介质现状分析论文

介质现状分析论文（共12篇）

介质现状分析论文 篇1

氯乙烯槽车内介质分析和余压检测规程

1、适用范围

1.1为保证氯乙烯充装站的安全生产，避免充装过程发生安全事故，特制定氯乙烯槽车内介质分析和余压检测规程。

1.2氯乙烯气体为易燃易爆气体，进行密闭充装，若槽车内含氧量超标，充装后会导致槽车爆炸事故。槽车充装过程中，超过排气设定压力定量装车控制系统自动打开气相紧急切断阀向氯乙烯回收气柜排气，会将槽车中杂质气体排入氯乙烯回收气柜，存在给生产带来安全隐患。

1.3进入充装站槽车必须进行内部介质分析和余压检测。

1.4本规程适用于中盐吉兰泰氯碱化工有限公司树脂分厂氯乙烯充装站对进站槽车进行内部介质分析和余压检测，操作人员必须严格遵守本规程。

2、检测工具及用途

2.1便携式氧含量析仪，用于检测槽车内含氧量。2.2气相色谱仪，用于检测槽车内氯乙烯含量。

2.3取样工具，用于从槽车内部取样，并送至仪器分析室进行分析的工具。

3、介质分析和余压检测人员规定。

3.1操作人员必须穿戴符合易燃易爆区域作业的劳动防护用品，劳动保护用品不齐全或不符合安全要求禁止进站。3.2进入充装站人员必须先消除人体静电。3.3氯乙烯充装站内禁止接打手机。

3.4进站人员必须两个人以上，作业需有监护人员。4槽车进站程序

4.1检查槽车是否有提货单，无提货单禁止进站。

4.2槽车进站前，检查槽车“四证”，即：槽车使用证、驾驶员证、押运员证、危险品准运证齐全，四证不全禁止进站。4.3检查槽车安全附件是否齐全有效，安全附件不全或不在监检有效期禁止进站。4.4检查槽车是否佩带阻火器，没阻火器禁止进站。

4.5检查槽车装卸臂处于归位锁定状态，充装操作人员引导槽车停放到指定位臵。4.6槽车熄火，拉上驻车制动器，收缴槽车钥匙，并用堰木塞到槽车车轮前后，避免溜车。

4.7将静电消除仪连接槽车，消除静电15min以上。5槽车余压检测规程

5.1氯乙烯为易爆气体，槽车必须保持正压。

5.2槽车压力检查利用槽车上的压力表进行检查，并与装卸臂气相管道上的压力检测变送器对比。

5.3检查槽车压力，槽车压力应＞0.15MPa，若槽车压力＜0.15MPa，按下式校核槽车压力：

P=0.15×（273.15+t）/（273.15+25）P，槽车校核压力，MPa t，槽车温度，℃

若P＞槽车实际压力，认为槽车压力正常。

5.4若槽车压力为正压但＜0.05MPa，不予充装，应进行压力试验合格后方可进行充装。

5.5若槽车压力为负压，缓慢向槽车充入氮气保护，流速不宜过快，减少静电积累，消除负压后，检测槽车内含氧量＜3%，并臵换氯乙烯，槽车压力试验合格后方可进行装车。

5.6若槽车压力＞0.5MPa，取样分析含氧＜3%，并用气相色谱分析槽车内部氯乙烯含量，确认槽车内部介质为氯乙烯后，连接装卸臂，向回收气柜泄压回收氯乙烯。

6、氯乙烯槽车内介质分析规程

6.1氯乙烯为易燃易爆介质，充装之前必须对槽车内介质进行分析，确认含氧合格后方可进行充装。

6.2压力检测＞0MPa的槽车，用快接头取样工具提取气体样，用便携式测氧仪分析含氧量，含氧量＜3%为合格。

6.3压力检测＜0MPa的槽车，取样分析装卸臂已臵换合格，然后连接装卸臂并充入氮气，压力＞0MPa取样分析。

6.4对含氧量＞3%的槽车，用氮气臵换排空处理，臵换时务必控制流速，避免静电引发爆炸事故，排放时检测排放口周围空间氯乙烯浓度必须＜36mg/m³的国家标准，排空时必须通知相关人员，路口拉警戒线隔离，严禁车辆和人员进入排空口50米范围内。

6.5氯乙烯单体为有毒有害物质，取样和分析时，按要求佩戴好劳动防护用品，以防止中毒现象的发生。

6.6 因单体有渗透性，故使用注射器取样，取样后应立即分析，放臵时间不宜过长。

6.7取样时，管路及取样器要充分臵换，以防止带入空气，使分析结果偏高。

介质现状分析论文 篇2

关键词：裂隙,注浆,注浆模型,模型试验,数值模拟

0 引言

注浆技术已经被广泛地应用于地基工程、桩基工程、边坡工程、隧道工程和煤矿开采, 且注浆具有掩蔽性和地层具有复杂性, 使得越来越多的学者对注浆技术进行了研究。

目前, 已经有少数学者对裂隙介质注浆的研究现状进行了归纳和总结, 例如杨米加等[1]、罗平平等[2]和王一新等分别对研究现状进行了总结和分析, 但是他们在文章中很少涉及注浆扩散模型的研究现状且无最近几年的最新研究成果介绍。本文结合最近几年来在裂隙介质注浆方面的研究成果分别从注浆扩散模型、模型试验和数值模拟三大方面介绍了国内外研究现状, 并通过分析研究现状存在的不足之处提出了裂隙介质注浆的研究方向。

1 注浆扩散模型研究现状

1.1 牛顿流体注浆模型

1) Baker[3]针对牛顿流体在裂隙内的辐射流动, 采用平直、光滑、等开度的平行板裂隙模型, 假定注浆压力和流量恒定不变, 导出了层流关系式。2) 刘嘉材[4]研究了二维光滑裂隙中牛顿流体的流动规律, 根据牛顿摩阻力定律, 推导出了扩散半径与注浆时间的表达式。可用来计算浆液的扩散半径和灌浆时间, 也可根据扩散半径求所需的注浆压力。3) 张良辉[5]考虑粗糙度和地下水粘性阻力的影响推导了牛顿流体灌浆时间与扩散半径关系的公式。4) 郑玉辉[6]考虑地下水的影响推导得出了考虑流体粘度变化的公式及倾斜裂隙注浆浆液扩散公式。

1.2 宾汉流体注浆模型

1) G.Lombardi[7]根据力的平衡, 导出了在开度为b (原文为2t) 的裂隙中浆液的最大扩散半径。2) W.Wittke[8]根据注浆压力变化梯度与浆液屈服强度的变化梯度之代数和为零, 建立了平衡方程, 推导出了宾汉流体在等厚光滑裂隙中的扩散距离。3) H·B·加宾考虑了浆液重力密度及裂隙倾斜角度的影响, 推导出了宾汉流体扩散在裂隙中的距离。4) O.Ю.卢什尼科娃[10]得出了对多条开度不一致的裂隙同时灌浆时的扩散半径与各参数间的关系。5) 杨晓东等[11]推导出了当宾汉流体在裂隙中作低雷诺数的平面径向层流运动时, 忽略浆体的流动惯性和重力作用的流动基本方程。6) Hassler.L[12]用渠道网络代替裂隙面, 将二维辐射流简化为一维直线流, 得出在单条渠道内浆液的运动方程。7) 郑长成[13]考虑了裂隙倾角和方位角的影响, 将浆液粘度时变性参数做了简化, 且提出了“等效水力开度”的概念, 得出了浆液最大扩散半径的公式。8) 阮文军[14]考虑粘度时变性推导了牛顿流体和宾汉流体的注浆扩散模型, 在推导宾汉流体时考虑了流核的存在, 在浆液的影响参数方面考虑的比较全面, 公式中引用了郑长成的等效水力开度。9) 葛家良[15]针对隧道围岩结构面注浆, 假定水泥浆动力粘度和动切力服从杨晓东等提出的公式, 忽略惯性力的影响, 考虑了粘度时变性的影响, 建立了浆液在二维结构面中扩散的GJL模型。10) 郑玉辉[6]基于频率水力隙宽的研究和宾汉流体渗流规律的建立, 考虑地下水影响半径针对宾汉流体建立了裂隙注浆扩散模型。

2 模型试验研究现状

1) 奥地利进行了单裂隙中浆液流动过程的模拟试验。试验采用了3种不同的模型, 第1种模型是将浇筑好的2 m×1 m×1 m的混凝土块用特殊的方法将其劈裂, 对劈裂后的裂缝进行注浆模型试验, 建立注浆流量、注浆压力及渗透距离之间的关系;第2种模型是利用2块直径为1.4 m、厚度为0.3 m的混凝土块构成模拟裂隙, 并在模型的中间钻孔进行注浆, 使浆液在裂缝中呈轴对称流动, 并测得不同间距下裂隙流量、注浆压力及浆液粘度之间的关系;第3种模型是用2块2.0 m×3.0 m厚的钢板拼成裂隙, 并在给定的粗糙度下进行注浆, 分析裂隙粗糙度对浆液流量及扩散半径的影响。

2) 中国水利水电科学研究院研制了平板型注浆试验台, 通过试验建立了牛顿流体在水平光滑裂隙面内的扩散方程, 得出了扩散半径与注浆压力、浆液粘度及注浆时间之间的关系。

3) 杨米加等[18]对单一裂隙岩体和裂隙网络岩体注浆渗流模拟实验, 分析和总结了裂隙岩体注浆渗流中的一般规律, 并讨论了影响注浆渗流工程的各种因素;从考虑岩体裂隙的随即性和复杂性, 同时服从一定分布 (正态, 均匀, 分形分布) , 并结合浆液的流变性能, 得出了随机裂隙岩体的注浆渗流规律。

4) 郝哲等[19]和GOTHALL R.等[20,21]通过模型试验研究了注浆时浆液对裂隙变形的影响及其劈裂作用, 得出了裂隙开度变化公式及扩展压力公式。

5) 李华茂等[22]通过模型试验研究了椭圆形裂隙注浆时裂隙宽度、注浆压力、水灰比、注浆时间对浆液扩散距离和注浆量的影响。

6) 徐志鹏[23]研制了最高可耐压36 MPa的高压裂隙注浆试验台, 实现了压力等参数的自动监测, 并利用该试验台进行了单裂隙高压注浆试验。

3 数值模拟研究现状

1) 郝哲等[24]利用蒙特卡洛 (Monte-Carlo) 法模拟岩体裂隙分布, 根据山东莱芜铁矿谷家台矿区现场注浆实践, 编制开发出一套反映裂隙岩体中注浆扩散情况的计算机模拟程序。2) 杨米加等[25]在裂隙结构模拟的基础上, 建立了裂隙网络非牛顿流体的渗流模型, 并应用所建立的分析模型进行注浆渗透过程模拟, 建立了确定注浆参数的一般方法, 还讨论了裂隙岩体注浆过程中的渗流和应力耦合问题, 分析了应力和渗流耦合对注浆过程的影响。3) 阮文军[14]建立了用于岩体裂隙的稳定性浆液注浆扩散模型, 开发了计算机程序, 该程序可以计算任意时刻的注浆扩散范围、裂隙内某点处注浆压力随时间的变化情况, 从而了解浆液粘度、裂隙等效水力半径、裂隙倾角、注浆压力、地下水静水压力对注浆扩散范围的影响规律。并通过两个工程实例的对比结果证明了这一注浆扩散模型的计算结果符合工程实际。4) 罗平平等[26,27]结合宾汉流体在单一光滑倾斜裂隙内的流动公式, 建立了空间岩体裂隙网络的宾汉浆液渗流和裂隙变形耦合模型, 利用开发的数值模拟程序对裂隙网络注浆进行了模拟和分析。5) 赵林[28]用AUTOCAD VBA编写的岩体结构面网络模拟程序, 对具有不同分维数的裂隙岩体进行了模拟注浆, 并对注浆参数敏感性进行了分析。

4 存在的不足及发展方向

4.1 存在的不足

1) 在注浆扩散模型方面:

从研究现状来看, 各位学者在进行注浆扩散模型的理论推导时都进行了不同的简化;在推导过程中没有考虑裂隙粗糙度的变化及裂隙的弯曲;大都建立在单裂隙或几条裂隙的基础上进行理论推导。

2) 在模型试验方面:

高压环境下注浆的研究还比较浅, 没有涉及到高压环境注浆时浆液的扩散规律研究;模型试验中考虑影响注浆效果的因素不够全面。

3) 在数值模拟方面:

裂隙介质注浆数值模拟方面的研究还处于起始阶段, 很多研究还不够深入, 例如注浆过程中注浆压力对裂隙变形的影响、注浆体在注浆过程中的应力应变关系及变化规律等。

4.2 发展方向

虽然关于裂隙介质注浆方面的研究已经有了长足的发展, 但是仍存在上述不足, 结合这些不足, 提出以下几个发展方向:

1) 网络裂隙的注浆扩散模型。在工程实践中, 注浆的介质的裂隙往往是具有一定规律性且呈网络状, 而目前关于注浆扩散模型的理论推导往往是针对单一裂隙或几条裂隙, 这只能为工程实践起到一定的参考作用而无法指导工程时间, 因此网络裂隙的注浆扩散模型方面有待于加强研究。

2) 高压环境下模型试验。在我国很大一部分地区都面临着高地压环境, 而高压环境下注浆浆液在裂隙中的扩散距离和低压环境下注浆是否相同, 其扩散规律是否相同, 这些都对注浆工艺有着很大的影响, 因此高压环境下模型试验方面有待于加强研究。

3) 能分析应力应变的注浆模拟软件开发。目前关于数值模拟大部分都是着手于浆液的扩散规律, 而很少有能分析浆液注入裂隙介质过程中的应力应变或位移的软件开发, 因此需要在开发分析应力应变的注浆模拟软件方面加强研究。

5 结语

1) 系统地介绍了裂隙介质注浆在注浆扩散模型、模型试验和数值模拟方面的研究现状及存在的不足。

微波介质陶瓷的研究现状及其分析 篇3

关键词 陶瓷 微波 介质

中图分类号：TM28 文献标识码：A

制备多层微波介质陶瓷薄膜器件，不仅可以减少电极的微波损耗，有望获得器件的高性能，并且满足了器件片式集成化的要求。目前国内外的研究主要是块状器件的研究，但是块状材料的尺寸最少也要，不能满足集成化、高性能的要求，这阻碍了微波介质器件的应用。研究微波介质陶瓷对于实现微波器件的集成化和高品质化具有重要的理论研究意义和应用的探索价值。

1微波介质陶瓷的性能参数

微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，是现代通讯中广泛使用的谐振器、滤波器、介质基片等微波元器件的关键材料。评价微波介质陶瓷材料，主要看薄膜材料的介电常数（ ）、介电损耗（tan ）和谐振频率的温度系数（ f）这三个技术参数的先进性和实用性，以体现微波介质器件的小型化和高品质化的要求。具体的性能要求为：

（1）具有较高介电常数（ ），且温度稳定性好。介电常数，用于衡量绝缘体储存电能的性能。介电常数代表了电介质的极化程度，也就是对电荷的束缚能力，介电常数越大，对电荷的束缚能力越强。众所周知，微波设备实现小型化、高稳定及廉价的方式是微波电路的集成化。在微波电路集成化的进程中，金属波导实现了平面微带集成化，微波管实现了小型化。

（2）近零的谐振频率的温度系数（ f）。介质谐振器件一般都是以微波介质陶瓷的某种振动模式的频率作为其中心频率的。同时，通信器件的工作环境温度不可能一成不变。如果微波介质材料的谐振频率随温度变化较大，滤波器的载波信号在不同的温度下就会漂移，从而影响设备的使用性能。这就要求材料的谐振频率不能随温度变化太大。温度的实际要求范围大致是-40℃～+100℃温区，在这个范围内，微波介质陶瓷材料的频率温度系数 f要小。

（3）在微波频段，介电损耗（tan ）要小，高的品质因子（Q）。滤波器的一个重要要求是插入损耗低，微波介质材料的介质损耗是影响介质滤波器插入损耗的一个主要因素。微波介质材料Q值与介质损耗tan 成反比关系。Q值越大，滤波器的插入损耗就越低。即采用低损耗的介质材料，可获得良好的滤波特性及通信质量。至少要求 在微波频段，介质损耗要小，tan <10-4，品质因数要高，Q≥10000。

2微波介质陶瓷的分类

2.1低介电常数类

低介电常数微波介质陶瓷是最早应用的微波介质陶瓷，其相对介电常数 r一般来说小于20，其Q·f值很高，主要应用于微波机板以及高端的微波元器件。主要有Al2O3、MgO、Ln2BaCuO5等。

Ln2BaCuO5微波介质陶瓷不但性能优异，而且烧结温度比较低，因而是一类很有应用前景的微波介质陶瓷。特别是Zn、Co、Ni部分置换Cu后，微波介电性能明显改善，可以获得近零的 f、高Q·f值的低介电常数的微波介质陶瓷。如Y2Ba（Cu0.5Zn0.5）O5微波介电性能如下： =14.2，Q·f=110665GHz（f=10.7GHz）、 f=-9.2€？0-6/℃。

2.2 中介电常数类

中介电常数微波介质陶瓷主要是指介电常数 介于30-70之间的微波介质陶瓷，主要应用于卫星通讯以及移动通讯基站。这类陶瓷目前主要有BaTi4O9、Ba2Ti9O20、（Zr，Sn）TiO4以及CaTiO3-NdAlO3，其 r≈40，Q=（6～8）€？03（在f为3～4GHz时）， f≈0。

BaO-TiO2体系中含有多种化合物，其中BaTi4O9 和 Ba2Ti9O20是BaO-TiO2体系中比较理想的两种微波介质陶瓷材料。Ba2Ti9O20具有比BaTi4O9更好的介电性能，目前已被广泛的用作制造微波介质谐振器的材料，并得到广泛的应用。

2.3高介电常数类

由于高介电常数可以大大的减少微波通信器件的尺寸，故在过去的几十年里，高介电常数的微波介质陶瓷研究最为广泛的。主要有BaO-Ln2O3-TiO2、CaO-Li2O-Ln2O3-TiO2和Pb基钙钛矿系列。

Pb基钙钛矿系列高介电常数微波介质陶瓷主要有（Pb1-xCax）ZrO3、（Pb1-xCax）HfO3、（Pb1-xCax）（Mg1/3Nb2/3）O3和（Pb1-xCax） （Fe1/2Nb1/2）O3系材料。该系列材料原本是用来制备多层电容器元件的，但J.Kato研究了他们在微波频率下的介电特性，发现他们在微波频率下同样具有较高的 r和Q值，同时具有接近于零的 f。另外，由于其结构的特殊性，若想进一步提高 r，仅靠单一材料难以实现，今后发展的趋势是将不同的材料系列进行复合，利用复合效应来获得 r更高，Q值更高、 f近乎零的微波介质陶瓷。

参考文献

[1] 贾琳蔚，李晓云，丘泰，贾杪蕾.微波介质陶瓷分类及各体系研究进展.材料导报，2008，22（4）：10-12.

[2] 王光辉，梁小平，史奕同，陆青.高介电常数微波介质陶瓷材料的研究现状.硅酸盐通报，2008，27（2）：312-316.

冷库工艺介质爆炸当量研究 篇4

冷库工艺介质爆炸当量研究

通过对氨介质的特性、爆炸当量的研究,以及对氨爆炸进行模拟事故分析,提出了预防措施.该结论为今后冷库的设计和安装提供了有价值的参考.

作 者：程正米 周波 顾荣见 作者单位：台州市特种设备监督检验中心,浙江,台州,318000刊 名：化学工程与装备英文刊名：CHEMICAL ENGINEERING & EQUIPMENT年，卷(期)：“”(2)分类号：X9关键词：氨 冷库 爆炸 预防措施

声音的传播需要介质教学设计 篇5

教学目标：

1．教学目标： ◆知识与技能

⑴知道声音的传播需要介质。◆过程与方法

（2）通过观察和实验，探究声音传播的条件。◆情感态度与价值观

（3）通过探究声音传播的条件，感受实验的严谨性及合作交流的重要性，养成乐于探索自然和日常生活中的物理道理的习惯。教学重、难点：

1、重点：

（1）声音的传播条件。（2）会设计实验进行科学探究。

（3）在探究活动中，能进行合理的推理，学习并培养从物理现象中归纳出简单科学规律的方法。

2、难点：

会设计实验进行科学探究。教学方法：

科学探究法、观察法、演示实验法、讨论法。教学过程：

一、新课引入

复习声音时怎样产生和传播的

二、新课教学

1、声音的传播需要介质 活动A：

教师： 播放一段电铃在玻璃罩中用抽气机抽气声音变小的实验视频 问题：观看视频后，你能得出什么结论？（如：声音不能在什么情况下传播）声音不能在真空中传播，可以在空气中传播 活动B：播放小儿垂钓的视频 问题：为什么垂钓孩童不理过路人？ 学生：讨论回答 声音可以在水中传播

演示实验：参照课本图片，一位同学在水中敲击石块，另外的同学耳朵贴在水槽的外面，试试能否听到敲击石块的声音。

问题：这个现象说明了什么？ 让学生交流讨论，回答上述问题。

让学生交流讨论，并对以上活动进行归纳，得出结论。活动C：教材中的图片比较感受“隔墙有耳 ”的内涵 固体可以传播声音，且比气体效果好。随堂练习，知识小结

三、板书设计

声音传播需要介质

我国重介质选煤工艺分析 篇6

煤炭是工业原料和重要能源, 在国民经济发展中占有很重要的地位。在一次性能源消费的结构中, 把煤炭作为主要能源的格局在短时间内是不会改变的。随着我国洁净煤技术的发展, 我国的原煤入选比例也在提高, 目前原煤入选量已经达到11亿吨, 占生产原煤总量的43%以上。而我国得重介质选煤技术研究是在20世纪50年代中期开始起步的, 在“十五”期间, 在党中央的政策引导和经济市场的拉动下, 我国的重介质选煤技术发展迅速, 并开发了具有自主知识产权的新设备、新工艺, 为煤炭企业经济效益的提升和重介质选煤技术的推广应用作出了杰出的贡献。

2 几种典型的重介质选煤工艺

2.1 块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺

在块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺中的块煤和末煤均是应用重介质分选, 这样就充分体现了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的优良特点, 满足了大型选煤厂所要求的生产工艺。在我国, 最大的选煤厂是安家岭选煤厂, 此厂就是应用此工艺, 因为此工艺的投入使用, 年入选原煤已经达到1500万吨, 因为其优良的特点, 此工艺主要适用于含煤泥量较大, 矸石易泥化, 或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂, 但此工艺介质回收系统比较复杂, 管理起来较为不便。

2.2 块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺

块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺充分体现了跳汰机处理量大、重介质旋流器分选精度高及选煤成本低等特点, 应用此工艺可明显降低选煤成本, 并能很好的保证末精煤产品的优良质量, 我国的第一座全部设备国产化的三产品重介质选煤厂———铁东选煤厂就是应用此工艺, 应用效果表明, 精煤产品质量较高, 但是产率相对较低。因此, 此工艺可在末煤可选性较难、块煤可选性较好并有块精煤用户的选煤厂使用。

2.3 跳汰粗选—重介质旋流器精选工艺

对于此工艺, 应用跳汰机进行预排矸, 这样可以很好的降低了矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响, 同时也减少了重介质的入料量和旋流器的磨损, 并且精煤产品质量较高。但是工艺较为复杂, 工艺设备种类也很多, 在选煤时会损失一些精煤, 因此精煤产率较低。我国自主设计的盘北选煤厂、桃山选煤厂、北岗选煤厂和兴隆庄选煤厂等均是应用此工艺, 这么多年的实践表明, 此工艺可生产低灰精煤, 但精煤产率不高, 并且中煤中-114g/cm3密度级含量高达15%。但此工艺对于煤质波动较大、原煤含矸率较高和对已有跳汰分选系统进行改造时, 其优越性就能很好的体现出来。因此, 此工艺适用于原煤可选性好, 排矸密度约1180kg/L的选煤厂, 那么应用应用跳汰方法即可实现高效分选。

2.4 两产品重介质旋流器分选工艺

两产品重介质旋流器分选工艺是重介质分选工艺的基本形式, 即先用低密度旋流器分选出精煤与重产物, 然后再将重产物送入高密度旋流器, 从而分选出中煤和矸石。此工艺主要应用于中煤含量较低、原煤可选性较好且要求精煤灰分较高的原煤分选, 此外, 此工艺介质回收工艺较为复杂, 管理不方便, 而实际生产中, 各选煤厂普遍存在的是中煤, 因此此工艺应用较少。

2.5 重介质旋流器二次分选工艺

重介质旋流器二次分选工艺指的是首先应用两产品重介质旋流器进行粗选, 以排除矸石, 然后将块精煤进行破碎, 直至-25mm后再与粗精煤一起进入两产品重介质旋流器, 并进行精选, 最近几年, 国内引进南非的模块化选煤厂就是应用此工艺, 实践表明, 应用此工艺能充分体现重介质旋流器分选效率高的优点, 并保证了精煤质量, 矸石中含煤量较少, 并可最大限度地回收精煤, 如今, 国内一些其他煤矿企业也在应用此工艺, 如协庄矿选煤厂、山东莱新洁净煤公司。此工艺可适用于精煤灰分要求较低但原料煤中矸石含量较高的选煤厂, 这样可以使精煤数量效率达到95%以上, 矸石含煤率 (-118kg/L) 甚至低于1%。但此工艺比较复杂, 且需要两套介质回收系统, 基础建设费用比较高, 运行成本也高, 管理起来很是不方便。

2.6 三产品重介质旋流器分选工艺

三产品重介质旋流器分选工艺是指用单一低密度重悬浮液进行一次分选出精煤、中煤、矸石三种产品, 且能保证质量合格, 与二产品重介质旋流器分选工艺相比, 它可以省去一套高密度重悬浮液的制备、输送和回收系统。此工艺有两种形式, 一种是有压给料三产品重介质旋流器分选工艺, 另一种是无压给料三产品重介质旋流器分选工艺。无压给料分选工艺因为它的工艺简单、操作方便且基建投资较低, 被新建选煤厂或改造厂看好, 并且得到了推广应用。目前应用此工艺的选煤厂总设计能力约占我国选煤能力的20%以上, 成为我国选煤厂主要的选煤工艺。应用此工艺虽然可以降低基建投资和运行成本, 但其中中煤分选密度的调节比较困难, 并且当在原煤含矸率变化比较大的时候尤其明显。

2.7 三产品重介质旋流器分级分选工艺

三产品重介质旋流器分级分选工艺指的是先将原料煤进行预先分级并进行脱泥处理, 即粗粒煤进入大直径重介质旋流器分选, 而细粒煤则进入小直径重介质旋流器进行分选, 煤泥直接进入浮选系统。此工艺应用一套介质回收净化系统, 实现了80~0mm级原煤的分级入选。由于应用的是大型设备, 并且其设备布置形式科学合理, 因此, 大大简化了脱介、介质回收工艺, 同时降低了基建投资和生产成本。此工艺是我国“十五”期间开发并推出的新选煤工艺, 目前已应用此工艺的厂有:山东新汶矿业集团翟镇矿选煤厂、乌斯太选煤厂、内蒙古庆华集团百灵选煤厂、汾西矿业集团介休选煤厂和山西神州煤电焦化股份有限公司晋阳选煤厂。此工艺比较适合块煤与末煤理论分选密度相差较小、入选原料煤煤泥含量较高且块煤中夹矸煤含量较少的选煤厂。

3 结束语

近年来, 我国重介质选煤技术一直在不断地创新, 在设备大型化、生产过程自动控制、提高重介质旋流器入料上限、降低有效分选下限以及简化工艺系统等方面都取得了突破性的成就, 同时为选煤厂广泛应用重介质选煤工艺, 降低基建投资和生产成本, 迅速提升我国重介质选煤入选比例起到了重要作用。随着煤炭资源需求量的不断提高, 最大限度地提高精煤生产率, 不仅是提高煤炭企业经济效益的有效途径, 更是合理利用煤炭资源的最佳选择。因此, 在考虑简化重介质选煤工艺的同时, 也应考对虑重介质选煤工艺的改进, 提高精煤产率, 为企业带来更大的社会经济效益。

摘要：随着全球可持续发展战略的实施, 人类也就开始重视节约能源和保护生态环境。然而煤炭资源是我国的工业原料和重要能源, 而选煤工艺技术在煤炭生产上又是节约能源和保护生态环境的技术源头, 因此, 选煤工艺是直接影响可持续发展战略的, 为此, 本文对几种目前应用较为成功的重介质选煤工艺进行分析介绍。

关键词：重介质,选煤,工艺

参考文献

[1]齐正义.浅谈重介质旋流器选煤[J].选煤技术, 2003 (2) :10-11.

[2]吴式瑜.中国选煤迅速发展的25年[J].煤炭加工与综合利用, 2007 (5) :3-4.

[3]吴式瑜.我国应加速由选煤大国向选煤强国的转变[J].中国煤炭, 2005, 31 (8) :9-10.

介质现状分析论文 篇7

【摘要】页岩气藏里的孔隙结构复杂，微孔隙普遍发育，主要储集类型可分为：裂缝和孔隙。在开采过程中，吸附在微孔隙内表面的吸附气发生解吸作用，变成游离气。在压差的作用下进入裂缝系统，以层流形式流入井筒。根据页岩气渗流机理、吸附气解吸特征和渗流理论建立双孔介质页岩气藏数学模型，并对模型求解，分析了储层模型、吸附气、表皮系数、几何因子等对气井产能变化的影响。结果表明：开发初期，地层压力差较小，吸附气解吸量较少，对气井产能影响很弱；开发后期，吸附气的解吸量增加，保证了气体的供应量，延长了气井稳产时间。

【关键词】页岩气；孔隙结构；吸附气；数值模拟；产能预测

Performance Analysis on Production Decline Curves of Shale Gas Reservoir in Dual-porosity Media

Kong Fanjiu，Han Jianguo，He Yonghui，Miao Jiqing

（China Petroleum Pipeline Bureau Horizontal Directional Drilling Company， Langfang City， Hebei Province，065000）

[Abstract]As the pore structure of shale gas reservoir is complex， micropore is commonly developed， and reservoir type is mainly divided into cracks and pores. In the mining process， the adsorbed gas in the inner surface of micropore will be dissociated， then turned into free gas. Under the difference of pressure， free gas flows into fracture system， then into the wellbore as laminar flow. The mathematical model of dual porosity shale gas is established based on the shale gas percolation mechanism， the adsorbed gass desorptive characteristics and percolation theory.Then solve the model， make an analysis of the gas well productivity changes of double reservoir model， adsorbed gas， skin factor and geometrical factor and so on. The results show that in the early stage of development， the formation pressure difference is small， the amount of adsorbed gas desorption is less， and gas well productivity impact is weak； Later， the adsorbed gas desorption increased to ensure the supply of gas and extend a gas well stable time.

[Keywords]shale gas；pore structure；adsorbed gas；numerical simulation；production capacity forecast.

前言

页岩气是一种非常重要的能源，主要储存在泥页岩和高碳泥岩中。页岩气开发具有开采和生产周期长的优势，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期稳定地产气[1]。Daniel[2]对Appalachia盆地中的八块泥盆系页岩岩芯进行分析，得出在气藏压力条件下，岩芯孔隙度小于0.2%，渗透率小于0.1毫达西；代平[3]通过实验研究，分析了低渗透储层中有效应力对孔隙度和渗透率的影响；李治平[4]从微观角度建立了渗透率动态数学模型，并分析了吸附气和分子扩散流动对渗透率的影响；钱旭瑞[5]从地质角度分析了有机碳、有机质成熟度、矿物组成等对页岩气产能的影响；周登洪等[6]从地质和开发两个方面综述了页岩气井产能影响因素；段永刚[7]建立页岩气藏双重介质压裂井产能评价数学模型，分析了裂缝长度、窜流系数、边界等因素对产能的影响；李建秋[8]建立了頁岩气井渗流微分方程，并绘制了无因次产能递减曲线。目前对页岩气井产能预测方面的文献较少，本文考虑储层非均质性、应力敏感性、吸附气解吸特征，建立了双重介质页岩气藏渗流数学方程，并应用有限差分方法，求得数值模型，通过对数值模型求解，分析了储层非均质性、应力敏感系数、吸附气、表皮系数对气井产能变化的影响。

1、解吸扩散方程和应力敏感方程

页岩气藏中吸附气主要吸附在粘土颗粒表面和干酪根中，气井在开采过程中，地层压力不断降低，吸附在基质表面的吸附气发生解吸，变成游离气。为了测量吸附气在气藏中含量，Salman[9]对Fort Worth 盆地Barnett页岩取芯做等温吸附实验，求得吸附气、游离气和总气体随压力变化关系图，应用Langmuir等温吸附曲线对吸附气进行很好拟合。吸附气体发生解吸作用后，基岩内部和表面气体存在浓度差，内部气体以扩散方式向外运移，符合拟稳态扩散定律。Fick[10]在1855年提出拟稳态扩散定律，表示扩散量与吸附气平均含量变化率成正比[12]。

式中，Ve为等温吸附量，m3/m3；VL为饱和吸附气含量，m3/m3；PL为吸附气含量达到最大吸附量的50%压力，MPa；Pg为气体压力，MPa；Vm为吸附气平均含量，m3/m3；Dm为扩散系数；Fs为形状因子；τ为吸附时间，常数；qm为扩散量，；FG为几何因子。

2、非均质页岩气藏数学模型

2.1假设条件

本文将非均质页岩气藏简化成双重孔隙介质模型[12]，建立考虑表皮系数和应力敏感性的数学模型，假设条件如下：

（1）气井以定压生产，裂缝系统中的游离气以层流形式流向井筒，服从达西定律；地层压力降低，基质中的吸附气开始解吸变成游离气，服从Langmuir等温吸附方程和Fick扩散定律；基质系统和裂缝系统在压力差作用下发生窜流，视为拟稳态。

（2）地层岩石微可压缩，且压缩系数为常数。

（3）地层流体为单相微可压缩，压缩系数为变值。

（4）考虑表皮系数，忽略重力作用。

（5）不考虑开采过程中页岩气藏温度变化，渗流为等温过程。

（6）气体粘度为常数。

2.2基本渗流方程

裂缝系统： （4）

基质系統： （5）

根据质量守恒定律，综合（1）～（5）可得页岩气渗流总方程：

（6）

内边界条件：（7）

（8）

外边界条件： （9）

式中，r为渗流半径，m；ρg为气体密度，kg/m3；φf为裂缝孔隙度；φm为基质孔隙度；a为形状因子，1/m2；Pm为基质系统压力，Mpa；Pf为裂缝系统压力，Mpa；Pwf为井底压力，Mpa；Pe为井底定压生产压力， Mpa；km为基质渗透率，μm2；kf为裂缝渗透率，μm2；S为表皮系数； C为井筒储集系数，m3/Mpa。

3、储层参数对产能影响分析

3.1储层模型对气井产能的影响

如图1所示，其它储层参数不变，建立了均质和非均质页岩气藏数学模型，通过对模型求解，绘制生产时间的对数与产量的关系。从图中可以看出单一介质模型和双孔介质模型对气井产能的影响，更能表现出裂缝系统和基质系统对气井产能的耦合作用，从而导致气藏开采时间延长，气井的产量增加。

3.2吸附气对气井产能的影响

如图2所示，页岩气藏中的吸附气解吸扩散特征是指储层压力下降到临界解吸压力以下后，基质内表面的吸附气发生解吸，解吸气进入纳米孔隙中，增大了裂缝孔隙和基质孔隙中游离气的浓度差。在浓度差的作用下，基质孔隙中的游离气开始向裂缝中扩散，然后进入井筒中，从而提高气井的产量。从图中可以看出，在开采初期，地层压力降低缓慢，吸附气对气井产能表现得不明显。在后期，压力差较大，吸附气的解吸量增多，减缓了气井的产量降低，延长了开发时间，增大了气井产能。

3.3表皮系数对气井产能的影响

如图3所示，表皮系数是指在钻井、完井及井下作业对地层的污染或改善，井筒附近地层的渗透率将发生变化，因此产生附加阻力。从图中可以看出，随着表皮系数增大，流体进入井筒所需要克服的阻力增加，产生的附加压力降变大，在开采前期，对气井的产能影响较大，后期影响减弱。

3.4几何因子对气井产能的影响

如图4所示，几何因子表征双孔介质储层中，基质单元的几何形状，当FG=2时，表示基质单元为块状结构；当FG=4时，表示基质单元为柱状结构；当FG=6时，表示基质单元为球状结构。几何因子影响着储层的孔隙结构和渗透率的大小，在扩散方程中解吸气的扩散量与几何因子成线性关系，从图中可以得知，当基质单元为球状时，气井产能下降最慢，延长了气井的稳产时间。

4、结论

（1）页岩气藏的储集类型主要为裂缝和孔隙两类，建立双孔介质储层模型，更符合实际储层特征，能够描述基质系统和裂缝系统之间的耦合作用对气井产能的影响，延长了气井的生产时间。

（2）考虑储层的吸附气解吸扩散效应，可以得出吸附气对产能的影响，开发初期，地层压力差较小，吸附气解吸量较少，对气井产能影响很弱；开发后期，吸附气的解吸量增加，保证了气体的供应量，延长了气井稳产时间。

（3）分析了表皮系数对气井产能的影响作用，表皮系数越大，气体进入井筒所需要克服的阻力增加，气井的产能越低。

（4）分析了基质单元的块状结构、柱状结构、球状结构对气井产能递减曲线的影响，得出球状结构的基质岩块使气井的产能降低最慢，生产时间最长。

参考文献

[1]聂海宽，何发岐，包书景.中国页岩气地质特殊性及其勘探对策[J].天然气工业，2011，31（11）：1-6.

[2] Daniel J. Soeder.Porosity and Permeability of Eastern Devonian Gas Shale[J].Presented at Society of Petroleum Engineers，116-124 March 1988.

[3]代平，孙良田，李闽.低渗透砂岩储层孔隙度、渗透率与有效应力关系研究[J].天然气工业，2006，26（5）：93-95.

[4]李治平，李智锋.页岩气纳米级孔隙渗流动态特征[J].天然气工业，2012，32（4）：50～53.

[5]钱旭瑞，刘广忠，唐佳等.页岩气井产能影响因素分析[J].特征油气藏，2012，19（3）：81-83.

[6]周登洪，孙雷，严文德等.页岩气产能影响因素及动态分析[J].油气藏评价与开发，2012，2（1）：64-69.

[7]段永刚，魏明强，李建秋等.页岩气藏渗流机理及压裂井产能评价[J].重庆大学学报，2011，34（4）：62-65.

[8]李建秋，曹建红，段永刚等.页岩气井渗流机理及产能递减分析[J].天然气勘探与开发，2011，34（2）：34-37.

[9]Salman A.Mengal and R.A.Wattenbarger.Accounting For Adsorbed Gas in Shale Gas Reservoirs[J].Presented at the SPE Middle East Oil and Gas Show and Conference held in Manama，Bahrain，25-28 September 2011.

[10]胡玲，徐芸芸，吴瑾.Fick第二定律的应用研究现状与展望[J].河北建筑科技学院学报，2005，22（3）：50～53.

[11]刘建军，刘先贵.有效压力对低渗透多孔介质孔隙度、渗透率的影响[J].地质力学学报，2001，7（1）：41-44.

重介质旋流器论文的致谢 篇8

时光荏苒，岁月如梭，近两年的研究生生活即将结束。经过这段时间的.学习，我受益匪浅。在这里，谨向所有关心和帮助过我的老师和同学们致以最真诚的感谢!

首先，衷心的感谢导师于宇教授级高工和朱金波教授，我的硕士论文从选题到完成都是在他们的悉心指导下完成的。通过本次毕业论文，我进一步学习了如何查阅文献，如何进行试验设计、实施以及数据分析处理等一系列试验环节。从本论文最初的资料收集到论文的最后定稿，两位导师都给予了宝贵的意见，帮助自己更好的充实论文的内容。在此，我衷心的向两位导师表达真诚的谢意和崇髙的敬意其次，我要感谢从本科毕业设计开始以来，一直帮助我的苏嘉银老师，感谢他一直以来对我的帮助和关心，在他的帮助指导下，我成熟了很多，也获得了很多从书本上学不到的知识。

另外，我还要感谢朱宏政老师、费之奎师兄、王超师兄、代文飞，实验室的各位老师以及同班同学，这次能够顺利完成自己的硕士学位论文，得益于他们给予我的大力帮助，在这里表示衷心的感谢，他们的情谊我将铭记于心!

固体介质中非线性波的能量初探 篇9

固体介质中非线性波的能量初探

本文从能源问题与勘探问题的密切关系出发,提出进行深入的非线性波研究的必要性--进一步提供可靠而详实的地质资料,以解决实际地质问题.说明了非线性科学与非线性波动的关系和特点,非线性波动是非线性科学的一个重要的分支,而地球本身的特点也决定了非线性科学是解决地质问题的`重要基础.回顾了波动理论的研究历程及当今国内外非线性研究的进展情况.通过上述认识,提出了非线性波动问题中能量的重要性,然后分别从震源与冲击波的形成,界面处的能量分配,介质中能量的衰减,波的相互作用四个方面讨论了非线性波的能量问题.通过对能量问题的讨论,进一步讨论了影响非线性波能量的因素.从能量的角度出发,探讨了以后进行固体中非线性波研究的重点.最后对非线性波在地学应用中的可能性进行了探讨.

作 者：王兆国 秦树洪 颜军 WANG Zhao-guo QIN Shu-hong YAN Jun 作者单位：吉林大学地球探测科学与技术学院,长春130026刊 名：地球物理学进展 ISTIC PKU英文刊名：PROGRESS IN GEOPHYSICS年，卷(期)：22(1)分类号：P631关键词：非线性科学 非线性波动 冲击波 三阶弹性能 地学

别把介质当成重点 篇10

以索尼为首的蓝光集团（下简称“BDA”）在赢得胜利之后，并没有放慢脚步。特别是在中国，BDA将华录纳入联盟，并考虑引入中国开发的音频压缩技术。蓝光对中国的重视超过了以往任何一种光盘格式，这很大程度上与内地泛滥的盗版有关。

现在BDA大可以放心，蓝光的加密技术还没有被破解。即使破解了，蓝光空白碟高昂的价格也不会让人觉得盗版好在哪里。所以，一些下游厂商也就打起了自己的小算盘——既然盗版没戏，只好做内容经营，好莱坞厂商也正是看到了如此前景。

可问题是，蓝光真的是胜利者吗？蓝光和HD-DVD的竞争，在很大程度上是由索尼和东芝两个公司在传统存储介质上的强势决定的。虽然索尼在逐步弱化它的光驱，但是对最核心的部件——激光头，它一直保持着绝对控制权；东芝也类似，在控制芯片方面的优势让它成为蓝光开发的协作伙伴。因而在高清存储的竞争中，你死我活的交锋其实从来就没有发生过，所有的不过是兄弟之间的吵闹而已，否则东芝也不可能对HD-DVD的败落毫不惋惜。

愚笨如我都能看出两者的较量没有绝对的胜负，那些聪明的厂商，谁又会成为新一代光盘格式的出头鸟呢？所以蓝光一直没有出现在我们的购买视野里。

而另一方面，网络的发达对光驱实物的淡化成为必然，索尼不应该把敌人对准东芝，因为它根本就不是，快速发展的网络恐怕才是蓝光和HD-DVD的终极杀手。如果说这是索尼和东芝演的双簧，那么它们最大目的就在于吸引大家的注意力。在网络如此发达的今天，不创造性地制造一个对手，恐怕于己不利。

作为上游的索尼或者BDA应该知道，在目前的条件下，起到决定性作用的是内容，而非存储的介质。用户需要的是文件格式和存储能力，而无所谓到底是到蓝光还是HD-DVD。

现在，在索尼关注的层面，电脑上的蓝光驱动器根本就不是重点，它把大部分精力放在了PS3上，以至于到目前，装配蓝光光驱的电脑仍少之又少。请问索尼，你给用户准备了足够内容了么？难道要我们用电脑拷贝PS3的内容不成？

蓝光这种欲言又止的状态给了竞争媒体介质很多机会，网络的快速发展已经让用户摆脱光驱的可能性越来越大；而存储介质的丰富和容量的大幅增加，正在把光盘这种诞生才20多年的介质抛到主流视野之外。以现在的发展速度计算，明年这个时候，32GB的闪存卡就会降到800元以下，蓝光面对这样的直接挑战，在内容存储上还有多大价值？而且，国内也有人在推动通过有线电视网络完成互联网高清视频的转移，一旦实现，谁还会关注蓝光？

碱性介质中旋塞阀磨损失效分析 篇11

1 失效旋塞阀概述

1.1 旋塞阀型号和所处工况

失效旋塞阀按照设计规定所用材质为SUS316L不锈钢,型号为X41Y-300LbDN50,驱动方式为正齿轮,阀门在基准温度下允许的最大工作压力即公称压力为29.4MPa,阀门与管道连接处通道的名义直径即公称通径为50mm[1]。精馏塔原料泵入口旋塞阀工况介质为170℃,10%～20%氨水和0.1%～0.5%NaOH,含微量H2S和HCN,工作压力2.0MPa。

1.2 外观形貌

旋塞阀的结构比较简单,是由阀体、塞子、填料和压盖所组成。最简单的旋塞阀连填料和压盖也没有,仅有阀体和塞子[2],如图1所示。带孔的塞子作为启闭件,启闭时只要将塞子旋转90°,使塞子上的通道口相通或切断来实现启闭动作。在阀与管道的连接处可见锈蚀痕迹。由图1可见塞子外表面粗糙,不均匀地覆盖一层黑色粉末,并可见与塞子运动方向一致的明亮划痕;在塞子内部上下壁覆盖着大量黑色粉末,呈脆性剥落的块状。

1.3 金相试样的选取

选取塞子的带孔部位做金相样品,见图2。再在样品上取纵横试样各一块,纵向试样取图2中带孔部位的纵向切面,一边为塞子的内表面。横向试样为从带孔部位剖开的切取面,带圆弧面为塞子的外表面。

2 失效特征和分析

2.1 SEM观察

对塞子表面的微观形貌进行观察。由图3可以看出,试样表面凹凸不平,虽经苦味酸清洗后仍留下潜入的固相粒子,还存在一些黑色腐蚀坑。

2.2 金相分析

纵横试样经磨抛后在金相显微镜下观察均有弥散分布的点状黑色氧化物夹杂,见图4a。夹杂物对不锈钢的力学性能影响主要是降低材料的塑性、韧性和疲劳性能。由图4b可见试样局部区域有少量疏松存在。铸件中疏松的存在不但会降低其力学性能,而且对耐腐蚀性也有明显的影响。

在对试样浸蚀后,纵横显微组织未见差异,如图5所示,塞子的金相显微组织是由白色的奥氏体和灰黑色铁素体组成,在铁素体基体上分布有小岛状奥氏体,并有黑色点状碳化物析出。

2.3 旋塞阀化学成分分析

从表1旋塞阀塞子化学成分中可以看出,Cr含量远高于316L标准, Mo低于316L标准,而Ni含量远低于316L标准,通过表1可知,旋塞阀的化学成分不符合316L标准而符合SUS329 J1标准。因此认定旋塞阀实际使用材质为SUS329 J1不锈钢而非316L钢。329 J1钢为α+γ高铬双相不锈钢,与316L钢一样具有较好的综合力学性能,即强度高、韧性好,但329 J1钢在650～959℃等温时有一个σ相析出[3],使钢的耐腐蚀性及韧性下降,而且双相组织的形貌及其成分分布有时受工艺影响,从而影响材料的耐腐蚀稳定性。

2.4 沉积物成分分析

图6为样品表面沉积物的能谱图,其化学成分各元素质量分数分别为Fe 87.21%,Cr 5.45%,O 5.50%和C 1.84%。采用NHO 分析仪和红外碳硫分析仪对其精确分析,其质量分数分别为N 0.250%,H 0.536%, O 23%,C 3.6%和S 0.06%。由此看出塞子表面沉积物成分中含有较高的Fe,O,Cr和C元素,并含有少量的N,H和S元素。N,H和S元素来自于介质溶液中含有的杂质HCN和H2S,C来自于金属基体材料和介质溶液。在塞子表面覆盖的黑色沉积物主要为铁的氧化物和少量的铬的氧化物,还有微量的硫化铁。

3 旋塞阀失效原因分析

3.1 阀门材质与设计规定不符

根据化学成分分析可知,失效旋塞阀塞子的材质不是设计规定的316L型超低碳奥氏体不锈钢材料,而是329J1双相不锈钢。与奥氏体不锈钢相比,329J1双相不锈钢耐热性较低,一般控制在300℃以下的工作环境中使用,冷加工比18-8型奥氏体不锈钢的加工硬化效果大,存在中温脆性区(如σ相,475℃脆性)对热处理及焊接的不利,而且含25%Cr的双相不锈钢比奥氏体不锈钢的加工困难[5]。

塞子与阀体密封面之间是靠接触的本体金属来密封,密封力靠拧紧塞子下螺母实现。为了使较小的预紧力便能达到密封,塞子与阀体密封面的表面粗糙度要小,锥度配合要准,才能使该类旋塞阀易实现密封[6]。而金相分析显示塞子内表面粗糙,存在夹杂物和疏松,这对材料的力学性能和工艺性能均有不利影响,从而降低了旋塞阀的密封性。

3.2 腐蚀磨损

根据金相分析和形貌观察可知塞子表面存在腐蚀磨损。腐蚀磨损是在腐蚀介质中摩擦表面与介质发生化学或电化学反应而产生材料流失的磨损现象,因而是在表面切应力和化学介质协同作用下导致材料的过早失效[7]。材料在腐蚀磨损条件下,腐蚀作用加速了磨损行为,而磨损产生的新鲜表面又促进了腐蚀作用,同时腐蚀能够增加金属表面的粗糙度。塞子在使用中主要承受介质对其内壁的冲刷和启闭时阀体对塞子表面的摩擦力,在碱性腐蚀介质中,摩擦力破坏了塞子外表面的钝化膜,腐蚀电位负移,腐蚀倾向加大,腐蚀介质的再钝化来不及修复破损的钝化膜,露出新鲜的活性金属表面,从而使磨痕内外构成腐蚀原电池,未钝化处为阳极,有保护膜的部位为阴极,组成腐蚀电池,其反应为:

由于金属组织结构的不均匀性,腐蚀破坏了材料的晶界或其他组织的完整性,降低了材料的结合强度,很容易使材料剥落而增加磨损量。在形成钝化膜的体系中,表面剪切力使钝化膜开裂、成片撕裂,从而产生脆性剥落,加速材料的流失。在这种情况下,由于材料不再是逐渐地被磨去,而是因腐蚀介质中材料本身或表面膜的脆化,使得材料成片地开裂和剥落,因此材料的磨损量成倍地增加[7]。

3.3 磨粒磨损

腐蚀磨损发生后,塞子与阀体密封面存在大量腐蚀产物,由形貌观察可知塞子外表面存在与塞子运动方向一致的明亮划痕,这说明在塞子外表面还存在磨粒磨损。磨粒磨损是由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象,其特征是在摩擦副对偶表面沿滑动方向形成划痕。塞子外表面颗粒状腐蚀物作为磨粒作用在材料表面,颗粒上承受的摩擦力载荷可分解为法向分力和切向分力,在法向分力作用下,磨粒的棱角刺入材料表面,在切向分力作用下,磨粒沿平行于表面的方向滑动,带有锐利棱角并具有合适迎角的磨粒能切削材料而形成切屑。如果磨粒棱角不够锐利,或是刺入表面角度不适合切削,由于磨粒推挤材料,使之堆积在磨粒运动的前方或两侧,使材料表面产生犁沟变形。在磨损系统中,磨料颗粒的形状和硬度是决定磨料磨损机理的重要参量[8]。塞子外表面存在的大量的硬度较高且较锋利的腐蚀颗粒物对塞子的磨损起了重大作用。

4 结论

(1) 阀门材质与设计规定不符,旋塞阀塞子所用材料抗腐蚀性能降低是导致旋塞阀泄漏的主要原因。而在旋塞阀塞子表面发生腐蚀磨损和磨粒磨损,使得塞子表面出现粗糙并减薄,这是旋塞阀泄漏的直接原因。

(2) 更换材质不符合规定的旋塞阀塞子材料,使用符合标准的高加工质量和热处理性能的旋塞阀。

(3) 必要时建议更换使用油密封式旋塞阀或压力平衡式倒锥密封旋塞阀;这两类阀在开启或关闭过程中对密封面有擦拭作用,可以除去固体颗粒,不致划伤密封面。同时,还应加强阀门的质量管理,确保产品质量合格的阀门应用于生产实际中。

摘要：采用金相显微镜和扫描电镜对在碱性介质中发生泄漏的不锈钢旋塞阀进行了宏微观形貌和金相组织分析;并采用光电直读光谱仪、EDS、红外碳硫分析仪和NHO分析仪对旋塞阀材质和表面沉积物进行了系统的表征分析。结果表明旋塞阀的失效模式为腐蚀磨损和磨粒磨损。阀门塞子材质与设计规定不符以及塞子材料抗腐蚀性能降低是旋塞阀泄漏的主要原因。提出了解决问题的相应对策,为防止类似事故的再次发生提供了技术依据。

关键词：旋塞阀,失效分析,腐蚀磨损,磨粒磨损

参考文献

[1]王孝天,杨源泉,贺友宗.不锈钢阀门的设计与制造[M].北京:原子能出版社,1987.

[2]机械工业部合肥通用机械研究所.阀门[M].北京:机械工业出版社,1984.

[3]廖景娱.金属构件失效分析[M].北京:化学工业出版社,2003.

[4]纪贵.世界标准钢号手册[M].北京:中国标准出版社,2003.

[5]何天荣.双相不锈钢及其特殊性能与应用[J].南方金属,2005,(1):1-3.

[6]陆培文.旋塞阀的功能与应用[J].化工设备与管道,2001,38(2):52-55.

[7]王吉会,姜晓霞.腐蚀磨损过程中材料的环境脆性[J].材料研究学报,2003,17(5):449-456.

选煤用重介质生产工艺研究论文 篇12

随着世界经济的萧条，国内煤炭企业走入了十年黄金期后的冰峰时期，煤炭价格一直走低，伴随着用户对煤质要求的提高，选煤厂的入洗压力不断加大。为使增加企业竞争力，根据实际情况，对选煤用重介质湿式生产工艺进行研究。

2问题的提出

煤炭原煤价格180元每吨，成本190元每吨，入洗后市场价310元每吨，入洗成本每吨60元，综上所述，原煤不进行洗选每吨煤赔10元，洗选后每吨煤可以挣60元。在煤炭价格一直走低的时期，洗选成为了一项重要工作。很多原煤夹杂入洗成本高且不说，且入洗效果不明显，很难达到质量要求，为此，进行了选煤用重介质生产工艺的研究。

3设备分析及研究成效

3.1工艺介绍

火石咀选煤厂是一座设计能力300万吨的矿井型动力煤选煤厂，大块原煤斜轮重介洗选，中块原煤采用三产品旋流器洗选，末煤不入洗的工艺。煤泥水采用浓缩机浓缩，厂内回收，洗水达到一级闭路循环。

3.2设备介绍

目前火石咀选煤厂+60mm的大块原煤和60-25mm中块煤分别采用LZX-4.0斜轮重介分选机和3SNWXl500/1100无压给料三产品重介旋流器分选。

3.2.1LZX-4.0斜轮重介分选机

LXZ-4型斜轮分选机系洛阳矿山设备厂制造，主要由以下几种设备组成：原煤分选槽、转轮盖子、提升轮架以及支座等组成。

3.2.23SNWXl500/1100无压给料三产品重介旋流器

3SNWXl500/1100无压给料三产品重介旋流器由天地科技唐山分公司研发，处理能力达到了550~600t/h，工作压力仅0.3MPa时有效分选下限达到0.5mm，分选+30mm原煤时，处理能力最高可达到1000t/h。旋流器内的复合陶瓷比刚玉衬里的使用寿命提高了一倍。

3.2.3介质悬浮液的粘度与分流量

洗选过程中介质悬浮液的体积浓度越大越粘稠，往往会造成筛上跑介现象，因此在洗选使用过程中及时的将系统中多余的煤泥分流出去，才能不断降低洗选介质的粘稠度。如果一味的进行煤泥分流，反而会不断增大磁选机的负荷，甚至会降低工作效率导致设备发生故障；如果洗选过程中煤泥分流量过小，又往往会加大脱介筛的负荷，使悬浮液的流动性变差，分选效果变差，使最终产品不达标。因此，必须以一定的比例保持悬浮液粘度和分流量的稳定。

3.3生产管理

3.3.1加强生产工程中使用介质粉的管理

为了增加企业生产效率，降低介质粉的管理损失，要从材料进场后的分配使用上进行管理，严格执行出入库管理制度，不断根据实际情况研究分析合理的包装、运输和添加方法，最大限度地减少不必要的损失。

3.3.2加强各类设备的使用与日常管理

脱介弧形筛需要定期进行清理与调整调头，以便保证筛面的动态积煤效果；定期专人专员进行检查磁选机入料管是否变形或者堵塞，保证生产过程中给料均匀；煤泥分流量的控制应视系统内煤泥含量进行不断调整；振动筛喷水装置在喷水时要沿筛面全宽给入，以减轻磁选机负荷；加强对介质输送、贮存及工艺系统中跑、冒、滴、漏的管理，杜绝因管理上的问题造成介质流失。

3.3.3加强专项技术管理

重介质选煤技术原理就是依靠不同密度分选原理，因此，对于设备中设计专业性很强的问题，要进行岗前培训，做到不培训不上岗，没有操作证不上岗。在日常生产过程中，要加强密度、介质泵、磁选机和脱介筛四个重点技术知识培训，要求职工在日常生产中掌握好重介质系统生产的平衡。经过研究分析，在实际生产中进行不断调整，根据每月的生产任务和工作人员的反馈信息，改造后使用效果十分显著，具体如下：（1）采用先进的技术、优良的设备，不断加强岗位技术培训与考核，进行常规性定期性检查，不仅可以使成本降低、产值增加、节能降耗，而且可以实现生产用水循环利用，防止污水外排，环境污染。（2）生产过程中进行喷水降尘作业，彻底杜绝了粉尘的产生，不仅改善了洗选车间工作环境，减少了固体物的排放，更重要的是有利于员工的健康。

4结束语