国内成品油管道的投产方式以及油品与水相间的物性差别，使得部分积水在上倾管道中难以清除，造成管道内壁的腐蚀，不仅减少了管道的服役时间，还给管道的安全运行造成威胁、降低了运输能力。本文主要研究不同工况下积水在成品油管道中的运动状态和分布情况，分析积水难以清除的原因，从而找出将积水清除出输油管道的方法。油水两相润湿管壁的能力不同，通过表面张力仪以及自主设计的接触角测量仪，研究了管壁预润湿，管壁材料以及水相中离子浓度等对管壁润湿性能的影响。结果表明：碳钢材料具有亲水性，而有机玻璃具有亲油性，管壁材料对润湿的影响不仅表现在稳定后的接触角，还表现在润湿过程。当碳钢表面被水相预润湿以后，其亲水性进一步加强，使得油相难以完全驱除在固体表面预润湿的水相，以致不能对管壁形成保护。水相中离子浓度的增加则进一步增加了碳钢表面的亲水性，但是水相中离子浓度对于油水两相的界面张力影响不大，因此接触角可代替表面吸附能来评价固体表面的润湿性。在大小两种管径的环道中对积水在管道中的运动状态和分布情况进行了实验研究。在水平管中，流型主要以分离流为主，随着水相的减少，流型变为分散流，直至宏观上积水完全被清除。由于上倾管中重力作用的影响，使得积水的运动、分布和在水平管中有很大的差别：当表观油速较低时，只有少量的水滴能够脱离水相主体随油流运移较远距离，大部分积水聚集在上倾管道的底部，达到动态平衡，难以被携带出管道；随着表观油速的增加，虽然大部分的积水可以被带离管道，但是油流仍然不具有足够的湍动能使得界面失稳产生的水滴稳定存在，由于液滴沉降、聚集以及回流使得部分积水难以清除，以水团~水滴的形式分布在管道中；只有当表观油速进一步增大到临界值时，管道中剩余的积水才能被全部清除出管道。无论是水平管还是倾斜管，通过透明管段观察，当积水从宏观上全部被清除时，利用自主开发的电阻探针仍可在管壁上探测到水相的存在，这是由于碳钢材料的亲水性导致水相和壁面间有较高的表面吸附能，在实际工况可能存在的表观流速下，难以克服表面吸附能，将该部分积水清除。利用Fluent软件包，通过在管道入口引入微小波动的方法，对积水在管道中的运动状态进行了模拟。在水平管中，入口处的波动并不能进一步发展以致界面失稳，流型主要为分层流，积水厚度则随着时间逐渐减小，直至全部被带走。而在上倾管中，在重力的影响下，界面失稳严重。当表观油速较低时，积水在管道底部达到动态平衡，难以被携带走；只有当表观流速较高时，积水才能以较快的速度被携带走。通过对比模拟与实验结果，发现两者结果吻合良好：表观油速对积水运动影响较大，但上倾管的倾斜角度（5°~30°）对于积水运动的影响相对较小。实验结果证实该方法能够成功模拟积水的运动过程。应用自主开发的环型装置及电阻探针，研究了水滴在油流中的稳定性，并且利用三种特殊性质的油品研究了油品物性对于水滴稳定性的影响。随着表观流速的增大，根据壁面可能存在的腐蚀情况将壁面的润湿情况划分为完全水相润湿、间歇性水润湿和完全油相润湿。在粘度较高，密度较大的油品中，水滴的存在越稳定，壁面润湿达到完全油相润湿所需的临界表观流速越小。