目前天然氣管道工業(yè)發(fā)展迅速，但由于凈化設(shè)備性能的限制，天然氣在管道輸送過程中，夾帶的微小固體顆粒會對管道產(chǎn)生沖蝕磨損，進而引發(fā)管道失效，造成安全隱患與經(jīng)濟損失，故引起人們極大關(guān)注。沖蝕磨損是指固體表面與具有一定速度的含有固相微粒的氣體相互作用下所產(chǎn)生的一種磨損現(xiàn)象。相比電化學(xué)腐蝕作用對金屬管道內(nèi)壁的破壞，沖蝕磨損對管道的破壞不但在機理上更加復(fù)雜，而且將加重腐蝕程度。根據(jù)氣田現(xiàn)場經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，彎頭部位沖蝕磨損率比直管部位高50倍，它們對彎頭管壁處的影響往往大于直管道。 沖刷腐蝕一般是指流體或固體顆粒以一定的速度和角度對物體表面進行沖擊，發(fā)生材料損耗的一種現(xiàn)象。管道沖蝕是一個十分復(fù)雜的過程，它與管道流量、管道幾何構(gòu)造、管壁材料、流體性質(zhì)、輸沙率、砂粒形狀、砂粒粒徑等諸多因素均有關(guān)系。生產(chǎn)過程中油氣流動方向的突然改變或者由于流動受限而導(dǎo)致的顆粒碰撞都是造成組件侵蝕破壞的重要原因。油氣田開發(fā)過程中的液/固兩相流工況給多相流輸送帶來嚴(yán)重困難。 目前，隨著油田開采時間的延長，原油中的水和砂的含量逐漸增加，原油含量相對減少，輸油管線腐蝕速率逐漸加劇。在開采過程中，存在眾多的與含砂流體接觸的彎管，砂粒經(jīng)過長時間碰撞管道內(nèi)壁、彎頭等管道部件，對管道系統(tǒng)造成侵蝕破壞，其壽命會顯著縮短，存在安全隱患，進而造成危險事故與巨大的經(jīng)濟損失。 由于較大沖蝕速率在工程安全生產(chǎn)中的特殊作用，分析顆粒參數(shù)變化與較大沖蝕速率之間的關(guān)系具有重要意義。在顆粒粒徑為200μm，顆粒流量為0.2kg/s的條件下，顆粒流速與較大沖蝕速率關(guān)系。 在顆粒粒徑為200μm，顆粒流速為20m/s條件下，不同顆粒流量與較大沖蝕速率的關(guān)系。顆粒流量與較大沖蝕速率呈正比關(guān)系，隨著顆粒流量的增加，較大沖蝕速率逐漸增加，說明顆粒流量的增加加劇了彎管的磨損。在相同截面處，隨著顆粒流量的增加沖蝕速率增大，但沖蝕速率增加比較均勻。而在相同流量下，順著來流方向，截面的沖蝕速率逐漸增加，但增加速率較小，因此，顆粒流量對于沖蝕速率的影響不顯著。當(dāng)顆粒流量增加到一定數(shù)量時，沖蝕速率不再增加。 不同彎管截面的較大沖蝕速率。粒徑在100~250μm范圍內(nèi)，由于慣性力作用占主導(dǎo)，顆粒與正對來流方向進行碰撞，因此在角度較大截面處沖蝕速率較大。而粒徑為50μm時，由于粒徑較小，在彎頭處受二次流影響顯著，因此在彎頭處的內(nèi)側(cè)面沖蝕速率較大，在90°截面處反而沒前面截面大。 czjtgy/