袁显宝， 刘 超， 谭 伟， 张永红*， 张彬航， 程子阳

(1.三峡大学机械与动力学院， 宜昌 443002； 2.湖北省水电机械设备设计与维护重点实验室，宜昌 443002)

随着温室效应、气候变化等环保问题的日益突出，碳排放的有效控制是当今社会在发展中需要考虑的重要问题。利用碳捕获、利用与封存(carbon capture，utilization and storage,CCUS)技术将CO2资源化的技术受到各国重视[1-5]。成熟的CCUS技术可将含有杂质的CO2气体经过分离、净化和压缩处理为超临界CO2，并通过管道运输。当输送流质中混杂有游离水时，在温压产生波动条件下易形成CO2固态水合物，其物理性质与冰类似。在输送过程中， CO2水合物会与管壁发生碰撞将对管壁造成冲蚀破坏，影响管道传输安全性；冲蚀坑为水合物提供生长附着点，水合物沿管壁堆积将影响输送效率，甚至可能堵塞整个管道[6-7]。弯管是维系管道输送系统结构完整的必要结构，而据大量研究表明，含有固体颗粒的两相流对于弯管的侵蚀危害程度相对于直管段更加严重[8-11]。

目前，根据应用方向的差异，对管道壁面冲蚀研究主要从混杂有固体颗粒物的水、油、气三种材料进行开展，且相关研究成果较多。但对于超临界CO2输送管道内水合物对管道冲蚀的研究较少。王博等[12]研究了气固混合流集输管道的弯管段受颗粒冲蚀影响的因素；刘丹[13]利用实验方法研究了超临界CO2流动状态对碳钢表面的腐蚀效应的影响；李乐等[14]利用实验方法研究了在流量变化对高压环境下CO2水合物生成过程的影响；……