密间隔电位测量下的地铁杂散电流影响研究

针对地铁杂散电流影响下的埋地钢质燃气管道阴极保护电位测量和地铁杂散电流流进流出埋地钢质燃气管道评价标准等问题,将密间隔电位测量技术应用到埋地钢质燃气管道中,进行了断电电位测量试验,建立了断电电位与延迟时间之间的关系,得出测量主机延迟100 ms后测量的断电电位为管道的真实有效阴极保护电位。在密间隔电位测量技术的基础上对受地铁杂散电流影响的埋地钢质燃气管道进行了试验,测量了有地铁杂散电流和无地铁杂散电流影响下埋地钢质燃气管道的电位。研究结果表明:有地铁杂散电流影响的管道阴极保护电位(V_(off)白天)比无地铁杂散电流影响的管道阴极保护电位(V_(off)晚上)偏正,此处为杂散电流的流出点;有地铁杂散电流影响的管道阴极保护电位(V_(off)白天)比无地铁杂散电流影响的管道阴极保护电位(V_(off)晚上)偏负,此处为杂散电流的流入点。     

地源热泵系统钻孔间距对土壤热堆积特性影响的研究

针对钻孔间距对埋管区域土壤热堆积特性影响的研究,建立了竖直双U地下埋管换热器内热源模型,将数值模拟温度与土壤实时监测温度对比进行模型验证,二者误差仅为3%。计算分析了4.8~10.4 m共8种钻孔间距下的土壤温度分布,结果表明:钻孔间距越大,土壤热堆积程度越轻,井群间热干扰作用越小;当钻孔间距达到8.8 m后,增大管间距对热堆积特性的缓解程度减小,钻孔间距在4.8~8.8 m和8.8~10.4 m范围内,增加单位长度管间距时土壤温升降低分别为1.41℃/m和0.57℃/m,钻孔间距增大导致埋管区域向井群外土壤中传递的热量逐渐减少,周围的土壤温度逐渐降低,但各间距下热作用半径基本在16 m范围内。     

漏磁检测剩余磁场对油气管道直流杂散电流腐蚀行为的影响

为探究管体磁化产生的磁场对油气管道直流杂散电流腐蚀行为的影响,采用自行设计试验装置模拟管道真实漏磁场,以恒电位阳极极化、电化学阻抗谱、表面分析技术及失重法研究了库尔勒土壤模拟液中磁化及未磁化的L360管线钢试样在0.5 V恒定阳极极化电位下的极化腐蚀电流、腐蚀失重、腐蚀产物和腐蚀形貌的差异。试验结果表明,磁化管体的磁场使干扰电位强度为0.5 V的直流杂散电流腐蚀速率增加21%,但对腐蚀形貌影响不明显。磁场作用机理分析表明,磁场产生的洛伦兹力驱动反应界面附近腐蚀介质旋转运动,从而增大反应物的扩散速率,减小反应界面铁离子浓度及界面扩散层厚度,从而增大腐蚀速率;磁场梯度力作用下,腐蚀坑内聚集更高浓度的Fe²⁺使腐蚀受到一定程度抑制。磁场使管线钢直流杂散电流腐蚀速率大幅提升,应提高开展过漏磁内检测的油气管道直流杂散电流评价标准。     

排流网情况下地铁杂散电流分布数值模拟研究

针对地铁杂散电流的腐蚀及预防问题,对排流网情况下地铁杂散电流及相关因素的影响分布进行了研究,在原有的走行轨—金属网模型基础上,提出并建立了走行轨—排流网—金属网系统的物理模型,基于基尔霍夫定律建立相应的数学模型,利用MATLAB对数学模型进行了程序编写,分别研究了排流网影响效果,以及排流网条件下变电所间距、过渡电阻和走行轨纵向电阻对走行轨电流、走行轨电压、杂散电流和排流网中电流的影响。结果表明:排流网可以排流大部分杂散电流,从而降低腐蚀危害;变电所的间距不宜大于2 km,过渡电阻宜设定在15Ω·km以上,尽可能降低走行轨纵向电阻。     

轨电位限制装置常合闸问题浅析

随着轨道交通事业的发展,地铁回流系统中轨电位限制装置的采用也越来越普遍,而轨电位限制装置动作合闸会导致产生杂散电流,对地网和车站金属结构产生腐蚀,影响地网和车站金属结构的使用寿命,直至影响到车站的使用寿命。通过对轨电位限制装置合闸问题原因分析并提出相应解决措施,以期避免杂散电流的产生。     

埋地长输管道防腐层综合检测技术

通过对电磁电流衰减法、直流电位梯度法、密间距电位测试技术、杂散电流测试仪在埋地长输管道外防腐层检测上的应用研究，并根据山东省埋地长输管线的分布特点，提出了联合检测方法。该项技术可以对管道外防腐层整体状况进行评估、判定破损点处管道腐蚀状况、破损点的定位及面积大小的估算，评价阴极保护效果，确定管道的维修次序。     

基于STM32和LabVIEW的埋地钢质管道杂散电流检测系统

杂散电流干扰是影响埋地钢质管道安全运行的重要因素。针对现有杂散电流检测设备功能单一,精度不高,配置软件易用性差等问题,设计了一种基于STM32和LabVIEW的埋地钢质管道杂散电流检测系统,能够同时测量多种杂散电流干扰评价指标。该系统由采集系统和上位机两部分组成,采用模块化方式设计采集系统硬件电路,采用LabVIEW软件和MATLAB软件联合编程搭建上位机。实验结果表明,系统测量误差小于0.1%,满足标准要求。该系统具有现场应用推广的可行性。     

埋地电缆对金属管道电磁干扰的耦合计算

由于路面上可用的输电走廊资源日趋减少,电能输送渠道逐渐向埋地电缆倾斜。埋地电缆与输油输气管道往往共用走廊,交流电磁场会在管道上产生纵向感应电压。该电压可能损坏金属管道,甚至威胁作业人员的生命安全。为了研究埋地电缆对金属管道电磁干扰的特点,本文建立了埋地电缆与管道耦合模型,讨论了不同因素对感应电压和纵向电流影响规律。仿真结果表明:埋地电缆对金属管道的电磁干扰随着并行间距的增加逐渐减小,最终趋于稳定;随着并行长度的增加,埋地电缆对金属管道的电磁干扰呈现缓慢增大,最终趋于稳定。     

埋地金属管线的杂散电流防护方案

采用接触网供电、走行轨回流方式的地铁线路,走行轨无法与道床完全绝缘,导致回流电流通过走行轨泄漏至大地,形成杂散电流。当杂散电流泄漏量超标,会对城市轨道交通系统内外的金属管线产生一定的危害和影响,严重情况下,埋地金属管线腐蚀穿孔,造成漏水或煤气、燃气泄漏。因此,需要加强对杂散电流的防护与监测。现结合工程实际,在地铁常规杂散电流防护方案基础上,提出了两种杂散电流加强防护设计方案,通过详细的分析对比,提出了最优防护方案,为设计、建设部门的地铁线路内外部埋地金属管线的杂散电流防护提供参考。     

城轨交流牵引供电系统钢轨电位抑制方案

城轨交流牵引供电系统是基于35kV电缆,通常匹配较高等级的接触电压的一种交流牵引供电模式,因能够有效规避既有直流牵引供电系统杂散电流的危害,无需杂散电流的防护等功能优势,而在现代地铁、轻轨等城市轨道交通领域得到了广泛应用,但也存在钢轨电位过高的问题,为解决这一难题,文章将以城轨交流牵引供电系统的构成为研究基点,探究钢轨电位过高的影响因素,通过仿真分析得出最优的抑制方案。     

激光喷丸诱导镁合金表面微织构的电化学腐蚀性能

利用脉宽为8 ns的Nd:YAG脉冲激光对AZ31B镁合金表面进行激光喷丸处理,研究激光喷丸诱导微织构对AZ31B镁合金耐腐蚀性能的影响,进行表面微织构的形貌分析,测量试样表面的动电位极化曲线。结果表明,激光喷丸产生的微织构周围未出现烧蚀现象,其微凹坑的直径和深度随激光能量的增加而增大,随喷丸次数的增加呈现先增大后趋于饱和趋势。与未处理试样相比,在相同微织构间距下,激光能量为1.0 J、1.5 J、2.0 J时试样的自腐蚀电位分别向正移95 m V、123 m V、151 m V,自腐蚀电流密度分别减少36.48%、50.26%、60.42%;在相同激光能量下,微织构间距为1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm试样的自腐蚀电位分别向正移145 m V、134 m V、123 m V,自腐蚀电流密度分别减少50.26%、46.19%、44.34%。研究表明激光喷丸诱导的微织构提高了AZ31B镁合金表面的耐腐蚀性,且激光能量越高,喷丸间距越小,抗腐蚀性能越好。     

基矛COMSOLMultiphysics的杂散电流腐蚀仿真分析

对于埋在地下的钢制输气管道,若不采取适当的防腐措施,或者防腐涂层出现破损,在运行一段时间后,短则几个月,长则几年,都会因为腐蚀穿孔而泄漏。天然气管道泄漏所带来的后果是无可估量的。散流于大地中的电流对管道所产生的腐蚀（称杂散电流腐蚀）是一种由外界因素引起的强度较高的电化学腐蚀,杂散电流时可导致地下金属设施严重腐蚀破坏,其所引起的腐蚀比一般的电化学腐蚀要强烈得多。本文通过COMSOLMultiphysics仿真软件,实现对油气管道杂散电流腐蚀动态的仿真,分析计算出杂散电流在埋地钢制管道防腐涂层破损处的分布规律和强度变化,为检测和防范杂散电流提供理论支撑。     

广佛线西朗站轨电位异常升高的原因分析及解决措施

广州地铁线网自1997年一号线开通至今,除APM线采用交流牵引供电系统外,其他线路均采用直流牵引供电系统。但因设计和施工等方面的原因,采用直流牵引供电系统的各线路、车站普遍存在轨电位偏高的现象,引起了包括广佛线在内的各条线路钢轨电位限制装置频繁动作。为减轻钢轨电位升高给地铁运营安全及乘客人身安全带来的负面影响,现各线路采取了人工永久合闸部分车站钢轨电位限制装置的措施,但同时对隧道、道床的钢结构及附近的金属管线造成了不同程度的电腐蚀。现系统探讨了轨电位异常升高的原因及降低轨电位的措施,希望能减少杂散电流对隧道结构等设备的危害,保证地铁运营安全。     

基于COMSOL Multiphysics的杂散电流腐蚀仿真分析

对于埋在地下的钢制输气管道,若不采取适当的防腐措施,或者防腐涂层出现破损,在运行一段时间后,短则几个月,长则几年,都会因为腐蚀穿孔而泄漏。天然气管道泄漏所带来的后果是无可估量的。散流于大地中的电流对管道所产生的腐蚀(称杂散电流腐蚀)是一种由外界因素引起的强度较高的电化学腐蚀,杂散电流时可导致地下金属设施严重腐蚀破坏,其所引起的腐蚀比一般的电化学腐蚀要强烈得多。本文通过COMSOL Multiphysics仿真软件,实现对油气管道杂散电流腐蚀动态的仿真,分析计算出杂散电流在埋地钢制管道防腐涂层破损处的分布规律和强度变化,为检测和防范杂散电流提供理论支撑。     

螺距与槽深对螺旋槽渗透性能影响的数值分析

利用Fluent和Result软件进行管内流动数值研究,探究螺旋槽纹管的螺距与槽深对螺旋槽渗透性的影响。当其他条件不变的时,螺旋槽纹管的渗透性能一般是光管的1.6～2.3倍,对于同一款螺旋槽纹管,流量越大,即雷诺数越大,流体越能渗透到槽里,槽速度边界层越薄,螺旋槽渗透性越好,螺距越大,槽深越小,螺旋槽渗透性越受到雷诺数的影响。在小雷诺数范围内,小螺距、大槽深占有优势;在大雷诺数范围内,大螺距、小槽深占有优势。槽速度梯度渗透数K_(grad)随雷诺数的增大先略微减小,并在增大至极大值后减少。槽深越小,取得槽速度梯度渗透数极大值所对应的雷诺数越大,且峰值螺旋槽渗透性越大。     

地铁排流对钢轨电位及杂散电流的影响研究

城市轨道交通供电系统通过排流网收集杂散电流,并通过排流柜将其引回变电所负极。通过MATLAB建模仿真,分析研究排流对钢轨电位及杂散电流的影响。     

涡轮叶片典型交叉肋结构的气热分析

随着燃气轮机技术的不断发展,对叶片冷却技术的要求也越来越高。交叉肋结构不仅冷却效果好,而且可以降低叶片的加工难度和制造成本。因此,对某型涡轮叶片内部前部交叉肋进行数值计算,分析对比不同交叉肋冷却结构的冷却效果,结合肋倾角、肋间距与肋宽之比对综合换热系数的影响,选取冷却效果最好的交叉肋结构。结果表明：肋倾角越小,综合换热效率越大;肋间距与肋宽之比越大,综合换热效率越大;当肋倾角为20°,肋间距与肋宽之比为1.7时,综合换热效果最好,比原结构提高了11.02%。     

气力输送系统T形盲管长度的优化

采用双流体模型，对气力输送系统中T形盲管弯头的3维气固两相流场进行了数值模拟。计算分析结果表明，管道直径和颗粒直径越小，入口速度和固相体积浓度越大，流场压力损失越大。颗粒直径、固相体积浓度、气流入口速度越大，盲管长度△L与管道直径D的比值H应选取较大；H值的选取范围为0．5-3，不同管道直径的压力损失有着相同的变化趋势以及同样的H值。     

康达效应对油气环状流分配特性的影响

基于Fluent流体力学软件对T型三通管道模型进行数值模拟,研究入口流型为环状流时,T型三通的气液相的质量流量、速度和压强的分布规律,特别是康达效应对以上分布规律的影响导致的油气分配的不均匀性。结果表明,连接处两支管曲率半径有差异时,康达效应导致油气环状流的分配出现不均性,曲率越小,支管内气相质量流量越大,液相质量流量越小;支管连接处曲率越小,曲率小的一侧支管出口的气相速度越大,反之,则越小;T型三通连接处入口的压强较高,压力梯度较小,水平支管中曲率小的一侧支管的压力梯度比曲率大的一侧大。     

电感强制吸流电路对地铁杂散电流抑制作用的研究

为了抑制地铁杂散电流溢散到大地严重腐蚀埋地的金属管道、线路与钢筋结构带来的危害,分析了一种电感强制吸流电路（以下简称IFACC）,使牵引电流通过增设的回流线流回牵引变电所,以降低钢轨电位,从而达到抑制杂散电流泄漏的目的。在此基础上设计了“钢轨-埋地金属-大地”的三层回流模型和可模拟列车运行工况的牵引负载模型,基于电路数学模型,对杂散电流及IFACC工作原理进行分析,并通过MATLAB对IFACC的功能在地铁牵引供电系统模型中进行验证。研究结果表明：在装有IFACC的牵引供电系统中,相比未加装IFACC的情况,钢轨电流明显减少,使得大部分电流通过回流线进行回流,验证了IFACC具有较好的抑制杂散电流的效果。