王华昆 ，余建星 ，余 杨 ，谭玉娜 ，李修波 ，冯志强

(1.水利工程仿真与安全国家重点实验室(天津大学)，天津 300072；2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240；3.钦州学院机械与船舶海洋工程学院，钦州 535011)

管道结构是深海油气运输的主要方式．由于油气开采中往往混杂大量的酸性气体(CO2，H2S)和水，形成腐蚀性环境，此外还夹杂沥青和固体砂粒，属于多相流动[1]，在此条件下往往造成严重的冲刷腐蚀．冲刷腐蚀过程中，固体颗粒的侵蚀是造成损伤的主要原因．

在含固体颗粒的油气运输过程中管道弯管处的冲刷腐蚀尤为严重．目前，国外研究结构冲刷腐蚀或侵蚀的主要有 Tulsa大学的 Vieira等[2-3]、Arabnejad等[4]、Tian 等[5]和 Cheng 等[6]、Takaffoli 等[7-8]及Hadavi等[9-10]．通过将回流式的全管冲刷腐蚀试验与计算流体动力学 CFD 相结合，Shirazi等[4]研究了颗粒属性、流动状态、流动介质等参数对弯管冲刷腐蚀的影响．在数值模拟过程中，假定颗粒为球形颗粒，通过单向或双向耦合的方式考虑颗粒与流体之间的相互作用．并结合由试验得到的经验或半经验侵蚀公式预测弯管侵蚀损伤及其损伤分布．Tian等[5]和Cheng等[6]采用旋转圆盘电极技术(RDE)定性研究多相流对冲刷腐蚀的影响．研究表明：油的存在会使钢表面形成一层油膜，促进了氧的阴极还原并阻碍了钢的溶解．随着溶液含砂量和砂粒大小的增大，钢的腐蚀增强[5]，但文中并未给出砂粒的统计参数和形貌特征．而 Takaffoli等[7-8]和Hadavi等[9]结合试验和数值模拟重点研究颗粒侵蚀机理和侵蚀过程中靶材……