随着流体管道传输的普及和运行工况的苛刻，管道失效引发的事故日趋严重，给企业生产、周边环境和公众安全带来了严重的负面影响。在《特种设备安全监察条例》等相关标准规范的影响下，国内外学者已在压力管道腐蚀与防腐等方面进行了大量的研究，但因管道系统失效形式多样，机理复杂，特别是在多相流动与腐蚀耦合作用下的冲蚀失效，已成为管道系统最为常见又难以预防的失效形式，至今仍缺少深入的冲蚀机理研究和失效过程的定量计算，难以实现在役管道系统的失效预测和预防。 本文针对加氢空冷系统(简称REAC)出口管道的碳钢弯管，在冲蚀失效机理研究的基础上，以腐蚀产物保护膜为研究对象，进行冲蚀过程的流固耦合数理建模，导出在ALE描述下的粘性流体Navier-Stokes方程和腐蚀产物保护膜固体区域的控制方程，得到保护膜流固耦合的界面位移和流体应力求解公式；运用HYSYS软件分析多相流物性参数，在保护膜特性理论分析的基础上，采用物理环境顺序耦合法进行结构离散和流固耦合数值模拟，得到REAC出口弯管冲蚀失效的定量计算；结合现场测厚数据验证ANSYS软件流固耦合数值模拟方法的可靠性；并进一步探讨了不同的流体流动特性、管道结构特性、保护膜物理特性等对冲蚀失效的影响。研究结论可应用于腐蚀性多相流管道的冲蚀失效分析、结构优化设计、在役检测定位、寿命预测、风险评估等安全保障工程。 本论文结合流固耦合理论，建立腐蚀产物保护膜的冲蚀失效流固耦合数理模型，实现冲蚀的定量计算，所形成的流体管道冲蚀预测方法具有一定的创新性。