基于CFD对不同出口夹角的三维三通管道的流动分析

管道运输具有安全、高效等一系列优点,因此在能源运输方面广泛使用。本文采用CFD软件,对三维不同出口夹角的三通管道进行数值模拟分析,得到三通管内部流体压力场、速度场以及速度矢量分布,分析比较不同出口夹角对流体流动的影响,为管道的合理设计提供可靠的理论依据。     

基于FLUENT的三通三维数值模拟

本文应用Fluent软件对三通管道的湍流流动进行了分析,采用Segregated隐式解法应用标准K-ε双方程模型计算湍流粘度得到了三通管内部的流场分布和温度场分布,并对三通管道内流动的特性进行了分析,得出了三通管道湍流流动的计算结果。经结果验证,此模型相对于,其他湍流模型能获得更合理,更精确的计算结果。     

三通在制冷管路中的使用与安全研究

三通管件是构成冷库管路系统的主要管道元件。受制造工艺的影响,许多厂家至今仍在使用非正规开孔、焊接三通。为了了解焊接三通相对于标准三通的安全性与对主管和支管出口流量分配的影响,应用有限元分析和计算流体力学方法,采用Fluent软件对标准三通、焊接三通充分发展的流场进行了稳态数值模拟。通过比较两种三通应力、出口处流量和速度分布可知,焊接三通上的应力更集中,支管流量更小,管路流阻更大,标准三通比焊接三通更加节能。     

“人”形三通的应力计算与强度分析

通过对"人"形三通建立模型并进行应力分析,阐述了使用ANSYS有限元分析软件对特殊管道构件进行静力分析的一般方法和具体步骤。对该三通在内压作用下的应力进行计算,并分析其应力与变形云图,得出"人"形三通结构在内压载荷下的应力分布规律,了解其应力危险区域及变形情况。并在有限元分析模型的基础上对原有三通结构进行了改进,获得一种优化结构。分别计算未优化三通与优化后三通在10组不同内压条件下的最大应力值,对比发现优化后的三通应力水平得到显著改善。     

不锈钢三通开裂原因分析及预防措施

2004年，四川某甲醇厂转化气管道上焊接安装的不锈钢异径三通，在系统投入运行不到1个月时间内，颈部沿轴向圆弧过渡处就出现了贯穿性裂纹，造成泄漏。装置停车后，对裂纹进行焊补(并经渗透探伤检查合格)后，系统再次投入运行，但几天后，不锈钢异径三通再次发生开裂，酿成整个装置停车，给该甲醇厂带来较大的经济损失。以下谈谈对该不锈钢异径开裂原因的分析及应采取的预防措施。     

三通管中不同流体介质冲蚀磨损的数值模拟

运用Fluent软件中的DPM模型对三通管中冲蚀磨损过程进行了数值模拟计算,从详细流场数据的分析中得到了流体对三通管冲蚀磨损较严重的部位,并对四种不同流体介质在三通管中的冲蚀磨损情况进行了对比研究,结果表明,流体的粘度/密度的平方根与流体对管道的冲蚀磨损速率成正比。     

API 5L X65 HFW钢管在海上某油田的耐腐蚀性研究

针对海上某油田不同服役年份的腐蚀工况,利用动态高温高压釜及电化学工作站,对该油田使用的API 5L X65 HFW管道进行了耐腐蚀性研究,并筛选了适用的缓蚀剂。研究表明,API 5L X65 HFW钢管的焊缝与本体材质的耐腐蚀性无明显差异,结合使用优选的缓蚀剂,可以满足该油田生产的防腐需求。     

煤粉加压进料单元泄压管道磨损问题与对策

煤气化装置泄压管道构成复杂、反复充压卸压、跨越楼层多达9层、管道为错让设备改变走向、大量使用管件（三通、弯头、异径管、法兰盖）,易冲刷磨损部位较多。针对这一现状每三个月进行一次管道测厚工作,以掌控管道磨损周期性,对易磨损管件采用整体铸造成形、管道材质选用16Mn、管壁加厚等方法延长使用周期,防止爆管事故发生。     

苯酚管道焊缝晶间腐蚀原因研究

针对某化工厂苯酚装置中粗苯酚管道的三通、弯头焊缝处的腐蚀问题进行了分析和研究。通过对材质试件进行宏观检查、金相组织分析以及试件材质化学成分分析和介质成分分析等方法对腐蚀的原因进行了分析研究。研究结果表明：粗苯酚管道焊缝腐蚀失效为典型的奥氏体不锈钢晶间腐蚀。造成不锈钢晶间腐蚀的原因包括：材质与设计不符;焊缝处存在组织不均匀、晶粒粗大等缺陷;介质具有腐蚀性等。提出了粗苯酚不锈钢管道焊缝接头的防腐蚀措施。     

特殊锻制Y形三通的开发应用

在某厂动力站工程设计中，由于工艺用汽的需要,机组参数较特殊，汽机自动主汽门采用2进4出的结构，且进汽管间距较小。经过技术经济比较，以及与管件制造技术交流后，确定采用单管进汽，在管道上布置Y形三通。该三通经方案设计、强度计算、有限元分析,确定最佳结构；在制造过程中，经方坯的锻制、模具的制作、机加工、焊接等工序，终于开发成功Y形锻制三通，使用效果良好。     

高压工业管道焊缝应力分析和强度评定

某化工企业管道管件弯头与三通焊缝连接处存在焊缝未焊满的情况,基于弹性分析策略评价该管道和焊缝处高应力区的应力强度,并分析管道和焊缝温度场与应力场随时间变化的关系,得到以下结论:在使用工况下管道管件和焊缝处满足应力强度要求,在设计工况下管道管件满足应力强度要求,管道焊缝处在50 s时刻强度评定为不合格;为了保证管道在设计...     

一种价廉物美的磷酸生产管道

磷酸生产中,输送液体的管道很多,根据介质特性和使用条件所选管道材质不尽相同,在南化研究院1.5万吨/年P 2O5磷酸原版设计中有增强性硬PVC材质管、聚丙烯材质管、不锈钢Mo2Ti材质管、玻璃钢材质管和耐酸吸引胶管等.在我厂近几年磷酸生产中,则尽可能多地选用了价廉物美的耐酸吸引胶管.现就这一做法介绍如下,供同行参考.     

给水立管的抗低温性能试验分析

为了保障给水管网立管在寒潮中的安全,进一步提高给水管网立管的安装及使用质量.试验模拟严寒天气状况下,通过改变管道材质、管道新旧以及保温棉厚度3个变量因素的情况下,根据立管管内水温下降至0℃所需的时间,从而分析立管的抗低温性能.结果表明:不锈钢管的抗低温性能最好.因此,管道的选材需结合实际情况来优化;包裹保温棉厚度越厚的...     

气化装置黑水管道磨蚀问题的数值模拟研究

粉煤气化装置中,黑水中的固体颗粒对管道磨蚀非常严重,影响装置的安全平稳运行。针对黑水管道磨蚀失效问题,以三通结构为研究对象,采用FLUENT软件建模并划分网格,模拟其流场分布规律,对三通内的流动特性进行数值计算。通过改变三通结构尺寸,分析影响磨蚀的主要因素,研究结果表明,颗粒对管道的磨蚀跟缓冲区长度有关系,缓冲区长度不能低于管径;水平管上部的漩涡区是无法避免的,可采用一体化耐磨三通,避免颗粒对管壁的磨蚀。     

某高压管汇Y型三通管开裂原因分析

[目的]某高压管汇Y型三通管在酸压施工作业过程中发生泄漏。[方法]通过无损探伤、宏观分析、金相分析、化学成分分析、力学性能分析、微观分析、应力计算等手段,对某高压管汇Y型三通管的材质、断口特征、应力场分布等进行了研究。[结果]现场发生泄漏的三通管在化学成分、拉伸性能、耐冲击性能、金相组织等方面都与库房完好的三通管基本一致,但冲击功均较低,断口呈脆性断裂特征,内壁存在明显的腐蚀产物及腐蚀坑。[结论]三通管发生纵向开裂的主要原因为地面交联酸的腐蚀导致大量腐蚀坑的形成,并在较高的内压作用下造成局部应力集中,超过管材的强度极限。     

合成氨热再生塔进料加热器的腐蚀原因及预防措施

对热再生塔进料加热器换热管的进出口材质、表面附着物及断口处的组织进行分析,结合取样的循环甲醇,查找该设备腐蚀的原因.通过数据分析,发现是循环甲醇中的Cl-含量高而导致该设备发生了应力腐蚀.加强对系统甲醇中Cl-的监控后,达到了防腐蚀的效果.     

基于Fluent的三通管数值模拟及分析

Fluent软件作为流体力学中通用性较强的一种商业CFD软件应用范围很广.通过利用Fluent计算流体动力学(CFD)的软件,对石油工业系统中常见的三通管内部流体进行了模拟分析,得到了三通管内在流体流动时的速度、压力和温度场分布图,为石油管道中的流体输送提供了理论依据.     

制氢转化炉上集合管焊缝开裂的原因分析

某炼油厂制氢装置自投产运行以来,多次发生转化炉上集合管三通接口焊缝开裂事故。从转化炉上集合管材质、工艺介质、焊接质量等方面进行分析,总结出造成焊缝裂纹的主要原因,并提出相应的预防措施。     

乙二醇紫外透光率衰减的外界影响因素实验分析

针对阳煤集团寿阳化工公司生产的乙二醇产品紫外透光率异常衰减的现象,对造成衰减的外界因素进行了分析。通过实验,验证了阳光照射、与空气接触、与乳胶管接触均可造成乙二醇220 nm波段紫外透光率的降低。提出了实际生产中应采取的措施:取样应避免阳光照射,采用棕色玻璃瓶或铝瓶取样;缩短样品放置时间,运输或储存时,对储罐充氮保护;避免接触橡胶管类材质设备等,以保证乙二醇产品质量。     

数值模拟微小三通管支管倾角对环状流相分配的影响

微小三通管内的流量分配及相分配特性对微型工程设备的正常运行至关重要。为了研究微三通管流体分配器的相分配特性,采用了计算流体动力学方法,通过改变三通支管的倾角,对微小三通管道模型进行了数值模拟。分析研究了入口流型为环状流时,微小三通管道中的速度分布规律,气相和液相的体积分数分布规律。结果表明,当支管倾角为90°、120°、150°时,液相优先从侧支管中采出;支管倾角为30°时,气相优先从侧支管中采出;支管倾角为60°时可获得最佳的相均匀分配。通过微通道侧支管结构的改进可减少相分配的不均匀性。