多相流是在流體力學，物理化學，傳熱傳質學，燃燒學等學科的基礎上發展起來的一門新興學科 , 對國民經濟的發展有著十分重要的作用 , 它廣泛存在于能源、動力、石油化工、核反應堆、制冷、低溫、環境保護及航天技術等許多工業部門。因此，雖然多相流的發展歷史只有短暫的幾十年，但由于油氣水多相流檢測技術的研究具有重要的理論和工程意義，發展腳步很快。尤其是在 20 世紀 50 年代以來 , 由于石油化工行業中高參數的引入 , 以及對環境保護的日益重視 , 在一定程度上大大地促進了多相流研究及其應用的發展。近年來，由于生產實際的迫切需求，油氣水多相流腐蝕研究在我國得到了高度重視，多家研究機構已經致力于相關領域的基礎和應用研究。近幾年石油管道中的多相流腐蝕與防護技術的發展狀況以及未來的發展趨勢如何？記者采訪了本屆海洋材料與腐蝕防護大會的特邀報告人、北京科技大學首席教授、博士生導師路民旭，路教授是 NACEFellow、NACE 認證的陰極保護專家，中國腐蝕與防護學會副理事長，長期從事油氣田高溫高壓 H 2 S 和 CO 2 腐蝕，陰極保護和交直流干擾，管道完整性和安全評估，環境敏感斷裂（應力腐蝕、氫脆和腐蝕疲勞）等領域的研究。下面請跟隨記者進入對路教授的精彩訪談。

    記者：您作為腐蝕屆的專家，請您談談在石油管道中多相流腐蝕與防護近幾年的發展趨勢 ?

    路教授：工業生產中的許多腐蝕問題是由多相介質流動所造成，石油管道的多相流主要是氣相、液相（包括水相和烴相）和固相（固體沙粒）多相共存且流動的多相流，而且往往還處在高溫和高壓的流動狀態。與單相介質腐蝕相比，多相介質腐蝕情況比較復雜，以水 - 烴兩相存在的情況為例，當油水比大于 30% 的情況時，一般存在油包水的情況，腐蝕速率較低；但當油水比小于 30% 的情況時，則會出現水包油的情況，腐蝕速率較高。

    有關高溫高壓多相流腐蝕研究，國內外已進行了不少研究。例如建立了可以對高溫高壓含 CO 2 和 H 2 S 的狀態進行模擬的腐蝕試驗裝置和設備；基于試驗數據和理論研究，建立了不少的腐蝕預測模型和軟件；對于如何控制石油管道的多相流腐蝕，也從流型流態設計和緩蝕劑應用等方面提出了不少控制措施。但是對于高溫高壓多相介質這樣的復雜體系中的腐蝕，因其復雜性和高難度，迄今為止的研究結果還不能滿足工業生產的需求。

    未來的多相流腐蝕研究預期會從如下幾個方向繼續展開研究：1. 能夠進行氣、水、油、固組成的典型的兩相、三相和四相的大管徑多相流腐蝕模擬試驗裝置的建立；2. 能夠模擬高流速、高沖刷、沙沉積、頂部凝結等高溫高壓特殊極端工況條件下的材料選擇和緩蝕劑評價模擬試驗裝置的建立；3、各種高溫高壓含 H 2 S 和CO 2 環境條件下的試驗選材評價方法和緩蝕劑評價方法的建立；4、各種高溫高壓多相流環境下的腐蝕壽命預測模型的建立；5、流固耦合過程中流體力學、薄膜斷裂力學和電化學動力學的交互作用行為和機理研究。

    記者：請您談談在石油管道中多相流腐蝕與防護出現了哪些關鍵性的技術？這些關鍵性技術的出現，對于管道防腐蝕具有怎樣的意義？

    路教授：在石油管道的多相流腐蝕方面，近年來也有了很大的發展。

    例如在我們北京科技大學，已經在建立高溫高壓高流速的沖刷腐蝕試驗裝置，用于高流速高沖刷環境的緩蝕劑的篩選和緩蝕劑加注濃度的確定，建立了高溫高壓頂部腐蝕模擬試驗裝置，可以通過模擬試驗獲得頂部腐蝕速率和評估頂部腐蝕爆裂的風險。此外我們學校還在建立具有系列管徑的大尺寸模擬試驗裝置，為更好地認識多相流的腐蝕規律和行為提供試驗手段。當然國內中石油的西南油氣田分公司和中石化普光氣田還在油氣生產的井口建立了腐蝕試驗裝置，謀求獲得和認識現場真實環境中的腐蝕規律，這些實驗結果一是可以作為室內模擬試驗的補充，二是可以對室內模擬試驗結果進行校核。

    另一方面，就是如何進行多相流腐蝕控制。多相流腐蝕是一個復雜的問題，除了從材料選擇方面進行控制之外，另一個就是設法開發和篩選有效的緩蝕劑。而緩蝕劑往往又和阻垢、防蠟等其他一些問題交織在一起。這樣如何開發和選擇既能阻垢、防蠟，又能防止腐蝕發生的復合型化學藥劑就是一個很繁重的任務。在這方面，國內外都有很多進展，時間關系，在這里就不展開來講，感興趣的可以另外專題討論。

    記者：在您多年從事的多相流腐蝕與防護的科研經歷中，請您分享一下對您的科研成果，或對您印象深刻的科研案例，這些科研成果或案例取得了怎樣的社會效益或經濟效益？

    路教授：近二十多年來，從事多相流腐蝕與防護的研究，可以說取得了不少成果，有很多成果已經在石油工業的實踐中得到了很好的應用。例如基于多相流腐蝕研究，開發了石油工業多相流動環境中的選材規則和選材流程，開發了海底管道頂部腐蝕的腐蝕預測模型和預測軟件，這些都在中海油深海海底管道的選材和管道壁厚設計中得到了很好的應用。還有，利用所開發的高溫高壓高氣體流速環境緩蝕劑的選擇方法和加注濃度的確定方法，確定了油氣田所用緩蝕劑和加注濃度，已經用在了中海油陵水深海海底管道的設計中。所建立的高溫高壓 CO 2 腐蝕速率預測模型，已經用于大慶徐深氣田開發過程中油井管的選材與油井服役的風險評估和控制。這些成果的應用，都取得了很好的經濟效益和社會效益。

    記者：您多次擔任分會場主席，請您展望一下就您主持的分會場在第九屆全國腐蝕大會的學術討論中出現了哪些新特點？給與會者帶來了哪些亮點？

    路教授：能源是支撐國家經濟發展的基礎。在石油工業方面，我們國家最近有不少利好消息，除了頁巖油和頁巖氣在我們國家發展很快之外，最近我們國家在中國南海有關可燃冰的開發，也取得了實質性的進展。此外我們國家核電、火電、水電、風電等行業發展也都很快，這些行業都存在著許許多多的氣液、液固、氣液固等等兩相、三相或四相的多相流腐蝕問題，其中有些多相流腐蝕問題依然是阻礙這些行業進行材料選擇、結構設計和安全運行的主要問題。而近些年來國內學者在這些方面從不同角度都取得了不少進展，期望會議的有關報告能夠給與會者提供一些新的結果和新的亮點，也期望能夠對我國未來多相流腐蝕的研究提供一些新的視角和新的啟迪。

    記者：請您談談對 2017 第四屆海洋材料與腐蝕防護大會的期許和建議？

    路教授：眾所周知，我們國家經濟仍然在可持續地高速發展，現在已經是全球第二大經濟體，相信不久將會成為全球第一大經濟體。

    而且隨著一帶一路的戰略布局，我們國家在國際舞臺上將會扮演越來越重要的角色。這幾年參加 NACE 會議和ASME會議，可以明顯地感覺到，我們國家在這些大型的國際會議上的報告越來越多，而且受到重視的程度在日趨提高。這也彰顯我們國家在腐蝕與防護研究領域的研究投入在增加，研究成果的數量和水平在增加。作為兩年一屆的腐蝕與防護領域腐蝕研究科學家、腐蝕工程師以及腐蝕管理者的在我國最大的交流平臺，期望能夠見到更多精彩的報告，期望這屆大會能夠對我們國家腐蝕與防護領域未來的發展起到巨大的促進作用。

    后記：

    多相流技術發展到今天，盡管已經建立了若干相關流量模型，也構建了各種應用于工業現場的實際測量系統。未來，多相流腐蝕研究將實現多相流腐蝕模擬實驗裝置的建立，特殊極端工況條件下的材料選擇和緩蝕劑評價模擬試驗裝置的建立；各種高溫高壓含 H 2 S 和 CO 2 環境條件下的試驗選材評價方法和緩蝕劑評價方法的建立等等，相信這些將使多相流技術領域里出現眾多新的研究思路，推動多相流腐蝕與防護向深度和廣度發展！

    ●  人物簡介

    路民旭，北京科技大學首席教授，博士生導師。NACEFellow，NACE 認證陰極保護專家。中國腐蝕與防護學會副理事長，ASME 管道部中國分部主席，NACE 北京分會副主席。先后承擔過各種科研項目 150 余項，發表與合作發表論文 300 余篇，出版著作 10 種，獲得省部級以上和國際獎勵 10 余項，授權國家發明專利 40 余項，作為大會主席組織過多次大型國際會議。研究領域包括：油氣田高溫高壓 H 2 S 和 CO 2 腐蝕，陰極保護和交直流干擾，管道完整性和安全評估，環境敏感斷裂（應力腐蝕、氫脆和腐蝕疲勞）等領域。