利用灰关联定权组合模型预测城镇给水管道腐蚀速率

目的 研究城镇给水管道腐蚀预测,减小爆管事故的发生率,提高供水系统安全性.方法 应用灰色理论分别考察在不同单因素影响下给水管道腐蚀速率的变化状况,建立灰关联定权组合模型,预测给水管道在溶解氧、溶解性CO2、pH值、水流速度、水压共同作用下的腐蚀速率.结果 运用灰关联定权组合模型预测得到的给水管道腐蚀速率的相对误差最高为2.33%,最低为0.21%,与实际测量腐蚀速率能够较好吻合.结论 基于灰色理论求解的灰关联定权组合预测模型可较准确地预测多种影响因素下给水管道腐蚀速率.     

改进层次分析法在给水管道腐蚀速率预测中的应用

目的 确定给水管道各腐蚀影响因素的一元非线性回归方程和权重值,预测给水管道的腐蚀速率.方法 利用最小二乘法确定各腐蚀影响因素的一元非线性回归方程,采用灰色关联法确定腐蚀影响因素的顺序,并用改进的层次分析法确定各因素的权重值.结果 运用改进层次分析法和灰关联理论建立灰关联定权组合模型预测给水管道的腐蚀速率,通过实例分析,模型预测值的相对误差最高为3.95%,最低为0.41%.结论 结合改进层次分析法和灰色关联理论建立的灰关联定权组合模型预测给水管道腐蚀速率,具有较高的精度,是给水管道腐蚀速率预测的有效工具.     

油气生产过程中CO2腐蚀预测研究

在油气生产过程中,由于油管的内腐蚀严重,时常发生穿孔、断裂事故,直接影响了油气田的正常生产和动态监测工作.为了弄清油气井腐蚀原因,在广泛调研CO2腐蚀的基础上,认为影响腐蚀速度的主要外部因素是环境温度、CO2分压、pH值、流速等,结合室内实验和现场应用,基于NORSOK腐蚀模型建立了更适合于油田实际的腐蚀预测模型,进行了影响腐蚀速度的敏感性分析,拓宽了NORSOK腐蚀模型的应用范围.分析结果与实验数据相吻合,说明该模型可以应用于油气田复杂环境腐蚀情况并能得到较好的分析判断结果,为油田注采CO2管材防腐预测提供了依据.     

供水管网内生物膜与余氯衰减交互作用

为研究生物膜与余氯衰减之间的交互作用,通过静态试验、动态试验相结合的模拟方式,在自制供水管网模拟装置内进行实验.选择铸铁、PE、不锈钢3种管材及1,3,4 mg/L 3个投氯量,多角度研究不同质量浓度余氯存在条件下生物膜的形成和发展差异,以及生物膜作用下的余氯衰减情况,探讨管网内余氯和生物膜的相互影响.结果表明:余氯质量浓度对生物膜的形成和发展具有较显著的影响,另一方面,在生物膜作用下,余氯衰减呈现不同的规律,二者之间交互作用,具体表现为:投氯量升高,PE和不锈钢管内生物量均逐渐降低,而铸铁管内生物量反而升高;在生物膜作用下,余氯衰减分为快速消耗阶段(0~30 min)和稳定消耗阶段(30 min之后);铸铁管内生物膜对余氯衰减状况影响较大,PE管次之,不锈钢管对余氯衰减影响最小;生物膜的生物多样性对余氯衰减影响不大,而生物量与余氯衰减之间关系密切;流速和初始氯质量浓度对余氯衰减影响较大.本研究结果可为供水管网氯消毒的控制以及氯衰减模型的建立提供必要的理论支撑,强化管网水质安全的保障.     

配水管网水质变化的研究（Ⅱ）：余氯消耗动力学机制的研究

在考虑了余氯在管道中与管道水中有机物和无机物的反频,与管壁附着的细菌膜的反应,在管壁腐蚀过程中的消耗及管壁与水流之间余氯的质量传输等影响因素的基础上,创新发展了余氯在配水管道中的消耗动力学方程。结合配水管网的水力分析与计算,给出了配水管网中余氯浓度的计算公式。该模型被用于实际的配水管网,计算值与观测值取得了较好一致性。     

油水两相流体系下的CO2腐蚀行为研究

目前常采用注水方式开采石油,但是含水输油管道中常发生CO₂腐蚀现象,因此采用计算流体力学方法（Computational Fluid Dynamics,CFD）,研究了不同含水率、不同流速下的直管和弯管中油水分布情况,确定了输油管道CO₂腐蚀的发生条件,并分析了流速及含水率对壁面剪切力的影响。结果表明,CO₂腐蚀的发生取决于管道内的含水率和流速。当含水率升高时,油品浸润在管道内壁阻止腐蚀的发生;当含水率降低时,积水量增加,导致CO₂腐蚀严重。当流速增大时,管道内发生湍流,因此难以形成积水,降低腐蚀风险。但是,流速增大时会导致壁面剪切力增加,破坏腐蚀产物膜,进而进一步加快腐蚀速率。向下倾斜弯管在重力作用下往往不会发生积水,腐蚀风险低;向上倾斜弯管最容易发生积水,腐蚀风险高;受冲刷作用的影响,弯头端的腐蚀严重。弯头处容易受腐蚀和力学的交互作用,因此腐蚀严重。研究结果对油田集输管道的安全运行具有一定的指导意义。     

包钢矿浆管道长寿化研究与应用实践

介绍了包钢矿浆管道输送系统及药剂投加方式,针对矿浆管道腐蚀磨损速率快的问题,进行了石灰乳矿浆pH值试验研究,结果表明:氧化钙大量流失造成的输送矿浆pH值较低是导致矿浆管道腐蚀速率快的根本原因,通过对矿浆输送系统改造、调整运行方式、优化药剂投加工艺等措施,实现了矿浆管道的长寿稳定运行.     

考虑腐蚀的埋地灰口铸铁管失效预测及可靠度分析

针对早期埋设的灰口铸铁管存在的破损频繁、漏失严重等影响输配水安全问题,通过管土相互作用模型得到管道应力,应用腐蚀模型预测管道腐蚀深度,进而评估管道的剩余强度,结合失效准则得到管道失效预测模型,并运用蒙特卡罗方法对管道可靠度进行分析.计算模型充分考虑了管道腐蚀、各种外部荷载以及参数的不确定性对管道失效的影响.计算结果表明,在通常荷载作用下仅考虑管道受力,管道不会失效,腐蚀是导致管道失效的重要因素;管道安全因子的概率密度分布曲线呈对数正态分布;当使用时间为20～50 a时管道失效风险较大,在使用时间超过80 a之后,管道失效风险变小且呈现出略有下降的趋势;由于渗漏或不均匀沉降引起的管道基础局部流失在腐蚀深度超过一定值时对管道失效概率的影响较大.     

海洋环境下X52管线钢的腐蚀行为研究

海洋环境下的油气管道（X52管线钢）极易受到腐蚀的影响。采用电化学测试技术,并通过观察腐蚀形貌的方法,分析了海洋环境下溶解氧质量浓度、pH、静水压力对X52管线钢腐蚀行为的影响。结果表明,随着环境pH的升高,X52管线钢腐蚀减缓;随着溶解氧质量浓度和静水压力的升高,X52管线钢腐蚀加剧。在不同条件下,X52管线钢的腐蚀行为受阳极活化溶解控制,并且出现局部点蚀现象。     

π型管液固两相冲刷腐蚀数值模拟

输油管道系统常常会发生冲刷腐蚀现象,冲刷腐蚀现象产生的主要原因是颗粒对壁面的撞击。使用DPM模型研究固体颗粒对管壁的冲蚀作用,分析π型管的流动特性,研究流体速度、颗粒质量流量、颗粒直径以及颗粒密度对管道冲刷腐蚀速率的影响。模拟结果表明,π型管道在弯头处冲刷腐蚀最严重;当流体速度增大、颗粒质量流量增多时,最大冲刷腐蚀速率增大;当颗粒直径和密度增大时,冲刷腐蚀效果削弱。     

耐海水腐蚀铸铁保护膜的成分分析

耐海水腐蚀铸铁的相对耐蚀性较普通灰铸铁高出４倍，主要得益于在腐蚀过程中，其表面形成了一层保护性能优良的保护膜．用电子探针分析了该保护膜的成分分布并初步证实，膜内有Ａｌ和Ｓｉ的富集层，且有相当数量碳的富集，故而有可能形成一种新的结构．     

耐蚀铸铁蒸发锅材料的研究

在灰铸铁中加入少量合金Ａ或Ｂ，同时改善石墨形状及大小可大大提高铸铁蒸发锅在复分解法制取硝盐和氯化铵的工艺过程中的耐蚀性，为这种工艺流程提供了新的铸铁材质的途径。     

给水球墨铸铁管腐蚀特性及腐蚀对水质的影响

为研究给水球墨铸铁管腐蚀特性及腐蚀对水质的影响,以球墨铸铁管为主体制作三电极反应体系,以微生物为控制变量利用电化学工作站测定球墨铸铁管电化学腐蚀参数,同时分析腐蚀体系内水体水质变化.结果表明:非灭菌组自腐蚀电位66 d均值-0.515 V,自腐蚀电流密度均值7.61×10-4m A/cm~2,期间水质迅速变差,总铁质量浓度3 d后超标,色度和浊度最终分别达72、115 NTU.灭菌组自腐蚀电位66 d均值-0.471 V,自腐蚀电流密度均值5.26×10-4m A/cm~2,腐蚀强度较灭菌组稍缓,但水体最终变成"黄水".没有或失去防腐涂层而暴露于水体中的给水球墨铸铁管初期极易发生以电化学腐蚀为主的综合性腐蚀,严重影响水质.     

电厂原水管道的腐蚀研究与防护

Ｄ电厂以高ＣＯ２含量的地下水为原水,造成原水管线的铸铁管腐蚀,研究了腐蚀发生的原因与机理,并采取经济、实用、有效的防腐方法,使腐蚀得以控制。     

铸铁软氮化工艺与性能的探索

软氮化作为提高耐磨性、耐蚀性的一种应用广泛的化学热处理工艺 ,用于机械结构零件和模具的表面处理 ,在实际应用范围以碳钢为主 ,应用于铸铁例子非常少 ,为了获得铸铁软氮化后耐蚀性和可控工艺参数 ,作了这次试验     

Al2O3陶瓷与铸铁副在空气和蒸馏水润滑下的滑动磨损

在室温、干摩擦(空气)及蒸馏水润滑条件下使用环块磨损试验机进行Al2O3陶瓷和球墨铸铁、灰铸铁及钢配副时的滑动磨损试验.结果表明:蒸馏水润滑下Al2O3及铸铁的磨损体积均小于在干磨擦条件下;在同一润滑条件下,钢的磨损体积大于铸铁磨损体积,球墨铸铁磨损体积最小;陶瓷Al2O3磨损体积在干摩擦时与铸铁配副时比与钢配副时要小得多.对Al2O3磨面进行形貌及能谱分析,发现在干摩擦条件下,Al2O3磨面有大量铸铁或钢的转移物组成的迁移膜,在蒸馏水润滑条件下则没有.分析认为,铸铁中石墨在于摩擦时能起到较明显的固体润滑剂作用,相对地减小了磨损,而在蒸馏水润滑下石墨的润滑作用己大大减弱.     

氮对灰铸铁强化效果的研究

通过研究尿素在高温下分解的氮溶解到灰铸铁中，改变铸铁石墨形态，强化基体组织，提高强度性能，试验结果表明，灰铸铁中溶解的氮量为０．０１８３％时，抗拉强度达到４００Ｎｍｍ＾２，硬度达到ＨＢ２６０。     

钡对孕育铸铁组织的影响

本文研究了用两种不同含钡量的钡硅铁孕育处理的ＨＴ２５０的组织，发现Ｂａ对铸铁中的各种组织有程度不同的影响：有利于Ａ型石黑生成并改善其形态，增加共晶团数和基体中珠光体量，增加奥氏体枝晶数量并改善其形态和分布。作者认为孕育剂中含适量的钡有利于铸铁机械性能的提高。