高压井控楔形节流阀三维流场模拟及阀芯失效分析0103
井控节流阀冲蚀机理及结构优化
井控节流阀冲蚀机理及结构优化冲蚀机理是井控节流阀发生故障的主要原因之一、当高速流体通过节流阀时，会产生剧烈的摩擦和冲击，导致节流阀内部的金属材料受到磨损和侵蚀，严重影响其使用寿命。
冲蚀机理主要包括溶解蚀、材料剥落和疲劳腐蚀等。
溶解蚀是井控节流阀冲蚀的主要形式之一、在高速流体的作用下，流体中的介质溶解了节流阀内壁的金属材料，形成溶解蚀的坑洞和沟槽。
这种冲蚀形式会导致节流阀内壁变薄，甚至破损，严重影响其工作性能。
材料剥落是井控节流阀冲蚀的另一种形式。
当高速流体流经节流阀时，流体中的颗粒物和杂质会与节流阀内壁的金属材料发生碰撞和摩擦，导致金属材料表面的颗粒剥落。
这些剥落的颗粒会进一步加速冲蚀过程，形成更大的冲蚀痕迹，最终导致节流阀的损坏。
疲劳腐蚀是井控节流阀冲蚀的另一种机理。
由于流体的高速冲击和摩擦作用，节流阀内壁的金属材料容易发生疲劳破裂和腐蚀。
这种疲劳腐蚀会使节流阀的内部结构发生变形和失效，导致节流阀功能失效。
为了优化井控节流阀的结构，降低冲蚀的影响，可以采取以下措施：1.选择抗冲蚀材料：选用具有良好抗冲蚀性能的材料，如高强度不锈钢、耐磨合金等，以提高节流阀耐受冲蚀的能力。
2.表面涂层处理：在节流阀的内壁表面进行特殊涂层处理，提高其抗冲蚀和耐磨性能。
常用的涂层材料有钨酸盐涂层等。
3.加强节流阀的耐压能力：通过提高节流阀的强度和刚度，增加其耐受高压流体冲击的能力。
4.优化流体通道设计：合理设计节流阀的内部结构，减少流体的冲击和摩擦，降低冲蚀危害。
综上所述，井控节流阀的冲蚀机理主要包括溶解蚀、材料剥落和疲劳腐蚀等形式。
为了优化井控节流阀的结构，降低冲蚀的影响，可以选择抗冲蚀材料、进行表面涂层处理、加强耐压能力和优化流体通道设计等措施。
这些优化措施能够延长节流阀的使用寿命，提高井口工况的稳定性。
高压截止阀故障和处理方法
高压截止阀故障和处理方法
以下是高压截止阀故障和处理方法：
1.阀门无法开启或关闭：可能是阀杆与阀座之间有异物卡住，或者阀杆螺纹损坏。
处理方法是清理异物，检查并修复阀杆螺纹。
2.阀门开启或关闭不顺畅：可能是阀杆与阀座之间的润滑不良，或者是阀瓣与阀座之间的配合不良。
处理方法是加注润滑剂，检查并修复阀瓣与阀座之间的配合面。
3.阀门泄漏：可能是阀座密封面磨损、阀瓣变形或阀杆螺纹损坏。
处理方法是更换阀座密封面、修复或更换阀瓣，检查并修复阀杆螺纹。
4.阀门在开启或关闭过程中出现异常声音：可能是阀瓣与阀座之间的配合不良，或者是阀杆与阀座之间的异物卡住。
处理方法是检查并修复阀瓣与阀座之间的配合面，清理异物。
5.阀门在运行过程中温度过高：可能是阀门选型不当，或者是阀门在高温环境下使用。
处理方法是更换合适的阀门，或者采取隔热措施。
特种阀门流动分析在高温高压系统中的挑战与解决方案
特种阀门流动分析在高温高压系统中的挑战与解决方案在石油、化工、电力等行业中，特种阀门作为高温高压系统的关键组成部分，其性能直接影响着整个系统的稳定运行和安全。
随着工业技术的不断进步，对特种阀门的要求也日益苛刻，特别是在高温高压工况下，阀门内部的流体动力学行为变得异常复杂。
因此，进行精确的流动分析显得尤为重要。
北高科阀门旨在探讨在高温高压系统中特种阀门流动分析面临的挑战，并提出相应的解决方案，以促进特种阀门技术的进步和应用的可靠性。
概述流动分析的主要目的是评估阀门内部流场的分布、流速、压力梯度及可能的流体诱导振动等关键参数，这对于优化阀门设计、提高操作效率、降低能耗和延长使用寿命至关重要。
面临挑战1. 高温影响：高温会显著改变流体的物理性质（如粘度、密度），进而影响流动特性。
此外，高温还会导致相变和热膨胀，影响阀门及其组件的性能和寿命。
2. 高压挑战：在高压环境下，流体的压缩性不能忽视，压力波动可能导致危险的动力效应，如水锤现象或阀门的过度磨损。
3. 复杂流动现象：阀门内部可能存在涡流、回流、湍流等复杂流动模式，这些流动状态难以预测和量化，给流动分析带来极大挑战。
4. 材料性能限制：高温高压环境下，材料的选择极为关键。
阀门及其内部部件必须能够承受高温和高压而不失强度和密封性能。
5. 模拟与实验差异：实验条件往往难以完全复现实际操作环境，导致实验数据与现场应用存在差异。
解决方案1. 高级数值模拟：利用计算流体动力学软件进行高精度模拟，考虑真实气体方程、变物性等因素，精确预测不同工况下的流动特性。
2. 定制化设计：根据流动分析结果，优化阀门结构设计，如采用特种形状的阀芯、阀座，减少流动阻力和湍流程度，提高流动稳定性。
3. 高温高压试验设施：建立专门的高温高压试验回路，模拟实际工作环境，验证阀门性能和流动分析的准确性。
4. 材料技术创新：开发新型耐高温高压材料，如超合金、陶瓷材料等，用于制造阀门关键部件，提升阀门的整体性能和耐用性。
井控装置常见故障及原因分析
2 关闭后打不开。
●长时间关闭后，胶芯易产生 永久变形、老化。 ●胶芯下有沉积物。
●更换胶芯。 ●拆开顶盖（活塞）后清洗。
3 开关不灵活。
●管线油路不畅。 ●管线油路有漏失。
4
井内介质窜到油缸内，或从壳体与 顶盖连接处流出。
●相应的密封件损坏。
●疏通管线。 ●修复管线。
●更换相应的损坏密封件。
5 液动部分稳不住压。
三 维护保养问题
设备润滑不到位
未按要求定期给三缸柱塞泵链条箱灌注机油，造成链条断 裂或运转过程中噪音较大。 未按要求定期给三缸柱塞泵曲轴箱灌注齿轮油，造成曲轴 箱高温烧瓦。 未按要求定期给气动油泵的油雾器油杯灌注机油，造成气 动油泵卡死，无法正常使用。
三 维护保养问题
三缸柱塞泵烧坏
三缸柱塞泵在工作一段时间后，必须给曲轴箱加 机油，确保曲轴润滑。如果忽视的这一点，让柱塞泵在 无油润滑的工况下长时间工作，导致轴瓦烧坏。
●壳体油缸、活塞、接合环密 封表面损伤，密封件损伤。
●更换各处密封件，修复密封表面。
6
活塞运动方向与控制阀铭牌标志不 符。
●控制台防喷器连接油管线接 错。
●倒换防喷器本身的油路管线位置。
四 常见故障处理方法
闸板防喷器常见故障处理方法
序号
故障现象
产生原因
排除方法
1
井内介质从壳体与侧门连接 处流出
●防喷器壳体与侧门之间密封圈损坏。 ●防喷器壳体与侧门连接螺栓未上紧。 ●防喷器壳体与侧门密封面有脏物或损 坏。
四 常见故障处理方法
环形防喷器常见故障处理方法
序号
故障现象
1
控制油路正常胶芯封闭不严，封不 住井压。
产生原因
11个常见阀门共性故障原因分析及其解决措施
11个常见阀门共性故障原因分析及其解决措施阀门故障的原因，一是阀门本身质量问题，二是用户在使用上不当而造成。
在阀门制作中，严密的工艺，完善的装备，严格的检验以及厂外协作配套件的质量高度，这些是决定阀门本身质量的主要因素。
在设计时阀门选型的正确性，实际使用工况与阀门规定的适用范围的一致性，以及操作的正确和认真，维护保养的及时，又直接关系到阀门故障的避免与使用寿命的延长。
下面整理出各类阀门中常见的共性故障以及制造质量的原因、用户方面的原因和相应的解决维护方案。
1、阀门故障之垫片处渗漏制造质量的原因：垫片装配不符要求;静密封面粗糙不平;密封副间不清洁，加入异物。
用户方面的原因：垫片选用不对，不符耐温、耐压、耐腐蚀要求;操作不平稳，温度波动过大。
解决方案：按工况要求，正确选用垫片材料和型式;应精心地操作。
2、阀门故障之密封圈连接处泄露制造质量的原因：一般都属于制造质量问题。
3、阀门故障之关闭件脱落(阀门失效的危险泄露)制造质量的原因：关闭件与阀杆连接不牢固。
用户方面的原因：关闭件超过上死点或卡死后，继续操作致断裂;连接件材质选用不正确。
解决方案：正确操作，阀门全开后，应稍退松手轮，留间隙;选用应考虑介质腐蚀与耐磨性。
4、阀门故障之密封面间嵌入异物用户方面的原因：久闭的阀门在密封面上积垢;介质不干净，卡在密封面上;阀门选用不正确，对介质及其沉积情况考虑不全面。
解决方案：将阀门开一细缝，让高速液体冲掉密封面上的脏物;不干净的介质，阀门前应设过滤排污装置，较大异物，应打开阀盖取出;介质具有硬粒，不宜选用闸阀，可选用旋塞阀、球阀等。
5、阀门故障之阀杆卡阻制造质量的原因：阀杆及其配合件加工精度低;装配不正，间隙，同心度不符规范;填料过紧，抱死阀杆;阀杆螺母松脱，螺纹滑丝;有关装置连接处松脱或损坏。
用户方面的原因：梯形螺纹处太脏，润滑极差;长期不操作而锈死;关闭力过大，致使有关部件变形损坏;阀杆顶死或关闭件卡死。
解决方案：螺纹处应清洁，加润滑剂，滑动面应润滑良好;应定期检查和活动阀杆;正确操作阀门，关闭力适当;正确地操作阀门对关闭后，阀门仍受热伸胀的，应规定定时卸载操作规程，以防顶死。
井控节流阀冲蚀机理及结构优化
井控节流阀冲蚀机理及结构优化
井控节流阀是油田采油过程中常见的关键设备，其作用在于调节井口产出的油水比例以及防止井底虹吸现象的发生。
由于长期运行过程中井控节流阀易受到冲蚀、磨损等问题的影响，因此流体动力学研究对于优化结构设计具有重要意义。
井控节流阀冲蚀机理主要来源于多相流动时流体呈高速穿透和撞击物体的效应，形成局部高压区域，从而使阀门表面产生强烈的冲刷和磨损现象。
同时，多相流中含有颗粒物或气泡等掺杂物质也会使得阀门退化加剧。
为了降低井控节流阀的冲蚀现象，我们需要从结构优化方面来入手。
首先，应对设计进行优化，采用合适的角度或几何形状来改变流动状态，破坏激波的移动方式，减少冲蚀的发生风险。
其次，应通过选择材料优化阀体硬度，采用更耐磨、耐腐蚀的材质，从而减少低速颗粒的切削损伤。
还可以采用涂敷增材制造技术等方式，将特定耐磨材料覆盖在设备表面，从而提高其耐受性能，降低冲蚀现象的发生概率。
总之，对于井控节流阀的优化设计，需要从材料、结构以及运行管理等多个方面综合考虑，才能完成内部复杂的多相流场环境下的精密控制。
节流阀冲蚀性能仿真分析与试验研究
316在进行石油和天然气开采过程中，节流阀是开采过程中的关键设备，它主要用来调节钻井液的压力，同时提供平衡地层压力，有效的预防了井下喷涌现象，当井下高压节流阀出现损坏的现象，会产生严重的后果。
高压节流阀最主要的失效发生的现象就是冲蚀磨损，本文通过节流阀冲蚀性能仿真分析，对楔形节流阀、新型筒式节流阀进行了实验对比分析，只有对节流阀的安全性能进行相应的分析，才能减少节流阀的冲蚀性，为井下开采提供安全的施工环境。
1 冲蚀机理分析（1）节流阀材料采用的材质为4130，HB197-235，其中节流阀阀芯的材质一般为碳化钨，HRA90-93.（2）节流阀冲蚀特点。
在利用电子显微镜进行观察过程中，阀体切片会出现犁沟现象，另外，节流阀阀芯受到冲蚀的地方会形成凸起，并带有波纹起伏的现象。
（3）冲蚀理论。
通过相应的分析，发现在利用锻造挤压、微切削模型这两种理论有效的解释这一问题的发生。
通过这两种模型从不同的角度和不同的方向来看待这一问题的发生，进行相互补充，可以更好的确定节流阀受到侵蚀问题的发生。
2 仿真分析与试验研究在进行节流阀冲蚀性能分析过程中，分别对新型筒式节流阀和楔型节流阀进行了实验研究，采用了混气重泥浆分别进行了动态模拟分析并对其进行检验[1]。
（1）新型筒式节流阀。
新型筒式结构阀芯采用了圆柱形结构，其中的阀座、阀芯中的结构是对称的，主要的材料采用了碳化钨合金，有效的提升了节流阀抗冲蚀能力，并且在进行安装过程中，可以将安装的方向进行随意调换。
（2）楔形节流阀。
这一方式的节流阀有效的防止了节流阀断裂，这一方式的节流阀就是为了防止节流阀断裂进行研制的，它的阀芯主要采用了楔形结构，其中的材料也照样采用了碳化钨合金。
2.1 仿真分析根据上面节流阀中的鱼片分析，在保证最大过流面积中的一致的前提下，要针对其不同位置的阀芯进行位移值。
针对新型筒式节流阀、楔形节流阀进行了冲蚀性能方针分析[2]。
在进行新型筒式节流阀分析过程中，主要的特点是具备阀芯对称的现象，其自身的流畅是比较平稳的，在加上过流面呈现对称的现象，当流体与其过流面相接触过程中，流体冲蚀力能力就会进一步降低，同时，减少了对其下游的冲蚀能力，集中区域为阀芯的受力与节流面最小的区域受到较小的冲蚀力时，节流阀就会出现环状痕迹。
高压井控锥阀流场数值模拟研究
发 溢流 、 井涌 、 井喷 等 事 故 ， 必须 保 证 井 筒 内 的钻 井
液 液柱 压力 能有 效地 控制 地层压 力 。但 是 由于井底
各种 因素 的变化 ， 得 油 气 井 压力 控 制 常 常遭 到 破 使
坏 ， 就需 要使 用 节 流管 汇 实施 压 井 作 业 。压 井 作 这
业时调 节管 汇上 的节 流 阀开 度 ， 使其 对 流 体 产 生不 同 的流 动 阻力 ， 即可控 制关井 套压 和立 压的变 化 ， 从
而平衡 地层 压力 ， 防止井 涌 的发生 。由此可见 ， 节流
发 的振动 ， 体 的扰 动 会 引起 锥 阀阀杆 横 向 和纵 ］流
向振 动 ， 终导 致 阀杆 疲 劳断裂 和 阀芯脱 落 ， 而失 最 从
（ ．Ｓ ｕｈ ｓ Ｐｅｒ ｌｕ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ，Ｃｈ ｎ ｄ １ ５ ０，Ｃ ｉ ａ １ ｏ ｔ ｗｅｔ ｔｏｅ ｍ ｉｅ ｓｔ ｅ ｇ ｕ６ ０ ０ ｈｎ ；
２ ．Ｓｈｉｈｕ ｔｏｌｕｍ ｄｍ ｉ ｉ ｔａｔｏ ｕｒａｕ，Ｃｈ ｎ ｃ ａｎ Ｐｅ ｒ ｅ Ａ ｎｓｒ ｉｎＢ ｅ ｅ ｇｄｕ ６１ ００， Ｃｈｉ ０５ ｎａ）
ｃ ｕ ｅ ｗｉ ｌ ｏ ｅ ｆ ｒ ｇ ｌ ｒｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｆ ｗ ｉｅ ｔｏ ｖ 。 ｌ ｄ ｓ ｓ ｒ ｃ ｍ ｓｏ ｆ ｅ ｕ ａ ｌ ｎ ｈ ｌ ｏ ｄ ｒ ｃ ｉ ｎ ｗａ ｅ
Ｋｅ ｒ ：ｐｏ ｅ ａ ｖｅ ｃ ｌ ｉ ｎ￣ｃ ｌｕｌ ｔｏ ｉ ｌ ｌ ｗｓ ｙ ｗｏ ｄｓ ｐｐ ｒ ｖ ｌ ；ｓ ｉｌ ｏ ａｔ ａｃ ａ ｉ ｎ ｏｆｒｅｄ ｆｏ
高压 井控 锥 阀流 场 数值 模 拟研 究
刘 清 友 单代 伟 陈 丽 霞 张 祥 来 ， ， ，
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高压井控楔形节流阀三维流场模拟及阀芯失效分析付玉坤1，刘炯2，王娟1，邓淇尹1，韩传军1（1.西南石油大学，四川 成都610500；2.川庆钻探公司安全环保质量监督检测研究院，四川 广汉618300 ） 摘 要: 井控节流阀是钻井井控管汇中的关键设备，它是否正常工作直接关系到压井的成败。
本文根据节流阀实际流场情况，建立了楔形节流阀三维有限元模型，并基于流体动力学理论，运用流体分析软件对高压井控节流阀内的三维流场进行了模拟，得出节流阀内部流场分布规律及特点。
结果表明，由于内部流体的高速流动，阀芯在楔形面沿轴向处以及前端处由于流体的冲蚀作用会首先发生冲蚀失效，将该分析结果与油田现场阀芯失效的实际情况进行了比较，结果非常吻合。
主题词: 井控节流阀；楔形阀芯；三维流场模拟；冲蚀The 3D Flow Simulation and Erosion Mechanism Analysis of theHigh-Pressure Throttle ValvesFU Yu-kun 1, LIU Jong 2, WANG Juan 1, DENG Qi-yi 1, HAN Chuan-jun 1（1.Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China; Environmental Safety and Quality Supervision Detection Institute ofSichuan-Changqing Drilling, Guanghan 618300, China ）Abstracts: Throttle valves are one of the important equipments in the well-control header, the normal operation of which a successful well killing will lie on. In this paper, based on the actual flow field of the throttle, setting up a three-dimensional finite element model of the wedge-shaped throttle, and on the basis of hydrodynamics, using the modern analytic software to simulate the flow fields in high-pressure throttle valves. The results show that, because of the high-speed flow of the internal flow field of throttle, finding that erosion is first occurs along the axial direction in the wedge-shaped surface, and which is very consistent with the actual situation when comparing with the actual conditions of the oilfield.Keywords: well-control throttle valve; wedge-valve core; 3d flow simulation; erosion节流管汇是现代井控工艺重要的装备之一。
目前油气田现场使用的楔形节流阀后，对比早先使用的锥心节流阀，工作更加稳定可靠，较好的避免了高压流体冲击下阀芯的震荡以及断裂现象的发生。
但该阀在现场实际应用中也出现了一些问题，节流阀的阀杆端面以及楔形面沿轴向出现明显的刺漏痕迹，楔形面的刺漏深度甚至达到3mm ，节流效果受到较大的影响[1,3]。
因此，如何提高节流阀的工作可靠性是设计者和使用者必须重视的问题。
本文通过流场数值模拟对楔形阀内流场的不稳定情况进行了分析，找到了流场对楔形阀芯失效的主要影响原因，为楔形阀的结构改进提供了理论依据。
1.控制方程及物理方程1.1 节流阀理论(1) 流量系数流量系数是衡量阀门流通能力的指标，其计算的一般形式为[7][8]：/C Q P ρ=∆式中：C 为流量系数；Q 为体积流量，3/m s ；ρ为流体密度，3/kg m ；P ∆为阀门压力损失，Pa 。
(2)流阻系数流体通过弯管和截面突变的地方时，会有扰动、搅拌，从而形成气穴、漩涡和尾流，或使流体质点相互撞击，产生较大的能量损耗。
在节流阀流动中，流阻系数是最关键的参数，它表示流体通过节流阀时所产生的压头损失，其采用下式计算：22122v P P P ρξ∆=-=⋅式中：ξ为流阻系数；1P 为进口压力，Pa ；2P 为出口压力，Pa ；2v为局部阻力下游处的平均流速，/m s ；ρ为密度。
1.2 控制方程在钻井过程中，节流阀内泥浆的流动是一种非常复杂的湍流流动，为了便于分析，本文采用标准k ε-方程模型作为其封闭方程，得到了流体在节流阀内流动所满足的控制方程[6]。
质量守恒方程为: 0i iu x ∂=∂ 动量守恒方程为: 2()1('')i j i i i i j j i i j ju u u u p f v u u t x x x x x ρ∂∂∂∂∂+=-+-∂∂∂∂∂ k ε-湍流方程为： 1[()]()t i i i j t j j j j i ju u u k k k u t x x x x x x μρρμμρεσ∂∂∂∂∂∂∂+=+++-∂∂∂∂∂∂∂ 122[()]()t i i i k t k k k j i j u u u C u C t x x x k x x x kμεεεεερρμμρσ∂∂∂∂∂∂∂+=+++-∂∂∂∂∂∂∂ 式中，ρ为流体密度， 3/kg m ；p 为压力，Pa ；u 为流体的速度矢量，/m s ；t μ为湍流粘性系数，/()kg m s ⋅；ε为耗散率，23/m s ；k 为湍流动能，22/m s 。
在标准k ε-方程中，相关常数可取为：0.09u C =，1 1.41~1.45C =，2 1.9~1.92C =，11σ=，2 1.3σ=。
2 有限元模型2.1 建立有限元模型在实际工作中，泥浆在楔形节流阀中是三维非定常流动，流体的运动规律非常复杂，因此本文根据楔形节流阀平面结构模型（如图1所示），建立了节流阀的三维模型，划分网格时采用映射网格，在壁面等流体梯度大处网格适当划密，得到了较精确解的三维网格模型(如图2所示)，用来分析节流阀内部的流场分布情况。
图1 节流阀结构模型及流动情况 图2 三维流场网格模型2.2 初始边界条件节流阀内的流体的密度为18003/kg m ，动力黏度为0.02Pa s ⋅；入口流速为10m/s,入口湍流参数设定为入口湍动能k 和耗散率ε；出口假设所有变量的扩散通量为零，背压为0MPa ，其中：⑴ 湍动能K 为：__21(0.5%~1.5%)2k U =⨯，式中，k 为单位质量流体的湍动能，__U 为入口处的平均流速。
⑵ 耗散率ε为：2__(100~1000)C k U L με=，式中，__U 、k 含义同上，L 为特征尺度，0.09u C =。
3 计算结果分析通过对节流阀在特定工况下的分析，得出了节流阀内部的流场分布情况（如图3所示），从中可以看出，高流速流体主要集中在出口端与入口端过流面积变化较大处，因此影响也最大。
通过图4可以看出，当均匀来流流入节流阀入口时，一部分流体直接进入节流孔，另外一部分流体会与阀体形成漩涡再转折流入节流孔。
经节流孔，大部分流体喷射进入扩散段，在扩散段流体与阀体会形成漩涡再流出。
图3 节流阀内部流场三维流动流线图 图4 节流阀内流场速度分布流线图为了能够定性了解流体在节流阀中的流动趋势以及流体在节流阀内的流动情况，这里取节流阀对称面来对节流阀内的流场进行分析，得出平面上的速度流场分布流线图以及云图（如图4、5所示）和节流阀内部压力云图（如图6所示）。
图5 节流阀内流场速度分布云图 图6 节流阀内压力云图 3.1 速度场分析由图4、5节流阀内部速度流场云图以及流线图可以看出，流体速度在3.95~79m/s 之间的范围内变化，并且在出口端过流面积改变处，流体都处在高速流阶段，其中在节流阀的楔形面沿轴向处速度矢量最大，由于泥浆中含有各种颗粒状的物质，因此在通过节流口后形成的高速流体有一部分以很大的速度冲刷楔形面，对面产生了很大的切削作用。
阀芯长时间在高压高流速的情况下，就会很容易把楔形面冲坏，使得节流阀失效。
另外，涡流区 强流区 高压区在进口端和出口端处，流场都产生了涡流区，流体的来回运动对管壁也有很大的冲刷作用，造成管壁的破坏。
3.2 压力场分析由图6流场内部压力云图可以看出，节流阀内的压力在0.07~3.3MPA范围内变化，节流阀进口端为高压区，出口端为低压区，其中在进口端管壁上和阀芯楔形面上的产生的压力最大。
由于阀芯在楔形面处的形状产生了很大的改变，当压力作用在该处时，楔形面将会产生很大的作用力，长期作用下会首先进入屈服阶段，随着高速流体的不断冲击，促使楔形面沿轴向处会首先发生失效破坏。
4 结论通过对大量现场情况的调研，发现90%以上楔形节流阀阀芯面处都会出现冲蚀破坏，这是因为节流阀在高压作用下，各种物质混合的流体在节流管汇中高速流动。
通过节流阀时，由于过流面积骤然减小，流体流速进一步升高，高速流体通过楔形节流阀开启的微小间隙时，阀芯发生刺漏，图7为其典型失效案例。
图7 现场阀芯典型失效案例通过对节流阀的流场分析，得出了内部流场流速和压力分布规律和特点，得出阀芯的楔形面沿轴向处以及端处泥浆的流速最大，对楔形面产生的冲击作用也就最大，楔形面也就最容易产生冲蚀，进而发生损坏失效，这与现场阀芯冲蚀失效情况是非常吻合的。
参考文献[1] 王德玉，刘清友,何霞. 高压节流阀的失效与受力分析[J].天然气工业,2005,25(6).[2] 张祥来. 固定节流阀特性研究[J].天然气工业,2007,27(5).[3] 张祥来，刘清友. 井控节流阀冲蚀机理及结构优化[J].天然气工业,2008,28(2).[4] 魏存祥，朱海燕等. 固定节流阀流场数值模拟研究[J].石油矿场机械,2008,37(5).[5] 刘清友，单代伟，陈丽霞. 高压井控锥阀流场数值模拟研究[J].石油矿场机械，2007，36（5）[6] 陶文铨.数值传热学西安:西安交通大学出版社[M],2001[7] 吴江航，韩庆书.计算流体动力学的理论、方法及应用.北京:科学出版社[M],1998[8] (美)罗奇著.计算流体力学.钟锡昌，刘学宗译.北京:科学技术出版社,1983[9] Roache PJ. Computational Fluid Dynamics. Hermosa Albuque. NM, 1982基金项目：中石化先导性研究项目“钻柱连续循环系统技术研究”（P07044）的部分研究内容。