Thermal and transport properties of as-grown Ni-rich TiNi shape memory alloys

Electrical resistivity, Seebeck coefficient, specific heat and thermal conductivity measurements on the Ti_50−xNi_50+x (x = 0.0–1.6 at.%) shape memory alloys are performed to investigate their thermal and transport properties. In this study, anomalous features are observed in both cooling and heating cycles in all measured physical properties of the slightly Ni-rich TiNi alloys (x ≤ 1.0), corresponds to the transformation between the B19′ martensite and B2 austenite phases. Besides, the transition temperature is found to decrease gradually with increasing Ni content, and the driving force for the transition is also found to diminish slowly with the addition of excess Ni, as revealed by specific heat measurements. While the signature of martensitic transformation vanishes for the Ni-rich TiNi alloys with x ≥ 1.3, the characteristics of strain glass transition start to appear. The Seebeck coefficients of these TiNi alloys were found to be positive, suggesting the hole-type carriers dominate the thermoelectric transport. From the high-temperature Seebeck coefficients, the estimated value of Fermi energy ranges from ∼1.5 eV (Ti_48.4Ni_51.6) to ∼2.1 eV (Ti₅₀Ni₅₀), indicating the metallic nature of these alloys. In addition, the thermal conductivity of the slightly Ni-rich TiNi alloys with x ≤ 1.0 shows a distinct anomalous feature at the B19′ → B2 transition, likely due to the variation in lattice thermal conductivity.     

埋地管道泄漏内封堵装置设计与研究

针对流体输送埋地管道泄漏问题,设计了一种利用管道机器人携带封堵气囊进行快速应急封堵修复的埋地管道泄漏内封堵装置。采用矩阵变换方法建立了牵引系统驱动轮过弯方程,利用MATLAB软件对过弯方程进行了验证,同时利用ADAMS软件仿真分析过弯路径与驱动轮转角对牵引系统行走速度的影响。研究结果表明:由两个串联封堵器组成的应急封堵系统可满足复杂工况下的管道泄漏封堵要求;牵引系统驱动轮在弯管内部行走时,单轮速度呈周期性变化,但三个驱动轮整体周期运动特性一致;驱动轮转角在25°~40°时,牵引系统行走速度与驱动轮转角成正比,且转角为30°时驱动效果最好。该内封堵装置的结构设计可为管道泄漏应急封堵领域装备的研发提供重要参考。     

埋地管道在冻土带的热力变形分析

埋地油气管道通过永冻土地带时,由于管内介质与周围的冻土发生了热力作用,使冰土解冻,在管道周围形成融化圈。文章分析了永冻土的特点,建立了永冻土地带土壤传热数学模型:融化圈内外传热方程、管道向土壤和土壤表面向大气所放热量的守恒关系、融化圈界面处土壤温度、相变界面处固相变为液相的传热条件。还建立了埋地管道模型,并以穿过永冻土地带土壤的输油管道为例,分析并计算了各种应力的最大值所在的位置和大小,提出了在永冻土地带减小管道热力变形的措施。     

陶瓷及陶瓷基复合材料微缺陷的超声检测

为研究陶瓷及陶瓷基复合材料微缺陷的超声检测能力，针对一些人工缺陷试样进行了超声检测试验。试验主要采用了纵波垂直入射法和泄漏瑞利波法。通过试验结果，比较了两种方法的检测能力。     

燃气管网动态仿真的研究及应用

研究和了解燃气在管道中的流动，是进行燃气管网系统优化和提高管网输运系统安全性的前提和基础。以流体力学三大守恒方程为基础，建立了等温和非等温条件下的燃气管网稳态和动态仿真理论模型。以有限差分法为基础，得到了上述模型的求解方法，并加入了耗散项，提高了求解方法的稳定性。通过增加初始点和延长出口点的方法，简化了模型的求解。通过在北京六环天然气管网中的初步应用，分别得到了与实际值综合相对误差为1.21％和2.62％的压力和流量仿真值，从而验证了模型及求解方法的可靠性。     

不锈钢管道坡口加工的新方法

对于不锈钢管及合金钢管坡口的加工,采用以往的加工方法切割出来的坡口一般参差不平、比较粗糙,难于打磨平整。使用LGK空气等离子切割机和磁力管道切割机的组合加上一定的辅助手段,改善了不锈钢管及合金钢管的坡口加工效果,使加工出来的坡口像碳钢管一样平整,更加容易打磨组焊。文章介绍了这一新方法所用的设备、材料、切割原理以及操作过程。     

忠武输气管道悬索跨越设计创新及探讨

忠武输气管道有4次悬索跨越,分别是蚂蝗溪悬索跨越、木龙河悬索跨越、马水河悬索跨越、野三河悬索跨越。文章介绍了这几座悬索跨越管桥设计中采用的多项新技术,如采用热聚乙烯半平行钢丝索代替以往的钢丝绳;采用钢管塔架代替以往的角钢塔架;根据地形地貌特点变换风索型式或取消塔架等。这些新技术、新设计在工程中均取得了良好的效果。另外,文章还针对悬索跨越桥面结构型式、预拱度设置、不对称荷载的影响、风索基础的设置等问题进行了探讨。     

基于可靠性评价的含缺陷核压力管道疲劳寿命预测方法

含缺陷压力管道经缺陷评定合乎使用后,其疲劳寿命的估计具有重要的工程意义。将整个含缺陷压力管道作为一个整体,分析了含缺陷压力管道的疲劳裂纹扩展特点,提出了相应的含缺陷压力管道疲劳寿命的计算过程,并在基于可靠性评价的基础上,给出了核压力管道的可接受失效概率,最终得到了含缺陷核压力管道疲劳寿命预测方法。     

模糊层次分析法在腐蚀影响因素分析中的应用

结合国内外对碳钢CO2腐蚀影响因素的研究成果,采用模糊层次分析法对影响输油管道 CO2腐蚀的因素进行定量分析,明确界定出这些因素对二氧化碳腐蚀影响的相对重要性(权重),为后续制定经济有效的管道内腐蚀防护措施提供了客观依据。     

工业管道测厚的几点问题探讨

超声波测厚在腐蚀监测上应用越来越广泛,为让这项检测技术更准确、更可靠,充分发挥功效,文章就工业管道测厚中测厚数据处理、测厚点选择、高温问题以及其它影响因素等几个方面进行了探讨。