段塞流中砂粒冲蚀弯管研究

摘要：

气液混输是油气集输过程中常用的方式,但目前关于气液两相流携砂冲蚀的研究很少.为研究段塞流中砂粒对弯管的冲蚀磨损规律,采用CFD方法建立了弯管冲蚀模型,并对模型进行了网格无关性验证,分析了不同气、液表观流速和曲率半径对弯管冲蚀速率、冲蚀位置及寿命的影响.分析结果表明:段塞流下弯管的冲蚀磨损破坏主要在外拱壁面,导致外拱壁面壁厚减薄,容易造成弯管失效,产生泄漏等事故;随着气体表观速度和液体表观速度增大,弯管的最大冲蚀速率增大,寿命缩短,因此要尽量减小气体和液体流量,以降低弯管冲蚀速率;随着弯管曲率半径增大,最大冲蚀速率减小,寿命延长,弯管曲率半径从1.5D增大到6.0D时,最大冲蚀速率减小50％;在弯管曲率半径为1.5D时,冲蚀最严重位置在弯管段出口处的外拱壁面.所得结果可为油气集输管道的结构改进及寿命评估提供参考.

关键词：弯管、冲蚀、段塞流、固体砂粒、表观速度、曲率半径

所属期刊栏目：50

分类号：TE935(石油机械设备与自动化)

资助基金：黑龙江省自然科学基金联合引导项目SW-SAGD;LH2019E017

在线出版日期：2022-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：146-152