不同結構彎管環(huán)烷酸腐蝕數值模擬研究.pdf

1、隨著高酸原油開采量的不斷增加，石油加工輸運設備的環(huán)烷酸腐蝕問題日益嚴重，因加工高酸原油所引起的設備泄漏、停車事故時有發(fā)生，嚴重地威脅著企業(yè)的安全生產。環(huán)烷酸腐蝕的影響因素眾多，腐蝕機理復雜，且發(fā)生范圍較廣，很難對其腐蝕進行準確的預測。本文通過對某企業(yè)常減壓裝置中減二線的一段異徑偏心彎管的流場進行數值模擬計算，同時結合環(huán)烷酸腐蝕影響因素與現場測厚情況，找出在特定條件下引起管道環(huán)烷酸腐蝕速率增大的原因，并以此為依據對各種不同結構管道的流場及

2、易發(fā)生環(huán)烷酸腐蝕的部位進行分析預測。最后，結合環(huán)烷酸腐蝕機理，建立了流動條件下環(huán)烷酸腐蝕速率的數學模型，并應用此模型對異徑偏心彎管內壁的腐蝕速率進行了計算。
　　論文分析了流體速度、壁面剪切力、湍動能等流體力學參數在異徑偏心彎管中的分布情況及其對環(huán)烷酸腐蝕速率所產生的影響。并將異徑偏心彎管的數值模擬結果與實際測厚結果進行比對分析，最終確定對環(huán)烷酸腐蝕產生影響最大的流體力學因素為壁面剪切力，并可以以壁面剪切力為依據，預測處在環(huán)烷酸腐

3、蝕環(huán)境下的管道易發(fā)生腐蝕的部位。
　　對不同結構的普通彎管、異徑偏心彎管及異徑同心彎管內流場進行數值模擬。模擬結果表明，普通彎管彎頭內側剪切力大。異徑偏心彎管彎頭兩側及變徑后直管段下半部剪切力較大，且彎頭內側剪切力與直管段長度成正比;彎頭兩側剪切力與直管段長度成反比。當異徑偏心彎管直管段長度為200mm時，彎頭附近剪切力變化規(guī)律為:異徑接頭大小端直徑比值處于1～1.7之間，彎頭內側剪切力與大小端直徑比值成反比，比值大于1.7，彎頭

4、內側剪切力保持穩(wěn)定;彎頭兩側剪切力與異徑接頭大小端比值成反比;彎頭外側剪切力在比值1～1.7間保持穩(wěn)定，在大于1.7時，隨異徑接頭大小端比值增大而增大。當異徑接頭大小端比值較小時，異徑同心彎管最大剪切力出現在彎頭內側及出口直管段45°和135°附近。當異徑接頭大小端比值較大時，異徑同心彎管壁面最大剪切力出現在變徑后直管段上半部及出口直管段外側。
　　最后，結合流體流動、分子傳質以及環(huán)烷酸與鐵的化學反應三種不同物理化學過程，本文建立