《表1 管道冲蚀磨损影响因素》

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《人工神经网络预测管道冲蚀速率研究进展》

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模型研究是指，基于流体和颗粒的运动方程，推导冲蚀速率受各个因素影响的机理。结合理论模型与经验模型，得到冲蚀速率的预测结果，以及临界流速与生产实际因素之间的关系。模型研究方法针对冲蚀现象的本质规律进行探索，得出了一系列的经典的预测手段。然而，由于管道中的冲蚀是在复杂流体环境中多相运动产生的，同时受流动介质、被撞击壁面、颗粒相的性质影响，因此描述这一现象需要考虑的因素很多。例如颗粒冲击速度、角度、材料性质，被撞击表面的物理特性，管道内的流动状态，等等。随着研究情境逐渐复杂，需要引用的参数增多，每增加一个考虑因素就需要修正或者补充已有的模型，先前提出的模型也逐渐失去精度，因此导致模型愈发复杂。据初步总结，文献中明确报道的冲蚀现象影响因素多于20种（总结于表1中）。因此，仅通过模型研究确定实际管道的冲蚀速率不现实。美国石油协会（API）在1975年发布的API RP 14E规范中，给出了临界冲蚀流速的简明计算公式，但仅仅针对无砂及非腐蚀工况，公式适用性较为有限[2]。