对碳钢材料多个冲刷角度下的高温环烷酸流动腐蚀进行试验和数值模拟研究,揭示了冲刷角对环烷酸流动腐蚀的影响规律和影响机制。试验证明碳钢材料的腐蚀速率随着冲刷角的增加,先上升后下降再增加,存在极小值和极大值,并发现冲刷角通过改变冲刷强度和传质过程影响环烷酸流动腐蚀性能,腐蚀受表面剪切应力和近壁处湍流强度的共同控制,对石化装置工程设计与腐蚀监控具有一定指导意义，酸值为10.5mg/g，温度为280℃，流速为20m/s。试样为圆环状碳钢试样（材质Q345R，外径φ18mm、内径φ3mm、厚度3mm），按设定的冲刷角度用螺栓固定在管流试验装置的连杆上，如图1所示。图1试样安装示意图经过对试样12h的冲刷腐蚀，取出试样清洁干燥后，用Hirox-7700视频显微镜对试样冲刷面进行了3D形貌观察，并对腐蚀坑深度进行了测量（每个试样采集4个方向共12个点，取平均值），通过计算得到了不同冲刷角下的腐蚀速率本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/。图2是不同冲刷角下的环烷酸腐蚀速率曲线，反映了冲刷角对环烷酸腐蚀速率的影响规律。从图中可看出，冲刷角从0°逐渐增加至90°，Q345碳钢试样的腐蚀速率先上升后下降再增加，形成类似正弦状的曲线。0°时腐蚀速率最小，随着冲刷角度增大，机械设备环烷-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机腐蚀速率增大，至30°时腐蚀速率达到第一个峰值；然后腐蚀速率开始下降，60°时腐蚀速率达到一个极小值；随后腐蚀速率又开始上升，90°时达到最大值。图2不同冲刷角下的腐蚀速率曲线数值模拟与试验结果对比分析图5，6分别是不同冲刷角下环烷酸试验腐蚀速率与模拟表面剪切应力、环烷酸试验腐蚀速率与模拟湍流动能的对比。图5剪切应力与腐蚀速率对照图6湍流动能与腐蚀速率对照从图中可以看出，随着冲刷角度逐渐增加，表面剪切应力与腐蚀速率增加，30°时表面剪切应力达到峰值并与腐蚀速率峰值对应；随后表面剪切应力与腐蚀速率下降，60°时表面剪切应力降至极小值并与腐蚀速率极小值对应。在60°冲刷角（含60°）以下时，不同冲刷角下的腐蚀速率与表面剪切应力的变化规律基本一致。在60°冲刷角（不含60°）以上时，70°，80°，90°冲刷角的表面剪切应力值低于之前0°，15°，30°，45°小冲刷角度的应力值，但腐蚀速率相对较大，且在90°时达到最大值。也就是说，在60°冲刷角以上（不含60°）的大冲刷角度下，腐蚀速率与剪切应力绝对值不成对应关系。观察湍流动能与腐蚀速率对照图（图6），发现在大冲刷角度下，近壁处湍流动能非常大，高于小冲刷角下的湍流动能，与高腐蚀速率对应。90°时腐蚀速率明显升高，是由于流体垂直冲击试样表面产生的正应力造成的。如图7所示，90°时正应力为最大值。当流体喷射在试样表面，其作用效果是水平方向剪切力和垂直方向正应力的合成。正应力促进腐蚀，当到达某临界角度时，剪切力和正应力出现很强的交互作用，从而产机械设备环烷-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/