大型LNG储罐外罐长期预应力损失分析

由于混凝土收缩徐变及钢筋应力松弛的耦合作用,LNG储罐外罐预应力系统将产生长期预应力损失,严重影响储罐的安全性能。为此,基于按龄期调整的有效模量法及混凝土结构设计规范中的相关模型,以国内某大型LNG储罐外罐为研究对象,应用ABAQUS有限元软件,建立了多组模型分别模拟收缩徐变损失、应力松弛损失及其耦合作用下的损失,分析了混凝土收缩徐变及应力松弛的相互作用对长期预应力损失的影响规律,并讨论了双向设置预应力对长期预应力损失的影响。研究结果表明:(1)环向、竖向预应力筋长期损失终值(50年)最大值分别达到张拉控制应力的10.97%、17.02%;(2)环向、竖向预应力筋在收缩徐变和应力松弛耦合作用下的损失分别为收缩徐变损失与应力松弛损失代数和的83.59%和86.33%;(3)提出相互作用折减系数,当收缩徐变损失和应力松弛损失大小相近时的折减系数最小;(4)竖向预应力对环向预应力筋长期预应力损失的影响较为明显。结论认为,该研究成果有助于提高大型LNG储罐混凝土外罐的安全性。     

预制桩沉桩挤土效应及工程防治措施

预制桩沉桩引起的挤土效应对工程建设与周边环境有较大的影响,沉桩挤土效应的研究对防治措施的提出具有较重要的意义.本文对预制桩沉桩方式、工作机理、挤土效应研究现状及关键问题进行了论述,指出了桩基础设计阶段和沉桩施工阶段减少预制桩挤土效应的各种常用工程措施.     

聚乙烯管道热熔焊接技术研究进展

简述了聚乙烯（PE）管道热熔焊接接头的影响因素,对国内外热熔接头可靠性测试方法的研究进展进行了综述。总结了焊接参数对接头质量的影响规律,并分析了接头的失效机理。焊接参数的改变能显著影响热熔接头的性能,选择最优焊接参数能提高接头乃至整个管道系统的可靠性。分别从力学性能、有限元模拟和无损检测3个方面总结了热熔接头相关研究,期待未来建立一种全面的热熔焊接接头力学性能评价标准,能减少实验时间、降低测试成本。随着材料的创新和科技手段的发展,未来有限元模拟和无损检测技术有望代替力学实验,成为热熔接头可靠性检测的主要方法。     

爬坡管段油水两相界面波动特性数值模拟研究

针对成品油管道低洼处积水排除问题建立了爬坡管段油流携水数值模型,对爬坡管段油水两相界面波动特性进行了数值研究,并实验验证了数值模型的准确性。对模拟结果进行了后处理,采用相关性分析计算出界面波的波速,研究得出不同油相表观流速、管道上倾角、油品物性以及管道直径等因素对相界面波动参数(波长、波振幅、波周期、波速)的影响规律,为进一步解决管道低洼处积水排除问题提供了理论指导。     

段塞流从单管流入并联分离器的分流实验研究

为了研究油气集输系统中并联分离器出现的气液偏流现象,自主设计并搭建了气液两相流分流实验系统。该实验系统中采用数据采集系统对流量、压力、压降、液位、持液率等多种实验参数进行记录。设计了两种结构的气液分流管路,并在两种管路结构（水平管⁃T型管⁃水平管结构与水平管⁃T型管⁃立管⁃水平管结构）下进行了段塞流分流实验,分别研究了对称管路条件与非对称管路条件下的气液分流特性。实验结果表明,两种管路结构下,当管路条件对称时,在实验流速范围内,段塞流的气液两相等流量分配到两台并联分离器内;对于实验中的两种管路结构,分离器气相出口管路条件的不对称会引起气、液两相的偏流,且液相的偏流程度均小于气相。基于压降计算建立了非对称条件下气液两相流的分流模型,对气液流速对分流特性的影响进行了简单解释。     

水平管气液段塞流流动特征模拟

基于OpenFoam开源软件建立VOF方法下的三维流动模型。对内径0.05 m,长16 m的水平管气液两相下不同气液速的分层流、波浪流、气泡流、塞状流、段塞流进行模拟,并与Mandhane流型图进行对比分析,模拟结果与理论、实验相一致,验证了该模型的有效性。重点通过该模型对段塞流的起塞、液塞的成长和演化过程进行研究,得到起塞时界面波的变化特点和不同气液速度差的液塞流动特征,发现了液塞运动时液塞头具有抛出现象及液塞的类波运动。     

基于吸附⁃水合法MIL⁃101(Cr)中甲烷储存特性研究

为了在温和条件下提高多孔介质中甲烷的储量,基于吸附⁃水合法研究了MIL⁃101(Cr)中甲烷的储存特性。首先制备了MIL⁃101(Cr)材料,然后对材料进行了表征,最后在271.15 K、0～7.0 MPa及不同含水量下进行了甲烷吸附实验。合成的材料颗粒大小均一,晶粒尺寸为100～150 nm,几乎不含杂质,孔径主要分布在1.7～3.6 nm。吸附实验结果表明,MIL⁃101(Cr)在含水情况下对甲烷的吸附量更高,且随着含水量的增加,甲烷的吸附量增大;多孔介质中水合物成核所需压力比自由体系水合物成核所需压力高,且含水量越大,临界压力越高;实验所用的MOF材料在多次再生后仍具有较好的吸附能力。研究结果对提高天然气的储量具有一定的意义。     

多因素下居民室内天然气泄漏扩散数值模拟

住宅天然气的意外泄漏会对居民造成重大威胁。利用CFD 方法模拟分析典型住宅天然气泄漏的燃爆区域影响因素等扩散规律,重点评价了自然通风对减少爆炸风险的作用,并通过实验对模拟结果进行了验证。模拟结果表明：易燃云在空间上部堆积并蔓延到相邻的房间,自然通风是防止天然气积聚、降低泄漏风险的有效方法。     

油罐清洗方法的比较及安全技术措施

根据清洗油罐的不同途径,将油罐清洗方法分成人工清洗和机械清洗两类。分别阐述了人工清洗和机械清洗中各油罐清洗方法的原理及适用条件,并将不同情况下应用的不同油罐清洗方法进行了比较。结合不同油罐清洗方法的技术特点,介绍了两种清洗方法需要注意的安全问题。     

混合动力修井机研制与应用

针对传统柴油机动力修井机存在的环境噪声污染严重、使用成本高及单一电动动力修井机受井场电网容量、天气条件限制等缺点,研制了一种混合动力修井机。介绍了总体结构布局、主要技术参数、动力输入单元、整机性能、人性化操作系统。经过现场使用验证,达到预期设计目标。