高壓輸氣管線(xiàn)中典型管件的沖蝕磨損研究.pdf

1、天然氣作為一種清潔高效的能源，在我國(guó)未來(lái)的發(fā)展中必將成為主要的能源之一。隨著天然氣開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，輸氣管道由于破壞發(fā)生的事故，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失，因此天然氣管線(xiàn)的安全問(wèn)題逐漸受到人們的重視。其中，輸送氣體中存在的固體顆粒對(duì)管壁的沖蝕磨損是目前輸氣管道的主要失效破壞之一，在高壓管道輸送（長(zhǎng)輸和集輸管線(xiàn)）時(shí)尤其重要，常見(jiàn)的沖蝕破壞部位主要發(fā)生在彎頭和三通處。因此，對(duì)高壓輸氣管線(xiàn)的典型管件（彎頭和三通）開(kāi)展沖蝕磨損研究，對(duì)于

2、判斷典型管件的最大沖蝕部位，預(yù)測(cè)工程中管道的壽命，具有較大意義。
　　本文根據(jù)大慶油氣田某集輸管線(xiàn)的工況條件，首先進(jìn)行了相似性試驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了氣固兩相流的沖蝕磨損試驗(yàn)。接著采用k-ε雙方程模型建立相應(yīng)的氣固兩相流仿真模型，并將仿真結(jié)果同試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了仿真模擬的正確性。最后利用仿真模型，對(duì)集輸和長(zhǎng)輸管線(xiàn)的典型管件，進(jìn)行氣固兩相流的沖蝕磨損分析。詳細(xì)研究了速度、沖蝕角度、溫度、固體顆粒屬性等因素對(duì)沖蝕磨損的影響，

3、并分析了集輸管線(xiàn)中，不同工況安裝情況下典型管件的沖蝕磨損情況。得出結(jié)論如下:
　　相似性試驗(yàn)的彎頭最大沖蝕部位與仿真模擬的結(jié)果比較吻合，利用本文方法對(duì)輸氣管道典型管件的沖蝕磨損分析是可行的。仿真模型分析得到的氣固兩相流中固體顆粒的軌跡，可以反映出輸氣管道的最大沖蝕破壞部位。
　　在固體顆粒對(duì)典型管件沖蝕磨損的所有影響因素中，速度和顆粒屬性對(duì)沖蝕磨損速率的影響最大，并且速度的改變對(duì)于大管徑的長(zhǎng)輸和集輸管線(xiàn)的沖蝕磨損部位也會(huì)產(chǎn)生