石化多相流管道系统冲蚀预测及应用软件开发

摘要

石化行业炼油装置大型化、原油劣质化、工况苛刻化的发展过程中,造成多相流管道系统冲蚀失效事故频发,严重影响企业的生产和安全。API、NACE、UOP公司等针对冲蚀失效的预测与防控技术开展了大量的调研,但研究成果多局限于失效案例的统计分析,缺少对工艺过程、腐蚀、流动等因素关联作用的分析,难以满足工程实际的需求。
　　 本文以镇海加氢反应流出物空冷器(Reactor Effluent Air Coolers,REAC)出口管道系统为研究对象,开展腐蚀产物保护膜的流固耦合冲蚀机理研究,运用石化工艺流程模拟软件ASPEN、流体动力学仿真软件FLUENT,通过多相流动分析,形成管道系统冲蚀预测的方法与技术,并设计开发冲蚀预测应用软件平台,指导在役石化管道系统的测厚定点。冲蚀预测软件系统采用Visual Basic和VisualC++混合编程模式开发,以SQI,Server2000作为系统后台数据库,其功能包括:基础参数录入、冲蚀预测、结果分析与显示、系统信息管理等。本文选择REAC出口管道系统进行冲蚀预测,对比分析预测结果与工程密集性测厚数据,进一步验证了冲蚀预测方法及软件平台的可靠性和适应性。
　　 针对REAC出口管道系统的冲刷失效案例,选取水相分率与剪切应力作为冲蚀失效的关键表征参数,获取管道冲蚀失效严重区域;并在此基础上开发了冲蚀预测应用软件,实现了自动冲蚀失效预测,具有一定的创新性。