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高压氢环境奥氏体不锈钢焊件氢脆研究进展 被引量：9
1
作者 周池楼 何默涵 +6 位作者 郭晋 李运泉 吴昊 肖舒 陈国华 欧阳瑞祥 何实 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期519-536,共18页
奥氏体不锈钢焊件是高压氢系统中重要的承载结构,其长期服役在高压高纯氢气环境中会出现塑性损减、疲劳裂纹扩展速率加快等氢脆现象,导致高压氢系统存在安全隐患。因此,为保障高压氢系统的安全运行,研究高压氢环境奥氏体不锈钢焊件的氢... 奥氏体不锈钢焊件是高压氢系统中重要的承载结构,其长期服役在高压高纯氢气环境中会出现塑性损减、疲劳裂纹扩展速率加快等氢脆现象,导致高压氢系统存在安全隐患。因此,为保障高压氢系统的安全运行,研究高压氢环境奥氏体不锈钢焊件的氢脆具有重要意义。本文首先介绍奥氏体不锈钢焊件中氢的两种来源,随后讨论评价材料氢脆敏感性的静态实验方法和动态实验方法,其次概述当前主流的氢脆机理,然后着重分析内部因素及外部因素对奥氏体不锈钢焊件氢脆敏感性的影响,最后归纳并总结五种典型的奥氏体不锈钢焊接工艺对焊件微观组织的影响,并进一步探讨相应焊件的氢脆敏感性。基于上述分析,针对奥氏体不锈钢焊件氢脆性能研究现状及发展趋势提出了若干建议。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 焊接 氢脆 氢 扩散 安全
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不锈钢表面阻氢涂层研究进展 被引量：8
2
作者 周池楼 何默涵 +5 位作者 肖舒 石科军 吴昊 江赛华 陈国华 吴春明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3458-3468,共11页
不锈钢是高压氢系统的常用材料,在氢能储输技术中发挥重要作用,但高压氢环境引起的塑性降低、疲劳裂纹扩展速率加快等不锈钢氢脆问题,严重阻碍了氢能的产业化发展,在不锈钢材料表面制备阻氢涂层是解决不锈钢氢损伤问题的重要手段之一。... 不锈钢是高压氢系统的常用材料,在氢能储输技术中发挥重要作用,但高压氢环境引起的塑性降低、疲劳裂纹扩展速率加快等不锈钢氢脆问题,严重阻碍了氢能的产业化发展,在不锈钢材料表面制备阻氢涂层是解决不锈钢氢损伤问题的重要手段之一。本文首先综合介绍了典型涂层材料的应用特点及阻氢性能,探讨了制备工艺对涂层阻氢性能的影响、不同涂层材料的阻氢机理,并分析了涂层阻氢性能影响因素,之后总结了涂层阻氢性能评价方法及各种评价方法的优势与不足,并根据各种评价方法的技术特点,指出每种方法的适用范围。最后,基于阻氢涂层研究进展,文章提出以开发新型涂层结构为研究重点,同时加快新型涂层材料的探索,并重点关注涂层氢环境原位性能评价方法的研究。 展开更多
关键词 氢 安全 不锈钢 涂层 渗透 氢脆
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纵向充填采空区群人工充填体假顶稳定与强度匹配关系 被引量：3
3
作者 代庆松 姜立春 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2020年第3期119-124,共6页
为研究纵向充填采空区群假顶的稳定性与强度匹配关系,借助数值模拟与动力响应模型,从静力学与动力响应两个方面分析假顶稳定性。以某钨锡金属矿山多中段纵向充填采空区群为例,考虑顶板为原岩,灰砂比为1∶2,1∶4与1∶6的充填体,对充填体... 为研究纵向充填采空区群假顶的稳定性与强度匹配关系,借助数值模拟与动力响应模型,从静力学与动力响应两个方面分析假顶稳定性。以某钨锡金属矿山多中段纵向充填采空区群为例,考虑顶板为原岩,灰砂比为1∶2,1∶4与1∶6的充填体,对充填体假顶稳定性进行了分析。研究结果表明:在开挖前这一工况时,顶板为原岩,不同强度充填体顶板均处于稳定状态,随着顶板强度变小,其挠度值迅速增加;在开挖这一工况时,原岩、灰砂比1∶2与1∶4的充填体顶板处于稳定状态,灰砂比1∶6的充填体顶板处于临界稳定状态;在开挖后这一工况时,原岩、灰砂比1∶2的充填体顶板处于稳定状态,灰砂比1∶4的充填体顶板处于临界稳定状态,灰砂比1∶6的充填体顶板处于失稳状态。工程实践表明:矿山采用灰砂比1∶4的充填体顶板并适当加固的条件下,回采下中段矿体时,顶板处于稳定状态。研究成果为纵向充填采空区群假顶稳定性分析及强度匹配提供了一个新的参考依据。 展开更多
关键词 采空区群 充填体假顶 动力模型 数值模型 强度匹配
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开敞空间可燃气云爆炸冲击波超压及灾害动力响应研究评述 被引量：3
4
作者 李少鹏 陈国华 +3 位作者 赵杰 张强 胡盛 董浩宇 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期11-17,共7页
为了进一步梳理和分析开敞空间可燃云爆炸冲击波超压传播规律及灾害动力响应方面的各项研究成果,推进可燃气体爆炸安全防控,减少人员伤亡和经济损失。在分析现有研究的基础上,总结开敞空间可燃气云爆炸冲击波超压传播规律及灾害动力响... 为了进一步梳理和分析开敞空间可燃云爆炸冲击波超压传播规律及灾害动力响应方面的各项研究成果,推进可燃气体爆炸安全防控,减少人员伤亡和经济损失。在分析现有研究的基础上,总结开敞空间可燃气云爆炸冲击波超压传播规律及灾害动力响应研究等方面存在的不足,提出开敞空间多元混合气体爆炸冲击波超压传播规律研究、多影响参数下可燃气云爆炸冲击波超压传播规律定量分析、基于可燃气云爆炸冲击波超压作用下的承载体动力响应等未来研究的关键技术问题。 展开更多
关键词 开敞空间 可燃气云 爆炸灾害 冲击波超压传播规律 安全防控
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钢中夹杂物对氢扩散行为的影响规律 被引量：1
5
作者 周池楼 刘先晖 +1 位作者 张永君 张耕 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期135-144,共10页
临氢环境下,钢中夹杂物可导致夹杂处诱发氢致裂纹等现象,但由于夹杂物具有复杂的取向、形状、尺寸和分布特征,其对氢扩散行为的影响机理和规律还需进一步深入研究。为此,在建立含夹杂基体的二维氢扩散仿真模型的基础上,分析了夹杂取向... 临氢环境下,钢中夹杂物可导致夹杂处诱发氢致裂纹等现象,但由于夹杂物具有复杂的取向、形状、尺寸和分布特征,其对氢扩散行为的影响机理和规律还需进一步深入研究。为此,在建立含夹杂基体的二维氢扩散仿真模型的基础上,分析了夹杂取向、分布、形状及尺寸对氢扩散特性的影响规律。研究结果表明:(1)随着夹杂与氢扩散之间夹角θ的增大,氢扩散通量J和表观扩散系数D均下降,且在0°~45°范围的下降幅度远大于45°~90°范围,夹杂对氢的通道效应减弱,陷阱效应增强;(2)堆叠式分布的夹杂,其对通道/陷阱效应的影响大于并列式分布。θ=90°且靠近加氢侧的夹杂会捕获更多的氢,更易导致材料出现氢鼓泡;(3)θ=90°时,夹杂沿不同方向的变形会导致D呈现相反的变化趋势,而θ=0°时,D随夹杂长短轴比δ的增大而增大,但当δ<10时,D仍小于基体扩散系数;(4)减小夹杂物尺寸并使其在钢中弥散可降低氢的大规模富集,从而显著减小夹杂对氢扩散的影响范围。结论认为,数值模拟结果揭示夹杂性状对钢中氢扩散行为的影响机理,为认识钢中氢的局部扩散行为和探究氢损伤、氢致开裂等现象具有重要意义,可为纯氢系统用钢的氢损伤预防提供理论支撑和技术参考。 展开更多
关键词 钢 氢扩散 夹杂 数值模拟 扩散通量 表观扩散系数 陷阱效应 扩散通道效应
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竖井混凝土螺旋管输送降压系数计算模型 被引量：1
6
作者 姜立春 张要强 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第6期953-959,共7页
针对高垂距条件下深竖井混凝土输送管道局部压力过大、磨损严重等问题,提出深竖井混凝土螺旋管降压输送方案,构建螺旋管降压输送计算模型,引入螺旋线方程及阻力修正系数a推导出螺旋管输送压降数学表达式,提出降压系数K,表征结构参数对... 针对高垂距条件下深竖井混凝土输送管道局部压力过大、磨损严重等问题,提出深竖井混凝土螺旋管降压输送方案,构建螺旋管降压输送计算模型,引入螺旋线方程及阻力修正系数a推导出螺旋管输送压降数学表达式,提出降压系数K,表征结构参数对降压效果的影响。以某深竖井工程为例进行计算,分析螺径与螺距对降压效果的影响,结果表明:K值与螺径间呈正相关关系,K值随螺径增大而增加,变化斜率较小,螺径值变化对降压效果影响较小;K值与螺距间呈负相关关系,随螺距减小而增大,变化斜率较大,螺径值变化对降压效果显著影响,工程实际中应优先减少螺距缓解混凝土输送管道压力,数值模拟结果与计算结果趋势线基本相似。研究成果将为深竖井混凝土料浆管道输送工程提供理论依据。 展开更多
关键词 深竖井 降压系数 混凝土输送 螺旋管模型
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深竖井套接型缓降器混凝土降速拌和效能分析 被引量：1
7
作者 赖希文 姜立春 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2020年第8期125-129,共5页
为优化深竖井套接型缓降器结构参数,提高降速拌和效能,解决混凝土离析难题,采用正交试验法进行方案设计,以宽度、高度及底座长度为变量,构建不同结构参数的缓降器模型。运用EDEM软件计算不同结构参数的缓降器出口处混凝土运动情况。以... 为优化深竖井套接型缓降器结构参数,提高降速拌和效能,解决混凝土离析难题,采用正交试验法进行方案设计,以宽度、高度及底座长度为变量,构建不同结构参数的缓降器模型。运用EDEM软件计算不同结构参数的缓降器出口处混凝土运动情况。以出口速度、相对速度为指标,分析不同缓降器的降速拌和效能,极差与方差分析结果表明:影响缓降器出口速度的主次顺序为宽度>高度>长度,宽度为200mm时速度最小,随着高度增加,速度逐渐增大;影响相对速度的参数为宽度,随着宽度增加,相对速度逐渐减少;在选取范围内,宽度200mm、高度200mm、底座长度300mm时,套接型缓降器效能最佳,料浆速度、相对速度分别降低了7.41%和64.23%,降速拌和效能明显提高。 展开更多
关键词 深竖井 套接型缓降器 混凝土离析 降速拌和效能
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基于热源权重参数反演优化的新权重多点源热辐射模型 被引量：2
8
作者 周志航 陈国华 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期139-147,共9页
为了解决原权重多点源模型中热源权重分配过于简化的问题,开展了一系列火焰热释放速率达3.5 MW、火焰弗劳德数达4.46的中度尺寸天然气喷射火实验,获得了各种工况下喷射火的长度特征参数及近场热辐射实验数据,进而采用基于鸡群优化算法(C... 为了解决原权重多点源模型中热源权重分配过于简化的问题,开展了一系列火焰热释放速率达3.5 MW、火焰弗劳德数达4.46的中度尺寸天然气喷射火实验,获得了各种工况下喷射火的长度特征参数及近场热辐射实验数据,进而采用基于鸡群优化算法(CSO)的热源权重参数反演优化研究思路,探究了热源权重参数与出口工况参数之间的影响规律。研究结果表明:①随着出口火焰弗劳德数的增大,热源权重峰值出现的轴向相对位置逐渐下降,峰值两侧的热源权重分配逐渐变得均衡;②热源权重沿火焰轴向相对位置呈现双指数函数分布特征,并且该双指数函数中常系数与各种工况下的火焰弗劳德数之间呈现出较好的线性变化关系;③根据优化结果,提出基于火焰弗劳德数的热源权重分布关系式,建立了基于该分布关系式的新权重多点源模型(以下简称新模型)。结论认为,较之于原权重多点源模型,新模型在预测喷射火近场热辐射准确度方面有着明显的提高,预测结果平均相对偏差的平均值由原模型的12.87%降至7.68%,最大相对偏差的平均值由原模型的19.83%降至14.69%。 展开更多
关键词 喷射火 热源权重 反演分析 热辐射 鸡群优化算法 火焰弗劳德数 中尺度实验 质量流速
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