加氢反应流出物空冷器出口配管的弯管冲蚀特性表征预测方法

金浩哲， 徐晓峰， 偶国富， 刘骁飞, 杨 涛

(1.浙江理工大学 流动腐蚀研究所， 浙江 杭州 310018； 2.中海石油舟山石化有限公司 生产技术部， 浙江 舟山 316015)

石油化工行业是国民经济的支柱产业，而加氢反应流出物空冷器(REAC)是炼油厂中重要的设备[1-2]。随着原油劣质化以及运行工况的日渐苛刻，加氢反应流出物的下游设备，如换热器、空冷器等长期承受流动、传热、相变、腐蚀等复杂流动腐蚀环境，设备服役过程中发生了多起由于多相流冲蚀引起的管道/管束壁厚减薄、泄漏甚至爆管的失效事故[3-5]。鉴于冲蚀失效机理复杂，影响因素较多，现有研究缺少可直接应用的冲蚀失效精准预测方法，工程实际常采用密集型测厚进行检验，耗时费力。因此，建立一种多相流冲蚀特性的表征预测方法显得尤为迫切。

多相流冲蚀是流动腐蚀失效的主要形式之一，与之相关的研究主要包括：Avendano等[6]发现碳钢材料中碳成分的存在会形成微型腐蚀原电池，从而导致腐蚀加快；郑玉贵等[7]发现多相流的流速流态会对管壁处的对流传质产生严重影响，尤其是结构突变管段，会加速冲蚀效应；Mori等[8]通过环道式射流实验对不同金属材料进行了油气多相流冲击试验，获得了不同流速下的材料冲蚀特性数据。在冲蚀表征参数方面，Scherrer等[9]通过实验研究了NH4HS浓度和流速对碳钢腐蚀速率的影响，发现管道腐蚀速率与NH4HS浓度和流速正相关；Poulson[10]通过对比静止状态与流动状态下的电化学腐蚀速率，指出流体流动会影响腐蚀速率和腐蚀类型；……