工艺管道上倾段的积水流动特性分析

作者：马宁

来源：石油工程建设, 2023, 49(02): 37-42.

• 工艺管道
• 积水
• 壁面润湿性
• 携水流动
• 数值模拟

工艺管道是连接动设备和静设备的桥梁，当工艺管道内部存在积水时会引发腐蚀风险，造成阀门、泵叶轮和储罐吸入口等关键部位堵塞，进而引发设备安全问题。采用OpenFOAM软件中的InterFoam求解器计算油水界面的波动情况，分析了实验值和模拟值的吻合性，得到了不同条件下的油水界面形态、原油流速对积水移动的影响及油水界面所发生的Kelvin-Helmholtz界面波动现象。结果表明：实验值和模拟值的一致性较好；上倾管道的油水界面形态与壁面湿润性有关，当接触角θ=30°（亲水性壁面）时，油水界面呈波浪状；当接触角θ=120°（疏水性壁面）时，积水在上倾管道上聚集为水团；积水移动速度随接触角θ和原油流速的增加而增加，当流速超过临界流速时，积水会出现加速移动现象。