基于计算流体力学的碳钢管道CO制造技术
【技术实现步骤摘要】
基于计算流体力学的碳钢管道CO2溶液腐蚀速率预测方法
本专利技术涉及管道腐蚀速率预测
，具体涉及基于计算流体力学的碳钢管道CO2溶液腐蚀速率预测方法。技术背景在石油、天然气开采和输运过程中，油气管道(管道材质为碳钢)内介质含有CO2和液相水，CO2会溶于水中形成酸性溶液，并腐蚀管道本体，流动会加速腐蚀性介质向金属壁面的传质过程，从而加速腐蚀。准确的预测碳钢在流动的CO2水溶液中腐蚀速率对油气管道腐蚀与防护有重要的指导意义。目前管道CO2水溶液腐蚀速率预测主要依赖于经验公式和试验数据，这些经验公式和试验主要针对于直管内流动，不能适用于弯头、三通等特殊管道结构内流动。计算流体力学方法是一种寻求复杂流体域的流体力学、反应动力学等复杂问题的离散化数值解的计算方法，具有高效、准确、适用性强等特点，因此广泛的应用于流动结构内的传质、传热和反应动力学问题的模拟和预测。CO2水溶液腐蚀过程包括腐蚀介质在溶液中的化学反应、腐蚀介质从主体溶液向壁面传质、腐蚀介质在腐蚀产物层内的扩散、腐蚀介质与壁面发生电化学反应等过程，其中流动控制了传质过程。复杂流体域内传质特性难以通过经验...
【技术保护点】
基于计算流体力学的碳钢管道CO
【技术特征摘要】
1.基于计算流体力学的碳钢管道CO2溶液腐蚀速率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)CO2水溶液流动模型建立：将含CO2水溶液看作是不可压缩流体，稳态下连续方程和动量方程为，湍流动力粘度为：采用k-ε两方程模型使方程组封闭，则上式中，ρ为液体密度，Uj为平均速度，xj为坐标系，而下标i、j为坐标系编号，p为压力，μ为动力粘度，μt为湍流动力粘度，k为湍动能，δij为Kronecker算子，ε为耗散能，σk、σε、Cε1、fε1、Cε2、fε2、Cμ、fμ等为常数项；忽略溶液电场对离子扩散的影响，则腐蚀介质的输运方程为：式(6)中，Ck为介质浓度，Γk为介质层流扩散系数，Γt为湍流扩散系数，Sct为湍流Schmidt数，取值0.9，Rk为介质源项；2)CO2水溶液腐蚀化学反应模型建立：CO2水溶液中包含如下几个反应：则CO2介质的源项为：式(11)中，Kf,hy为式(7)CO2水合反应的前向反应系数，Kh...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡海军，程光旭，尚万宁，夏勇，李云，江伟平，裴廷刚，许勇，仵海龙，徐东晓，任发俊，李晓容，黄昌猛，
申请(专利权)人：西安交通大学，中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第一采气厂，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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