油漿管道沖蝕風險預測的數值模擬研究

李介普（1.中國石油大學（北京），北京102249；2. 中國特種設備檢測研究院，北京 100029）

設備與自控

油漿管道沖蝕風險預測的數值模擬研究

李介普1，2
（1.中國石油大學（北京），北京102249；2. 中國特種設備檢測研究院，北京 100029）

采用RSM雷諾應力模型，對以油漿為流體的彎管三通和組合管道進行了數值模擬研究，根據壁面剪切應力的大小來表征管道沖蝕磨損的風險大小。模擬結果表明，彎管在內彎曲側壁面最容易發生沖蝕磨損，三通支管靠近水平出口側一個直徑長度范圍內的區域最容易發生沖蝕磨損。

沖蝕；壁面剪切應力；風險預測；數值模擬

管道中的沖刷腐蝕是指管道內壁表面與流體之間由于相對高速運動而引起金屬破壞的現象，是金屬材料受沖蝕和腐蝕交互作用的結果。沖蝕比單純的金屬腐蝕要嚴重，腐蝕的速率更快，是一種危害性較重的局部腐蝕。在石油化工行業中，油漿管道主要用來輸送黏度和密度較大的油品，這些管道中的特殊管件如彎管和三通管等受油漿的沖蝕磨損較為嚴重，發生沖蝕減薄、穿孔等安全事故的概率不斷上升，極大地影響生產安全，需要引起各大石油化工企業的重視。

國內外學者對單個管件流體沖蝕磨損進行了大量數值模擬研究。Nesic S等人［1］采用數值模擬方法，研究電極表面近壁面處流體剪切力對沖蝕的影響，并取得了初步成果。Jones D等人［2］采用流體力學分析方法，結合管道系統實際工況，采用流體力學仿真軟件，模擬腐蝕介質在管道內的流動情況，預測管道內沖蝕最嚴重的區域，用于指導工程定點測厚。……