成，既具有尼龙材料的耐磨、耐冲击性能又兼备环氧的优异的粘接性能。粉末喷涂在表面经过喷沙处理加热至200℃左右的转轮上，粉末喷涂就熔融流平形成保护层，经固化成膜，具有优良的耐磨蚀性能，其抗磨系数是30#钢的2～3倍，耐磨蚀性能是30#钢的1.5倍，粘接强度达60MPa以上，剪切强度35MPa，替代工件表面抵御流体中泥沙颗粒及空蚀的破坏，从而使工件使用寿命延长，保证了使用期的效率，其施工工艺也比较简单，首先将转轮去油污后喷沙除锈露出金属本体，并形成

表2五一渠沙样筛分试验表

一定毛糙度。用表面活性剂刷涂转轮表面，以加强金属与高分子材料的粘接力和界面防水性，然后在烘箱内加温，使温度达到200～220℃后保温30～60分钟，取出后用净化的0.1M～0.2MPa的压缩空气，通过专用喷枪，将装在专用喷粉器内的复合粉末喷涂到转轮表面并熔融流平，若一次喷涂厚度不足，可多次喷涂，最后在烘箱内保持180℃固化45～60分钟取出，完成全部工艺。复合尼龙粉沫喷涂工艺简单、易操作，只要空气能流通之处均能涂复，适合于造型复杂、流道较小的中小水电机组转轮，且施工时间短，10～15分钟即可喷涂一个转轮，但对温度控制要求严格。

5.3对水轮机固定部件采用环氧金刚砂涂层保护

环氧金刚砂由环氧树脂为主体辅以多元醇缩水甘油醚为活性稀释剂，加固化剂组成，其组成配方见表3。环氧树脂具有优异的粘接力，并且施工工艺简易，可在常温下施工。在加温至50～60℃时与钢铁的粘接抗拉强度为40M～60MPa。剪切强度为20M～35MPa，加入刚性填料金刚砂后抗磨性能优异，抗磨系数是30#钢的2倍，耐磨蚀性能相当于30#钢。其加工工艺是：工件去油污后经喷沙除锈露出金属本体，并形成一定的毛糙度。用表面活性剂刷涂需要涂复的工件表面，以强化粘结界面的粘接力和防水性，然后将工件加热至50℃左右将环氧树脂及活性剂、固化剂按比例搅拌均匀，呈乳棕色胶体状，用刷子或刮板，涂复在所需修复工件的表面上作为基层；再将余下的部分按1∶5重量比例加入金刚砂，充分拌合均匀成沙浆状，用刮板或加热后的抹刀涂复到基层上，充分压平使表面光滑，达到要求的厚度。可采用常温2～3天固化或处于50℃左右范围内3～4小时固化后即可使用。

表3环氧金钢砂涂层配方表

环氧树脂

100%

(与环氧树脂重量比)

664

20%

(与环氧树脂重量比)

偶联剂

1%～2%

(与环氧树脂重量比)

固化剂

18%～20%

(与环氧树脂重量比)

硅粉

30%～40%

(与环氧树脂重量比)

金钢砂

500%左右

(与环氧树脂重量比)

5.4有待改进的问题

通过以上实验使用水轮机过流部件抗磨蚀新技术，推广应用的主要难点是：施工过程中的温度控制，温度控制掌握的好坏直接影响保护效果的优与劣。再有需改进的问题是：转轮保护的复合尼龙保护层，修补技术不易掌握，修补处易剥落，现采取整只转轮全部清除后再重新保护的方式。以上问题有待进一步研究改进。

6水轮机过流部件防护的效果及经济效益

采用非金属抗磨蚀材料保护转轮工艺简单易操作，可延长转轮使用时间，叶型变化小，保证了转轮高效率，并节省了大量资金，以易县紫荆关一级水电站为例，投产一年报废了3只转轮，直接经济损失3×4＝12万元。为了增强转轮抗磨蚀能力，将转轮叶片材质由低碳钢改为不锈钢，每只造价增加2万元，每年投入3×6＝18万元，且效果也不明显，采用非金属涂层保护后，每年只需1万元投入即可保证转轮母体不磨损不破坏。

磨蚀范文篇5

葛洲坝水利枢纽是1970年代在长江干流上兴建的第一座集航运、发电、防洪于一体的综合性大型水利枢纽工程，葛洲坝水电站是枢纽的主要组成部分，是三峡水电站的反调节电站，设计装机21台，总装机容量2715MW。从1981年工程开始发挥效益以来，机组已实现安全运行23年。

电站年平均流量14300m3/s,年平均水量4529亿m3，最小入库流量2900m3/s,多年平均含沙量为1.2kg/m3,最大含沙量10.5kg/m3,年输沙量5.26亿吨，总库容15.7亿m3。大江电站装机14台，装机容量1750MW；二江电站装机7台，装机容量965MW，分别由原哈尔滨电机厂与东方电机厂设计、制造,其水轮机技术参数如表1：

葛洲坝枢纽大坝的坝轴线中部布置泄水闸,两测是大江和二江电站,电站的两外侧为大江和二江船闸。由于葛洲坝电站位于南津关弯道的下段，在弯道环流作用下，泥沙产生横向位移，底层含沙量大、粒径粗的泥沙向凸岸右侧运动，表层清水向凹岸二江一侧运动，过机泥沙粒径大小的分布与过机泥沙含量的分布成正比，愈靠右岸的机组，过流部件的磨蚀愈严重，过机含沙量和粒径分布规律是:二江小而细,大江大而粗,二江电站的含沙量为断面(宜昌)平均值的0.94~0.98倍,18#为1.37倍,21#为1.6倍。过机泥沙粒径18#为二江的1.2~2.0倍,21#为1.2~2.9倍。最大粒径达0.62mm，单机年过沙量在1500万吨左右。为了提高水轮机过流部件的抗气蚀性能和抗磨损能力，叶片材料采用0Cr13Ni4-6Mo不锈钢铸造，中环采用不锈钢材料，8#~21#机下环还增设900mm的不锈钢段。

2过流部件的磨蚀情况

葛洲坝电厂水轮机的磨蚀与国内多泥沙河流水电厂同类机组具有共同的特点，即含沙量愈大，硬度愈硬，沙粒愈粗,运行时间愈长，磨蚀愈严重。过流部件的磨蚀是泥沙磨损和空蚀联合作用的结果，具体情况如下：

2.1转动部件的磨蚀

2.1.1叶片的磨蚀

葛洲坝电厂水轮机叶片材质选用抗磨蚀性能优良的OCr13Ni4-5Mo(125MW机组)和OCr13Ni6Mo(170MW机组)铸造而成,但磨蚀依然存在。其进水边愈靠外缘磨损愈重，头部外缘磨损十分惊人，曾在15#机叶片上钻孔试验，运行近40000小时，头部外缘磨损不小于16mm，厚度仅正面就磨损2.4mm。叶片出水边的磨损状况与进水边相似,也是愈靠外缘磨损愈重，出水边外缘磨损特别严重,3#机运行60000小时后,出水边厚度减少不小于的13mm；20#机运行24000的小时,厚度减少21mm,运行近38000小时,叶片与转室的间隙难以测量，叶片外缘端面200mm×70mm×60mm穿透性磨蚀坑几乎连成片,被迫利用中环进人孔盘车补焊磨蚀破坏部位。19#~21#运行80000小时,叶片外缘磨蚀和背面啃边十分严重，在叶片采取了防护措施的条件下，其出水边外缘圆角已不复存在,外缘形同狼牙状的“利刃”,部分已穿孔。1999年底，20#机扩大性大修，更换了五个带裙边的不锈钢新叶片，叶片与裙边是整铸经机加工而成，运行不到20000小时，裙边磨蚀严重，下端厚度由原来的15mm成为“利刃”，根部厚度40mm局部蚀穿,不得已对部分裙边修型。叶片与转轮室单边间隙逐年增大，1#~7#机以0.3mm/年增加，8#~21#机以0.76~1.12mm/年增加，且背面吊孔处1000mm×250mm是其强气蚀区，磨蚀严重；叶片外缘背面啃边在其转动中心线处最严重,离中心线愈远啃边相对较轻。

2.1.2轮体、连接体、泄水锥的磨蚀

转轮体的材质为ZG20MnSi，连接体、泄水锥的材质为碳素钢焊接而成，由于其相对流速不大,因此磨损是其破坏的主要形式。以5#机为例，运行26345小时，发现其表面布满了鱼鳞坑，这些鱼鳞坑与相对流速方向相同，多数深度小于0.6mm，少数深度在0.6~1.5mm之间，其4#叶片下转轮体上原补焊的两个焊疤，轴向焊疤高出表面2.9mm，周向焊疤高出表面1.5~2.1mm不等。随着运行小时的增加，鱼鳞坑增大加深，磨损加剧。

2.2固定部件的磨蚀

2.2.1转轮室的磨蚀

葛洲坝电厂水轮机的转轮室的磨蚀是比较典型的，两台170MW机组中环的材质分别为0Cr13和1Cr18Ni9Ti，基础环、下环的材质为碳素钢，运行21000小时，1#机中环、下环就出现了局部磨蚀，进行了局部补焊打磨处理；运行近120000小时，中环局部材料整块剥落0.4m2，其混凝土基础也被掏空，中环局部厚度仅有4mm，只得将脱落部位镶嵌不锈钢板，并对中环实施大面积灌浆处理。3#~6#水轮机中环材质为1Cr18Ni9Ti，7#机为0Cr13Ni5Mo，下环的材质均为碳素钢，由于中环与下环的连接不是光滑过渡，而是中环高出下环7~10mm，致使下环出现严重的磨蚀破坏，在中环与下环联接法兰的圆周表面上，高120~150mm范围内均出现蜂窝状气蚀，最深达55mm，迫使每次机组大修时用不锈钢焊条向下堆焊200mm左右的过渡层。8#~21#水轮机中环材质与3#~6#机相同，下环汲取了3#~7#机的经验教训，向下延伸了900mm的不锈钢段，其余为碳素钢，在新机组投产运行8000小时左右鉴定性大修中，中环中上部圆周内有少量鱼鳞坑，下环表面均布满较浅的鱼鳞坑。在运行了40000小时左右时，整个过流部件上均布满了0.5~1.5mm深的鱼鳞坑，且在下环的“喉管”处（球面与锥面的过渡部位）300mm左右的高度内存在一个明显的磨损带，形同冲击出的沙滩带，磨损十分严重。在运行了100000小时左右时，中环的磨损已十分严重，20#机中环经钻孔测量其厚度仅有15mm，比设计加工的25mm减少了10mm，即中环的年磨损量不小于0.71mm。

2.2.2活动导叶的磨蚀

活动导叶无明显的磨蚀痕迹；运行60000小时左右时，立面密封下部鸽尾槽磨蚀，高80mm，呈正八字形，下部密封条无法固定，导叶下端面出现蜂窝状气蚀破坏，深度达20~30mm，下端面出水角部分缺损；运行大于100000小时，除导叶下端面和出水角磨蚀面积增大外，下轴颈过渡球面局部磨蚀，由于导叶表面已进行抗磨蚀材料保护，因此，表面无明显的磨蚀痕迹。

2.2.3其它部位的磨蚀

底环、固定导叶与下部护板，支持盖中、下段外侧，在机组运行的初期，磨损不明显，仅局部有较浅的鱼鳞坑。随着运行时间的延长，底环上止漏密封内侧至圆弧表面磨蚀严重，出现沟槽，底环外圆与座环基础内圆接缝处间隙随运行时间的增加越来越大，以1#、2#机最为明显，已达20~45mm。固定导叶与基础护板，支持盖中、下段外侧，蜗壳进人门内侧已布满了鱼鳞坑，深浅不一，磨损已相当严重，均在运行大于60000小时后的机组大修中采用抗磨蚀材料进行了保护。

3过流部件防护情况

葛洲坝电厂运行初期，水轮机过流部件的磨蚀研究大多是试验室结论，需要通过实践来检验。因此，从第一台机组投运开始，对水轮机过流部件的磨蚀破坏问题就十分重视,在科研院所的支持下，寻找防护水轮机过流部件的金属与非金属材料，以减缓其磨蚀破坏的速度，延长机组的检修期，缩短检修时间。

(1)1983年3月，在3#机转轮体和中环上涂刷两块环氧砂浆进行抗磨试验，经30000小时运行，涂层被冲掉；同年7月，在2#机2#叶片上进行0Cr18Ni6Mo三相焊条和0Cr13Ni6Mo母材焊条进行补焊试验，1984年2月检查，0Cr13Ni6Mo母材焊条效果良好。

(2)1984年8月，在7#机叶片正面吊孔盖板上涂刷镍保护层,运行20000小时，停机检查，已无踪迹。

(3)1986年2月，在5#机转轮体、叶片、中环部位分别喷焊一小块镍基Ni1、Ni2、Ni3金属粉末保护层，在进水边涂刷蓖麻油型互穿网络高分子保护层，运行22000小时，经检查转轮体上残存部分Ni3喷焊层，2#叶片正面进口外缘喷焊的650×180Ni1已龟裂，用锤子敲击可使其脱落，中环上喷焊的Ni2已无痕迹；涂刷的蓖麻油型互穿网络高分子保护层被冲掉；1987年在3#机和2#机过流部件上大面积涂刷该保护层，厚度0.1~0.2mm，运行8000小时在底环和导叶上还存在薄膜痕迹，运行20000多小时后被冲掉。

(4)1987年2月，长委会科研所在9#机叶片上用抗磨涂层冷态环氧8021涂在叶片吊孔及出水边外缘正面,机组运行20000多小时,涂层全部冲掉，保护作用不明显。

(5)1988年4月，在1#机叶片正面、轮毂、连接体、泄水锥、活动导叶、底环、基础环、下环等过流部件涂了环氧金刚砂涂料保护层，分别运行4600小时、12300小时、15000小时检查，除叶片正面进水边头部、出水边外缘和基础环上部连接缝一周高100mm脱落外，其余均起到了保护过流部件的作用。

(6)1989年3月，国内七个科研院所，在20#机过流部件上进行多种抗磨蚀材料的对比试验。天津勘测设计院水科所的双层次尼龙、聚氨脂橡胶片、复合树脂砂浆；西安黄河机器厂的HH896-1环氧砂浆；黄委会水科所的S-80美国聚氨脂橡胶；兰州电力修造厂的Ni57、Ni50A金属粉沫喷焊；冶金部钢铁研究总院的金属陶瓷帖片；中科院金属研究院的不锈钢焊条、钛合金帖片等。运行17919小时后，1992年初停机检查，发现过流部件遭受到最为严重的破坏，对比试验的抗磨蚀材料几乎全部剥落。由于多种抗磨蚀材料的附着力不同，在运行中剥落的时间有差异，叶片正、背面从进水边至出水边，从叶片根部至外缘，大大小小的蚀坑形同“梯田”，局部蚀坑60mm×35mm；转轮体上同时出现了一些蚀坑，局部40mm×20mm，迫使对其过流部件进行全面地环氧金刚砂修复与防护，并在1999年将五个叶片全部更换。

（7）1992年3月，北京中山公司在20#机3#叶片背面和9#机4#叶片正面进行了美国超能强化DP.DL抗磨涂层试验，其它八个叶片全部涂敷黄委会水科院的环氧金刚砂涂层，运行约6000小时检查，20#机的美国涂层全部剥落,环氧金刚砂涂层保留90%以上；9#机美国涂层保留近90%，环氧金刚砂涂层完好无损。

（8）1996年11月，在16#机4个叶片的头部正背面进行两种弹性体材料（聚氨脂类）的抗磨蚀试验，运行约25000小时（一个大修期）停机检查，叶片背面米色弹性体材料剥落，正面虽已剥落，但未磨损，估计剥落时间不长；叶片背面茶色弹性体材料剥落50%，正面完好。

（9）1997年，在20#机和21#机中环上用环氧金刚砂涂层作基础，表面涂敷弹性体材料（聚氨脂类），运行约6000小时（1年）后几乎全部剥落，仅在中环上部残存少许。

（10）2001年12#机更换下来的叶片上进行高速火焰喷涂裙边和叶片背面外缘300mm的碳化钨材料,于2002年安装在15#机上；2001年底，在18#机进行了相同的试验，效果待定。

通过上述试验，从1989年开始,筛选出适宜葛洲坝电厂水轮机过流部件的抗磨蚀涂层，即黄委会水科院、全国水力机械抗磨损研究试验总站二个单位研制的、获国家发明奖的环氧金刚砂涂层。该涂层抗磨蚀效果显著，价格便宜，施工简单，可在转轮室内大面积涂敷，其涂层在固定部件和转轮体上的四年保留量不小于90%，对叶片背面的保护效果不理想，约80%左右，主要是叶片背面强汽蚀区的四年保留量为零。因此，转轮室中环和叶片背面外缘的保护是目前需要解决的问题。

4几点看法

随着三峡水库2003年6月10日蓄水至135m高程，上游河道加宽，水流速度减慢，含泥沙量已明显减少，葛洲坝电厂的水轮机运行条件得到改善，过流部件的磨损破坏速度得到缓解。但应清楚地看到：三峡水库是蓄清排浑，在夏季仍然要将滞留在库内的泥沙排至葛洲坝水库，水轮机磨蚀依然存在，其磨蚀特点将会发生发变化，抗磨蚀措施需相应调整。

（1）葛洲坝电厂的机组已运行二十多年，其过流部件固定部分的壁厚已减薄，更换难度大，需要科研部门研制适应低水头、大流量、附着力大、现场可操作性强的抗磨蚀材料来延长其使用寿命，尤其是要延长中环的使用寿命。

（2）叶片外缘端面、背面的“啃边”、出水边外缘圆角除修正翼型以外，应研制转轮不吊出机坑的有效、实用的处理措施。

（3）抗磨蚀涂层在真机上试验应谨慎，不要在同一个部件上进行两种或两种以上材料的试验；没有经过中间试验就在大型机组上作大面积的试验是不可取的，其代价也是昂贵的。

（4）环氧金刚砂涂层等防护材料的配方、施工工艺、质量标准应科学、规范，有一套完备的标准化体系，即有一套完整的质量保证体系，以保证该工艺措施健康的发展和不断创新。

环氧金刚砂涂层在葛洲坝电厂水轮机过流部件上的应用是成功的。15年来，全厂21台机组在大修中均采用环氧金刚砂涂层对过流部件进行保护，延长了水轮机的使用寿命，缩短了检修时间。但是，也清楚地认识到：环氧金刚砂涂层不是万能的，对叶片背面的保护有限，尤其叶片外缘背面强气蚀区和转轮室中环最需要防护的部位还不能凑效，需要进一步探索和研究，以完善其抗磨蚀性能，解决水电厂的这个老大难问题。

参考文献

[1]李品炎.葛洲坝二江电厂水轮发电机组运行与维护.葛洲坝电厂发电十周年论文集.

[2]李品炎.葛洲坝水电厂站水轮机磨蚀与维护.水机磨蚀论文集.1997.

磨蚀范文篇6

关键词：课程思政；语言磨蚀；专业学习

共同体作为一门公共基础课，大学英语需发挥其隐性思政教育功能，注重在培育人的综合素养过程中根植理想信念。在贯彻课程思政理念，培养21世纪具有国际视野的跨文化交际能力人才的当下，高职英语教师应同时具备较高水平的汉、英语语言能力。[1]现实情况中，较少的几项关于高职英语教师语言能力的研究结果表明该群体英汉双语都存在磨蚀现象。

一、高职英语教师语言磨蚀

自20世纪80年代语言磨蚀的研究兴起至今，国内外学者的语蚀定义大同小异、各有不同。目前为止钟守满等给出的定义最全面，语言磨蚀是语言习得的逆过程，双语或多语持有者因生理、心理、认知以及社会等因素影响而造成的其持有的一种或几种特定语言的使用频率减少或停止,以致该种或几种语言能力随着时间的推移而发生的非病理性、代内的、可反复的、个体减退的现象。[2]国内语蚀研究对象主要为普通英语学习者，针对外语教师的外语磨蚀研究不多，母语磨蚀的研究则几乎不见，因此本文借用外语教师为高级英语学习者的身份展开讨论。（一）外语磨蚀。孙峻等通过对江苏省17所（6所本科，11所高职高专）高校300多名英语教师的英语语言能力变化进行问卷调查和访谈，发现53.5%的教师认为自己在听说读写译等语言技能的某一或几个方面较其历史最高水平有所下滑。研究结果表明高校英语教师存在英语语言磨蚀现象，且呈现出个体间的差异性，差异受多方面因素的综合影响。[3]具体而言，除教师磨蚀前的英语水平因素外，在任教课程方面，教学中经常使用的技能不易磨蚀，或容易保持甚至提升；与社会实际应用密切相关的语言知识更耐磨蚀。教师某些语言知识、技能的耐蚀验证了语言磨蚀的归一性，即外语磨蚀的根本在于外语接触的减少或停止。[4]任教层次也会较大程度影响教师的语言水平保持能力，本科或英语专业类教师比高职或非英语专业类教师语言能力更耐磨蚀。由此可见，高校中高职公共英语教师英语磨蚀情况最为严重。（二）汉语磨蚀。语言磨蚀具有选择性特征，在语音、词汇、句法等语言知识方面,词汇对磨蚀最为敏感,因此也最易磨蚀。基于这一语蚀特征，通过“复述故事”诱导出受试的书面语料，刘雪丽等对中国高级英语学习者的汉语词汇丰富性进行四个维度的考察，了解他们的汉语词汇磨蚀情况。结果表明,实验组（英语专业研一学生）与控制组（非英语专业大一学生）在词汇多样性、词汇复杂性和词汇密度三个方面没有显著差异，而在词汇错误方面存在着显著差异。通过对两组受试语料多维度的分析并综合访谈结果，研究者指出，中国高级英语学习者的汉语词汇已经处于磨蚀的初级阶段,只是程度和表现还不太明显。Goral的研究表明，双语环境中一语磨蚀现象40岁时开始有所显现，50岁时才表现明显。[5]尽管相关文献资料很少，上述两份研究一定程度上表明，高职公共外语教师可能正经历着英语及汉语两种语言同时磨蚀而不自知的状况。语言教师的语言能力是开展教学的基本保证，高职英语教师的英语、汉语双语磨蚀显然不利于高职英语教学。

二、高职英语教师课程思政能力不足

课堂教学是教书育人最重要的途径，知识传授与价值引领是育人的基本实现形式，因此课堂教学不仅要注重知识传授，还要强调价值引领。基于这一认识的“课程思政”理念提出，高校各类课程在思想政治教育中要充分挖掘思政要素，发挥浸润和深化、拓展作用，与思政教育课程形成合力，发挥协同效应。高职英语作为公共基础课，在传授外语知识技能的同时，应不断渗透思想政治教育要素，注意知识传授中融合价值引领。教师是课堂教学的第一责任人,是推进“课程思政”的关键因素。而高校教师“课程思政”面临着理念缺乏、能力不足等问题。[6]与其它课程相比，外语课程在培养学生跨文化交际能力具有先天优势，承担着更直接的责任，而高校英语教师的中国文化知识不尽理想，其向外输出、宣传、弘扬中华优秀文化的英文表达能力尤其不足[7]。高校英语教师“课程思政”能力亟待提高，高职英语教师自不待言，且在语言能力减退的情况下更为需要。专业学习共同体（ProfessionalLearningCommunities，简称PLC）是高职英语课程思政教学改革的首选之路。

三、专业学习共同体是课程思政目标实现的路径

在“专业学习共同体”概念中，每个词都有其特定的内涵。“专业”指像律师、医生等一样,在某一特定领域拥有专门的技能，学校的教育教学在现代社会具有专业化属性，是一门专业。“学习”指从事教育教学专业的教育者进行持续的学习和实践，以获得不断发展。“共同体”指有共同利益联系在一起的团体。霍德认为,PLC由具有共同理念的教师和管理者组成，共同体成员相互协作,共同探究,不断改进教学实践，致力于促进学生学习。其他研究者认为，在为促进学生学习的共同远景指引下，共同体中每位教师协同学习并反思教学，致力于不断改善学生的学习。尽管学者们对PLC有不同表述，但都认为“学习”是PLC的核心，其学习方式是团体协作,其学习结果是教师持续的专业发展，其学习的最终目标是促进学生的学习与发展。[8]PLC由学习共同体(learningcommunity)概念演变而来，“学习共同体”具有“与人共在”的内在本质性。该理论创立之初的愿景是“同心同向共同成长”，即共同体成员通过思维意识的相互作用，不断重新认识和修正自己的观点从而走向进步。另外PLC因具有共同发展目标而组成，其成员具有“见贤思齐，主动生长”的主体意识，通过分享、交流与反思，共同体中成员在思考-巡视-建构新的观念世界过程中形成共同意识场域并一起成长。课程思政教学根本目的是“立德”以“树人”，“立德”要求大学生对我国主流意识形态有明确的认知并自觉践行，即一要“深知”，二要“笃行”。师为生范，课程思政“立德树人”的教学目的要求广大教师更应有高尚德行，做到“知行合一”。“我为人人、人人为我”的“先人后己”的思维方式与处事态度是“立德”的核心，学习共同体的“与人共在”与此相一致。日本学者佐藤学将教师的专业能力定义为对自身和同僚的教学实践进行相互反思、并与同僚相互学习的反思性实践家（reflectivepractitioner）所具备的专业能力。PLC中教师学习必须进行反思才得以真正实现。反思来自对他人的倾听，呈现出“先人后己”的思维样态、谦卑的品格。PLC经由反思性特征与“谦卑”的道德品格相通。[9]PLC“与人共在”的内在要求与反思性的学习特征，体现了“先人后己”的道德品质，为课程思政“立德”的根本目的在教师群体中的实现提供了内在理据与现实路径。经由PLC，教师内化课程思政理念，因深知而能笃行“立德树人”。

四、高职英语课程思政专业学习共同体建设

文秋芳基于PLC建设的辩证研究，构建了包含成员、目标、中介和机制四要素的教师PLC建设的理论框架三角形（如图），各要素的位置由其作用决定。[10]成员的主体性决定了它的中心位置。目标决定整个共同体建设的方向，位于三角形顶端，是PLC建设的起点;以中介为载体，通过机制的内驱作用，目标得以实现,因此也是PLC建设的终点。理论框架的四个要素相辅相成，一起构成了一个包含运作主体、运作手段、运作动力和运作目标的动态系统。在具有PLC的共性特征，如秉持专注于学习、分享与合作、聚焦于以行动为导向的结果等理念外，高职英语课程思政PLC建设过程中需要在如下方面加以特别关注。（一）差异性成员。在组建PLC时，基于自愿、目标一致原则，适当考虑成员的差异性，如有人语言功底扎实，有人擅长思政元素挖掘、素材收集，也有人精于教学活动设计。这样在PLC建设过程中可发挥所长，为他人提供学习素材，体现自我价值。成员间能力有差异才可能相互吸引，有必要相互学习。只有分享互学，才可能平等互助，共同成长。（二）支持与共享的领导方式。PLC建设中成员轮流主持活动，既为共同体活动的顺利开展提供时间、空间的支持；也在增加成员参与度时增强了其主体性与责任心。（三）明确的目标。课程思政PLC的主要目标，即成员的共同愿景，是课程思政教学能力的提升。为达成这一目标，成员共同制定阶段性明确、可行的目标，如撰写课程思政教学设计、教学反思，进行课程思政课堂教学观摩、互评等。通过一个个具体目标的实现，教师既增强了课程思政PLC建设的信心，也打破了教学的孤岛现象，提高了教师的反思、合作能力。（四）平等的情感互动支撑。互动式是PLC活动的基本形式，体现在情感和认知两方面。开展活动是显性的认知互动的表现，活动进行的深度、广度及成效取决于情感互动。成员间做到平等以待、相互尊重与鼓励，才可以专注于学习、合作的认知活动。（五）职业教育特色。高职英语较偏重职场性，由此教学中的思政素材可以紧密联系职场，宣传中国的建设发展，讲好中国当代故事。中国不仅有优秀的传统文化，也有先进的现代科技，更有危难时刻表现出的国家体制的优秀性。课堂上有机展示发展中的中国新形象，在增强学生中华优秀文化的输出意识与能力的同时，通过鲜活的事例培育高职学生的大国工匠精神，潜移默化中树立学生的国家自信理念，体现出高职英语课程思政的独特性。以分享与协作的学习为核心，PLC被广泛发现能有效提升成员教学、科研能力，促进教师专业发展，推动课程改革。社会文化理论强调语言学习始于社会中人与人之间的交流，再到个体内部的交流。PLC建设活动验证了这一理论，发现促进教师专业发展的首要因素是交流、合作型的活动方式，其核心是有效的人际互动。[11]高职英语教师以课程思政教学为契机，通过PLC展开活动，进行成员间的合作学习，将一方面促进他们英汉语言能力的保持或提升，同时有效补充其思政教学知识，提高其思政教学能力。

五、小结

邱伟光提出，课程思政重在建设，教师是关键，教材是基础，资源挖掘是先决条件，制度建设是根本保障。[12]在国家全力倡导课程思政教学，教育各层级积极响应的大好形势下，课程思政PLC使无论是教师这个关键因素，还是资源的挖掘，或是教材的完善与开发都得到更切实的保障。英语课程思政PLC建设中，不管是以具体的教学设计，还是以能够反映教学一般规律的概括性问题为中介，PLC成员间的合作讨论、学习与反思，都将促使英语教师更多接触中国文化、使用英语语言，一定程度减缓、降低教师的英语、汉语语言磨蚀，提升其英语语言能力和课程思政教学能力。

参考文献：

[1]李培娥.课程思政与外语教师母语磨蚀研究的必要性[J].武汉职业技术学院学报，2019,(5):25-27.

[2]钟守满,孙崇飞.跨学科的语言磨蚀研究———从语言磨蚀的定义谈起[J].外语教学,2012，(2):8-12.

[3]孙峻,王艳蓉.高校英语教师中存在的语言磨蚀现象及对策研究[J]．西华大学学报(哲学社会科学版),2015,(03):92-108.

[4]倪传斌.外语磨蚀的本质属性[J].外国语,2007,(1):42－51.

[5]刘雪丽,林立红.中国高级英语学习者汉语词汇磨蚀研究[J].外语教学与研究,2013，(5)：719-731.

[6]刘清生.新时代高校教师“课程思政”能力的理性审视[J]．江苏高教，2018,(12)：91-93.

[7]肖龙福,肖笛,李岚,等.我国高校英语教育中的“中国文化失语”现状研究[J].外语教学理论与实践,2010,(1):39-46.

[8]陈晓端,任宝贵.当代西方教师专业学习共同体的理论与实践[J].当代教师教育,2011,(1):10-25.

[9]文祥.“学习共同体”模式在高校“思政”课程教学中的应用[J].长沙理工大学学报,2018,(1):130-136.

[10]文秋芳.大学外语教师专业学习共同体建设的理论框架[J].外语教学理论与实践，2017,(3):1-9.

[11]郭燕,徐锦芬.我国大学英语教师专业发展共同体建设研究[J].外语界,2015，(5)：79-87.

磨蚀范文篇7

万家寨水电厂首台机组于1998年11月28日并网发电，最后一台机组于2000年12月8日并网发电。

一、水轮机转轮

万家寨水电厂＃1～＃4水轮机由天津阿尔斯通水电设备有限公司制造，＃5、＃6水轮机由上海希科水电设备有限公司制造。转轮性能如下：

1．能量指标

水轮机能量指标参数见表1。

2．气蚀性能

各运行工况的允许吸出高度见表2。

从表2中可看出，无论是＃1～＃4水轮机，还是＃5、＃6水轮机，均具有较大的气蚀安全裕度。

另外，无论是＃1～＃4水轮机，还是＃5、＃6水轮机，由于承担了调节电网潮流的任务，实际运行出力的范围为0～200MW，比标书规定“负荷在相应水头下最大保证出力的40％～100％范围内，水轮机均可稳定运行”的运行范围要广。虽然在30％额定出力左右时振动较大，但机组仍可运行，对调节电网潮流相当有利，是山西电网调节潮流的首选机组。

二、抗磨蚀措施

考虑到黄河泥沙水对转轮磨蚀的严重性，水轮机转轮材料均采用了不锈钢材料，＃1～＃4水轮机转轮材料是0Cr16Ni5Mo＃5、＃6水轮机转轮材料是GX5CrNi13－4V1。而且，在制造时采用了以下抗磨蚀措施。

1．采用了聚胺脂涂层，俗称软涂层

在＃2～＃3水轮机的转轮和＃1～＃4水轮机活动导叶表面采用法国奈尔皮克技术喷涂聚胺脂涂层；在＃6水轮机固定导叶和尾水管进口1m段采用了德国沃依特技术喷涂了聚胺脂涂层。但是，无论采用哪国技术，万家寨水轮机的软涂层在极短的运行时间内均严重脱落，是一次失败的尝试。

＃1机组运行1956h（1999年3月13日）后检查：活动导叶背面密封条以下的聚胺脂涂层脱落严重，正面未见脱落；运行5052h（1999年9月2日）后检查：活动导叶背面密封条以下的聚胺脂涂层脱落严重，正面未见脱落；运行14202h（2002年4月3日）后检查：活动导叶背面密封条以下的聚胺脂涂层脱落严重，正面未见脱落，但受撞击留下的坑凹较多。

＃3机组运行1242h（2000年3月25日）后检查：活动导叶背面密封条以下的聚胺脂涂层脱落严重，正面未见脱落；转轮进口边靠下冠背面聚胺脂涂层脱落严重。运行3807h（2000年11月5日）后检查：活动导叶背面密封条以下的聚胺脂涂层脱落严重，正面未见脱落；转轮叶片背面聚胺脂涂层脱落严重，正面聚胺脂涂层基本保留。

＃6机组运行74h（2000年7月29日）后检查：固定导叶正面和背面的聚胺脂涂层均脱落严重。运行1084h（2000年11月13日）后检查：固定导叶正面和背面的聚胺脂涂层均脱落严重，尾水管进口处的聚胺脂涂层的表层基本脱落，但聚胺脂涂层底层基本完好。

2．采用碳化钨涂层，俗称硬涂层

在＃5、＃6水轮机的转轮和活动导叶采用了德国沃依特技术喷涂了碳化钨涂层。＃6水轮机经过72h试运行后（2000年7月29日）检查，未见脱落，但锈斑较多。运行1084h（2000年11月13日）后检查：＃6水轮机转轮和活动导叶的碳化钨涂层上锈迹严重。＃5水轮机运行3106h（2001年11月14日）后检查：＃5水轮机转轮和活动导叶的碳化钨涂层上锈迹的面积和深度均扩大，较严重。锈迹是否使涂层开始受到破坏，不得而知。碳化钨涂层的实用性待今后运行情况来判定。

3．采用还氧金钢砂涂层

由于＃2～＃3水轮机转轮聚胺脂涂层严重脱落，＃4水轮机转轮采用了天津院科研所配制的国内较普遍的还氧金钢砂涂层，并在其中三个叶片上在还氧金钢砂涂层的表面又分别喷涂了一层不同的弹性体试验涂层。2000年10月2日，＃4水轮机在数小时运行（手动开停机试验）后检查，三个叶片上弹性体试验涂层全部脱落，而母体—还氧金钢砂涂层完好。2001年7月31日，＃4水轮机运行1949h后检查：还氧金钢砂涂层有局部脱落，大部分完好。

4．不采用抗磨蚀涂层

由于供货和工程进度的矛盾，＃1水轮机转轮表面未进行涂层，在工厂打磨至规定的表面粗糙度后出厂。＃1机组运行1956h（1999年3月13日）后检查：转轮线形完好如初，光亮如初；运行5052h（1999年9月2日）后检查：除表面有个别轻微气蚀点外，转轮线形完好如初，光亮如初；运行13666h（2001年12月5日）后检查：除表面有个别轻微气蚀点外，转轮线形完好如初，但叶片正面有大面积褐色斑迹，背面光亮如初；运行14204h（2002年4月3日）后检查：除表面有个别轻微气蚀点外，转轮线形完好如初，叶片正面和背面均光亮如初。分析原因，笔者认为：在万家寨的水质及水力条件下，良好的水力性能及精确的加工制造，转轮靠不锈钢本体抗磨蚀是很好的措施。

可以说，在万家寨的水质及水力条件下：采用国外技术的抗磨蚀软涂层（聚胺脂涂层）脱落严重，失败了；采用国外技术的抗磨蚀硬涂层（碳化钨涂层）锈迹斑斑，有扩大趋势，也失败了；采用国内技术的还氧金钢砂涂层效果较好，说明：在水轮机抗磨蚀方面，我国是领先的；目前来看，最好的抗磨蚀措施是：良好的水力性能和精心的加工制造，万家寨水轮机转轮靠不锈钢本体抗磨蚀是合适的。因至今为止，机组发电基本是清水发电，上述意见未得到泥沙和气蚀联合磨蚀运行工况的证明。

磨蚀范文篇8

关键词：顺坡管道管道磨损水跃

顺坡管道是指管中心上游标高比下游标高高的输水管道。对于排水管道而言，大多数是重力输送，重力输送管道都是顺坡管道。笔者在生产实践中遇到顺坡管道中几种异常现象，经过分析，找出原因，提出一些看法，供设计研究参考。

1输送灰渣管道的磨蚀现象

山西铝厂自备电站的锅炉采用湿式除灰，灰和渣用水冲下来以后，水温升高至26～28℃，灰渣水固体的质量分数为4％－5％左右，用泵加压后，用φ325×8的螺旋钢管输送到7.5km以外的灰渣堆场。

灰渣的物理性能见表1。

表1灰渣的物理性能粒径/mm粒径分布/%容重/（g?cm-3）密度/（g?cm-3）孔隙率/%浸水收缩率/%沉降速度/（cm?min-1）0.2～0.1220.75～1.032.162～6515～200.02～0.030.1～0.0526＜0.0545

该灰渣管道采用法兰连接（8m／根），架空敷设。运行2－3a后，发现全管道结垢，由电厂出口至堆场由厚变薄。靠近电厂1km处，垢厚50－70mm；靠近堆场7km处，垢厚7－10mm，成层分布，灰白颜色，影响正常输送。

在用高压水对结垢管道冲洗中发现，有一段坡度很大的管道门.8km处），不但没有结垢，反而磨损程度比较严重，最薄处管道厚度剩下2.5mm。为安全起见，只好将管道上下颠倒一下（俗称翻面），即将管道上管壁变成下管壁。为什么同一管道有截然不同的两种现象？这是因为水在向下流动的过程中，水流的方向发生变化。水平管道中，流速没有向下的分速度，流速的方向平行于管道中心线。而在顺坡管道中流速发生了方向上的变化，见图1。笔者认为，正是流速方向发生的变化引起向下的分力，这个分力作用于灰渣颗粒，使灰渣颗粒具有了向下的动量（11），加上重力作用，使颗粒不断地冲击管壁（灰渣颗粒在显微镜下呈多棱角形结构），作用于管壁后再转化为冲量（Ft），对管材造成磨蚀，使管壁不断地变薄。

分析可知：坡度越大，即α值越大，分速越大，颗粒的动量越大，冲击强度越大，管材磨蚀越快，管径确定以后，分速度的大小取决于α值，当分速度=（10％－15％）速度值时，对管材产生明显磨蚀，而α＜100的灰渣管道，磨蚀不太明显，例如同一条管道，在另一顺坡段2.5km处（见图2），则不是磨蚀而是一层薄薄的垢（2－3mm）。据此得出启示：在输送颗粒性的浓水（w固体）＞5％）管道设计时，遇到顺坡坡度＞100的管段，要考虑水中颗粒对管道的磨蚀。可以采取加大管径或降低流速，或者设计一段平坡加一垂直段，减小α值来减小输送介质对管道的磨蚀。

2生活供水管的“黑水”现象

山西铝厂开采地下水作为水源，两根DN500连续铸铁管作为生活用水的输水管道。多年来，因水源地受到轻度污染，加上消毒不严格，在管中滋生了微生物，由于水中微量有机物。粘土、溶氧、以及管中铁元素的存在，产生了大量的嗜铁细菌。嗜铁细菌迅速腐蚀铸铁管，因此在铸铁管内壁形成了一层4－8mm厚的黑色粘泥。这种粘泥遇到管中流速发生变化或者流速大到一定程度后，则被冲下来进人居民家中。所以每遇到停送水一次，居民家中就能见到一次黑水，水中含有大量黑渣，严重时水呈茶水铁锈颜色。

一新投入使用的居民楼，黑渣水存在时间长达8－9个月。黑渣多时高达100mg／L。而隔一条马路，同一条输水管供水的居民楼，水质就比较好，黑渣很少。经调查分析这个居民楼比其它居民楼位置低，供水管顺坡而下，管中产生一个向下的分速度，水的动量对黑色粘泥产生一个冲量，引起黑渣泛起，进入居民家中，供水管道几何尺寸见图3。

改造方法：见图4，采取扩大管径并增加垂直段后，居民家中用水水质明显改观。

3排水管道中的水跃现象

水跃是棱柱形管道（渠道）输水过程中水流由急流转化为缓流时出现水位升高的一种水力学现象。有一条循环排水管道[1]：循环水量10000－11000m3／h，圆形混凝上管道，非满流，上游管段：φl000，i=2.0%，下游管段φl200，i=0.6%。查《给水排水设计手册》知上游：v=7.75m／s，h／D=0.80；下游：v＝2.60m／s，h／D=0.95。

根据判断急流和缓流的系数——佛罗德数（Fr）计算公式[2]：

Fr=v?（gh）1/2

式中：g—重力加速度，m／s2；

v—流速，m／s；

h—平均水深，m。

可以计算出：上游Fr＝1.63＞1，下游Fr＝0.78＜l。

判断准则：Fr＞1为急流，Fr＜1为缓流。

由此判断此上下游管段之间发生水跃无疑。现场测定的结果与计算基本一致：由于水跃的存在使下游合口淹没在水中，且淹没深度达300－350mm，水位升高，被迫使井口加高出地面1.5m，即使这样，好多杂物仍在此井积存，水流溅出来的浪花迸出井外。另外水力学[2]计算可知：在此井内产生的水跃长度（水平方向）应为下游水深的3倍，即3×0.95×l.2=3.42m，这个长度显然在此井内满足不了，所以必然引起上游的水位涌高，依次上溯，造成水流不畅。

实践中遇到这样的问题时，因为管道和检查井已经做成，不易改变，于是在检查井上游，将管道开口分流出1／3的流量，并同管并行敷设一条明渠引至下游的一个跌落井内，才使问题得到解决。建议在排水管设计时，对急流变缓流的管段，坡度较大且拐90°角的管段一定要计算水流的佛罗德数，若确认会发生水跃现象，可采取扩大井室消能，做好流槽，降低下游管底标高等做法来解决这一问题。

参考文献：

磨蚀范文篇9

关键词：泄洪冲沙洞；磨蚀；修复方案；奴尔水库

1工程概况

奴尔水利枢纽是奴尔河上的控制性工程，是一座承担灌溉、发电综合利用任务的枢纽工程。水库总库容为0．69亿m3，正常蓄水位为2497m，死水位2465m，电站总装机容量为6．2MW，多年平均年发电量为0．217亿kW·h。工程由拦河坝、导流兼泄洪冲沙洞、溢洪洞、发电引水系统及电站厂房等组成。大坝为碾压式沥青混凝土心墙坝，最大坝高80m。工程地震设防烈度为Ⅷ度。奴尔河流域属暖温带大陆性干旱气候，四季分明，夏季炎热，冬季寒而不冷，春季升温快而不稳定，秋季降温快，降水稀少，日照丰富，气温年、日变化大，无霜期长，纬度地带性气候变化明显。奴尔河山区历年极端最高气温36．4℃，极端最低气温－22．5℃，多年平均气温4．7℃，多年平均年降水量195．0mm，多年平均年蒸发量1267．4mm。奴尔河及其临近流域均无推移质观测资料，由于工程区地处南疆山区，结合该区域周边已建水利工程的设计成果和实际运行情况，推移质输沙量占年悬移质输沙量的比例按20％考虑。经计算奴尔水文站推移质输沙量为12．75×104t。奴尔河流域奴尔水文站的天然输沙量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和。其多年平均年输沙总量为76．5×104t，多年平均含沙量3．73kg／m3。

2水库导流兼泄洪冲沙洞冲蚀、磨蚀现状

（1）导流兼泄洪冲沙洞有压洞洞身。通过对导流兼泄洪冲沙洞有压段洞身整体进行查看，洞内混凝土衬砌段底拱40°～60°范围有磨损现象；形成0．1～0．2m的小沟，宽度约1m。洞身局部有露筋，露筋主要为分布钢筋，露筋部位磨损严重，且有部分钢筋断裂现象，局部个别地方发现受力筋磨断现象。隧洞顶拱整体情况良好，磨损轻微或未磨损。（2）导流兼泄洪冲沙洞工作闸井。导流兼泄洪冲砂洞闸井底板发现磨蚀现象。局部较严重，有0．2m的坑槽。钢板底部工字钢出露。（3）导流兼泄洪冲沙洞出口。出口消力池陡坡段底板局部有露筋，露筋主要为分布钢筋，露筋部位磨损严重。在陡坡段底板出露的排水管的位置混凝土磨损严重［1－2］。

3工程修复方案设计

3．1底拱漏水部位处理

采用水溶性聚氨酯灌浆材料对裂缝、伸缩缝进行化灌处理。该材料是由异氰酸酯与伯羟基聚醚等经一定工艺合成而得的单组分灌浆材料［3－4］。性能指标见表1。封孔材料—GMT高性能改性聚合物修补砂浆其介绍、性能特点、主要技术参数见表2。

3．2导流兼泄洪冲沙洞冲蚀、磨蚀处理

导流兼泄洪冲沙有压洞身底拱混凝土衬砌段40°～60°范围有0．1～0．2cm、宽约1m的小沟，局部有露筋、断筋现象；工作闸井磨蚀严重，有20cm坑槽，钢板底部工字钢露出；出口消力池有露筋、钢筋磨损严重，需针对三段不同的冲蚀、磨蚀破坏的不同程度，有不同处理方案。3．2．1磨损厚度δ≤3cm区域（1）修补材料。磨损厚度δ≤3cm，采用专用环氧树脂基液处理剂和改性环氧抗冲磨修复材料修补，本项目拟使用的GMT新型快速修复抗冲磨砂浆专用界面处理剂双组分改性环氧界面剂和GMT新型快速修复抗冲磨砂浆的性能见表3和表4。（2）修补施工工艺。磨损厚度δ≤3cm区域GMT新型快速修复抗冲磨砂浆修补的工艺流程为：确定修补区域→待修补区混凝土基面清理及打磨→清洗并干燥→涂刷双组分改性环氧界面剂→待表干→铺筑GMT新型快速修复抗冲磨砂浆→养护。3．2．2磨损厚度3cm＜δ≤10cm区域（1）修补材料。底板磨损厚度3cm＜δ≤10cm，根据设计要求，该修补厚度区域可采用强度不低于M40砂浆作为基地，考虑到洞内实际情况该修补区的基面为潮湿基面，按照潮湿基面进行修补处理，宜选用高性能改性聚合物砂浆和GMT新型快速修复抗冲磨砂浆两种修复材料复合使用，其中高性能改性聚合物砂浆修补厚度为1～8cm，作为基层修补材料，其余2cm用GMT新型快速修复抗冲磨砂浆为抗冲磨抹面材料进行修复，不足2cm的，应凿深至2cm，当修补面积大于0．5m2时，布置Φ20同型插筋。（2）修补施工工艺。混凝土表面磨损厚度3cm＜δ≤10cm区域，高性能改性聚合物砂浆作为基层修补材料修补1～8cm，GMT新型快速修复抗冲磨砂浆为抗冲磨抹面材料进行表面2cm修复，工艺流程为：确定修补区域→待修补区混凝土基面清理及凿毛→清洗→涂刷高性能改性聚合物净浆→铺筑高性能改性聚合物净浆→养护，干燥→涂刷双组分改性环氧界面剂→待表干→铺筑GMT新型快速修复抗冲磨砂浆→养护→混凝土接缝面涂刷双组分改性环氧界面剂。3．2．3磨损厚度10cm＜δ≤15cm区域选用与原设计同标号混凝土回填至表层2cm，剩余深度2cm用GMT新型快速修复抗冲磨砂浆为抗冲磨抹面材料进行修复，不足2cm的，应凿深至2cm，当修补面积大于0．5m2时，布置Φ20同型插筋。（1）修补材料。底层修复材料（8～13cm）：洞身段，C40W10二级配混凝土；闸井段，C40F200W6二级配混凝土；消力池段，C40F200W6二级配混凝土。表面抗冲磨材料（2cm）：双组分改性环氧界面剂；GMT新型快速修复抗冲磨砂浆，性能见表3与表4。（2）修补施工工艺。混凝土表面磨损厚度10cm＜δ≤15cm区域，根据设计要求，回填指定的二级配混凝土进行底面修补，表面2cm采用抗冲磨材料GMT新型快速修复抗冲磨砂浆抹面，修补工艺流程为：确定修补区域→破损区混凝土基面清理及凿毛→清洗处理→钢筋处理，回填指定混凝土→洒水养护，干燥处理→涂刷双组分改性环氧界面剂→待表干→铺筑GMT新型快速修复抗冲磨砂浆→养护→混凝土接缝面涂刷双组分改性环氧界面剂。3．2．4磨损厚度δ＞15cm区域露出钢筋处理，根据情况，进行钢筋除锈、置换，铺设钢筋网，后选用与原设计同标号混凝土回填至表层2cm，剩余深度2cm用GMT新型快速修复抗冲磨砂浆为抗冲磨抹面材料进行修复，不足2cm的，应凿深至2cm，当修补面积大于0．5m2时，补焊钢筋，加钢筋网。（1）修补材料。底层修复材料（大于13cm）：洞身段，C40W10二级配混凝土；闸井段，C40F200W6二级配混凝土；消力池段，C40F200W6二级配混凝土。表面抗冲磨材料（2cm）：双组分改性环氧界面剂与GMT新型快速修复抗冲磨砂浆。（2）修补施工工艺。混凝土表面磨损厚度10cm＜δ≤15cm区域，根据设计要求，回填指定的二级配混凝土进行底面修补，表面2cm采用抗冲磨材料GMT新型快速修复抗冲磨砂浆抹面，修补工艺流程为：确定修补区域→破损区混凝土基面清理及凿毛→清洗处理→钢筋处理，铺设钢筋网，回填指定混凝土→洒水养护，干燥处理→涂刷双组分改性环氧界面剂→待表干→铺筑GMT新型快速修复抗冲磨砂浆→养护→混凝土接缝面涂刷双组分改性环氧界面剂。

4结语

对于多泥沙河流来说，水利枢纽工程的泄洪冲沙洞与消力池部位发生磨蚀现象较为普遍。针对此种情况，根据奴尔水库工程磨蚀深度，采用专用环氧树脂基液处理剂、GMT新型快速修复抗冲磨砂浆、改性环氧抗冲磨修复材料等不同方案进行修补。工程实践表明，设计方案满足规范及运行要求，可为类似工程设计提供参考借鉴。

参考文献：

［1］赵新伟．楼庄子水库工程导流兼泄洪冲沙洞洞身结构设计与计算［J］．陕西水利，2019（6）：150－152．

［2］吴战营．TP水库泄洪冲沙洞进口边坡稳定计算研究［J］．广西水利水电，2019（1）：27－30．

［3］苗埃厚．七家营水库泄洪冲沙洞衬砌分析计算［J］．内蒙古水利，2016（12）：21－22．

磨蚀范文篇10

关键词：煤化工；黑水角阀；失效分析；含固多相流；磨蚀

我国的能源结构决定了在未来相当长的一段时间内，能源仍是以煤炭为主。而煤炭资源的清洁高效利用则是需要更加深化推进的发展方向。煤气化技术作为现代新型煤化工工艺的核心技术［1］，是煤炭清洁利用技术的首选。煤气化工艺主要有水煤浆气化工艺和干煤粉气化工艺两大类。水煤浆气化工艺和干煤粉气化工艺除了气化原料部分不同，后续工艺基本类似，均设置有黑水处理系统［2-3］。黑水处理系统主要是处理气化炉以及合成气初步净化过程中产生的含固黑水，回收黑水中的部分热能，同时分离出固态颗粒和溶解于水中的气体，实现灰水的部分循环利用。煤化工工艺中涉及到大量的含固多相流介质的流动控制，而黑水角阀主要是将来自于气化炉及洗涤塔的含固黑水，减压调节后送入闪蒸罐内，以便于回收热量和灰水再循环利用。黑水角阀的使用工况非常苛刻，需面向高温、高压差、腐蚀、含固多相流等介质环境，是煤气化装置中不可或缺的关键设备。针对黑水角阀的故障失效问题，分析其在苛刻工况条件下的失效行为与机理、研究并改进材料与结构，提高其有效使用寿命，是业内技术人员关注并研究的重点。

1失效形式及机理

为保证含固多相流介质流动顺畅无阻塞，黑水角阀普遍采用了角式自洁阀腔设计，其典型结构如图1所示。1.1主要失效形式。煤化工装置中，无论是干煤粉气化工艺还是水煤浆气化工艺，黑水角阀的失效形式普遍表现为：（1）阀芯冲损严重；（2）阀座冲损严重；（3）下游法兰冲损严重；（4）阀杆冲蚀严重；（5）阀芯掉落；（6）阀杆卡涩；（7）气动执行器串气等。其中阀芯、阀座冲蚀严重是最为主要的失效问题，其次是阀后下游法兰冲损问题，其余失效问题发生的概率较小，且已通过技术改造予以彻底解决。1.2失效机理分析。通过对煤气化装置黑水闪蒸系统的应用工况分析，黑水角阀失效风险因素主要体现在腐蚀破坏、高速冲蚀、汽蚀破坏等方面。其中针对腐蚀破坏，由于工艺设计之初就已考虑到介质的腐蚀性，在阀门设计选材时，就已要求阀门的材质选择应考虑对抗介质的腐蚀特性，如选用耐蚀不锈钢或工程陶瓷等材料或涂层来避免该类失效。而关于黑水角阀是否存在汽蚀破坏，尚存争议。曹辉等［4］、杨国来等［5］通过CFD仿真研究，判断黑水角阀内部发生了汽蚀破坏，并初步推测了大体发生的位置；而颜震等［6］、陈志飞等［7］根据数值模拟分析，认为黑水角阀内部仅发生闪蒸现象，并不会发生汽蚀破坏的情况。大多数研究表明［6-9］，黑水角阀的主要失效机理是介质节流及闪蒸过程中固体颗粒的高速冲蚀磨损引起的阀芯、阀座等关键部件损坏失效，并给出了相应的损坏最为严重的位置，且模拟结果与实际的失效部位能够相互印证。

2黑水角阀改进研究

针对黑水角阀的高速冲蚀磨损问题，可以通过以下3个方面来进行技术改进研究。2.1角阀内件耐磨材料改进研究。根据前述的失效机理分析，选用更加耐磨耐冲蚀材料无疑是对抗高速冲蚀失效最为直接的手段。黑水角阀由于介质还有固体颗粒且具有腐蚀性，所以阀体一般选用超级双相不锈钢材质，其内流道可选做硬化处理。内件材质则大体可分为两类，即基材加硬化层处理和实体硬质材料。前者一般是普通不锈钢做基材，应用各种涂层工艺在表面增加硬化层来提升耐磨性。如杨国来等［5］提出可以在黑水角阀的阀芯、阀座的节流口处堆焊或喷焊司太立合金，以此来提高节流口处的耐磨性能；王新昶等［10］在阀芯、阀座的受冲蚀表面，采用热丝CVD法，沉积获得高质量的CVD金刚石涂层，来对抗高速冲蚀失效；王志坚等［11］则针对阀芯采用TiN涂层工艺，而阀座和孔板使用PDC复合片作为耐磨材料，来获得较好的耐磨耐冲蚀性能；别恺念等［12］、干瑞彬等［13］在阀芯表面喷涂Ni-WC，以增强其表面抗磨损及腐蚀性能。经涂层工艺处理的材质可以在黑水角阀的使用前期达到较好的耐磨效果，可一旦耐磨层被磨蚀掉之后，由于基材耐磨性差，内件在极短的时间内就会被磨蚀掉，进而致使黑水角阀的性能劣化加速最终失效。后者则主要是采用硬质合金或陶瓷材料直接制作阀芯阀座等。目前普遍使用的内件材质都是实体碳化钨。实体碳化钨材质属于硬质合金材质，特别是整体烧结的碳化钨，其材料的致密度高，硬度可以高达HRA90，耐磨性能优越。但是碳化钨材质存在硬度高难加工，价格昂贵等问题。2.2内流道结构改进研究。在选择高性能耐磨耐冲蚀材料之外，还可以通过对黑水角阀的内流道结构改进，改善介质流动状态，改变固体颗粒的冲击角度，降低介质流速等，进而延缓阀芯、阀座等关键部件的冲蚀磨损。2.2.1阀体流道结构改进。从结构角度上来讲，黑水角阀的流道结构越呈流线型，则其越能避免流动磨蚀的影响。针对黑水角阀阀体流道结构改进的公开研究偏少，仅王永洲等［14］通过对研究不同阀体曲率半径对阀内总压分布、流体流向等参数的影响，选择得到合适的曲率半径R=150mm，可以有效地避免由于边界层分离产生的涡流，降低压差阻力，增加了阀门的使用寿命。而曹辉等［4］也提出相类似的设计建议，要求按角式流线型设计阀体内部流道，过渡处尽可能采用大圆弧设计，以避免介质冲击或扰动。国外某厂采用长弯颈阀体结构（见图2），以获得较好的阀内流动状态，避免介质中的固体颗粒对阀内件直接冲击，延长其使用寿命。（a）结构1（b）结构2图2黑水角阀的2种阀体结构示意2.2.2内件结构改进。针对阀芯、阀座等内件结构，国内现有改进研究主要体现在3个方向：（1）增加节流级数减缓流速；（2）增加可磨蚀材料量；（3）改变过流面积形状。增加阀内件的节流级数是应对高压差介质调节的常用手段，可通过分级减压来达到减缓流速的目的。如何庆伟［8］通过对2种两级减压结构的模拟分析，得出可采用如图3（a）所示的两级减压结构，可大幅降低了介质的流动速度，增强抵抗介质流动冲刷、冲蚀能力，延长阀门的使用寿命。干瑞彬［13］也是采用两级减压方案，对2种阀芯、阀座的两级节流进行了结构设计及数值模拟，通过分析对比提出应采用如图3（b）所示的结构。王新昶等［15］在阀门中增加了压套结构设计，且在角阀的下游出口处增加设置一孔板，通过分级降压的作用，改善角阀内的压力分布状态和流场状态，缓解流体对于阀芯阀座等关键部件的冲蚀磨损，延长阀门的使用寿命。鉴于冲刷磨蚀情况不可避免，别恺念等［12］、郑智剑等［16］采用了控制磨蚀区域并增加可磨蚀材料量的技术方案，其结构如图3（c）所示，其阀芯头部结构为纺锤体形状，阀座下游流道变为扩散管结构，将冲蚀严重区域控制在阀芯的下半部分，并采用增加阀芯可冲蚀材料量。且经现场应用证明，改造后阀芯的使用寿命延长近1倍，缓冲罐底部壁面的冲蚀磨损速率也显著降低。除上述两类改进方案外，王新昶等［15］还通过研究提出采用一种斜劈式阀芯设计，其结构如图3（d）所示，并认为该设计可提高阀芯的稳定性，避免流致振动的影响。但需要指出的是，其斜劈式设计是与增加压套、下游孔板等结构结合一起进行分析研究的，所以还需单独界定一下斜劈式阀芯结构的效用。前述研究主要是针对阀芯阀座等内件结构进行的，而为了应对下游法兰冲损严重问题，普遍采用将阀座下游设置为整体喇叭口的扩散管段［2，6，16-17］，且提出宜选取5°的扩散管角度，可以较大程度地避免下游高速冲蚀破坏。2.3工艺流程的改进。实际上材料、设备等都是依据工艺工况来进行选型设计制造，并最终服务于工艺，所以不妨考虑从工艺角度出发，来控制和改善黑水角阀的使用工况。2.3.1控制工艺操作及管理。针对工艺操作条件及维护管理方面［2］，主要应从以下几点内容入手：（1）在气化原料环节，应选择低灰分原料煤。当煤的灰分含量高，会相应造成黑水中灰渣颗粒含量增加，加剧了对黑水角阀内件的冲刷磨蚀。（2）维持气化系统稳定运行，杜绝工艺调整大幅波动，减少气化炉开停车次数。气化炉开停车容易对黑水管线形成强烈振荡和冲击，并且会引起阀门频繁调节，加剧黑水角阀的劣化失效。（3）在开停车时，应尽可能使黑水角阀维持在较大开度，防止因开度过小造成阀前堵塞及因节流流速过大而磨损加速。2.3.2工艺管线的改造。改善黑水角阀使用工况的另一方案，就是对原工艺管线设置进行改造。郑智剑等［16］提出对阀门上游的连接管路进行改造，在两只高压黑水角阀中间增加三通阀，使黑水介质只通过其中一路高压黑水角阀，并可实现两路阀门的在线切换。改造后，通过高压黑水角阀的介质流量增加近1倍，阀门开度范围增加至20%~30%，可较大程度地避免黑水角阀一直在小开度条件下工作。李伟正［18］提出采用2个减压阀串联安装进行分级减压，使得2个减压阀减压过程中均可避免或减轻空化现象。通过严格控制工艺操作条件，来减缓黑水角阀的失效，这无疑是非常困难的。工艺操作有诸多不可控因素，但是可以通过规范管理、规范操作、规范运行等多角度来提升工厂管理水平，尽可能避免因工艺操作等因素造成对阀门设备的损坏。而通过改造阀门管线来降低黑水角阀应用工况的苛刻程度，这是从工艺根本上来解决存在的问题，但应考虑改造投资成本，研究改造对工艺的影响，进行综合优势评价。

3结语