高壓輸氣管線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，在我國未來的發(fā)展中必將成為主要的能源之一。隨著天然氣開采和運輸?shù)陌l(fā)展，輸氣管道由于破壞發(fā)生的事故，給人們的生命和財產(chǎn)造成了巨大的損失，因此天然氣管線的安全問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（長輸和集輸管線）時尤其重要，常見的沖蝕破壞部位主要發(fā)生在彎頭和三通處。因此，對高壓輸氣管線的典型管件（彎頭和三通）開展沖蝕磨損研究，對于

2、判斷典型管件的最大沖蝕部位，預(yù)測工程中管道的壽命，具有較大意義。
　　本文根據(jù)大慶油氣田某集輸管線的工況條件，首先進行了相似性試驗平臺的設(shè)計計算，并進行了氣固兩相流的沖蝕磨損試驗。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)果同試驗結(jié)果進行對比，驗證了仿真模擬的正確性。最后利用仿真模型，對集輸和長輸管線的典型管件，進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沖蝕磨損的影響，

3、并分析了集輸管線中，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。
　　在固體顆粒對典型管件沖蝕磨損的所有影響因素中，速度和顆粒屬性對沖蝕磨損速率的影響最大，并且速度的改變對于大管徑的長輸和集輸管線的沖蝕磨損部位也會產(chǎn)生