含蜡原油屈服应力的研究进展及分析

屈服应力是含蜡原油的一个重要流变性质,它能够表征含蜡原油的胶凝强度和含蜡原油管道停输再启动的难易程度.回顾了屈服应力的研究进展情况,分析了含蜡原油屈服应力的各个影响因素,包括原油经历的热历史、剪切历史、原油组成以及静置时间等.总结和分析了屈服应力测量的主要方法.测量系统的几何尺寸、壁面性质以及时间等因素均会对屈服应力测量值产生影响.就屈服应力认识和研究中存在的问题提出了若干建议.     

胶凝原油启动屈服值正交试验

管流试验装置的试验研究表明,原油启动屈服值不仅与温度密切相关,还与预剪切流量、静态温降幅度、启动流量等存在一定的关系.利用正交试验统计方法分析了各个因素对胶凝原油启动屈服值的影响.分析结果表明,影响启动屈服值的各个因素重要性的排序为,启动时的试验温度、静态降温幅度、启动流量和预剪切流量.     

胶凝原油屈服值与结构特性参数之间的关系

含蜡原油在低温静态条件下会形成蜡晶的空间网络结构,因而处于一种胶凝状态。胶凝原油屈服值是胶凝原油结构的函数,而胶凝原油的小振幅振荡剪切粘弹性参数,如绝对复数模量│G^*│,可反映其结构强度,所以屈服值必须与│G^*│等有一定的关系。实验研究表明,在一定测量条件下,胶凝原油屈服值τy与其绝对复数模量的关系为τy＝β│F^*│^m 。     

含蜡原油胶凝特性的研究

按照含蜡原油形成胶凝结构的原因,将含蜡原油的胶凝分为两类,即冷却胶凝和等温触变性胶凝,分别对每种胶凝过程的机理进行了分析,并对原油胶凝结构的流变学性质,以及凝点、屈服值等流变学指标进行了讨论。     

描述含蜡原油触变特性的一种新模式

在对试验实测数据和文献数据分析的基础上，提出了一种新型的四参数双曲触变模式。该模式具有精度高、适用范围广、物理意义明确等优点，用它能很好地描述旋转粘度计以及管流试验装置中恒温条件下以恒定的剪切速率剪切时含蜡原油的触变特性，在试验数据分析的基础上，探索了启动剪切速率对屈服值、平衡剪切应力的影响。     

胶凝原油管流特性研究进展

早期的管流试验装置在源，流程，温度控制，压力测量，流量控制等方面存在不足，对管流试验装置逐渐发展完善的过程进行了。由于管道中胶凝原油的启动过程非常复杂，涉及到胶凝原油热历史和剪切历史，原油的屈服特性，触变特性，粘弹性和压缩性，温降收缩和压力速度等因素，通过分析总结胶凝原油启动过程的相关理论，对原油的触变模式进行了探讨。     

新疆胶凝原油屈服特性研究

胶凝含蜡原油的屈服特性对输油管道的停输再启动有重要影响。用控制应力流变仪RS75对新疆胶凝原油的屈服特性进行了试验研究。结果表明,新疆胶凝原油是一种粘弹性体,在剪切应变小于胶凝原油的临界线性应变γ_(cl)范围内,胶凝原油表现出线性粘弹性固体特性;在应变大于γ_(cl)而小于其临界屈服应变γ_(cy)的范围内,胶凝原油为非线性粘弹性体;当应变大于γ_(cy)时,胶凝原油才真正屈服流动。指出判定胶凝原油是否屈服流动的指标是临界屈服应变γ_(cy),而非屈服值。     

加剂BZ28-2S混合原油的析蜡特征与流变性

实验评价了BZ28-2S混合原油加剂前后的析蜡特性、流变特性与粘温特性,结果表明：BZ28-2S混合原油对SW3流动改进剂具有良好的感受性,扩大了管道输送的安全温度范围。在高温段（35-65℃）混合原油加剂前后的粘温曲线基本重合,均表现为牛顿流体;在低温段（15-30℃）,混合原油表现为非牛顿流体,此时,在同一温度下,加剂后混合原油的表观粘度和反常点显著降低,低温流动性得到明显改善。此外,通过添加流动改进剂,混合原油的静屈服值大大降低,提高了海底管道停输再启动的安全性。     

南苏丹法罗杰FPF站场气相腐蚀分析及对策

为了给南苏丹法罗杰FPF站场扩建项目的气相选材和防腐设计提供理论依据,对该站原油伴生气腐蚀进行了研究。利用2005年NORSOK M-506"CO_2腐蚀速率计算模型"中关于CO_2气相腐蚀的计算方法,研究了系统压力、水相pH值、温度、壁面剪切力等参数对法罗杰FPF站场原油伴生气腐蚀性的影响。结果表明:在该项目伴生气参数的变化区间,压力和水相pH值对伴生气腐蚀性影响显著,随着压力的升高和水相pH值的降低,伴生气腐蚀性急剧增强;随着温度的升高,伴生气腐蚀性先逐步增强,在40~80℃达到某一最大值后又逐步降低;壁面剪切力的增加也导致伴生气腐蚀性增强,但相比其他因素,壁面剪切力对伴生气腐蚀性变化的影响较小,据此推荐了CO_2腐蚀的控制措施。     

腐蚀管道剩余寿命的性能衰减模型研究

管道在长期的运行过程中，由于介质和土壤的腐蚀性，管材的微塑性变形、结构转变和渗氢等。不仅会使管道出现各种腐蚀损伤，而且还存在着老化效应和氢化作用，导致管材的脆变并改变材料的塑性，使机械性质参数发生衰退，从管材性能衰减和腐蚀损伤角度研究了管道的剩余寿命，提出了根据结构承载能力的极限值确定塑性变形时工作寿命的方法，为了确定剩余使用寿命，对剪切损伤率和屈服性能比等概念进行定义，在掌握管材金属剪切损害率和屈服性能比的时间特性基础上，建立了剩余寿命计算模型。并给出了算例。     

含蜡原油的动屈服应力

在温度低到一定程度时,含蜡原油存在着屈服应力。介绍了动屈服应力物理意义及概念的引伸,指出动屈服应力是维持物料继续流动所需要的最小剪切应力,由平衡流变曲线外延确定,反映了含蜡原油经过破坏后不能完全恢复的残余结构的强度,不是唯一值。对含蜡原油动屈服应力的测量,通常采用的方法有直接法和间接法,间接法中的应力松弛法被认为是一种较好的测量方法。胜利油田原油动、静屈服应力的测量值与预剪切过程中选用的剪切率有关,由平衡流变曲线外延得到的动、静屈服应力之间存在着很大差别。介绍了动屈服应力在含蜡原油低温输送和含蜡原油停输后再启动过程中的应用。     

一种新的胶凝原油管流启动屈服应力测算方法

准确预测胶凝原油的启动屈服应力,是实现含蜡原油管道安全经济输送、避免"凝管"事故发生的关键所在。以管流试验数据为基础,分析了管道轴向受压时间差异对胶凝原油启动屈服应力测量结果造成的影响。结果表明:在管流装置中,启动屈服应力的测量值随测量管段长度的增大呈减小的趋势。结合三参数双曲模式触变方程,提出了一种基于非线性最小二乘拟合原理的数据处理方法,能够求得测量管长趋于无限短时胶凝原油的启动屈服应力,统一了对特定工况下凝油结构强度的评价标准。     

盐胁迫对紫花苜蓿品质和产量的影响

[目的]阐明紫花苜蓿的产量和品质与盐胁迫的相关性。[方法]以6个苜蓿品种为试材,采用盆栽试验的方法研究了盐胁迫对紫花苜蓿重要品质性状和鲜草产量的影响。[结果]紫花苜蓿的粗蛋白含量在品种间与NaCl浓度间的差异均不显著;粗纤维含量在品种间表现出显著差异,其中,中苜1号与其他各品种间的差异均达显著水平;粗灰分含量仅在NaCl浓度间存在极显著差异,在NaCl浓度为0.400%时平均粗灰分含量最高;鲜草产量在品种间、盐浓度间及其互作间的差异均达极显著水平,在NaCl浓度0.200%时多数品种的产量最高,当盐浓度大于0.300%时不同品种间的产量差异则迅速增大。[结论]盐胁迫对紫花苜蓿粗蛋白含量和粗纤维含量没有影响,但对粗灰分含量和鲜草产量有明显影响。     

用储能模量表征含蜡原油的屈服值

含蜡原油的屈服性能直接影响其管输安全,当温度降低时,含蜡原油析出的蜡晶与其中的胶质、沥青质相互作用形成具有一定强度的三维空间网络结构,在外剪切力作用下,该结构屈服裂降,存在一个屈服值,即屈服应力。通过应变扫描实验法对长庆、大庆、环江、冀东4种含蜡原油进行流变性测试,结果表明：含蜡原油在线性黏弹区内储能模量基本不变,应力与应变呈线性递增关系,其线性黏弹区随着温度的升高而增大;含蜡原油的储能模量与屈服值在双对数坐标图上呈现线性递增关系,可以用结构屈服系数表示含蜡原油屈服时结构的强弱,该系数等于储能模量和屈服值的对数比值。与其他方法相比,该方法获得的屈服值结果更加稳定,易于形成相关标准。（图2,表2,参9）     

原油流动性测量及在管输应用中的若干问题

高粘原油(特别是改性原油)的流动性与原油经历的热历史和剪切历史密切相关,在管输应用中,凝点(倾点)、流变曲线及屈服应力是表征原油低温流动性的主要参数,也是影响管输安全性和经济性的关键因素。分析讨论了这些参数的测量及测量结果在管输应用中的若干问题,主要包括凝点测定中观察液面的扰动剪切、分层原油凝点(倾点)的测量、平衡流变曲线测定中剪切率上行与下行的影响、含水原油流动性质的测定、原油屈服应力及其测定方法和管输应用等,并指出为管输应用提供数据的流动性测试应与管输条件的模拟密切结合起来。     

花粒期干旱对春玉米产量及品质影响的研究

为保证黑龙江省玉米的高产稳产,以嫩单14玉米杂交种为试验材料,通过对花粒期的不同生育时期进行干旱胁迫处理,对春玉米的植株性状、产量性状及其品质进行测定,分析了花粒期干旱胁迫对产量及品质的影响。结果表明:花粒期不同生育时期干旱胁迫春玉米株高、单株干重、单株叶面积、产量及产量构成因子均有不同程度下降。穗粒数在抽雄期干旱处理降低幅度最大,百粒重在灌浆期干旱处理降低幅度最大,单株产量在抽雄期干旱胁迫处理减产最大;抽雄期、吐丝期和灌浆期干旱胁迫处理使籽粒粗脂肪含量下降,粗蛋白含量升高。     

长期覆膜和施用有机肥对黄土高原春玉米产量和品质的效应

【目的】通过田间定位试验探究长期覆膜和施用有机肥对春玉米产量、品质、干物质累积和氮素吸收的影响。【方法】长期定位试验在中国科学院水利部水土保持研究所长武黄土高原农业生态试验站开展。试验设4个处理：覆膜,不施氮,作为对照(F);不覆膜,施氮225 kg·hm^-2(N);覆膜,施氮225 kg·hm^-2(FN);覆膜,施氮225 kg·hm^-2,并施有机肥(FSN)。2020和2021年在玉米吐丝期(R1)和收获期(R6)分别采集植株样品,测定植株生物量,并按器官分类测定不同部位的氮含量,收获期测定玉米籽粒粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉含量。【结果】(1)施氮条件下覆膜显著提高春玉米产量,覆膜条件下增施有机肥能使产量进一步提高。不覆膜施氮处理与对照相比增产106%—176%,覆膜处理在此基础上产量增加21%—75%,在覆膜条件下增施有机肥后进一步增产6%—8%。(2)施氮条件下覆膜显著提高春玉米干物质累积和氮素吸收,施用有机肥后二者进一步得到提高。(3)不覆膜施氮处理的粗蛋白含量为8.67%—8.94%,施氮条件下覆膜使粗蛋白含量提...     

芝麻新品种豫芝20号的选育与配套栽培技术

豫芝20号是河南省农业科学院芝麻研究中心利用有性杂交与混合系谱法选择相结合选育的芝麻新品种。2012~2014年参加河南省芝麻新品种试验,平均产量为1 472.10 kg/hm2,粗脂肪含量56.99%,粗蛋白质含量18.75%。具有高产、优质、抗病、抗逆性好、抗倒伏能力强等特点。2015年5月通过河南省农作物品种鉴定(豫品鉴芝2015002)。     

火三含蜡原油管道初凝现象分析

通过对火三含蜡原油管道初凝现象以及对其处理过程中的运行参数进行分析，认为连续运行的管道，其下游的进站温度应控制在输送介质的凝点＋3℃温度以上；间歇运行的管道，末站进站温度应达到安全停输时间的要求，以保证管道在冬季安全运行。对于含蜡原油管道的初凝现象象，三个过程主导着压力，排量的变化和管道恢复正常的速度，第一是管内空隙的充装过程，第二是使末段部分温原油屈服的过程，第三是冲刷，剥落管壁凝油层，恢复管道正常排量的过程。