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　　管道內(nèi)壁的粗糙度直接影響管道的運(yùn)送效率。自1995年以來(lái)，一些石油公司開(kāi)始積極研究管道內(nèi)壁粗糙度對(duì)流體流動(dòng)性能的影響，如防止管線腐蝕、建立新式管線系統(tǒng)的材料和涂層數(shù)據(jù)、增加管線內(nèi)流體流動(dòng)的電子分析和模擬設(shè)備等，并最終形成了新的適用于現(xiàn)代管材的表面粗糙度曲線。

　　1944年發(fā)表的莫迪（Moody）摩擦系數(shù)圖表是公認(rèn)的利用Colebrook-White方程求解摩擦系數(shù)很實(shí)用的方法，但其局限性在于沒(méi)有適時(shí)地考慮到現(xiàn)代工業(yè)中新出現(xiàn)的合金材料和內(nèi)涂層管線。這些新合金材料和內(nèi)涂層管線廣泛應(yīng)用于油田，以延長(zhǎng)管線壽命和改善流體動(dòng)力學(xué)性能。因此，需要利用現(xiàn)代表面光度測(cè)量技術(shù)測(cè)量新的內(nèi)涂層管線和抗腐蝕合金管壁絕對(duì)粗糙度和相對(duì)粗糙度。

　　現(xiàn)代表面光度儀采用金鋼石探筆來(lái)跟蹤測(cè)量管線表面的峰點(diǎn)和低點(diǎn)，并將筆尖的縱向位移轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)。該方法具有良好的橫向分辨率，檢測(cè)精度可以達(dá)到亞納米級(jí)，是一項(xiàng)先進(jìn)的測(cè)量管線粗糙度應(yīng)用技術(shù)。除了工業(yè)用的探筆式表面光度儀，測(cè)定表面粗糙度的其它測(cè)量方法還包括了電腦輔助測(cè)量?jī)x、原子力顯微鏡等。

　　通過(guò)表面光度儀測(cè)量，可以得到大量剖面數(shù)據(jù)，然后對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)評(píng)估，由此建立新的相對(duì)粗糙度圖表和關(guān)系式。管線表面粗糙度對(duì)流體流動(dòng)的影響與雷諾數(shù)大小和流體粘度有關(guān)。從表面光度儀測(cè)得的數(shù)據(jù)可以用來(lái)求解Colebrook-White方程，從而得出范寧摩擦系數(shù)。為了用表面光度儀的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算范寧摩擦系數(shù)，需要用統(tǒng)計(jì)確定的Rzd（平均峰谷高度，是五個(gè)連續(xù)測(cè)樣長(zhǎng)度內(nèi)最大峰谷間高度的算術(shù)平均值）和Ra值（在評(píng)估長(zhǎng)度內(nèi)，距離中心線基線的粗糙剖面高度的算術(shù)平均值）來(lái)取代C-W方程中的絕對(duì)粗糙度值。2001年的研究表明，采用Dektak ST和Hommel Tester T1000兩種方法對(duì)管樣中的Rzd值測(cè)定結(jié)果是一致的。現(xiàn)在可以通過(guò)編寫(xiě)程序利用Rzd和Ra值快速計(jì)算出范寧摩擦系數(shù)。

　　總之，采用表面光度儀的測(cè)量技術(shù)可以為新合金管材和內(nèi)涂層管線建立新的相對(duì)粗糙度圖表，并且圖表中包含了莫迪的商業(yè)用鋼和冷撥管。Southwest Research Inst.（SRI）對(duì)內(nèi)涂層管線和13Cr管線的表面光度測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，所得的摩擦系數(shù)/粗糙度值與表面光度儀測(cè)量的Rzd值吻合得很好。另外，研究也表明Rzd值比Ra值能更好地代表絕對(duì)粗糙度。

　　使用該技術(shù)不需進(jìn)行流體實(shí)驗(yàn)就可以獲得摩擦系數(shù)。表面光度儀的測(cè)量數(shù)據(jù)提供了精確的管壁表面結(jié)構(gòu)輪廓圖。