流体对管件冲蚀的研究和防护.pdfVIP

维普资讯 经 验 交 流 C石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护 orrosion ＆ ProtectioninPetrochemicalIndustry 2 0 0 3 ， 2 0 ( 5 ) ·5 9 。 流体对管件冲蚀 的研究和防护 陈孙艺 (中国石化茂名石化机械厂 ，广东 茂名 525024) 摘要：介绍了管件受冲蚀磨损的外观形貌、冲蚀 的分类及其作用原理，指出了目前关于管件冲蚀研究存在 的问题 ，通过列表进行优缺点比较说 明了有限元分析研究的必要性 ，并提 出了有限元分析研 究 12个方面的内 容 ，最后还概括 了8务有关冲蚀 的治理措施 。 关键词 ：冲蚀 有 限元分析 防护 中图分类号：TE985．8 文献标识码 ：B 文章编号 ：1007—015X(2003)05—0059一o4 压力管道按其用途划分为工业管道、公用管道 及流体流速 的提高 ，环烷酸在碳钢表面 的腐蚀特征 和长输管道。压力管道常是工业装置 的重要组成 也有变化 ：开始两年 ，受腐蚀 的碳钢表面裸 露 、光 部分 ，广泛用于石油化工 、能源和医药等工业领域 滑 ，有许多浅而圆滑的沟槽沿管轴 向分布，还有一 以及城市燃气和供热系统 ，在 国民经济 中 占有重要 些边缘不规则的金属 凸出物 ；随着流速的进一步提 地位 。在石油化工及气体输送管道使用 中，腐蚀和 高 ，受腐蚀 的碳钢表面平整光滑 ，局部均匀减薄 ，无 冲蚀 以及机械损伤 (如划擦 、打磨 、碰撞)等会使管 沟槽 ，极少凸出物L引。 壁产生局部减薄，其 中腐蚀 和冲蚀是主要 因素之 1．2 冲蚀的分类 一 … 。 T．S．Eyre认为 ，冲蚀磨损 占工业生产中经常 随着流速 的增加 ，腐蚀形态主要表现为冲蚀 。 出现 的磨损破坏总数的 8％ J。 流态粒子在一定条件下会对管件 内表面造成冲击 现有 的管道局部减薄评定规范只是提 出了带 损伤 ，即冲蚀 。造成冲蚀 的粒子通常都 比被冲蚀 的 缺陷管道塑性极 限分析及安全评定 的方法 ，对如何 材料硬度大，但流动速度高时，软粒子甚至水滴也 防治管道壁厚减薄 的研究报道不多 。流体对管件 会造成冲蚀 。当粒子尺寸小于 lmm、冲击速度在 的冲蚀研究是防治管道壁厚减薄研究的前提 ，因此 500m／s之内时，一般会对管件表面造成冲蚀 。当 该项研究是一项重要而迫切 的课题 。 流速小于 60m／s时，一般不发生明显冲蚀。冲蚀可 根据其物理作用的机理作进一步的分类L6J： 1 冲蚀的分类及其作用原理 有一种 出现在水力机械上的冲蚀现象，是在低 为 了在有 限元模型 中准确地描述和分析研究 压流动液体 中，由于溶解 的气体或蒸发的气泡形成 流体对管件 的冲蚀 ，必须了解对冲蚀 的形态分类及 和溃灭时造成的，即所谓气蚀性冲蚀 ，简称气蚀 。 其作用原理 。 液体介质携带固定粒子冲击材料表面的冲蚀 1．1 流体对管件冲蚀 的外观形貌 称为泥浆冲蚀 。 冲刷及磨损腐蚀破坏主要位于流体冲刷方向 气流携带固体粒子冲击 固体表面产生的冲蚀 ， 的弯头外侧和靠近弯头的直管端部及变径段 ，其破