气井油管CO_2腐蚀预测及防腐对策研究

本文以气井油管CO_2腐蚀为研究对象,从腐蚀机理、腐蚀影响因素、腐蚀度预测与防腐措施等方面进行研究,用定量数学模型确定了腐蚀速率计算公式,并提出了具体的防腐蚀对策。     

边坡破坏状况与防治措施分析

对不同条件下的坡体破坏模式进行了研究总结,分析了边坡变形破坏模式、破坏机理,并且根据不同的破坏模式采取了相应的防治措施,以为类似工程提供借鉴。     

新型常温捕收剂DN-6对磷灰石的捕收性能研究

为降低北方磷矿厂的选矿成本，提高浮选指标，东北大学研制了一种常温磷灰石捕收剂DN-6。为检测DN-6的浮选性能，进行了单矿物浮选试验，并通过Zeta电位检测和傅里叶变换红外光谱分析对该捕收剂在磷灰石表面的作用机理进行了研究。单矿物浮选试验结果表明，在矿浆pH=7.6，矿浆温度28 ℃，DN-6用量为166.7 mg/L的浮选条件下，捕收剂DN-6对磷灰石单矿物的浮选回收率可达97.59%。Zeta电位和傅里叶变换红外光谱分析表明，pH＜4时，DN-6在磷灰石表面发生键合吸附。     

基于MOOSE开发的中子扩散问题求解程序

基于MOOSE平台，开发了用JFNK方法求解中子扩散本征值、瞬态问题的程序。在程序中实现了反照率边界条件和真空边界条件的设置。通过基准题TWIGL对程序进行了验证，发现对于本征值和瞬态问题，模拟解和参考解都是一致的。程序中采用全隐式Newton法求解中子本征值问题，并与经典幂迭代法进行了对比，发现Newton法能极大减少非线性步的步数，大幅加快收敛速度。采用全空间时空动力学对中子瞬态问题进行求解，可精确跟踪空间中任何一点在瞬态过程中的变化，时间项处理采用向后欧拉差分，时间步长为0.01 s和0.05 s的计算结果和采用0.001 s为时间步长的参考解吻合得很好，说明程序在较大的时间步长下也能保证问题的收敛性和精度。     

TiZrCuNi钎料真空钎焊纯钛TA1接头界面的显微组织和钎料元素扩散行为

用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钛基非晶钎料真空钎焊纯钛TA1后,研究了钎焊接头界面的显微组织和钎料元素扩散行为。结果表明:钎焊接头由钎焊缝、钎焊缝与母材界面区、细小针条状物扩散区、密集条片状物扩散区和粗大条片状物扩散区组成,对应的组织分别为β相、β相+细小条状α相、魏氏体、粗大魏氏体+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)金属间化合物、α相+Ti2(Cu,Ni)+Ti Ni Fe金属间化合物;镍元素向钛基体中扩散的距离最长,铜元素的扩散距离居中,而锆元素的扩散距离最短;锆元素均能与α-Ti和β-Ti形成连续固溶体,但β相固溶锆原子的能力强于α相固溶锆原子的能力,铜元素和镍元素均主要固溶在β相中。     

塔山煤矿复合坚硬顶板切顶留巷围岩变形机理及控制技术研究

以大同矿区塔山煤矿8304工作面切顶留巷为工程背景,综合采用理论计算、数值模拟及现场监测等方法对切顶留巷围岩的变形机理进行了分析,并提出了相应的控制技术。沿空顺槽实施切顶后,留巷顶板形成短臂梁结构,巷道整体处于卸压状态。切顶形成的切缝结构面阻断了采空区顶板压力传递到实体煤帮的路径,降低了煤帮应力集中程度,从而较大幅度减弱了实体煤帮及底板的变形;顶板最大变形集中在切缝侧,但下沉量有所减小;矸石帮变形分为垮落阶段的冲击变形和稳定阶段的缓慢变形,变形先急剧增大,后缓慢增加至稳定。基于对留巷围岩的变形分析,提出了对留巷顶板实施恒阻大变形锚索加强支护以控制顶板下沉,垮落矸石帮侧布置单体支柱配合11#工字钢与钢筋网片防冲护巷,煤帮采取左旋无纵筋螺纹钢锚杆加固处理及底板采用C20混凝土硬化的综合控制技术。现场监测留巷断面尺寸约为2 834 mm×4 615 mm,较原巷道断面最大收缩率为15.6%。监测结果表明:该控制技术能够有效控制围岩变形,所留巷道完全满足复用生产需求。     

融合环境因素的有限空间毒气扩散危害程度分析

为探究环境因素对毒气扩散危害程度的影响,通过对比有限空间内外环境差异,了解气体在有限空间内受力情况,并以传统高斯烟羽模型为基础,考虑扩散气体与有限空间边界碰撞产生的反射作用,建立了适用于有限空间气体扩散的改进高斯烟羽模型。深度剖析有限空间气体扩散环境,挖掘气体扩散主要关联因子,构建风速、地表粗糙度对有限空间气体扩散的影响函数;参照有限空间环境特征,分别设置3种不同风速与2种不同地表粗糙度,推求6种不同环境条件下气体扩散面积,阐明风速与地表粗糙度对有限空间气体扩散的影响程度。结果表明:在单一风速条件下,风速越高,地表粗糙度越低,洞室内H2S气体滞留时间越短,洞室内气体的扩散面积越小;风速越低,地表粗糙度越高,洞室内气体的扩散面积越大。     

燃油选择性吸附脱硫的多孔材料研究进展

吸附脱硫技术具有操作条件温和、节能、不改变燃油品质和成本低等特点而备受关注。针对噻吩类难脱除硫化物的深度脱除和转化问题，综述了近年来应用多孔吸附材料选择性吸附超深度脱除燃油中噻吩类硫化物的作用机理及最新研究进展。重点分析了分子筛、金属有机骨架、多孔炭材料、复合材料等不同吸附剂的研究现状，并探讨了各种吸附材料的吸附机理、改性方式和优缺点。本文指出分子筛因优异的热稳定性、高比表面积、均一的孔道结构、低成本和易于工业化等特点，是目前最具优势的吸附剂材料。未来研究应着重阐明吸附机理、提高合成便捷性、脱硫性能以及再生能力，更全面系统的研究将为开发具有理想选择性和再生能力的高效吸附剂奠定基础。     

冲击地压应力波作用机理

针对动载扰动下大型冲击地压的发生及演化过程难题,分析了采场动载应力波的产生机制,研究了动载应力波与静载耦合作用下煤岩体冲击破坏规律,从应力波的产生、传播与致灾过程详细解释了大型冲击地压演化机理。研究结果表明,采场高位坚硬顶板断裂与深部应力集中区煤体破断所产生的动载应力波幅值随着煤岩体强度增大而升高,应力波持续时间随着破断尺度增大而增大,说明在煤矿开采过程中,顶板或煤体强度越高、破断尺度越大,越容易产生大能量的动载应力波;动静载耦合冲击破坏实验结果证实,高静载、高动载应力波、静载与应力波耦合加载条件均能使煤岩体发生冲击破坏,且随着轴向静载的增大,试样发生冲击破坏所需的临界动载应力波强度先增大后减小,其上升段与下降段的分界点约为单轴抗压强度的50%。当静载达到该临界点时,煤体发生冲击破坏所需的动载应力波强度急剧减小,说明高地应力环境煤岩体受到动载应力波的影响更为显著;现场大尺度模拟分析表明,动载应力波作用下,采场煤岩体塑性破坏区范围逐渐增加并主要集中在巷道两侧,且随着应力波幅值和持续时间增加,塑性破坏区范围不断扩大;研究提出了冲击地压应力波作用机理:动载扰动下冲击地压是静载、动载应力波与煤岩体结构耦合作用的结果,采场煤岩体大尺度破断产生高能量动载应力波,应力波与地应力耦合作用导致采掘空间围岩发生大范围破坏,最终形成冲击地压灾害。