段塞流中砂粒冲蚀弯管研究

单五一; 王宇哲; 孙雨飞

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气液混输是油气集输过程中常用的方式,但目前关于气液两相流携砂冲蚀的研究很少。为研究段塞流中砂粒对弯管的冲蚀磨损规律,采用CFD方法建立了弯管冲蚀模型,并对模型进行了网格无关性验证,分析了不同气、液表观流速和曲率半径对弯管冲蚀速率、冲蚀位置及寿命的影响。分析结果表明:段塞流下弯管的冲蚀磨损破坏主要在外拱壁面,导致外拱壁面壁厚减薄,容易造成弯管失效,产生泄漏等事故;随着气体表观速度和液体表观速度增大,弯管的最大冲蚀速率增大,寿命缩短,因此要尽量减小气体和液体流量,以降低弯管冲蚀速率;随着弯管曲率半径增大,最大冲蚀速率减小,寿命延长,弯管曲率半径从1.5D增大到6.0D时,最大冲蚀速率减小50%;在弯管曲率半径为1.5D时,冲蚀最严重位置在弯管段出口处的外拱壁面。所得结果可为油气集输管道的结构改进及寿命评估提供参考。

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来源
《石油机械》 |2022年第4期|146-152|共7页
作者
单五一; 王宇哲; 孙雨飞;
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作者单位

东北石油大学石油工程学院;

中国石油新疆油田公司采气一厂;

大庆油田有限责任公司第三采油厂;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类修井机械设备;
关键词
弯管; 冲蚀; 段塞流; 固体砂粒; 表观速度; 曲率半径;

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