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摘要
水下发球系统具有作业成本低、无需长时间停井的优势，应用前景广泛。发球管汇系统管道结构复杂，管道内流场变化规律不清，出砂现象严重，在发球过程中会出现高流速，易发生冲蚀。基于某水下发球管汇系统，应用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)的方法进行流场计算及冲蚀分析。结果表明，管内流速分布不均，弯管与T形管区域存在偏流；气液两相分布较为均一，但在竖直管段存在积液。对比冲蚀模型的计算结果，发现Generic与DNV模型计算结果相对准确；颗粒冲蚀速率较大的位置主要分布在含液区域或气液界面处，且竖直管段的冲蚀速率比水平管段更大；当颗粒含量为10×10-6 kg/m3时，颗粒直径为100μm时，最大冲蚀速率为0.21 mm/a;最大冲蚀速率随着砂颗粒含量的增大、含砂量的增大而增大；且随着砂粒直径的增大，冲蚀区域愈趋向集中。管内流速高，长时间运行时冲蚀现象严重，需加强关键冲蚀区域的防护措施，提高腐蚀裕量，以保障管汇系统的安全运行。
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单位海洋石油工程股份有限公司; 中国石油大学（北京）
