随着石油开采不断的向深海挺进,油气输送过程深海立管使用频率越来越高,为保证经济效益,海洋油气输送过程中主要采取气液多相混输方式,这种多相流混合输送会引起管道振动,其振动过程特别复杂,剧烈振动会导致管道发生疲劳损坏;同时海底开采出的油气中含有一定量的砂,油气中携带的砂粒沿管道运动必然会对管道造成一定的冲蚀破坏,但是对其在多相流不同工况下的冲蚀程度及其冲蚀规律了解并不充分。针对上述问题,本文设计了一套无干扰的气液两相流振动装置,采用高速摄像及相关设备分析多相内流管道振动规律;同时利用ANSYS软件对实尺寸管道在静止和振动两种工况下气液固三相流冲蚀情况进行仿真预测,对不同气液流速,砂粒直径,砂粒流速以及砂粒质量流量下的管道冲蚀情况进行分析,探究主要的冲蚀位置及冲蚀规律。基于雷诺相似和管道振动相似设计了一套无干涉实验测试装置,捕捉内流流态、管道振动位移以及管道入口和出口处压力变化。实验发现随着实验工况条件的改变,管内流体的流型主要为水动力段塞流,当气体流速较低时为稳态水动力段塞流,气体流速高时呈现瞬态水动力段塞流;液体流速不变时,随着气体流速的增大,管道内压力波动幅度越来越大,此时管道振动越来越剧烈。在流体流过管道过程中出现两个较为明显的振动部位,悬跨跳接管在X、Z两个方向上的振动均为二阶模态,分别位于流体下行过程中管道下行段中点附近和流体上行过程中管道下半段前段。悬跨管方向的振动幅度均沿瞬翼展方向变化,变化过程中出现两个振幅峰值,分别在6#点与18#点处。管道处于静止状态时,当气相流速不变时,管道所受的冲蚀速率随着液相流速的增大而逐渐增大,冲蚀位置主要位于悬跨管底部,并沿管道底部向管道两端扩散,其冲蚀形貌为连续“云状”。影响管道冲蚀的因素(砂粒流速、砂粒质量流量、砂粒直径)均与管道冲蚀率成正比。管道振动情况下,管道冲蚀率与气相速度和液相速度均成正比,其最大冲蚀区域位于管道振幅波峰范围内;与无振动时管道冲蚀相比,振动管道冲蚀更为严重,颗粒冲蚀更为分散,不再是连续的“云状”,而是一种无序的“斑点状”。