曹刚　张悦

1　东华工程科技股份有限公司上海分公司（上海　200233）2　液化空气工程咨询（上海）有限公司（上海　200233）

化工设备

气-液两相流管段内介质流型判断和管径优化

曹刚1张悦2

1东华工程科技股份有限公司上海分公司（上海200233）2液化空气工程咨询（上海）有限公司（上海200233）

参照国内外相关规范，结合工作经验，总结出化工工艺设计时设计人员为气-液两相流管段初选管径后判断管道流型的方法，并给出管径优化方向，从而在工艺设计方面减少因化工装置管道内两相流流型不当而引发的安全事故。

两相流流型判断管径优化

0　概述

在进行化工工艺设计时，设计人员经常遇到气相和液相混合物在管内并流的现象，这种流动被称为气-液两相流。在蒸汽发生器、冷凝器、气-液反应器入口管段等部位容易发生两相流。气-液两相流的流动过程十分复杂，在实际生产中，如果管径选择不当，管道会产生受迫机械振动甚至共振，导致管道发生疲劳破坏、产生振动噪音和振荡扰动，影响控制元件的精度，甚至导致生产安全事故的发生。

在一般情况下，当管段内气-液混合物中气相体积分数为6%～98%时，该管段内的介质应视为两相流。两相流体与单相流体的流动机理不同，在两相流中没有类似单相流中摩擦阻力系数与雷诺数之间的通用关联式。设计人员通常先初选管径，对所选管径下管内流体的流型进行判断；如果流型合适，则设计人员只需要对管内两相流的均相流速是否小于使管壁受到严重侵蚀的流速，以及两相流的质量流速是否小于管道出口端的极限质量流速进行核算；……