工艺管道上倾段的积水流动特性分析

摘要

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。