π 型管的冲刷腐蚀数值模拟
2020-02-03王彦骅吴玉国张绍川张婉莹
表面技术 2020年12期
王彦骅,吴玉国,张绍川,张婉莹
(辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院,辽宁 抚顺 113006)
冲刷腐蚀根本原理是冲刷和腐蚀这两种作用同时发生在材料上且彼此相互产生作用[1-3]。因此,金属表层与所接触流体产生相互作用导致金属损坏的现象,属于冲刷腐蚀。由于介质的不同,冲刷腐蚀可分为不同类型:单相流冲刷腐蚀、双相流冲刷腐蚀和多相流冲刷腐蚀[4]。多相流中常常含有固体颗粒、液滴、气泡等不同颗粒。多相流冲刷腐蚀的物理作用和化学作用共同对流体承体表面材料进行损耗的结果。物理作用主要是多相流中含有的固体颗粒在一定速度下对载体材料表面进行冲击,从而产生的机械作用,称为冲刷。化学作用主要是针对不同的流体特性与载体表面材料发生不同的化学反应,称为腐蚀[5]。而影响磨损的因素有很多,通常包括流体因素(流体的速度、流态及特性)、介质因素(颗粒的浓度、形状、粒径以及冲击角度)、材料因素(管道取材和操作时间等)[6-7]。以上因素都对磨损有不同的影响程度。一直以来研究多相流的方法繁多,其中实验和数值模拟的方法较为常用。在各大石油、化工等工业炼制中发生率最高的一种失效形式是管道冲蚀磨损导致的泄漏[8]。而在以前所能研究的常用管道类型中,冲蚀失效情况发生率最高的是弯管、三通管、异径管等标准管件[9]。
在近几年中,π 型管成为热力管道中较为常用的管件,π 型管又称π 型补偿器,也叫自然方形补偿器或胀力弯,由于具有弹性变形的特性,对管道产生的热膨胀有很好的吸收效果[10]。……
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