钻采工艺
鑽採工藝
찬채공예
Drilling & Production Technology
2015年
6期
56-59
,共4页
宋晓琴%黄诗嵬%朱珊珊
宋曉琴%黃詩嵬%硃珊珊
송효금%황시외%주산산
磨损%90°弯管%固体颗粒%Tulsa 模型%疲劳磨损模型%分界角%二次磨损%气固两相流
磨損%90°彎管%固體顆粒%Tulsa 模型%疲勞磨損模型%分界角%二次磨損%氣固兩相流
마손%90°만관%고체과립%Tulsa 모형%피로마손모형%분계각%이차마손%기고량상류
天然气在管道输送过程中,夹带的微小固体颗粒会对管道产生冲蚀磨损,进而引发管道失效。利用计算流体力学(CFD)软件能够模拟管内气固两相流流动预测壁面磨损量,但过往的(模拟)研究未能区分出磨损的不同阶段,仅采用单一的冲蚀磨损量预测模型。为此利用气固两相流流场结果,通过分界角β将磨损过程分为两个阶段:颗粒对壁面的冲击与颗粒对壁面的滑动或滚动。并将上述两个阶段采用不同的磨损量预测模型(Tulsa 模型与疲劳磨损模型)作为用户自定义函数(UDF)加入计算软件中。计算结果表明:磨损量随着颗粒直径、颗粒密度、气体流速、弯径比的增加而增加。磨损量随不同影响因素的变化趋势,与分界角的变化趋势相似,证明了分界角是一个能综合评价弯管冲蚀磨损特征的参数。利用拉格朗日法分析了颗粒的碰撞特征,结果表明:二次碰撞位置更加靠近弯管出口,极易位于弯管焊缝的热影响区内,磨损情况将会加剧,甚至加速焊缝热影响区内的微裂纹扩展。
天然氣在管道輸送過程中,夾帶的微小固體顆粒會對管道產生遲蝕磨損,進而引髮管道失效。利用計算流體力學(CFD)軟件能夠模擬管內氣固兩相流流動預測壁麵磨損量,但過往的(模擬)研究未能區分齣磨損的不同階段,僅採用單一的遲蝕磨損量預測模型。為此利用氣固兩相流流場結果,通過分界角β將磨損過程分為兩箇階段:顆粒對壁麵的遲擊與顆粒對壁麵的滑動或滾動。併將上述兩箇階段採用不同的磨損量預測模型(Tulsa 模型與疲勞磨損模型)作為用戶自定義函數(UDF)加入計算軟件中。計算結果錶明:磨損量隨著顆粒直徑、顆粒密度、氣體流速、彎徑比的增加而增加。磨損量隨不同影響因素的變化趨勢,與分界角的變化趨勢相似,證明瞭分界角是一箇能綜閤評價彎管遲蝕磨損特徵的參數。利用拉格朗日法分析瞭顆粒的踫撞特徵,結果錶明:二次踫撞位置更加靠近彎管齣口,極易位于彎管銲縫的熱影響區內,磨損情況將會加劇,甚至加速銲縫熱影響區內的微裂紋擴展。
천연기재관도수송과정중,협대적미소고체과립회대관도산생충식마손,진이인발관도실효。이용계산류체역학(CFD)연건능구모의관내기고량상류류동예측벽면마손량,단과왕적(모의)연구미능구분출마손적불동계단,부채용단일적충식마손량예측모형。위차이용기고량상류류장결과,통과분계각β장마손과정분위량개계단:과립대벽면적충격여과립대벽면적활동혹곤동。병장상술량개계단채용불동적마손량예측모형(Tulsa 모형여피로마손모형)작위용호자정의함수(UDF)가입계산연건중。계산결과표명:마손량수착과립직경、과립밀도、기체류속、만경비적증가이증가。마손량수불동영향인소적변화추세,여분계각적변화추세상사,증명료분계각시일개능종합평개만관충식마손특정적삼수。이용랍격랑일법분석료과립적팽당특정,결과표명:이차팽당위치경가고근만관출구,겁역위우만관한봉적열영향구내,마손정황장회가극,심지가속한봉열영향구내적미렬문확전。