浆液配合比（精选7篇）
浆液配合比 篇1
马系关节浆液性关节炎是在病因的作用下而引起滑膜无菌性炎症, 又称滑膜炎, 常发于马属动物, 其特征为滑膜肿胀、充血, 并出现明显渗出, 使关节腔内蓄积多量的浆液渗出物, 造成马匹的关节疼痛敏感、肿胀及机能障碍, 其特点是不并发关节软骨损害的关节滑膜炎症。本病多见于马属动物的腕关节、膝关节和跗关节。本病如用药不当或失治, 可转为慢性、化脓性滑膜炎, 则治疗比较困难。多年来, 笔者采用醋椒软烧疗法配合血针治疗马系关节浆液性关节炎6例, 取得了较好的疗效, 现报告如下。
1 发病原因
本病的发生主要是由于关节损伤, 如关节的扭挫及关节脱位等都能并发滑膜炎;幼龄马过早重度使役, 马在崎岖的道路挽曳重车, 肢势不正、装蹄不良及关节软弱等, 关节受到打击、跌倒、碰撞、急转弯等, 使关节受到意外的急剧摩擦等, 这些都是本病发生的因素;有些传染病, 如传染性胸膜肺炎、流行性感冒、马腺疫、布氏杆菌病及急性风湿病等均可继发本病。
2 临床症状
系关节囊明显隆起, 呈现大小不同的肿胀, 肿胀在掌骨下端与吊韧带之间的内外侧, 触诊时, 有热、痛反应, 关节憩室突出部有明显波动。被动运动患关节有明显的疼痛反应。穿刺关节腔内液体比较混浊而稍带黄色, 容易凝固。站立时, 患肢关节屈曲、运动时呈轻度或中度支跛或混合跛行, 一般无全身症状。慢性型多由急性转变而来, 关节腔内蓄积大量液体, 波动明显, 但无热无痛。穿刺关节液稀薄, 无色或微带黄色, 不易凝固, 患部皮肤往往增厚。
3 治疗
3.1 关节穿刺
对关节肿胀明显、积液较多且压力较大的患畜, 可先做关节穿刺。在无菌条件下用注射器抽出关节囊液, 然后迅速注入普鲁卡因青霉素注射液 (内含普鲁卡因液20~30 m L, 青霉素40万U, 注射前需适当加温) , 随即用无菌敷料覆盖、弹力绷带加压包扎, 关节制动, 防止关节腔内感染。压迫固定48 h, 待急性期过后至慢性期可采取下列治疗措施。
3.2 血针
穴位选取缠腕、蹄头二穴。以缠腕为主穴, 放血200~300 m L;蹄头为配穴, 放血适量, 必要时, 7 d后再针一次。
穴位定位:缠腕穴位于四肢系关节上方两侧, 掌内、外侧沟末端的指内、外侧静脉上, 每肢内外侧各一穴;蹄头穴位于蹄背面, 蹄缘上1 cm处, 正中线外侧旁开2 cm处, 每蹄各一穴。
针刺手法:在患肢选好穴位, 常规剪毛、消毒后, 缠腕穴用小宽针沿血管刺入1 cm, 出血;蹄头穴用中宽针向蹄内直刺1 cm, 出血。施针时患马要保定确实, 刺穴要准确。
3.3 醋椒软烧
3.3.1 软烧工具及药品
软烧棒:取长约50 cm, 直径2~3 cm的圆木棍一根, 一端为手柄, 另一端用棉花包裹, 外用纱布, 包扎, 再用细铁丝固定好, 呈椭圆形棉纱球, 长约8 cm, 直径4 cm。
蘸醋工具:小扫巴一把, 或一根木棍一端系一纱布。
10%醋椒液:取食醋1 000 m L, 花椒100 g, 将花椒放在食醋中混合煮沸20 min, 候温待用。
95%酒精500 m L (或市售60°白酒1 000 m L) 作为燃料。
3.3.2 治疗方法
患畜六柱栏内站立保定, 加装吊带, 吊起吊带, 提举对侧健肢并妥善固定。以小扫巴蘸醋椒液于患肢系关节周围大面积涂擦, 然后将软烧棒的棉纱球用酒精或白酒浸湿点燃, 对患部先行缓慢的烤烧, 待2~3 min后患部皮温逐渐增高, 此时可加大火力, 呈节律性地把火焰甩到患部及其周围进行燎烤持续烧灼约45 min。在此过程中, 助手随时用小扫把蘸取醋椒液涂擦患部以防烧伤, 当火焰减弱时, 还要随时用注射器向棉球上喷洒酒精使其保持一定的火力。待将0.5 kg酒精燃尽, 患畜全身出汗即可。
如一次未愈可在7 d后再做一次。笔者所经治的6例患马, 4例一次治愈, 2例二次治愈。
4 讨论
马系关节浆液性关节炎马跗关节滑膜炎属祖国传统兽医学“痹证”的范畴。主要为马系关节的局部损伤而致气血瘀滞, 津液不化, 积而成饮, 或风寒湿邪内侵, 瘀血阻痹经络, 气血运行不畅, 浊湿流注关节所致。治宜活血化瘀, 消肿止痛。
软烧疗法是祖国传统兽医学的一种治疗方法, 已有近2 000年历史。对大家畜的多种肢蹄病都有很好的治疗作用, 且简便易行, 又节约开支, 至今仍在一些基层兽医站使用。醋椒软烧疗法热力温和, 能穿透皮肤, 直达深部。首先, 其热力作用于患部以温通经脉, 使血管扩张, 血流加快, 增加了患关节局部血流灌注, 改善局部组织微循环和营养代谢, 促进炎性渗液的吸收, 降低神经末稍的兴奋性, 松弛痉挛肌肉, 从而缓解疼痛, 达到标本兼治的目的;其次, 醋椒液中的花椒具有祛风除湿之功, 可用治风湿引起的痹痛, 且有消肿的作用。食醋的主要成分是食醋酸, 具有杀菌、止痒、溶解角质作用。两药相合既可以温经散寒、活血化瘀, 又起到防止灼伤患部皮肤之功效。可有助于关节腔积液吸收, 尽快消除关节及周围组织炎症。治疗后要注意患畜的护理工作, 要待汗消失后再牵出, 以防感冒。在烧灼过程中, 不要把点燃的棉球直接向患部拍打, 以防皮毛脱落造成严重灼伤。局部着火时助手要及时涂布醋椒液, 如有烧伤时涂氧化锌软膏或紫药水。治疗后, 每天要进行牵遛运动, 促进功能恢复。
血针所选缠腕、蹄头两穴, 是治疗马系关节浆液性关节炎的常用穴位, 针刺放血, 可促进患部气血运行, 有疏经通络、活血化瘀、消肿止痛的功效。在施针时一定要将患畜妥善保定, 选穴要准确, 消毒须彻底。施针时要注意宽针顺着血管的方向, 不要横扎, 以免对血管损伤过大。针刺放血后如出血不止, 可压迫止血, 或用止血钳、止血药止血。
此外, 在治疗过程中要加强护理。急性期患肢制动和慢性期功能锻炼对该病的治疗至关重要, 早期制动可以减少滑膜水肿、出血、渗出, 减少滑膜损伤、粘连, 以免进一步影响关节功能;慢性期适当的运动, 可防止肌肉萎缩, 增强关节的稳定性, 也有利于组织血管扩张, 改善血液循环, 从而增加组织营养及代谢过程, 并可提高免疫系统功能。
实践证明, 采用醋椒软烧疗法配合血针治疗马系关节浆液性关节炎, 疗效确实, 能达到疗程短、见效快、治愈率高的目的。为临床治疗马系关节浆液性关节炎提供了一种切实可行的治疗方法。
粘土固化浆液性能研究 篇2
关键词：粘土固化剂浆液,塑性强度,渗透系数
1 引言
随着国民经济建设的增长, 注浆技术在铁路、隧道、地铁、矿山开采等诸多方面得到了广泛的应用。一般地说, 注浆的效果与成本在很大程度上取决于注浆材料的合理选取。为了提高浆液的可灌性和稳定性, 并降低注浆成本, 在水泥中加入一定量的粘土形成水泥粘土浆液, 当粘土加量超过水泥时为粘土固化浆液[1]。本文在前人的基础上, 以城门山铜矿二期帷幕注浆室内试验为依托, 在粘土水泥浆的基础上加入一定量的固化剂 (水玻璃) , 对该种粘土固化浆液的技术性能进行了初步研究。
2 试验材料、方法及浆液性能
2.1 试验材料及方法
⑴粘土为城门山湖泥, 其含沙量较小, 其经过液塑限联合试验得出, 此次试验的湖泥塑性指数为19.2。
⑵固化剂为水玻璃, 水玻璃符合国家质量要求, 波美度为38～43Be’, 模数2.4～3.0。
⑶水泥为425#普通硅酸盐水泥;水为自来水。
试验中水玻璃加量百分比为相对于水泥, 我们配置了原浆比重为1.29g/cm3, 漏斗粘度17.3s和1.39g/cm3, 漏斗粘度20.2s的两组进行实验。
2.2 试验方法
⑴标准漏斗粘度计仪器测泥浆的实际粘度, 使用前应用清水进行校正。该仪器测量清水的粘度为15±0.5s。若误差在±1s以内, 可用下式计算泥浆的实际粘度。
⑵ZNN型电动六速旋转粘度计, 主要用于测量泥浆的流变参数。
⑶改进维卡仪测试试样的塑性强度, 改进维卡仪是在传统的维卡仪的金属棒的下端装上圆锥体。
⑷变水头渗透试验测定两组试样的渗透系数。
2.3 浆液流变特性
浆液流变性是指它的流动和变形的特性, 我们常说的表观粘度、塑性粘度、结构粘度、动切力、静切力和触变性等都是衡量浆液流变性的参数。
2.3.1 浆液流变模型
不同浆液的流变关系大体上可以分为四种理论流型, 即牛顿流型、宾汉流型、幂律流型和卡森流型[2]。浆液的流型主要取决于构成泥浆的材料组成及其它们的含量。由于一般浆液存在粘土颗粒之间的结合力, 具有一定程度的网架结构。因此, 浆液在发生流动之前需要克服一定的结构力, 其流型用宾汉流型来反映较为合适。
2.3.2 试验浆液流型及分析
本实验中粘土水泥浆为一种多相流体, 流变特性可视为粘塑性流体 (近似为宾汉姆流体) 。其流变曲线见图1:
对于粘塑性流体 (施维多夫流体) :
式中μA是表观粘度 (又称有效粘度或视粘度) , 它等于塑性粘度与由屈服值 (动切力τd) 和流速梯度所决定的这部分粘度即结构粘度的和。由上式可知泥土固化浆液具有剪切稀释性, 表观粘度随着流速梯度的增加而减小, 这种特性, 对提高浆液的可注性及迅速有效的封堵地层涌水是十分有利的。
从实验过程中可以知道动切力τd与原浆重度, 水泥加量多少有关, 随着以上三种因素的增大, 动切力随着增大。另外, 随着时间的推移, 浆液中各种反应的进行, 动切力也逐步增大。
3 浆液塑性强度研究
3.1 浆液塑性强度
注浆浆液在岩石裂隙中充填凝结后, 起抵抗地下水压力而不被挤出的堵水作用的力学指标并非结石体的抗压强度, 而是抗剪切的塑性强度。因此, 塑性强度Ps是粘土类浆液性能中最具重要性的指标[3]。塑性强度是用改进的维卡仪测定的, 如图2所示。
Ps———塑性强度, 102Pa, 即g/cm2
h———试锥沉入试样的深度, cm。
3.2 影响塑性强度的因素
⑴固化剂 (水玻璃) 加量对Ps的影响。
由图3可分析得:结构剂 (水玻璃) 加量增加, 将使Ps值增长速度加快。所以遇到水流较急的暗河、大裂隙等可以加大固化剂的加量, 但要注意, 加量要根据现场实验确定比例, 以免发生堵2塞注浆管事故发生。
⑵水泥加量对Ps的影响。
由图4可知:塑性强度Ps随着水泥加量的增加而增大, 而且增加量较大。这与水泥与土颗粒、水泥与水玻璃的反应有关。
⑶此外, 原浆比重、水泥品种、温度、反应时间等也会对浆液的塑性强度产生影响[4]。研究发现:实验中几种配比的浆液在4个小时前Ps值较小, 可泵性高, 所以建议接近此种配比的浆液, 在该段时间内注浆。且根据可注浆期的规定:粘土固化浆液在加入结构剂之后到其结石体塑性强度值Ps小于等于50KPa这样一段时间称为可注期。所以一般12h内可以进行重复注浆。
4 试验渗透率
采用变水头试验对原浆比重均为1.39g/cm3, 1号水玻璃加量为1.5%, 水泥加量分别为5%;2号水玻璃加量为1.5%, 水泥加量10%的两组试块进行了渗透实验。其中A为试样面积30cm2, a为变水头管断面积0.5cm2。
两组试样的渗透系数达到10-7, 数量级, 属于不透水级别;由此, 我们可以说, 实验配方满足防渗堵漏的要求。
浆液稳定性是浆液的重要性能之一, 它包括浆液的前期稳定性和后期稳定性。前期稳定性可用析水率表示, 后期稳定性对于防渗堵水工程的长期稳定有重要作用。
5 结论
⑴粘土固化浆液主要材料是粘土, 可以就地取材, 水泥、水玻璃用量少, 因此材料成本低。
⑵粘土固化浆液的结石体具有较高的塑性强度, 足以抵抗地下水的压力而不被挤出。
⑶粘土固化浆液流变性能好, 初期粘度低, 数小时后塑性强度增大, 既保证了可注性, 又不会扩散太远。而且可以根据施工目的对其流变参数进行调整, 达到施工设计的要求。
⑷粘土固化浆液结石体与岩土体能够很好的结合, 其结石率高, 防渗堵漏效果极好;且其形成的结石体后期稳定性好, 有利于帷幕的长期稳定。
参考文献
[1]王星华.粘土固化浆液在地下工程中的应用[M].北京:中国铁道出版社, 1998.
[2]阮文军.浆液基本性能与岩体裂隙注浆扩散研究[D].2003.
[3]吴秀美.改性粘土浆的试验研究[J].矿业研究与开发, 2002, 22 (4) :35-37
超细水泥浆液流变性能试验研究 篇3
近年来,浅部煤炭资源逐渐枯竭,深井建设势在必行。随着立井深度的加深,地层压力增大,静水压力也越来越大,立井井筒混凝土井壁在高地压、高水压作用下,微裂隙渗流效应急剧增大,导致井筒涌水量超标。超细水泥必将成为今后理想的微裂隙注浆材料[1],但随着水泥细度的减小,其流变性能、水化性能等均会发生变化,目前对超细水泥基注浆材料的性能缺乏系统的研究,防碍了它的发展和应用。因此,研究超细水泥的流变性能具有重要意义。
2 理论分析
超细水泥浆液在岩层裂隙中的运动规律和地下水的运动规律非常相似,不同之处是水泥浆液一般属于非牛顿流体,具有随时间、浆液配比等因素发生变化的流变参数,如水泥浆液在凝胶以前,其粘度是随注浆压力和时间变化的。有学者提出了时间依赖性定理,即在注浆过程中,大多数浆液的粘度都会随时间的增加而变大,从而使浆液的流动性变坏[2,3]。
浆液的流变性能一般用流变方程或流变曲线来描述,将其应用到注浆扩散理论中,得出浆液在介质中的扩散规律,确定相应的注浆参数,从而控制注浆的施工,这就是研究浆液流变性的目的[4]。可见,在注浆施工中浆液的流变性能是非常重要的性能之一,了解和控制所用浆液的流变性能对于注浆成功与否是非常重要的。
水泥浆液的流变性与水灰比、水泥颗粒的粒径和形状、水泥化学组分及颗粒表面组分的相对分布、外加剂种类和添加量、试验条件(温度和压力)等众多因素密切相关,因此对特定浆液流变模式及其流变规律的研究结果,往往因研究者及实验条件不同而存在差别。
本文对超细水泥浆液的流变性重点研究,包括水灰比及高效减水剂对浆液粘度的影响、浆液粘度的时变性试验研究、以及减水剂对浆液粘度时变性的影响。
3 实验室试验与数据分析
3.1 试验材料及试验方法
试验研究采用江门市中建科技开发有限公司生产的“中建”牌8000型超细水泥。该水泥采用独特粉磨工艺加工而成,颗粒非常细小,平均粒径约0.2～2μm,最大粒径小于20μm,达到准纳米级,可渗透入非常细小的空间;减水剂采用萘系高效减水剂。采用NDJ-1型旋转粘度计测定超细水泥浆液的粘度值。
3.2 水灰比对超细水泥浆液粘度影响性试验
选择常用的0.6、0.8、1.0、1.5、2.0等5种水灰比进行试验。用高速搅拌机配制超细水泥浆液,然后用旋转粘度计测定其粘度值。对每一种水灰比均进行3组重复试验,求得3组结果的平均值作为该水灰比的超细水泥浆液的粘度值。试验所得到的超细水泥浆液粘度值和普通水泥浆液的粘度值见表1。
根据试验数据绘制粘度与水灰比关系见图1。由图1可知,在相同水灰比条件下,超细水泥浆液的粘度比普通水泥浆液高很多。超细水泥浆液和普通水泥一样,其粘度随着水灰比的增大而降低。但是两条变化曲线存在不同的拐点,说明两种浆液的粘度变化率突变存在不同的临界水灰比。超细水泥浆液在水灰比较小时,其粘度随着水灰比的增大急剧降低,但当w/c≥1.5时,增大水灰比,浆液的粘度变化幅度较小,而普通水泥浆的临界水灰比大约为0.8。
3.3 减水剂对超细水泥浆液粘度影响性试验
超细水泥浆的粘度过大,不适合注浆,必须添加高效减水剂降低粘度,改善浆液的流动性。本次试验研究了萘系高效减水剂对超细水泥浆液粘度的影响。试验针对上述5种水灰比的水泥浆,减水剂添加量分为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%4个水平,对每一种水灰比、每一水平均进行3组重复试验,求得3组试验结果的算术平均值作为该水灰比超细水泥浆在该水平减水剂掺量下的粘度值。
为了更直观地表示减水剂对超细水泥浆粘度的影响效果,定义减水效率K为添加减水剂以后,浆液粘度的降低值占不添加减水剂时原浆液粘度的百分比。用公式表示为:
式中:μ——原浆液粘度;
μ'——添加减水剂以后浆液粘度,mPa·s。
试验所得到的减水剂的减水效率数据见表2。
由试验数据及图2可以得出,萘系高效减水剂能有效降低超细水泥浆液的粘度,减水剂添加量为1.5%时,对5种水灰比的水泥浆液的减水效率均达到75%以上;减水效率变化率随着减水剂添加量的增大逐渐减小,添加量超过1.5%以后,再继续增大用量,减水效率增大不明显;超细水泥浆的水灰比越大,减水剂的减水效率变化率越小;超细水泥浆的最佳减水剂添加量约为1.5%。
3.4 超细水泥浆液的粘度时变性试验
学者们对水泥浆液时变性的具体规律进行了深入研究,得出水泥浆液在凝固前其粘度存在时变性。在实际工程中,为了防止浆液析水沉淀,保持分散稳定性和均匀性,注浆过程中必须持续对水泥浆液进行搅拌。因此,研究超细水泥的粘度随搅拌时间的时变性更有实际意义。水泥浆液在拌制完成以后的1小时内粘度变化不大,即可以满足注浆要求。本次试验重点考察超细水泥浆液在低速搅拌条件下1小时内的粘度时变性,以及添加减水剂对浆液粘度时变性的影响。
由于超细水泥浆液在水灰比较小时其粘度过大,不适合注浆使用,本次试验仅对0.8、1.0、1.5、2.0等4种水灰比的浆液进行研究。另外,还研究了4种水灰比的浆液在减水剂最佳添加量(1.5%)时,其粘度时变性的变化。
试验时,超细水泥浆液拌制好以后,首先用高速搅拌机高速搅拌3分钟,然后进行低速搅拌(60r/min),每隔10分钟取样测试浆液的粘度。整理试验数据得到浆液粘度随搅拌时间(1小时内)的变化规律,如图3、图4所示。
由浆液粘度随搅拌时间的变化曲线可以看出,除水灰比为0.8的超细水泥浆液随着搅拌时间的增长其粘度略有增大,其余3种水灰比的浆液粘度均没有表现出明显的时变性,可以看作浆液在搅拌时间1小时内粘度没有变化。添加减水剂后,浆液粘度在0～10分钟内出现小幅度的增大,10分钟以后浆液粘度没有表现明显的时变性。
4 结论
通过上述室内试验得出以下结论。
(1)增大水灰比可以显著降低超细水泥浆液的粘度,但当w/c≥1.5后,增大水灰比,浆液的粘度减小幅度较小。
(2)萘系高效减水剂能有效降低超细水泥浆液的粘度,其最佳添加量约为1.5%。
(3)在搅拌时间1小时内,超细水泥浆液粘度无时变性,添加减水剂对浆液粘度时变性没有影响。
参考文献
[1]John B.Micro-fine Cement[J].World Cement,1992,(12).
[2]冯志强,康红普,杨景贺.裂隙岩体注浆技术探讨[J].煤炭科学技术,2005,23(4):63-67.
[3]阮文军.基于浆液粘度时变性的岩体裂隙注浆扩散模型[J].岩石力学与工程学报,2005,24(15):2709-2712.
采矿钻探化学浆液护壁堵漏方法 篇4
随着我国化学工业的发展, 采用高分子化合物、合成树脂等化学浆液, 进行钻孔护壁堵漏, 取得了一定成效。化学浆液的主要优点是凝固时间可调, 可实现瞬间固化;渗透能力和流劝性好, 提高了成功率。除了脲醛树脂浆液有待继续实验外, ST-1型高分子防漏剂、聚丙烯酰胺浆液及空气泡沫泥浆等的护壁堵漏, 已在煤田钻探中得到应用,
1 S T-1高分子泥浆防塌剂
ST-1型高分子防塌剂, 是一种以分子量高达600~800万的聚丙烯酰胺物质为主的胶乳。是江苏省煤田地质勘探研究所研制的一种新型高分子聚丙烯酰胺泥浆防塌剂, 性能优越, 对于提高泥浆的动切力、增加泥浆的剪切稀释性能均有明显的作用, 使用该防塌剂配制出来的泥桨。
1.1 适应地层
主要适用于第四纪冲积层、泥岩、粉砂岩、砂岩交替变化的地层, 以及岩性破碎、断层破碎带, 裂隙比较发育的地段等。
1.2 ST-1高分子泥浆防塌剂的作用机理
ST-1的主成份为第三代PAM, 即反相的PAM胶乳, 系采用反相乳液聚合法制得, PAM以微粒的形式分散在油包水的反相乳液中。
1.2.1 吸附胶结作用
ST-1钻井液的较长的分子链在液固界面上有一定的吸附作用可以吸附在孔壁岩层或粘土矿物上形成表面似蜡一样的防水膜, 该膜能阻止与水的接触起成膜包被作用, 可抑制泥页岩的水化膨胀, 防止岩层裂隙的进一步发展和破碎地层的坍塌。尤其是ST-1的分子量非常高, 较常用的PAM物质的分子链更长, 带有更多的一CONH2基因。在固液界面上可以更牢固、更致密地吸附, 对孔壁有着更好的稳定效果。
1.2.2 渗透胶结作用
ST-1用于有一定孔隙度的吸水性地层, 它的线型长链卷曲线团状物, 渗析于孔壁表面或孔隙内。被滤下的高分子物质可减少或阻止泥浆向壁内渗透, 增强对孔壁的胶结作用, 这种胶结作用也可很好地稳定井壁。
1.2.3 桥联作用
ST-1分子量高, 柔软的长分子链在钻井液中伸展开来, 可以同时吸附在两个或两个以上的粘土颗粒上, 在粘土颗粒间架桥起到护壁作用。
1.2.4 其它作用与防塌。
降失水、形成薄而致密的泥皮与防塌。ST-1的长链上具有很多亲水性很强的羧钠基, 能政缚住大量的自由水, 使失水量降低。且由于ST-1的加入, 使滤液成份得以改变, 即使失水量大一些也不致于影响孔壁稳定。再则, 由于3T-1低固相泥浆的失水量属瞬失水, 有快的成膜作用, 有利于水敏地层的稳定。另外, 强烈的吸附作用, 使粘土表面包裹较厚的可塑性的水化膜, 从而起到护壁作用。
选择性絮凝作用与防塌。ST-1表现为选择性絮凝作用, 即只絮凝劣质土、岩屑, 而不絮凝优质造浆土, 从而保持泥浆低的相对密度, 避免了泥浆中劣质土过多使泥皮疏松脱落, 造成井塌的发生。再则, ST-1的非增效型絮凝作用, 即只絮凝劣质土、岩屑, 而不使钻井液粘度大幅度上升。故可避免因钻井液粘度过大而引起的抽吸、井塌事故。
较好的流型调节与防塌。ST-1钻井液具有较好的剪切稀释作用, 可较好地携带岩粉, 防止埋钻。线型的ST-1长链也可在高流速情况下由蜷曲变直, 起到紊流减阻作用, 减少对井壁的冲刷, 起到护壁作用。
1.3 经济效益
ST-1低固相泥浆经华东地区煤田勘探区一些勘探队使用后, 对冲积层有效地控制了流沙层、粘土层、淤泥土层的缩径、坍塌, 解决了断层带、破碎带的坍塌掉块问题, 使之安全顺利地钻过了泥页岩遇水不稳定、厚煤层和粘土层水化膨胀缩径等复杂地层。
ST-1低固相泥浆成本低, 每吨仅9000元, 而且用量少。如山东煤田勘探二队, 泥浆材料费平均每米2.97元, 而且在复杂地层钻进中, 孔内安全, 超千米地层的钻月效率由261m/月, 提高到460m/月。
2 聚丙烯酰胺泥浆全絮凝堵漏
聚丙烯酰胺泥浆全絮凝堵漏, 是利用聚丙烯酰胺的全絮凝作用, 使粗泥浆完全絮凝, 被分离出的清水很快漏走, 絮凝物被留堵在裂隙中。此絮凝堵漏方法简单、操作容易、成本低, 絮凝物滞留性能好, 不易流失。适用于裂隙漏水、孔壁不稳定、易塌、活石多的地层段。
聚丙烯酰胺浆液的配制方是:在每立方米粘度为308左右、相对密度为1.2以上的普通泥浆中加入1000ppm的PHP (浓度为1%) 和5~10kg的惰性材料, 搅拌成“乱棉絮状”, 从孔口直接灌入孔内, 静止16h左右, 即可堵住漏失层。
在钻进过程中, 可根据岩层和漏失情况来调配。例如对于裂隙较大地层, 可向聚丙烯酰胺浆液中加入适量 (0.1%~1%) 的水玻璃。而对于一般裂隙地层, 可降低其浓度, 并常在浆液中加入惰性材料用以架桥。当地层严重漏失时, 也可向聚丙酰胺浆液中加入适量的水泥, 以提高其浓度 (6%左右) 。
3 空气泡沫泥浆
空气泡沫泥浆, 因其特性适宜于裂隙、一般漏失地层的钻进, 已在山西大同及湖南某些漏失地层取得一定效益。
参考文献
[1]田科编.实用液压技术[M].北京:北京出版社, 1984.
[2]陈玉凡.矿山机械[M].北京:冶金工业出版社, 1984.
[3]杨惠民.钻探设备[M].北京:地质出版社, 1988.
脱硫石膏浆液pH值测量装置改进 篇5
吸收塔石膏浆液pH值是石灰石—石膏湿法脱硫工艺控制过程中的重要参数, 工程实践多采用将两支pH电极直接并行斜插入石膏浆液排出泵 (以下简称排出泵) 出口管道上, 共用1台双通道pH计监控pH值 (图1) , 这种测量方式存在以下问题。
(1) 排出泵出口压力较高, 浆液流速较快, 尤其是排出泵启动时, 浆液中细小的悬浮物和固体结晶对pH电极玻璃球泡冲击较大, 造成电极玻璃球泡破损, 缩短pH电极寿命。
(2) 为确保连续、实时测量pH值, 排出泵需要不间断运行, 能耗高。而且标定任何1支电极时需停运排出泵, 造成两支pH计均无法工作, 无法连续监控石膏浆液p H值。
(3) 脱硫系统正常运行时, 每天需采用便携式pH计对石膏浆液p H值进行手工比对, 从排出泵出口管道内取出的浆液样本与管道内的浆液温度差达10℃以上, 即使人工温度补偿也不能充分修正手工测量的误差。
(4) pH计一般就近安装在吸收塔旁, 附近有浆液搅拌器, 排出泵、阀门驱动装置等电气设备, 电磁环境恶劣。脱硫安装施工时接地线、屏蔽线未按规范接入, 信号电缆与电源电缆未有效隔离, 造成运行过程中pH值经常出现莫名的波动, 影响石膏浆液pH值自动控制。
2. 改进措施
(1) 在排出泵出口管道加装测量支路, 增设半封闭式pH计测量池 (图2) 。浆液由测量支路引入测量池, 当浆液达到一定高度时由溢流管自动回流至出口管, 通过调节引入管和溢流管上的隔离阀开度, 保持测量池内浆液一定的流动速度和液位。测量池顶部预留在线pH计和手工分析便携式pH计的测量孔, 正常运行时在线pH电极固定在测量池顶部, 电极插入浆液内。
(2) 在电磁干扰源无法消除情况下, 从干扰源传播途径着手, 将pH电极的接地线、屏蔽线按产品说明书要求接入pH计的相应端子, 使用单独接地线将pH计接入地网。电源电缆与信号电缆采用独立的金属保护管进行隔离, 并从不同电缆进线孔接入表计。电源电缆屏蔽线在现场接地, 信号电缆屏蔽线在DCS机柜侧单点接地。
浆液配合比 篇6
1 氯离子的由来
石灰石—石膏湿法脱硫系统氯化物来源于脱硫所用的石灰石、补充水及煤。石灰石中的氯离子含量一般为0.01%左右, 脱硫工艺水中氯离子的含量为10~150m g/L (该电厂在设计工况下, 工艺水C L-含量为3.23 m m ol/L) , 而FG D系统中大多数的氯来源于烟气中的氯化氢 (该电厂在设计工况下, 进入脱硫FG D烟气中H C L为50 m g/N m3) , 主要是煤种的含氯量高引起的。我国煤中的氯含量一般在0.1%左右, 少数煤中氯含量为0.2%~0.35%。氯在煤中主要以无机物形态存在, 如氯化钙、氯化钾、氯化镁等。
2 氯离子对湿法脱硫系统的危害
2.1 强烈的腐蚀性
该电厂脱硫系统与浆液接触的设备:浆液循环泵壳体设计采用A 49是双相不锈钢、叶轮使用C r30铁素体不锈钢;吸收塔搅拌器叶轮、浆液石膏排出泵、浆液输送泵等采用铁素体不锈钢C r30材质。氯离子对不锈钢的腐蚀主要有两方面:一是破坏钝化膜;二是降低PH值。脱硫FG D系统中通常为酸性环境, 正常运行状况下p H值为5.0~5.8左右。由于该电厂脱硫废水在系统内循环使用, 浆液p H值在4.0左右。通过原烟气携带来的H C L气体在吸收塔中反应吸收, 造成浆液中的C L-含量不断增加, 使设备腐蚀环境更加恶化, 使浆液循环泵壳体出现严重点蚀和局部应力腐蚀, 使得壳体在腐蚀薄弱处开裂漏浆, 所以, 因C L-的腐蚀增加了检修工作量, 同时提高了维护成本。
2.2 抑制塔内的化学反应
在湿法脱硫系统浆液中, 氯化物大多以C a C L2的形式存在。C a2+浓度的增大, 在同离子效应的作用下, 将抑制石灰石的溶解在FG D系统的浆液中, 氯化物大多以C a C L2的形式存在。C a2+浓度增加, 将影响到C a C O3的分解速率。在吸收塔中, C a C O3的分解反应可简单表示如下:
由上述 (1) 、 (2) 化学方程式可得出C L-的存在抑制了C a C O3的分解速率, 改变吸收塔浆液的p H值, 降低液相的碱度, 从而影响到吸收塔内的化学反应, 降低了SO2的去除率。
2.3 影响石膏品质
吸收塔中的氯离子随着石膏浆液进入脱水系统, 经石膏旋流站浓缩后, 进入真空皮带机进行脱水, 部分氯化物存在于石膏的附着水中, 经脱水后形成成品外运。石膏用作水泥缓凝剂时, 对石膏中的氯含量有严格的要求, 一般要求小于0.1%。该电厂脱硫系统浆液在C L-含量在22000m g/l~36000m g/l之间时, 脱水产生的石膏中C L-含量在17400PPm, 含水量最大在25.96m g/l, 产生的石膏品质较差不能被再次利用[2]。
3 降低浆液氯离子措施
从以上分析可看出, 虽然氯在煤、水及脱硫剂中的含量极低, 但对湿法脱硫来说是一个关键因素。浆液中C L-过高时, 最有效的办法是加大脱硫废水的排放, 但是该电厂#1、#2脱硫投运后废水处理系统不能正常发挥作用, 在此实际状况下要降低废水中的C L-是非常困难的, 投资和运行费用都很高。面对该电厂脱硫系统肥水不能投运和浆液C L-高的现状, 经过分析和系统优化, 重点对含有大量氯根的回收水进行改造和运行优化方面降低C L-含量, 取得了较好效果。
3.1 将回收到脱硫回收水箱的废水进行改造, 降低吸收塔浆液CL-的含量
因该电厂脱硫回收水系统收集的废水, 在吸收塔内循环使用, 随着煤质等因素变化, 浆液中的C L-含量进一步增大。因此, 在确保环保排放的前提下, 将废水中和处理是唯一途径。现场距脱硫回收水系统较近的高效浓缩机渣水PH值在9左右, 将PH值为4左右、C L-的含量为12000m g/l的酸性废水与碱性渣水中和, 既可以合理使用脱硫产生的废水, 也可以通过补充浆液控制C L-的含量和PH值, 同时降低渣水管道的结垢和减少锅炉捞渣机的补水。因此, 从脱硫回收水箱水泵出口母管引一路至高效浓缩机澄清池酸碱中和。
3.2 采用在浆液中加增效剂方法提高脱硫效率
脱硫增效剂, 又称脱硫催化剂。使用高分子物质为主要原料, 经物化加工, 激化或物化改性, 应用高新技术强化改性后与其它无机高分子材料充分混合, 具有稳定结构和性能的新型催化氧化烟气脱硫添加剂, 其主要成份大部分为高分子催化剂, 与SO2有很强的反应活性, 促进SO2吸收提高脱硫效率[3], 且浆液p H也不会因SO2的溶解而下降, 由于烟气脱硫添加剂的稳定性很好, 完全符合脱硫过程的要求。因此根据浆液特性, 按照一定的量比适时加入增效剂。
3.3 加强外购石灰石粉、煤的采购监测, 尽量采用低氯根的煤和石灰石粉
4 总结
1) 改造后, 通过调整混合量, 化验渣水的PH值在6~8之间, 管道结垢现象得以控制;脱硫系统浆液中由于输送的废水量减少, 通过石灰石浆液和除雾器冲洗水的补充, 目前浆液的氯离子由改造前的22000m g/l~36000m g/l之间下降为11000m g/l~13000m g/l之间;经浓缩脱水后的石膏C L-含量在1500m g/l~3000m g/l, 改造前电厂出钱外运的石膏变成运输单位主动拉运, 为电厂节约145万元/年。
2) 脱硫系统运行过程中吸收塔浆液氯化物浓度的控制主要在原煤中氯含量, 对于低硫煤, 可控制吸收塔浆液中氯化物浓度为2%;对于高硫煤, 可选择浓度3%~3.5%。实践证明, 该2X 300M W电厂烟气脱硫工程在严格控制进厂原煤、石灰石粉的含氯量和运行优化后, 脱硫效率达到95%以上, 符合国家环保要求。
摘要：某电厂2X330MW机组脱硫因废水处理系统不完善, 石灰石浆液氯根含量超标造成脱硫效率下降。经查找分析, 从源头控制和系统改造, 取得了良好的控制效果。
关键词：湿法脱硫,石灰石,浆液,氯根
参考文献
[1]魏代波, 郑爽英, 蒋利鑫, 杨飞黄.湿法烟气脱硫废水处理技术探讨[J].环境科学与管理, 2006.
[2]尹连庆, 徐铮, 孙晶.脱硫石膏品质影响因素及其资源化利用[J].电力环境保护, 2008.
浆液配合比 篇7
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 玉米浆:
实验使用的玉米浆液样品由孟州市佳润实业有限公司提供,500g或25kg,4℃冰箱保存。
1.1.2 菌种:
由河南省微生物工程重点实验室自主分离鉴定和保存,包括芽孢乳杆菌(Bacillus coagulans)、栗褐芽孢杆菌(Bacillus badius)、球形芽孢杆菌(Lysinibacillus)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)、蔬菜芽孢杆菌(B.oleronius)、枯草芽孢杆菌(B.subtilus)、Rummeliibacillus stabekisii、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和鲁氏酵母(Saccharomyces rouxii)等[8]。
1.1.3 培养基:
实验使用的培养基有:LB、WJ(麦芽汁)、YMJ(玉米浆)、M17(改良)和MRS培养基[8],均在121℃、25min灭菌后使用。
1.2 菌株分离
将样品梯度稀释后,涂LB、WJ、YMJ、M17和MRS平板,28～37℃倒置培养,24至数日后计数;同时进行显微观察和血球计数板计数。挑取各稀释度优势单菌落(根据样品来源和目测选择)进行单孢分离,划线培养、传代和纯化,挑纯化单菌落至相应培养基斜面,4℃冰箱低温保存。
将各株菌分别挑取少许接入液体培养基或固体培养基,摇床培养或平板划线培养,进行菌落形态观察、显微观察;同时收集培养物开展分子鉴定[6]。
1.3 发酵实验
将玉米浆原液充分混匀,分装成10kg/塑料壶,分别加入0.1%不同组合的菌悬液,混匀,旋好盖子使之微通气,室温共培养(25～30℃,郑州夏季,5月28日～7月28日),定期取样和观察,测样品的pH值、干物质、还原糖和粗蛋白含量等[9,10]。根据前期的优选结果,分6组组合进行处理,组合如下:①CK(不加菌剂);②ZT-NB-1+2h-331(1:1);③2h-331+Y1(5:1);④ZT-NB-1+Y1(5:1);⑤芽孢类混合菌(等量混合)+酵母菌(5:1);⑥ZT-NB-1+2h-331+Y1(2.5:2.5:1)。
2 结果与分析
2.1 菌株分离鉴定与优选
经多次从LB、WJ、YMJ、M17和MRS平板上挑取单菌落,划线和液体培养,获得多株芽孢杆菌和酵母菌[6];通过优势性分析,确定了2株细菌:芽孢乳杆菌或凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans,编号ZT-NB-1)、蔬菜芽孢杆菌(B.oleronius,编号2h-331)和1株酵母菌:酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae,编号为Y1)为玉米浆液共培养和发酵的主要益生菌。
显微计数表明,ZT-NB-1和2h-331为玉米浆中的优势菌,总数约1.4～1.5×108/mL;Y 1酵母菌约2.5 ×104/mL。
2.2 生物菌剂发酵玉米浆液实验
2.2.1 添加菌剂后玉米浆液的物理形态变化
各组样品每隔4d取样观察、检测,当培养至35～40d时,①号样品壶内液面稳定,没有气泡,气味微酸;②号处理壶内有少量气泡,具有发酵气味;③号、④号处理壶内有大量气泡产生,样品体积明显增大,同时有明显的酒精发酵气味;⑤号处理壶有气泡和轻微酸败气味;⑥号处理壶内可见较多的气泡产生并伴有发酵气味。可见,高温夏季条件下,微生物菌剂处理玉米浆液的时间以35～40d为宜。
2.2.2 添加菌剂后玉米浆液的还原糖含量变化
注:表中括号内数据为与初始样品相比还原糖含量减少的百分率(%)。
从表1、图1可以看出,与对照组相比,复合菌剂处理玉米浆液能有效降低玉米浆液中的还原糖含量,随着发酵时间的延长,还原糖不断降低,40d时还原糖含量下降23%以上,60d时的最大降幅为32.22%;菌剂组合以ZT-NB-1+Y1组合、芽孢类混合菌+酵母菌(5:1)和2h-331+ZT-NB-1+Y1(2.5:2.5:1)较好;考虑到气味、维护成本等因素,发酵时间似控制在40d时为宜;菌剂组合以ZT-NB-1+Y1为宜。
2.2.3 添加菌剂后玉米浆液干物质和粗蛋白含量的变化
从表2、图2可以看出,生物菌剂处理对玉米浆液中的干物质含量没有太大影响。第2组、第3组略有上升,其他组略有下降。生物菌剂处理后玉米浆液中的粗蛋白含量略有下降,但下降不明显,可见生物菌剂发酵玉米浆液对粗蛋白的影响不大。
3 讨论
生物菌剂在玉米淀粉湿法制备工艺方面的应用研究较多[11,12,13],然而,如何利用生物菌剂提升玉米浆液的品质和质量的研究还未见报道。
注:“/”左边数据为CLS中的干物质测定值;右边数据为粗蛋白(CP)的测定值。
本项目研究结果表明,使用生物菌剂处理玉米浆液能有效保持玉米浆液的品质稳定,使用适当的生物菌剂(B.coagulans +S.cerevisiae)后,玉米浆液中的还原糖含量大幅降低,干物质含量基本没有变化,粗蛋白略有降低;尽管芽孢类混合菌与酵母菌Y1的菌剂组合还原糖降低幅度也比较大,但该组实验具有明显的腐败气味;因此综合多方面因素后认为,生物菌剂处理玉米浆液以芽孢乳杆菌和酿酒酵母的组合是比较适宜的。本研究首次确定了河南省玉米浆液贮运过程中适宜添加的生物菌剂和添加量等应用技术的可行性。
摘要：目的:筛选用于玉米浆液态贮运的生物菌剂和应用技术。方法:利用筛选到的优势菌系进行组合制成复合菌剂添加到玉米浆液中,模拟自然条件发酵培养并定期取样和观察。结果:玉米浆液贮运过程中添加适量的(0.1%)生物菌剂能有效保持和改善玉米浆液理化和生物性状,其中还原糖在40h时下降23%;菌数达1.5×108cfu/mL。结论:该研究证实玉米浆液贮运过程中应用生物菌剂的可行性。