余热利用换热器硫酸和水蒸气耦合凝结数值模拟

为准确预测烟气换热器表面酸凝结,了解其表面低温腐蚀特性,采用一种预测换热器表面酸蒸气凝结和水蒸气凝结耦合计算方法,通过结合H₂SO₄-H₂O溶液的气液平衡数据和多元组分传输理论,建立了酸蒸气和水蒸气凝结的数值模型,并采用CFD软件对方形翅片管换热器的低温腐蚀特性进行数值分析,重点研究酸蒸气含量和水蒸气含量对酸沉积和腐蚀特性的影响.结果表明:换热器翅片表面酸液质量分数的分布和翅片表面温度的分布趋势一致,酸沉积主要发生在翅片前缘及换热管前方靠近管壁的翅片表面;水蒸气含量升高会导致翅片表面酸液质量分数下降和酸沉积率上升,增加换热器低温腐蚀的风险,结果可为换热器安全运行提供参考.     

普光气田高含硫腐蚀缺陷输气管道安全评价

普光气田是中国特大型高含硫酸性气田,随着气田不断开采,集输工艺管道腐蚀问题日益突出。对普光气田高含硫输气管道所用L360管线钢开展应力-应变参数测试试验,采用Solid186单元对含缺陷腐蚀管道进行建模,基于非线性有限元隐式积分算法与塑性失效准则,分析了腐蚀缺陷参数对高含硫输气管道极限承载能力的影响规律,并通过静水压爆破试验,验证了模型的准确性。结果表明:腐蚀缺陷对高含硫输气管道强度的影响主要表现为局部应力集中;缺陷深度系数对高含硫输气管道极限承载能力影响最大,缺陷长度系数影响次之,缺陷宽度系数影响最小。研究成果为普光气田高含硫输气管道剩余强度评价提供了理论依据。     

海底管道腐蚀缺陷处阴极保护数值模拟

海底管道表面很容易因为腐蚀形成缺陷点,具有深度大、传播快且检测困难的特点,对管道安全运行产生很大隐患。通过数值模拟方法研究了X80海底管道钢表面存在腐蚀缺陷时缺陷点内部对阴极保护产生的屏蔽作用,利用有限元方法模拟缺陷处的局部电位和阳极/阴极反应电流密度。结果表明:在腐蚀缺陷处阴极保护电流被部分屏蔽,特别是在缺陷的底部位置;缺陷处对阴极保护的屏蔽作用随着缺陷深度的增加和宽度的减小而越来越强。研究结果可为现场海底管道腐蚀状况和剩余寿命的评估提供指导。     

含腐蚀缺陷占压管道的安全评估

针对含腐蚀缺陷管道因地面占压带来的安全问题,基于ABAQUS软件建立了地基-管道-堆载三维有限元模型,探讨了含腐蚀缺陷占压管道的应力和变形情况,研究了管道埋深、管道内压、堆载荷载以及腐蚀缺陷位置对埋地管道力学性能的影响。结果表明:增加管道埋深可以有效缓解管道应力分布,但同时会增大开挖工程量;当管道内压达到一定程度时,腐蚀缺陷作用下管道最大应力主要由管道内压控制,地面堆载荷载对其影响不大;管土切向摩擦因数对埋地管道力学性能影响较为显著,管道应力随着管土切向摩擦因数增加而近似线性增大;当腐蚀缺陷相对于管道截面的角度位置为5:15方向时,含腐蚀缺陷占压管道的应力最大。     

秸秆成型燃料生产应用的关键问题探讨

秸秆成型燃料(straw densification briquetting fuel,SDBF)的研究在中国已有二十多年的历史,但中国SDBF现有的年产量仅有十多万吨,是中国原料年产量的万分之一,是世界年产量的2.5%,形成这种局面的主要原因是生产中的几个关键问题一直没有受到重视.通过十余年的潜心研究,作者认为:要在中国实现SDBF规模化生产,必须认真解决好四个问题:一是资源收集和储运的高成本问题;二是成型机快速磨损问题;三是燃烧设备中受热面飞灰沉积和腐蚀问题;四是原材料脱水问题.该文在分析SDBF成型机理和实际应用案例的基础上,对四个问题的影响因素和成因进行了探讨,提出了解决这些技术难题的办法和中国生物质成型燃料规模化发展的模式和建议.     

红壤区不同母质对水稻土土壤团聚体稳定性的影响

[目的]探究红壤区不同母质发育水稻土团聚体稳定性的差异,为红壤区土壤资源的利用开发提供理论基础.[方法]选择红壤区6种不同母质发育耕作层和犁底层水稻土,选择无水酒精、0.1 mol/L NaOH溶液、0.002％Na2CO3溶液和0.1 mol/L NaCl溶液作为分散液,以超纯水为对照,采用湿筛法测定水稳性团聚体量....     

高压直流接地极对埋地管道腐蚀的影响和管控思考

高压直流输电、油气长输管道建设促进了全国范围内的能源优化配置,但高压直流接地极放电对埋地管道的强直流干扰问题应该引起足够关注。为进一步加强相关风险管控,回顾中国高压直流输电网的发展历程,对高压直流接地极放电影响管道的典型特点进行分析,结合当前实际提出后续风险管控的发展方向。研究结果表明:邻近油气长输管道路由的高压直流输电线路和接地极对管道的影响具有干扰时间不确定、干扰机理复杂、干扰程度大及缓解困难的特点,是管道当前面临的突出安全风险。高压直流输电网调试或故障运行过程中,接地极单极放电会加速管道腐蚀。后续应从加强沟通协调和联合测试,深化腐蚀机理和规律研究,采取综合治理措施等方面提升检测、研究及治理水平,全方位保障国家能源通道的安全稳定。     

保障中俄东线天然气管道长期安全运行的若干技术思考

针对中俄东线天然气管道的实际服役状况,分析了土壤运动(冻胀与解冻沉降)对管道结构完整性的影响以及基于管体结构-土壤弹簧模型在确定管-土交互作用方面的局限性,即非线性、大应变与多轴加载评估的保守性、土壤本构模拟与真实状况的偏离,建议发展新型多模块耦合集成技术确定土壤运动产生的机械效应。明确了X80高强管线钢在服役条件下发生应变时效及其导致管线钢(尤其是焊缝区)材料韧性和止裂能力的降低,建议使用时效活化能与等效时效时间模拟、评估管线钢在漫长服役过程中发生应变时效的敏感性,并建立相应的理论基础。此外,详细分析3种常见的管道缺陷(机械损伤、腐蚀缺陷、裂纹)对管道完整性影响的评估技术现状。针对高压、大口径、高强钢天然气管道(特别是焊接金属与热影响区)在地质不稳定地区的材料韧性、裂纹扩展以及止裂能力开展实验与评价技术,建立精确的多物理场协同作用下的管道缺陷评估模型,是当前的国际性技术难题,这些问题的解决将有力保障中俄东线天然气管道以及相关油气管道的长期安全运行。     

Functional anatomy of the ocular circulatory system: vascular corrosion casts of the cetacean eye

OBJECTIVE: To examine the functional anatomy of the ocular circulation in four bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) and five melon-headed whales (Peponocephala electra). PROCEDURE: Eyes were obtained postmortem from whales that died while in captivity and/or were found beached. Specimens from whales were investigated using scanning electron microscopy (SEM) of vascular corrosion casts and histology. The thermal characteristics of live dolphin eyes were measured using an infrared imaging system. RESULTS: The whale eye receives its primary blood supply from the ophthalmic rete, which extends just behind the eyeball. The ophthalmic rete diverges from the basilar rete and the cervical rete via the posterior thoracic artery. The iris and ciliary processes are supplied by iridic arteries via the major arterial circle that is located around the iris edge. The retinal vessels show the holangiotic type. Choroidal arteries run in parallel arrays so as to interdigitate the densely packed choroidal veins. The venules in the conjunctival fold and palpebral conjunctiva form a well-developed venous plexus. Thermographic examination revealed that the eye shows a substantially higher degree of thermal emission than adjacent skin areas. CONCLUSIONS: The cetacean eye is characterized by a unique vascular pattern and multivessel plexuses, which are quite different from those of terrestrial mammals. This suggests that the ocular vasculature might function as a thermoregulatory system so that the appropriate operating temperature for the photoreceptors can be maintained in a deep and cold aquatic environment. The distinctive plexuses in the orbit might also be for pooling blood in the eye to conserve oxygen during dives. The ophthalmic rete might play a role in a pressure-damping effect on cetacean ocular circulation as well.