Study of partial discharge characteristics in HFO-1234ze(E)/N2 mixtures

HFO-1234ze(E)(trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene, chemical formula: C₃H₂F₄) is an extremely environmentally friendly SF₆ alternative gas with high electrical strength. In this paper, the partial discharge (PD) characteristics of HFO-1234ze(E)/N₂ mixtures were studied using the gas insulation test platform. The PD inception voltage of insulating gas under positive and negative half cycles of power frequency was tested. Using SF₆/N₂ mixtures as a control group, the effects of electrode spacing, mixing ratio and pressure on the insulation performance of HFO-1234ze(E)/N₂ mixtures were explored. The test results show that the PD inception voltage of the negative half-cycle of pure HFO-1234ze(E) under short electrode spacing can reach 0.96–1.04 times of pure SF₆ under different pressures; the PD inception voltage of 40%HFO-1234ze(E)/60%N₂ mixtures at 0.3 MPa is 0.67–0.89 times that of SF₆/N₂ mixtures under the same conditions, which has great application prospect.     

基于多源遥感数据的1000 kV山东环网特高压线路地质灾害风险评价

山东环网全称为潍坊—临沂—枣庄—菏泽—石家庄1000 kV特高压交流输电线路工程。以山东环网3标段沿线为研究区,收集和整理现有资料,选取坡度、坡高、坡向、坡形、距离水系距离等5个具有代表性的因素作为滑坡地质灾害的评价因子,通过层次分析法,对各个评价因子赋予权重。运用ArcGIS10的邻域分析、提取分析、表面分析、距离分析、重分类、加权叠加、重采样等工具,对各评价因子的多源遥感数据进行区域性分析,获得研究区的地质灾害风险评价图。对此区域进行地质灾害风险评价,将此区域内的地质灾害风险等级划分为:低风险、中等风险、高风险、极高风险4类。选取各类风险点与野外勘查结果进行对比,所得结果与野外调查结果基本一致。     

北斗卫星微位移监测系统在油气管道地质灾害监测预警中的应用

油气管道铺设线路所经区域地形条件复杂,受到地质灾害的影响较大,为了避免地质灾害对管道造成破坏,提高油气管道运输的安全性,采用北斗卫星微位移监测模块对管道桩号为JG7410的滑坡地质灾害点进行实时监测。该点处管道穿坡而过,边坡完整性和植被覆盖遭到破坏,存在滑坡风险。我们将监测站布设于管道上方切坡处,基准站布设于距离监测站1km处,监测数据通过基准站进行校正、解算处理后,精度可达毫米级。此外,研究将获取的位移数据与降雨数据进行对比,结果表明:该滑坡体的沉降量与沉降速率主要受降雨因素影响,且沉降速率的加速与汛期有关。这说明北斗微位移监测模块在滑坡位移监测过程中应用前景很好,在很大程度上可以避免重大滑坡事故的发生,保证了油气管道完整性和安全性。     

水力压裂过程中单位注液量变化特征研究北大核心

为研究煤层水力压裂过程中其单位注液量的变化特征,采用工程试验的方法,以四川省宜宾市筠连县金钟煤矿1703采煤工作面为试验地点,通过对煤层钻孔水力压裂过程中各管路单位液体流量的监测和分析,发现在正常水力压裂过程中,进液管及回液管的单位液体流量拟合曲线均呈“抛物线”状,而单位注液量则可以划分为下降阶段和波动阶段;结合水力压裂过程中其注液压力的变化情况,发现注液压力在煤体出现开裂及裂缝扩展时会出现明显的“卸压-恢复”现象,而单位注液量则相应的出现“升高-恢复”的现象,并且两者具有同步性;此外,根据水力压裂过程中其单位注液量的变化特征将整个水力压裂过程划分为3个阶段:充液阶段、蓄能与煤体开裂循环阶段及停止开裂阶段。     

不同煤阶煤孔隙结构分形表征及其对甲烷吸附特性的影响

煤储层中孔隙结构的发育程度决定了煤体瓦斯的吸附性能，通过低温液氮吸附实验测试了长焰煤、焦煤和无烟煤3种不同变质程度煤样的孔隙结构；基于分形理论对孔隙结构进行了量化表征，并结合煤的甲烷等温吸附实验，深入分析了不同变质程度煤孔隙结构对甲烷吸附特性的影响。结果显示：变质程度与孔隙分形维数D₁呈现出“浴盆式”变化规律，与分形维数D₂符合线性负相关关系；而煤样的微孔比表面积和孔容均与吸附常数a呈正相关关系，即微孔比表面积和孔容越大，煤的吸附能力越强；随着孔隙分形维数D₁的增加，吸附常数a呈现出近似线性增长趋势，煤体孔隙结构越不光滑，比表面积也会越大，从而使得煤的甲烷极限吸附量也会有所升高。     

有效应力对煤体渗透率的影响试验研究

为了研究有效应力对渗透率的影响机制，利用自主研发的煤岩瓦斯吸附-解吸-渗流平台，开展了轴压、围压同步加载条件下煤体渗透率测试试验。引入平均有效应力参数表征煤体受载状态，同时为消除试件个体差异的影响，定义了有效应力敏感系数，深入探讨有效应力对煤体渗透率的控制机理与变化规律。结果表明：瓦斯压力保持恒定时，随着有效应力增加煤体渗透率逐渐减小，其变化规律符合负指数关系；随着有效应力的增加敏感系数逐减小，且符合幂函数关系。基于敏感系数构建了煤样渗透率与有效应力的数学模型。