沧州聚通管业 有限公司

管道在输送油品时，油品中通常夹杂着液滴或岩屑颗粒，造成管壁的冲蚀破坏，尤其是流体在弯头转向时，会对弯头造成严重的冲刷腐蚀，甚至出现设备失效等情况。如何提高输油管路系统抗冲刷磨损的能力，避免管道壁面材料磨损减薄、失效穿孔等问题，己成为国内外科研工作者的研究热点之一。 在特定工况下通过冲刷实验的方法研究了管壁材料磨损和腐蚀的相互作用。对稀相气固两相流中带堵头的T型管及弯管的相对冲蚀磨损程度进行了预测，得出颗粒的运动和冲蚀磨损的形成与颗粒受到的阻力及颗粒的惯性力有关的结论。分析了流速、温度、压力对弯管的冲蚀影响，得出如下结论：压力小于6MPa时可以忽略压力对弯管冲蚀的影响；在流速及压力相同的条件下，温度为60℃时弯管的磨蚀率较大。 分析了进口流速、颗粒质量流量、放置方式对弯管的冲蚀影响，但并没有对颗粒直径进行讨论。彭文山等叫采用控制变量法研究了颗粒流速、流量、颗粒直径对弯管冲蚀磨损的影响，不足之处是只研究了单一变量对冲蚀的影响，不具有广泛性。还有学者研究了冲蚀量与流速、颗粒直径、攻角等影响因素的关系，但是研究结果仅指出单一变量因素下的冲蚀变化，对其他因素的协调作用研究甚少。本文针对输油管道90°弯管进行液/固两相流冲蚀仿真模拟研究，研究流速、颗粒质量流量、颗粒直径的协调作用对弯管冲蚀产生的影响。 在上游水平直管段部分，流场较为稳定，沿流动方向流体压力以恒定速度递减；受茹性力的影响，速度分布保持近壁面处速度小、管道中心轴线处速度大的抛物线型分布；流体在流经弯头处时，流动方向随着管道发生急剧变化，产生强烈的二次流，导致速度场和压力场稳定变化的规律遭到破坏，较大速度位于弯管内拱壁面处，较小速度位于弯管外拱壁面处，较大压力位于弯管外拱壁面处，而较小压力位于弯管内拱壁面处。这是因为：离心力的作用使大部分流体通过冲击弯头外拱壁面发生反射从而改变原来的流动方向，因此外拱壁面受到的压力大于内拱壁面，且内拱壁面出现负压，在弯头处自内拱壁面到外拱壁面保持压力梯度递增趋势。流体流出弯头后，流场逐渐平稳，重新恢复进入弯头前直管段的流场状态。czjtgy