船舶双层底局部通风有害气体分布数值模拟研究

采用流体分析软件Fluent,对典型船舶密闭舱室双层底进行二氧化碳气体保护焊接作业时的局部通风风流流场、有害气体CO_2及CO浓度场分布进行数值模拟分析,确定有害气体扩散的数学模型。通过设置组分源项的方法利用组分输运方程得出在一定通风量的情况下CO_2及CO气体的浓度分布规律,并与实测数据作对比,结果基本一致,由此可根据不同通风条件下确定焊接作业危险区域,为防止CO_2集聚和CO中毒采取有效措施提供理论依据。     

二氧化碳气体保护焊作业的劳动卫生调查及对策

CO2气体保护焊产生的主要有害因素为电焊烟尘和CO2烟尘成分以Fe、Si、Mn元素为主．在船舱内作业烟尘的浓度可达101．4mg／m^3。舱室空气中CO随作业时间和通风情况而变化，经检测血HbCO含量可见，接触组血HbCO含量平均值高于对照组（P〈0．05），但未见CO中毒病例。X线胸片未发现焊工尘肺。本文通过论述，提出了采取通风换气措施是防止职业危害的有效方法。     

简讯

密封舱室CO_2焊接安全性及安全措施试验研究通过评审由江南造船厂完成的“密封舱室CO2焊接安全性及安全措施试验研究”课题，已通过了由船舶总公司组织的专家技术评审。为了保障密封舱室进行CO2焊接的安全，江南造船厂对CO2气体保护焊接的发尘、发气速度与焊接参数影响进行了试验研究，摸清了CO2焊接的尘责发生的规律并据此制订了《密封舱室CO2焊接安全操作规程》，为扩大进舱CO2焊接，保护焊工健康安全提供了可靠保证。研究结论是：（1）密封舱内CO2焊接可产生CO、O2、O3NO2等气体和焊接烟尘，但主要有害因素是焊接烟尘和CO；（2…     

大中型舰船柴油机排气泄漏风险评估和监控需求研究

对于以柴油机为动力的舰船,柴油机工作过程中可能由于排气泄露或二次吸入导致舱内有害气体浓度升高。为了评估该类事故工况的影响,本文针对某典型舰船,以柴油机尾气中的CO为特征污染物,利用多区域模型仿真,分析了不同排气泄漏程度及二次吸入程度下典型舱室CO浓度变化情况。研究结果表明,4%排气泄漏率时,会导致柴油机舱CO浓度急剧升高,超出室内空气质量90 d容许浓度限值;9%排气二次吸入时,会导致所有舱室平衡浓度超过90 d容许浓度限值。结合分析结果,建议在柴油机舱进行CO浓度实时监测,并对柴油机通风、排气管路设计进行优化。     

上层建筑薄板焊接变形控制研究

本文以舰船上层建筑结构手工间断焊接产生的变形作为衡量依据，通过热弹塑性有限元分析方法分别进行CO2气体保护焊与手工间断焊的仿真分析,对CO2气体保护焊采用不同的焊接参数、焊接顺序等多方案进行模拟计算，明确两者焊接变形相当时的CO2气体保护焊最佳焊接工艺参数，最后通过实物模型进行了验证。本研究成果已提交给舰船制造厂，作为其制定合理的CO2气体保护焊焊接工艺参数的依据，并全面应用于舰船建造。     

陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺的研究

从强制成形单面焊基本及其特点出发，叙述了强制成形单面焊的实现条件及陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊工艺要点，介绍了陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺实验及接头的力学性能，根据CO2电弧特征及单面焊工艺过程特点，结合工艺试验，分析和讨论了主要的焊接规范参数和焊接工艺因素对陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺过程及背面焊缝成形的影响。     

基于污染物分布的隧道双组通风井送排式通风控制研究

为了优化双组通风井送排式纵向通风方式的运营通风控制,降低隧道运营能耗。本文针对长度6.3km公路隧道,利用fluent仿真软件建立了考虑车辆污染物(CO)排放的双组通风井送排式通风的1:1三维数值仿真模型,并采用k-ε湍流模型进行了数值计算。根据数值计算结果,分析了通风风量对隧道内污染物浓度的分布的影响规律。研究结果表明:1#、2#通风井将隧道分为3个通风段,1#通风井近隧道入口,2#通风井近出口,随着2#通风井排风量增加,位于2#通风井上游通风段的CO浓度减小,位于2#通风井下游通风段的CO浓度增加;1#通风井送风量大小改变对稀释CO浓度的影响程度大于2#通风井排风量大小改变对稀释CO浓度的影响程度。     

CO2气体保护焊焊接工艺及应用

通过CO2气体保护焊和焊条电弧焊的实例对比,结合船舶修造企业中常见的焊接接头类型,阐述了CO2气体保护焊的焊接工艺.     

新一代NBC系列气体保护焊机

NBC型CO2气体保护半自动焊机，适用于各种普碳钢、优碳钢、低合金钢等1MM以上薄板、中板的CO2气体保护焊接。以优质、高效而著称的CO2气体保护焊接工艺，在现代技术领域中占有极为特殊的重要地位。     

舰船密闭舱室空气净化系统数学模型及其分析

通过建立舰船密闭舱室内有害气体净化的数学模型,分析了三种主要有害气体在不同净化方式下的浓度-时间变化关系.确定了不同工况下,舰船密闭舱室有害气体净化的最有效方式及运行时间.     

发动机排烟对海洋平台及周围环境影响的数值模拟

运用Fluent软件,基于组份输运模型,对陆丰13-2钻井生产平台上发动机排烟对海洋平台及周围环境影响进行数值模拟。分别对常风向正常工况及微风不利工况两种情况进行计算,结果表明:在常风向工况下,由于风速较高,烟气浓度分布及温度分布对平台及供应船不会造成安全影响;在微风不利工况下,不利于烟气扩散,烟气易沿下风向扩散的同时,还不断上升到工作平台区域及工作船的部分工作区域。提出排烟管出口应布置在工作甲板以下空间,以避免常风工况烟气通过平台空间扩散;通过分析烟气扩散影响因素,增设挡风墙等措施可以改变烟气扩散区域的流场,在排烟口处加喷水装置可降低排烟温度,有效地降低排烟的影响。分析结果为平台主电站布置及排烟管位置的设计提供参考依据。     

船舶涂装车间VOCs废气排除效果数值模拟

针对大型船舶涂装车间，建立用于两种不同通风方案和挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）废气扩散的数学模型。运用数值模拟方法，研究不同通风方案的气流速度场和气流压力场的分布特点及其对VOCs废气排除效果的影响规律。结果表明：侧进侧排（Side Intake and Side Discharge，SISD）式的原有通风方案导致车间VOCs废气不断向车间顶部累积，通风效率较低；而侧进底排顶部补风式的优化通风方案可有效提升车间湍流区域面积和风速，对VOCs废气排除效果作用显著。研究结果可为船舶涂装车间通风系统的优化设计提供参考依据。     

实芯焊丝MAG焊的熔敷特性研究

以Ar CO2作为保护气体,研究实芯焊丝MAG焊的混合气体配比、焊接电流、电弧电压和气体流量对熔敷速度、熔敷系数和熔敷效率的影响,结果表明,Ar气比例越大,熔敷效率越高,Ar气比例达到80%以上,熔敷效率显著增加,说明适当的焊接工艺可获得较高的熔敷速度、熔敷系数和熔敷效率。     

单面双弧焊焊接温度场有限元数值模拟

利用软件ANSYS的参数化程序设计语言APDL对CO_2双弧焊进行三维动态、非线性温度场模拟分析,在程序设计中,结合实体模型,保持两电弧的工艺参数不变的情况下,通过改变两电弧之间的距离参数,实现了试件热影响区和近缝区的温度变化以及熔池温度梯度的模拟,模拟结果找出了CO_2双弧焊的双熔池形成条件。     

JU2000E自升式钻井平台桩腿TKY节点 焊接残余应力分析

Ju2000E自升式钻井平台的桩腿TKY节点由于焊接结构复杂，各构件采用高强度大厚板，焊缝多且不规则，焊接残余应力分布复杂，对其评估焊接残余应力非常困难。如今焊接残余应力表面测量配合应力计算是最有效的方法，本文采用一系列的高效计算方法实现了桩腿TKY节点焊接残余应力的高效计算，并通过X衍射法和小孔法验证了计算的可靠性，同时通过计算机模拟软件建立的三维实体模型分析了该结构的应力分布特征。计算结果表明，整个模拟件各方向的峰值拉应力出现在半圆板焊接区域表层，特别是焊趾位置呈现较大的应力集中，而焊缝材料的屈服强度相对半圆板材料屈服强度低，故焊缝区域的各方向拉应力幅值稍低于半圆板焊接区域；整个模拟件各焊缝区域从外到内部的等效应力呈现300-600MPa的较大应力，靠近半圆板的焊趾位置出现较大应力集中，等效应力达到600MPa以上。     

焊接速度对AH36船用高强钢焊接残余应力及其释放的影响

焊接件由于焊接速度不同,焊接残余应力分布存在很大差异,焊接残余应力在循环载荷作用下会产生释放现象,焊接残余应力存在对于结构安全性和稳定性有很大影响,有必要开展焊接速度对于焊接残余应力及其释放影响研究。基于ABAQUS软件二次开发建立平板对接焊试件焊接残余应力以及释放有限元模型,利用顺序耦合热力学数值仿真计算三种焊接速度下的焊接残余应力分布,并开展三种焊接速度下初始焊接残余应力在三种拉伸循环载荷作用下的释放情况研究。     

LNG燃料船气罐连接处所内的泄漏试验及数值模拟研究

为明确现有液化天然气(LNG)燃料船气罐连接处所使用过程中需遵循的各项指标,对气罐连接处所内LNG泄漏进行了试验和数值模拟。试验以典型尺度等比不锈钢方盒为箱体,附带一个每小时换气30次的通风系统来模拟实际模型,LN2作为媒介,对气罐连接处所的安全性进行了测试,并基于挪威三维计算流体力学(CFD)软件FLACS对相关场景进行了仿真计算。试验发现在一般条件和恶劣条件泄漏时,现有的船用气罐连接处所内没有形成累积压力;当处所内低温液体液位达到0.3m时将气罐连接处所完全封闭,2分钟后处所内累积最大压力仅为0.0012MPa,不会对处所强度构成威胁,FLACS计算结果与试验结果完全吻合。采用FLACS软件对2分钟以后的场景进行了模拟分析,计算结果显示气罐连接处所在完全封堵下发生LNG泄漏的极限承载时间大约为4分钟。研究结果表明,现有的船用气罐连接处所设计时可忽略累积压力的影响,但考虑到极限条件存在,需对该处所进行评估,制定极限条件下的应急预案。     

LPG发动机稀燃流场优化及排放特性研究

将传统燃油发动机改装为LPG稀燃发动机,并在进气道内安装涡流挡板,该挡板可作不同进气模式切换,以根据发动机负载达到分层燃烧和均质燃烧两种模式。建立LPG发动机三维数值仿真模型,分别进行稳态、暂态流场优化分析以及缸内油气分布模拟,并通过稀薄燃烧实验与仿真结果进行对比。结果表明：均质模式与分层模式下的稳态流场分析结果与实验结果相吻合,流量系数误差在6%以内;暂态流场表明,分层模式下进气气流因涡流挡板的导引,在气缸内涡流增强,因喷射角度改变,燃料能有效地集中在火花塞中心,其余则为较稀的混合气,形成油气高度分层分布状态,提高稀油极限;稀油极限提高后,可降低LPG发动机CO2、NOx排放量。     

药芯焊丝CO2焊焊道几何尺寸的数学模型

采用相对因子技术，建立了药芯焊丝ＣＯ２焊焊道的几何尺寸和形状关系垢数学模型，它是电弧电压，焊接电流，焊速，喷嘴的放置距离和焊枪角度之间的函数，据此，可利用计算机预测焊道几何尺寸，为进一步优化焊接参数作了理论和准备。