发汗技术在相变石蜡开发中的应用

选取适宜原料,采用发汗技术进行了高相变温度、高相变焓的相变石蜡的开发实验。讨论了发汗初始温度对第一个发汗产物熔点的影响、不同升温速率对发汗产物熔点的影响,并介绍了升温速率分别为0.5,1.0℃/h时石蜡发汗产物情况。利用发汗工艺由70#石蜡开发的相变石蜡相变温度高达70℃、相变焓在210 J/g以上。     

LNG水下泄漏引起快速相变的数值模拟与结果分析

为了定量预测快速相变的爆炸强度,建立了一种欧拉-欧拉双流体多相流模型与传热模型相互耦合的数值模型,通过对比Clarke H的快速相变实验数据验证了模型的可靠性和正确性。通过数值计算,得出快速相变在水上水下的动态过程、局部超压情况以及甲烷质量分数在水平方向及竖直方向的分布。结果表明,快速相变本质上是LNG与水之间强制对流、膜态沸腾、爆发沸腾和核态沸腾的快速转换过程;快速相变持续时间极短约1秒;在典型的LNG泄漏情形下,局部超压最大可达97kPa,可造成砖墙倒塌,严重损伤人的内脏甚至引起死亡;快速相变不仅有超压危害,在下游或下风向区域还可能进一步引起火灾和窒息等潜在危害。研究结果可为LNG水上运输安全防护提供理论依据。     

基于相变蓄热原理的深井钻井液降温实验研究

针对深部油气钻探开发中钻井液、井下仪器抗高温稳定性较差的问题,首次将相变材料应用于钻井液中,开展了基于相变蓄热原理的深井钻井液降温实验研究.在评价相变材料热物性的基础上,分析了相变材料的蓄热控温特性;对比评价了相变材料对钻井液流变滤失性能的影响;采用自制的钻井液循环模拟实验装置,测试了钻井液降温性能实验曲线.结果表明,...     

一种新型相变蓄热材料的实验研究

将有机相变蓄热材料与导热系数高的无机物进行纳米复合创新的方法,克服现有有现蓄能材料存在液体渗漏,传热率低,相变时体积变化,有可燃性,对母体材料有副作用以及无机蓄能材料存在腐蚀性,相变过程中具有过冷和反相等缺点,将有机相变材料嵌入到导热系数较高的二氧化硅纳米层空间内,制备有机－无机纳米复合相变蓄热材料,采用扫描电镜,红外光谱分析仪,差示扫描量热分析仪,导热系数仪分析制备的复合相变材料,结果表明,复合相变材料是孔纳米复合材料,其蓄能能力较好,导热性能好。     

X80钢HAZ相变Leblond模型参数的初步研究

Leblond相变模型可以把HAZ所经历的热循环和发生的相变过程相联系,因此可以用于HAZ相变的计算。根据进口X80级管线钢的试验结果,提出了X80钢的Leblond相变模型参数。然后通过SYSWELD数值模拟软件,利用Leblond相变模型,对X80钢各组织的相变过程、X80钢的SH—CCT图以及不同工艺条件下焊件的HAZ的相变过程进行了计算,计算结果与试验情况吻合,证明提出的X80钢Leblond模型参数可以用于实际计算。     

庆哈中一站加热炉节能改造

相变加热炉在油气田集输工程中得到了广泛应用,在降低能耗方面发挥了重要作用探讨庆哈输油管线中一站“二合一”相变加热炉在原油加热、采暖换热运行过程中存在的问题,通过对相变炉原理、构造进行研究及现场实践,找出存在问题的原因及改进万法,为相变加热炉运行中节能降耗提供一种有效途径.     

聚乙烯醇/氯化聚乙烯相变材料的制备及性能

采用化学改性法,制备了以氯化聚乙烯(CPE)为骨架材料,聚乙烯醇(PEG,相对分子质量分别为6000,10000)为支链的新型相变材料。结果表明,PEG 6000/CPE的相变焓高于PEG 10000/CPE;相变材料的热稳定性优于CPE;PEG 6000/CPE,PEG 10000/CPE的相变焓分别为119.3,103.7 J/g,相变温度分别为61.8,62.4℃;CPE,PEG 6000/CPE,PEG 10000/CPE热失重的起始温度依次为306,338,351℃,三者热失重速率达到最大值时的温度依次为330,389,391℃。     

DHM2500相变炉存在的问题及应对措施

石南31转油联合站于2005年3月动工兴建，当年7月注水系统投入远行，12月油、气系统全部投入运行。相变炉主要用于站内原油加热和采暖保温。这种二合一型相变加热炉在石西作业区是首次使用，投用初期由于缺乏使用经验。相变炉存在的几个问题影响了该炉的正常运行。一是原油换热器的原油出口温度上限报警之后，燃烧器不能由动点炉升温。需要人工频繁的手动恢复；二是冬季采暖水温达不到要求只有60屯左右，给冬季保温带来了很大困难；三是相变炉的共振问题，严重影响了该炉的安全运行。以上几个问题如不及时解决将直接影响整个站区的原油加热和冬季保温工作以及相变炉本身的安全运行。文章主要是针对这些存在的问题进行分析，并提出解决的方法为以后的工作积累一点经验。     

新型相变加热炉的设计及应用

相变加热炉在油气田集输工程中得到了广泛应用,在降低能耗方面发挥了重要作用,但是在其外形结构和金属耗量方面却没有取得实质性突破。针对相变加热炉应用存在的问题,运用锅壳锅炉的设计理念,对加热炉结构进行优化。阐述了相变加热炉的工作原理和特点,介绍新型相变加热炉的设计理念、特点和工程实例。     

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烃类加工与气体液化分离工程中，相变换热与无相变换热往往混杂在一起，两者遵循不同的换热模式，如何正确区分相变与无相变的界限，这是设计相变换热器首先要解决的问题，其次在高效、紧凑的换热表面中如何确定相变换热系数，是迄今没有彻底解决的关键问题，文中，就此问题进行分析与探讨。     

Nitrophenates of transition metals1 part II. DTA,explosion delay,impact and friction sensitivity studies

Abstract

Thermolysis of nitrophenates (C-NO₂ explosives) of transition metals of 3d-series have been studied by DTA, impact, friction, and explosion delay measurements. Explosion delay (D_E), explosion temperature (ET), activation energy for explosion (E?), and height for 50% explosion (h_50%) have been found to be in the order: trinitro<dinitro<p mononitrophenates of transition metals. Only trinitrophenates have been found to be friction sensitive. It has been observed that these salts dehydrate below 140°C and at higher temperatures corresponding metal oxide and nitrosubstituted diphenylethers (as intermediates) are formed. The oxidative decomposition reactions seem to occur in adsorbed phase between NO₂, MO, and radical species leading to explosion.     

Sensitivity of 2,6-Diamino-3,5-Dinitropyrazine-1-Oxide

ABSTRACT

The thermal and shock sensitivities of plastic bonded explosive formations based on 2,6-diamino-3,5-dinitropyrazine-1-oxide (commonly called LLM-105 for Lawrence Livermore Molecule #105) are reported. The One-Dimensional Time to Explosion (ODTX) apparatus was used to generate times to thermal explosion at various initial temperatures. A four-reaction chemical decomposition model was developed to calculate the time to thermal explosion versus inverse temperature curve. Three embedded manganin pressure gauge experiments were fired at different initial pressures to measure the pressure buildup and the distance required for transition to detonation. An Ignition and Growth reactive model was calibrated to this shock initiation data. LLM-105 exhibited thermal and shock sensitivities intermediate between those of triaminotrinitrobenzene (TATB) and octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazine (HMX).     

Study of Phase Transition in Hard Microcrystalline Waxes and Wax Blends by Differential Scanning Calorimetry

Phase transition temperature and associated energies in hard high melting microcrystalline waxes and its various blend with paraffin wax (melting range from 60 to 97°C) have been determined by DSC in both heating and cooling mode. The dependence of these on the composition and properties of waxes have been analyzed. The solid liquid transition temperature obtained by DSC has been compared with ASTM drop melting point of these wax samples. The present study has demonstrated that DSC can be of great use in identifying whether the wax sample is blend of different waxes or not.     

Study of Phase Transition in Hard Microcrystalline Waxes and Wax Blends by Differential Scanning Calorimetry

Abstract

Phase transition temperature and associated energies in hard high melting microcrystalline waxes and its various blend with paraffin wax (melting range from 60 to 97°C) have been determined by DSC in both heating and cooling mode. The dependence of these on the composition and properties of waxes have been analyzed. The solid liquid transition temperature obtained by DSC has been compared with ASTM drop melting point of these wax samples. The present study has demonstrated that DSC can be of great use in identifying whether the wax sample is blend of different waxes or not.     

爆炸耦合载荷作用的射孔套管强度模拟分析

为了研究爆炸和压力耦合载荷对射孔套管强度的影响,进行套管静水压挤毁理论分析。建立仿真模型,分析准静态载荷作用下非约束套管的力学特性,得到全尺寸套管和射孔套管的固有频率,以及套管的挤毁强度数据,拟合得到套管挤毁强度公式。验证数值仿真结果的可靠性。进一步对完整套管和射孔套管施加约束,进行仿真研究。比较分析结果,施加约束套管的抗挤能力比非约束套管的高; 在约束条件下,射孔套管的强度比完整套管的强度降低约10%; 在射孔布置方面,60°相位优于90°相位。     

狭长受限空间油气爆炸抑制模拟技术实验研究

针对狭长受限空间油气爆炸抑制模拟实验研究的需要，设计了一套采用超细冷气溶胶抑爆技术的复合式油气爆炸抑制系统，该系统是由油气爆炸模拟实验装置、抑制剂制备系统、爆炸信号识别系统、抑爆控制系统和抑爆喷射系统组成。该系统的实验表明，能满足油气抑爆实验研究的需要，为后续实验研究的展开奠定了实验基础。     

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可燃气体在运输、储存、加工和使用过程中，因可燃气体泄漏而形成的气云爆炸事故，常常会造成巨大的人员伤亡和财产损失。研究气云爆炸的特性和威力，可防范事故，减小损失。中采用有限差分方法编制了求解可燃气云爆炸过程的定解方程的数值模拟程序。方程组中的源项由能量均匀加入法处理，爆炸场中的间断问题通过人工黏性模型处理。经开敞空间乙炔——空气气云爆炸实验结果检验，数值计算结果的偏差在13％以内。计算结果表明，气云半径越大，爆炸最大压力和压力增加速率越大；气云爆热越大，爆炸最大压力和压力增加速率越大。     

惰性及特种可燃气体对甲烷爆炸特性的影响实验及分析

天然气开采和集输过程中的防爆问题一直是安全控制的重点,常见的特种可燃气体（H₂、H₂S和CO）及惰性气体（CO₂和N₂）对天然气的爆炸特性有很大影响。为此,通过实验和理论模型,分析了惰性气体和特种可燃气体对CH4爆炸特性的影响规律。结果表明：①随着惰性气体含量的增加,CH₄爆炸极限范围变窄,爆炸的临界氧含量值增大,爆炸的危险性降低,其中CO₂比N₂具有更好的爆炸抑制效果;②随着特种可燃气体含量的增多,混合可燃气的爆炸极限会向所添加特种气体的爆炸上下限逼近,明显扩大了CH₄的爆炸极限范围,降低了发生爆炸的临界氧含量,增加了爆炸风险;③在有惰性气体存在的条件下,温度、压力的上升也会增加CH₄的爆炸风险。该研究成果可应用于气田、煤田开发和天然气集输过程中的防爆工艺,预防和降低天然气爆炸风险,保证安全生产。     

立式储油罐油气爆炸数值模拟研究

在储罐的维修改造中,由于封堵不严、罐板腐蚀穿孔等原因,焊接、切割、打磨时极易发生火灾和爆炸事故。采用Fluent软件对380 m³小罐内油气爆炸进行数值模拟,对比分析不同油气浓度及罐内不同含氧量对油气在罐内爆炸及火焰扩散的影响。经研究表明,油气爆炸存在最佳浓度范围和最佳初始含氧量,同时点火温度越高,气体的活化分子越多,油气的爆炸燃烧速度越快。该研究从数值计算的角度揭示了爆炸规律和机理,为提高安全风险意识及提升施工作业规范提供了积极的借鉴和警示作用。     

固井设备发动机防爆系统研究

针对目前固井设备不具备防爆功能的问题, 烟台杰瑞石油装备技术有限公司研制了JCMS210固井混浆橇中Detroit8V—71N发动机防爆气控系统。在对柴油发动机的引燃源进行分析后, 阐述了防爆气控系统设计方案, 给出气控系统工作原理图。室内试验和中海油田服务股份有限公司的现场使用证明, 这种防爆气控系统性能良好, 工作可靠, 能满足ZONE2的防爆要求, 解决了固井设备的防爆问题。