天然气集输场站管线弯头冲蚀磨损数值模拟研究

发布时间：2023-05-07 02:43

　　集输管线中,颗粒冲蚀磨损常对管道内壁造成破坏。即使颗粒尺寸较小,累积的颗粒冲蚀磨损依然会对管壁造成严重的壁面减薄,甚至引发管线泄漏。为了研究天然气集输场站内管线的弯头冲蚀磨损,针对某集气场站站内管线弯头冲刷腐蚀减薄案例,通过机理分析和流体动力学(CFD)仿真分析方法,研究了站内管线直角弯头、圆弧形弯头及不同锥角直角弯头内壁冲蚀磨损规律。结果表明:集气场站管线内常存在冲蚀敏感区,使得管道、设施内壁易受颗粒冲蚀磨损影响;利用流体动力学仿真分析方法,可以有效预测弯头内冲蚀磨损位置分布并优化弯头结构设计;直角弯头的耐冲蚀磨损性能优于常规圆弧形弯头。可见研究石油天然气集输管线内冲刷腐蚀规律,对寿命预测、管道检测及运行安全防护都有重要的指导意义。

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【文章目录】：
1 概述
2 冲刷腐蚀机理分析
    2.1 化学腐蚀
        2.1.1 CO2水溶液腐蚀机理
            (1)阳极反应:
            (2)阴极反应:
            (3)腐蚀总反应:
        2.1.2 H2S水溶液腐蚀机理
            (1)阳极反应:
            (2)阴极反应:
            (3)钢与硫化氢水溶液的腐蚀总反应为
        2.1.3 弯头腐蚀机理分析
    2.2 冲蚀磨损
        2.2.1 冲蚀磨损机理分析
            (1)塑性材料。
            (2)脆性材料。
        2.2.2 弯头内壁冲蚀磨损敏感度分析
3 弯头内流场分析
    3.1 理论模型
        3.1.1 湍流模型
        3.1.2 Lagrange离散相模型
        3.1.3 冲蚀磨损模型
    3.2 模型建立
4 计算结果分析
    4.1 直角弯头冲蚀磨损仿真分析
    4.2 圆弧弯头冲蚀磨损仿真分析
    4.3 直角弯头迎流面锥度对冲蚀磨损的影响分析
5 结论



本文编号：3810088