基于超声波传感器阵列的变径管段高压多相流冲刷腐蚀机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51901164
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0103.金属材料使役行为与表面工程
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

High pressure erosion-corrosion (HP E-C) is the major harm in oil and gas production. The HP E-C of pipeline in oil and gas industry is not only the key problem of the security of oil and gas production, but also the interdisciplinary problem of corrosion science. E-C is accelerated due to the synergistic effect of corrosion and mechanical effect induced by temperature, pressure and mechanical erosion. However, how temperature, CO2 partial pressure and hydrodynamic characteristics affect E-C behavior and structural characteristics of corrosion product film is not clear. E-C tests under HP conditions are conducted to investigate the correlation between E-C mechanism and corrosion electrochemical mechanism of gradual expansion/contraction pipes and growth evolution and damage mechanism of corrosion product film combining ultrasonic sensor array, in situ dynamic high pressure electrochemical measurements in loop and microscopic characterization analysis. CFD simulation calculation is performed to characterize flow field, solid particle concentration, velocity and trajectory of solid particle, impact force exerted on the wall by particles and erosion rate in gradual expansion/contraction pipes. Combining E-C tests, electrochemical measurements and CFD simulation, the correlation between E-C mechanism of gradual expansion/contraction pipes and temperature,CO2 partial pressure and hydrodynamics is illuminated and a E-C predictive model of gradual expansion/contraction pipes is built. It is anticipated that this research would provide theoretical guidance for the protection of multiphase flow E-C under HP environment.
高压冲刷腐蚀已逐渐成为油气田生产的主要危害,不仅是油气田安全生产的关键问题,也是多学科知识领域交叉与综合的腐蚀科学问题。温度和压力引起的腐蚀及力学效应与固体颗粒的机械冲刷存在耦合作用,而温度、CO2分压和流体动力学特征是如何影响冲刷腐蚀行为及腐蚀产物膜的结构特征并不清楚。本项目拟结合超声波传感器阵列、高压环路中的动态原位电化学测试和微观表征,研究高压下碳钢变径管段冲刷腐蚀行为和腐蚀电化学行为,阐明变径管段高压冲刷腐蚀机理和腐蚀电化学机理与腐蚀产物膜生长演化及损伤机制的关联性。应用CFD模拟计算变径管段内流体流速、固体颗粒的浓度、速度和运动轨迹、固体颗粒对壁面的冲击力及冲刷速率分布。结合冲刷腐蚀试验、电化学测试和CFD模拟计算,揭示变径管段冲刷腐蚀机理与温度、CO2分压和流体动力学特征的相关性,建立高压多相流下碳钢变径管段的冲刷腐蚀预测模型,为油气输送管道高压冲刷腐蚀与防护提供理论依据。

结项摘要

高压CO2环境流动加速腐蚀已逐渐成为油气田生产的主要危害,不仅是油气田安全生产的关键问题,也是多学科知识领域交叉与综合的腐蚀科学问题。CO2分压和流体动力学特征是如何影响流动加速腐蚀行为及腐蚀产物膜的结构特征并不清楚。本项目结合高压环路中的阵列电极技术、动态原位电化学测试和微观表征,研究高压下碳钢变径管段流动加速腐蚀行为,阐明变径管段高压流动加速腐蚀机理与腐蚀产物膜生长演化及损伤机制的关联性。应用CFD模拟计算变径管段内流体流速、壁面剪切应力及湍流动能分布。结合电化学测试和CFD模拟计算,揭示变径管段流动加速腐蚀机理与CO2分压和流体动力学特征的相关性;研究咪唑啉类缓蚀剂对高压CO2环境变径管段流动加速腐蚀的缓蚀机理;建立高压多相流下碳钢变径管段的流动腐蚀预测模型,为油气输送管道高压冲刷腐蚀与防护提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Microstructures and Properties of V-Modified A380 Aluminum Alloy Produced by High Pressure Rheo-Squeeze Casting with Compound Field Treatment
复合场处理高压流变挤压铸造V变质A380铝合金的组织与性能
  • DOI:
    10.3390/met11040587
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Metals
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Chong Lin;Hanxin Chen;Li Zeng
  • 通讯作者:
    Li Zeng
Comparative Study on Flow-Accelerated Corrosion and Erosion–Corrosion at a 90° Carbon Steel Bend
流动加速腐蚀与冲蚀对比研究——90°碳钢弯管腐蚀
  • DOI:
    10.3390/ma13071780
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Materials
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Li Zeng;Geng Chen;Hanxin Chen
  • 通讯作者:
    Hanxin Chen
Silver Nanocubes as a High-Performance Electrocatalyst for CO2 Reduction to CO
银纳米立方体作为高性能电催化剂,用于将二氧化碳还原为二氧化碳
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    NANO
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    Li Zeng;Jun Shi;Hanxin Chen;Chong Lin
  • 通讯作者:
    Chong Lin
Ag Nanowires/C as a Selective and Efficient Catalyst for CO2 Electroreduction
银纳米线/碳作为 CO2 电还原的选择性高效催化剂
  • DOI:
    10.3390/en14102840
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Energies
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Li Zeng;Jun Shi;Hanxin Chen;Chong Lin
  • 通讯作者:
    Chong Lin

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其他文献

防治手术后腹腔粘连屏障材料:生物特性及优势与不足
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国组织工程研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨丽丽;卞尧尧;赵敏;王叶同;唐升进;李文林;曾莉
  • 通讯作者:
    曾莉
非诺贝特在糖尿病视网膜病变中的应用进展
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    眼科新进展
  • 影响因子:
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  • 作者:
    陈素芳;曾莉;邵毅
  • 通讯作者:
    邵毅
不同剂量白术在通便汤中量效关系的临床研究
  • DOI:
    10.13193/j.issn.1673-7717.2019.10.038
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中华中医药学刊
  • 影响因子:
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  • 作者:
    周肸;曾莉;钱海华;张丹
  • 通讯作者:
    张丹
2PL模型的两种马尔可夫蒙特卡洛缺失数据处理方法比较
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    心理学报
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  • 作者:
    曾莉;张淑梅;辛涛
  • 通讯作者:
    辛涛
中医升降学说初探及其对术后腹腔粘连诊治的启迪
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  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    辽宁中医杂志
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  • 作者:
    颜帅;曾莉;李文林;周卫
  • 通讯作者:
    周卫

其他文献

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相似海外基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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