【摘要】：注汽鍋爐是油田稠油熱采的主要注汽設(shè)備,生產(chǎn)的高溫高壓高干度蒸汽,通過注汽井注入油藏中加熱稠油,降低稠油粘度增加稠油的流動性,提高稠油的采收率。注汽鍋爐爐管內(nèi)的高溫蒸汽與脫落顆粒狀腐蝕產(chǎn)物和供給水中固體顆粒形成汽固兩相流,不斷沖刷腐蝕彎頭壁面,導(dǎo)致彎頭壁厚減薄失效,不利于注汽鍋爐安全生產(chǎn)運行。本文針對爐管彎頭沖刷腐蝕減薄現(xiàn)象,以汽固兩相流為理論基礎(chǔ),采用計算流體力學(xué)軟件CFD中的FLUENT進行數(shù)值模擬,與現(xiàn)場彎頭破壞位置進行了對比,驗證了計算模型的有效性。對沖刷腐蝕的影響因素進行分析,揭示蒸汽速度、顆粒相、彎頭結(jié)構(gòu)的變化對彎頭沖蝕變化的影響規(guī)律。研究表明:隨著顆粒粒徑和汽流速度的變化,彎頭最大沖蝕點位置發(fā)生變化,其主要分布在彎頭角度130~180o的截面之間,在彎頭外環(huán)拱面中心附近;蒸汽速度是沖蝕的主要影響因素,彎頭沖蝕率會隨著蒸汽速度的增大而增大;彎頭沖蝕率隨著顆粒粒徑的增大而增大,在速度小于36.8m/s時,粒徑對于沖蝕率的影響較小;顆粒含量的增加增大顆粒碰撞壁面機率,沖蝕率會增大;彎徑比的增大會改變彎頭內(nèi)流體流動方向,沖蝕率會降低;分析彎頭沖蝕程度的變化情況,預(yù)測得到彎頭沖蝕失效時間。本文針對彎頭沖刷腐蝕提出四條建議措施:進行彎頭耐沖蝕材料選取,選取曲率半徑大的彎頭,進行壁厚檢測和緩蝕劑保護等措施。此研究可為爐管彎頭的抗沖刷腐蝕研究和現(xiàn)場設(shè)備部件的失效預(yù)測提供理論支持。
【圖文】：

圖 2.1 注汽鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖如上圖所示為注汽鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖，主要結(jié)構(gòu)為對流段、輻射段和中間過渡助系統(tǒng)組成�；谧⑵仩t的特殊作用，，需產(chǎn)生高溫高壓的濕飽和蒸汽，在輻流段均是單路或者多路直管段往復(fù)式錯列布置，直管段較多，通常需要大量的連接，來改變流動方向。Emission

Reflect邊界條件
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE983

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本文編號：2549522