X80埋地管道应力腐蚀开裂关键影响因素研究进展

随着中国高压力、大口径、长距离X80管线钢埋地管道建设的迅猛发展,应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking,SCC)风险开始严重威胁管道服役安全.针对土壤环境中X80管线钢SCC关键影响因素,首先分析了交流杂散电流对X80管线钢SCC行为的影响及其机制,提出交流电与弹性应力具有协同作用,可共同促...     

管线钢氢相容性测试方法及氢脆防控研究进展

在研究氢脆发生机理与损伤机制时，常采用慢应变速率拉伸试验、疲劳寿命试验等手段，以力学性能、疲劳寿命等为指标衡量金属的氢脆敏感性。对于典型管线钢材料，其在不足5 MPa的氢气压力下，或在氢气体积分数10%的掺氢天然气环境中，已经在慢应变速率拉伸等试验中表现出明显的韧性下降、裂纹加速扩展等氢损伤特征。为模拟钢在氢气环境中服役，试验中常采用气相充氢与电化学充氢方法，前者能够模拟多种气相对管线钢氢脆的作用，后者能够快速模拟管线钢长时间服役后氢原子的渗透情况。针对氢脆过程及机理总结并分析了3种主要的氢脆防控技术：(1)调控管线钢材料与加工工艺，优化其微观组织，增加扩散速率，减弱氢原子聚集现象；(2)引入气体抑制剂，通过竞争吸附的方法减缓氢分子在材料表面的吸附；(3)增设管道内涂层，使氢气与管线钢基体金属隔离。并基于此提出进一步优化管道氢脆防控技术的建议。（图1，表1，参59）     

临氢X80管线钢量化氢压作用的疲劳裂纹扩展模型

随着中国对能源转型及氢能利用发展需求的日渐迫切，X80高强管线钢将面临在氢气环境中运行的风险。对管道而言，其在服役过程中同时存在静载荷和循环载荷，并且循环载荷与氢的交互作用更为复杂，因此评估管线钢临氢性能时要同时考虑拉伸性能和疲劳性能。通过高压氢气环境中的拉伸实验及疲劳裂纹扩展实验，分析了氢对X80钢拉伸及疲劳性能的影响，获得了量化氢压作用的X80管线钢疲劳裂纹扩展模型。结果表明：氢对X80管线钢的拉伸性能无明显影响；氢压越高，疲劳裂纹扩展速率越高，氢压3 MPa时的疲劳裂纹扩展速率为氮气环境中的10倍，氢对X80管线钢的疲劳裂纹扩展影响显著；当X80管线钢处于氢气环境中时，钢材的疲劳性能将成为管道安全设计和完整性评价的关键指标。（图8，表3，参27）     

高强度管道钢氢致开裂门槛应力测定

采用恒载荷和慢应变速率动态拉实验方法。测定了X80管道钢在不同充氢条件下的氢致开裂门槛应力和断裂应力，测试结果表明，X80管道钢在0．5mol/L H2SO4 0.25g/L As2O3溶液中充氢时，试样中可扩散氢浓度（C0）和充气电流的方根（√i）呈线性关系，不同充氢条件下慢应变速率拉伸时断裂应力均随氢浓度升高而下降，恒载荷下氢致滞后断裂门槛应力随氢浓度的对数而呈线性下降。     

掺氢天然气管道典型管线钢氢脆行为

目前，在氢能储运技术中，利用现有天然气管网以掺氢天然气的形式输送氢气最为经济，掺氢天然气输送技术受到国内外研究机构的广泛关注。然而，管线钢在输氢过程中因氢与基体接触，可能发生氢脆现象，导致其力学性能发生劣化，威胁管道的安全运行。以天然气管道典型用钢X52、X80钢为研究对象，通过高压气相氢环境下的原位拉伸实验和断口形貌分析研究其在实际掺氢工况下的力学性能变化规律，分析氢分压对材料屈服强度、抗拉强度、断面收缩率及氢脆指数的影响。结果表明：掺氢天然气随氢分压增大，X52、X80钢的塑性逐渐下降，氢脆程度加剧；与X80钢相比，X52钢更适用于掺氢天然气输送。研究成果可为未来掺氢天然气管道的设计选材与安全运行提供参考。（图14，表1，参63）     

X80钢组织状态对CO抑制氢脆作用的影响

CO可抑制氢分子在管道内壁的吸附,有效降低输氢管道发生氢脆的风险,是保证在役管道安全输氢的潜在方式,但CO对氢脆指数的影响度与钢材的材料组织状态有关.以X80钢为研究对象,针对母材、预应变母材及两种根焊缝,通过在氮气、氢气、氢气+0.1％CO(分压,下同)3种环境中进行慢应变速率拉伸实验,研究不同状态管体的氢脆指数及C...     

X65管线钢焊接接头抗H2S应力腐蚀开裂性能

中海石油(中国)有限公司天津分公司在渤海湾某油田开展了天然气利用项目,天然气外输海管选用国产X65管线钢手工电弧焊接敷设完成.随着油田不断深入开发,伴生天然气中H2S含量持续增长,该海底管道特别是焊接接头等薄弱部位在运行过程中面临着H2S应力腐蚀开裂风险.根据NACE相关标准方法研究了X65管线钢焊接接头抗HB/HIC/SSCC性能,并对SSCC发生机制进行了探讨.研究结果表明:该天然气外输管道所选的国产X65钢焊接接头具有优良的抗H2S应力腐蚀性能,在管道敷设达标及目前运行工况条件下发生硫化物应力腐蚀开裂的风险较小.     

木质素胺在稀酸水溶液中的聚集行为

为研究木质素胺在稀酸水溶液中的聚集行为,采用表面张力仪、紫外分光光度仪、激光纳米粒度分析仪等方法测定了木质素胺在稀酸水溶液中的表面张力、吸光度、粒径和Zeta电位,探讨了无机盐及pH值对其聚集行为的影响。结果表明:木质素胺溶液的临界聚集质量浓度(CAC)为0.10 g·L~(-1)。当质量浓度低于CAC时,木质素胺主要以单分子形式存在;当质量浓度大于CAC时,木质素胺主要以多分子聚集体的状态存在。木质素胺的Zeta电位随质量浓度升高先快速增加到最大值37.6 m V,随后略有降低。木质素胺呈现出一定的表面活性,在10.00 g·L~(-1)时的表面张力为44.09 m N·m~(-1)。在木质素胺溶液中加无机盐后,表面张力升高,Zeta电位降低,稳定性下降,容易聚集形成更大的颗粒而发生沉淀。p H值对木质素胺溶液聚集行为的影响与无机盐的变化趋势一致。     

掺氢天然气环境CH4对管线钢氢脆的抑制行为

H₂在管线钢表面吸附并解离是H原子在钢基体中渗透扩散的前提条件，掺氢天然气管道内H₂的存在增加了管道氢脆风险。基于分子动力学模拟与第一性原理计算方法，开展了管线钢表面H₂吸附行为研究，得到不同掺氢比例下CH₄与H₂混合气的竞争吸附规律，明确了管线钢近壁面CH₄的存在对H₂解离行为的影响机制。研究发现：对于纯气体组分，CH₄与H₂均具有近壁吸附特性；对于CH₄/H₂混合组分，CH₄具有优先吸附性，显著降低了管线钢表面H₂的吸附浓度；通过第一性原理计算方法，发现CH₄与H₂在管线钢表面的吸附类型不同，CH₄的存在不能阻止H₂在管线钢表面的化学分解吸附行为，但可以有效降低H₂分子出现在管线钢近壁面的概率...     

恩施州不同海拔下烤烟中性致香物质含量分析

以烤烟品种K326、云烟87和中烟103为材料,分析了湖北省恩施州500、900和1 300m3个海拔下烤烟中性致香物质含量的差异.结果表明,海拔900m的烤烟中性致香物质不论是总量还是大多数组分的含量均较高.从单一组分来看,随着海拔的升高,大多数体现清香型风格特征的中性致香物质含量呈增多趋势,而反映浓香型风格特征的中性致香物质含量呈减少趋势.结合中性致香物质含量,对不同品种、海拔组合的9个样品进行主成分和聚类分析,可以分为3大类:第一类为中烟103-500m组合,第二类为K326-500m、云烟87-500m、K326-900m和云烟87-900m4个组合,第三类为K326-1 300m、云烟87-1 300m、中烟103-1 300m和中烟103-900m4个组合.     

优质黄瓜高产栽培技术

<正>一、选地和施肥1、选地黄瓜栽培要求选择土壤疏松肥沃、富含有机质、保水保肥能力较强的弱酸性至中性砂质壤土,最适p H值在5.7~7.2,当p H值5.5以下时,植株就会发生多种生理障碍,黄化枯死;当p H值高于7.2时,易烧根死苗,发生盐害。2、整地作畦。基肥用量应根据土地肥沃程度而定,一般在定植前15天,结合耕地,每亩施腐熟有机肥5000-7000千克,氮磷钾复合肥50-80千克,使基肥和土壤充分拌匀,     

优质黄瓜高产栽培技术

正一、选地和施肥1、选地黄瓜栽培要求选择土壤疏松肥沃、富含有机质、保水保肥能力较强的弱酸性至中性砂质壤土,最适p H值在5.7~7.2,当p H值5.5以下时,植株就会发生多种生理障碍,黄化枯死;当p H值高于7.2时,易烧根死苗,发生盐害。2、整地作畦。基肥用量应根据土地肥沃程度而定,一般在定植前15天,结合耕地,每亩施腐熟有机肥5000-7000千克,氮磷钾复合肥50-80千克,使基肥和土壤充分拌匀,     

油气水系统中N80钢CO2/H2S共存腐蚀规律研究

利用静态挂片和动电位扫描法研究了N80钢在油气水形成的系统中的CO2/H2S腐蚀规律。静态挂片试验表明,少量的H2S对N80钢的腐蚀有一定的抑制作用。一定温度下,N80钢的腐蚀速率随着H2S浓度的增大呈现先减小后增大的趋势;相同H2S浓度时,随着温度的升高,N80钢的腐蚀速率先增大后减小,在60℃左右,N80钢的腐蚀速率达到一个极大值。动态条件下动电位扫描研究表明,油气水共存的非均相介质中,CO2/H2S腐蚀受CO2/H2S分压比（PCO2/PH2S）的影响很大。50℃时在油气水三相共存的溶液中PCO2/PH2S〈20时,N80钢的腐蚀速率由H2S控制;PCO2/PH2S〉500时,N80钢的腐蚀速率由CO2控制;PCO2/PH2S大于20小于500时,N80钢的腐蚀速率由CO2和H2S共同控制。     

pH值对凤眼莲不同种养周期太湖底泥磷素迁移转化的影响

[目的]本文旨在探索凤眼莲种养和空闲期内对不同p H值富营养化水体-底泥中系统磷素转化的影响。[方法]通过模拟试验,设置上覆水p H值分别为6.0、7.5和9.0,分析凤眼莲种养期和空闲期的水体、植物、底泥之间磷素的迁移转化规律。[结果]种养凤眼莲期间,底泥间隙水正磷酸盐含量有不同程度的升高,从大到小的处理依次为碱性、中性和酸性,与底泥总磷下降趋势一致,表明磷素由底泥通过间隙水向上覆水转移。不同p H值条件下上覆水磷含量均有降低,降幅由高到低的处理p H值依次为7.5、6.0和9.0,种养凤眼莲42~56 d为水体净化的最佳阶段。凤眼莲生长性状从好到差的处理依次为中性、碱性和酸性,主要受水体p H值和磷素含量的影响,且各生长参数表明种养20~60 d为干物质主要积累阶段。另外,在凤眼莲收获后的空闲期,酸性水体系统中上覆水磷素含量变化不大,中性和碱性水体中磷素含量随p H值的升高和空闲期的延长呈明显的增加趋势。[结论]凤眼莲的生长状态优先受水体p H值影响,其次受水体磷素含量影响。本试验条件下,种养凤眼莲60 d可开始逐步采收,能获取最大生物量和氮、磷富集量或吸收量,且上覆水为中性或偏碱性时,凤眼莲采收后需采取相应措施,以降低底泥磷释放对水体的继续影响。     

广州南沙湿地4种红树植物底泥特性的差异

【目的】比较外来红树植物(无瓣海桑Sonneratia apetala、拉关木Laguncularia racemosa)和本地红树植物(桐花树Aegiceras corniculatum、卤蕨Acrostichum aureum)的底泥特性,了解外来植物对湿地生态环境潜在的影响。【方法】采用仪器原位测定及土壤常规测定法分析广州南沙湿地公园4种植物林下底泥的温度、p H、氧化还原电位(Eh)、电导率、有机质和营养元素(N、P、K)含量及机械组成。【结果】外来植物底泥温度(无瓣海桑15.59℃、拉关木16.85℃)比本地植物(桐花树15.18℃、卤蕨15.06℃)的高;外来植物底泥p H(无瓣海桑6.97、拉关木6.54)小于本地植物(桐花树7.21、卤蕨7.09);拉关木底泥的Eh(30.16 m V)显著高于其他3种植物(无瓣海桑-5.02 m V、桐花树-11.99 m V、卤蕨-4.85 m V)。外来植物底泥有机质质量分数(无瓣海桑8.41%、拉关木8.75%)显著低于本地植物(桐花树10.22%、卤蕨10.25%)。无瓣海桑底泥为砂质黏壤土,可能导致有效K含量有显著降低,其他3种植物底泥均为壤质黏土。【结论】外来红树植物和本地红树植物的底泥生态因子有明显差异。外来植物生长迅速,可能加快了有机质分解与物质循环过程,从而改变了底泥的特性。     

pH值对厨余垃圾厌氧发酵产酸性能的影响

通过试验研究了中温条件(35℃)不同p H值(p H值为5、7、10及不控制p H值)对于厨余垃圾的厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFA)的影响。研究结果表明,35℃条件下,不控制p H值时,VFA的产量在第6天仅为2.66 g/L,稳定状态VFA的产量为2.15 g/L;p H值为5、7、10时,稳定状态VFA的产量分别为4.21、6.51、7.76 g/L;稳定状态p H值为10时VFA的产量是不控制p H值时VFA产量的3.6倍左右。     

钯修饰电极的制备及其对H_2O_2的电催化还原作用研究

[目的]研究钯化学修饰电极在H2O2检测中的应用。[方法]采用循环伏安法制备了钯修饰的复合陶瓷碳电极(Pd/CCE),研究了该修饰电极对H2O2的电催化性能。[结果]在含有PdCl2.2H2O的H2SO4溶液中(pH 1.2),控制扫描电位范围为0～1.0 V(vs.SCE)连续扫描40圈时制得的Pd/CCE修饰电极对H2O2具有较强的电催化活性,安培法检测H2O2的线性范围为6.0×10-5～1.0×10-2mol/L,检出限为2.2×10-5mol/L(3Sb)。[结论]直接电沉积得到的钯修饰电极,可实现较低电位下测定H2O2,且电极具有制作简单、价格低廉、响应时间短和表面容易更新等特点。     

温度和pH对刺参养殖池塘沉积物营养盐释放的影响

对刺参养殖池塘沉积物采用实验室静态模拟培养法,调控温度和初始p H,定时测定上覆水中营养盐及上覆水中溶解氧(DO)的含量,并计算各营养盐的表观释放速率、累积释放量以及沉积物营养盐的释放率。结果表明,温度对沉积物氮、磷的释放有极显著影响(P0.01),总氮和总磷最大表观释放速率变化范围分别是50~80 mg/(m2·d)和7~11 mg/(m2·d);5℃的总氮、总磷最大表观释放速率低于20℃和15℃,而最大累积释放量却高于20℃和15℃,但时间延迟12 h。p H对沉积物氮、磷释放的影响极显著(P0.01),总氮和总磷出现最大表观释放速率时酸碱条件顺序为p H 9.0p H 6.5p H 7.0p H 7.5p H8.5p H 8.22,铵态氮达到最大累积释放量时酸碱条件顺序为p H 6.5p H 9.0p H 8.5p H 7.5p H 7.0p H 8.22;p H对沉积物营养盐释放率的影响极显著(P0.01)。总氮和铵态氮释放率的变化范围分别为40%~60%和30%~42%,总磷和活性磷释放率的变化范围分别为32%~54%和24%~41%;在不同温度、p H条件下,总氮和铵态氮累积释放量之间以及总磷和活性磷累积释放量之间有显著的相关性(P0.05)。     

地磁激励条件下X80钢拉伸疲劳过程磁记忆信号变化特征

疲劳破坏和应力性损伤是海洋立管主要损伤形式。为研究地磁激励下拉伸疲劳过程中典型海洋立管材质X80钢表面磁场信号变化规律，利用MTS810 250疲劳拉伸试验机对X80钢材质试样进行了典型工况下的疲劳拉伸试验。试验过程中借助磁记忆传感器监测拉伸试样表面的磁场变化，借助手持显微镜观察疲劳过程中试样疲劳破坏情况，借助扫面电镜分析断口形貌。结果表明：磁记忆对拉伸疲劳损伤敏感，提出了以去背景磁记忆信号极值H_E(X)、切向梯度信号极值的连线斜率S_K(X)为特征值的X80钢拉伸疲劳损伤磁记忆检测特征参数。在裂纹萌生时，H_E(X)和S_K(X)会出现过零点的现象；随着循环周次的增加，H_E(X)和S_K(X)增加的速度也逐渐加快，跟疲劳过程裂纹扩展规律一致，H_E(X)和S_K(X)能够很好地反映试样的疲劳破坏过程，可用于海洋立管疲劳损伤的监测。研究成果可为磁记忆检测方法在海洋立管疲劳损伤检测的现场应用提供参考。(图15，表1，参26)     

无乳链球菌对罗非鱼粘液的粘附特性

利用间接ELISA方法研究罗非鱼不同部位的粘液、作用时间、温度、p H及盐度等因子对无乳链球菌粘附作用的影响。结果表明:无乳链球菌对罗非鱼不同部位粘液的粘附能力受温度、粘附时间和p H值影响较大,受盐度影响较小。孵育温度为35℃、孵育时间为120 min时,无乳链球菌对肠道粘液的粘附能力最强,粘附量达到4.052×10~7cfu·m L~(-1);其次是体表粘液,粘附量为6.480×10~6cfu·m L~(-1);鳃粘液的粘附能力最弱,为2.825×10~6cfu·m L~(-1)。当孵育时间少于180 min时,粘附量与孵育时间呈正相关;粘附量在35℃下孵育180 min时,趋于饱和,达到5×10~8cfu·m L~(-1)。无乳链球菌对不同部位粘液粘附的最适p H值不同,肠道粘液、体表粘液和鳃粘液粘附力最强的p H值分别为5.0,7.0和8.0。