Разработка полномасштабной математической модели течения многофазного потока, описывающей интенсивность протекания коррозионно-эрозионных процессов в трубопроводе при различных условиях эксплуатации

Отчет 22 с., 11 рис., 1 табл., 3 источника. ГАЗОТРАНСПОРТНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА, МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕЧЕНИЯ МНОГОФАЗНОГО ПОТОКА, ИНТЕНСИВНОСТЬ ПРОТЕКАНИЯ КОРРОЗИОННО-ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ Объектом исследования являлись подходы к обеспечению надежности промысловых трубопроводов транспорта неподготовленного к транспортировке газа в условиях углекислотной коррозии. В рамках исследования было необходимо решить следующие задачи: 1. Разработать полномасштабную газогидродинамическую математическую модель течения многофазного потока, описывающую интенсивность протекания коррозионно-эрозионных процессов в характерных сечениях трубопровода в зависимости от заданных условий эксплуатации и выбранных методов обеспечения надежности. 2. Разработать физически обоснованную цифровую копию лабораторного стенда типа «flow-loop» с ее последующей валидацией (по собранным в ходе серии испытаний данным) и интеграцией в полномасштабную газогидродинамическую математическую модель течения многофазного потока в промысловом трубопроводе. 3. Разработать методику экспериментальных исследований на лабораторном стенде типа «flow-loop», описывающую механизм износа различных зон сечения трубопровода с соответствующими характерными для каждой из зон особенностями эксплуатации: нижняя образующая (коррозионно-эрозионный износ), основное тело трубы (движение многофазного потока – коррозионный износ), верхняя образующая (газовый конденсат – коррозионный износ). 4. Подготовить программу проведения лабораторных стендовых испытаний по анализу эффективности различных технологических решений (включая материальное исполнение и ингибиторную защиту) по обеспечению надежности промысловых трубопроводов от углекислотной коррозии в условиях, приближенных к промысловым; разработать состав модельной среды для проведения таких испытаний; провести серии лабораторных стендовых испытаний. Целью второго этапа работы являлась разработка полномасштабной математической модели течения многофазного потока, описывающей интенсивность протекания коррозионно-эрозионных процессов в трубопроводе при различных условиях эксплуатации. Результатом работы является математическая модель «Полномасштабная газогидродинамическая модель течения многофазного потока в трубопроводе, описывающая интенсивность протекания коррозионных процессов», включающая: - модель течения многофазного потока, описывающая интенсивности протекания коррозионных процессов в зависимости от выбранных в рамках первого этапа материалов при различных условиях эксплуатации; - физически обоснованная (валидированная по итогам серии экспериментов) цифровая копия лабораторных стендов, описывающая процессы в характерных для промыслового трубопровода зонах эксплуатации: нижняя образующая (коррозионно-эрозионный износ), основное тело трубы (движение многофазного потока), верхняя образующая (газовый конденсат).