X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的研究

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验和SEM研究了SRB+IOB对X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明:X100管线钢母材和焊缝试样在无菌环境下的断口颈缩程度均明显小于有菌(SRB+IOB)环境;母材和焊缝断口在无菌环境下均为韧性+脆性混合型断口,呈现准解理形貌,具有较高的SCC敏感性。在有菌(SRB+IOB)环境下均为韧性断口,呈现韧窝形貌,具有较低的SCC敏感性,且低于无菌环境;无菌环境下断口侧面的SCC裂纹明显多于有菌(SRB+IOB)环境;SRB+IOB的存在导致X100管线钢SCC敏感性降低。     

湿度对X70钢在滨海土壤中腐蚀行为影响

为了研究X70管线钢在青岛滨海土壤中的腐蚀规律,采用动电位极化曲线和电化学阻抗技术,研究了X70管线钢在10%~26%不同湿度范围内的青岛滨海土壤的早期腐蚀行为。结果表明:X70钢在青岛滨海土壤中腐蚀行为与湿度密切相关,在一定范围内,随着湿度升高,腐蚀速率逐渐加快;当湿度达到20%时,X70钢在青岛滨海土壤中腐蚀速率达到最大,湿度继续增加,腐蚀速率开始逐渐减小;随着湿度的增大,腐蚀的阻抗值先减小后增大,在湿度较低时,腐蚀阻抗谱由扩散阻抗和两段容抗弧组成,后随着湿度的增大,扩散阻抗逐渐消失,两段容抗弧逐渐变为一段,等效电路模拟图结果和参数分析结果与其实际测试结果一致。     

X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为

利用失重法、电化学测试、扫描电镜、能谱分析等方法,研究X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明：X80钢在3个测试点模拟土壤溶液中以全面腐蚀为主,局部位置发生点蚀;60 d浸泡期内,其在不同模拟溶液中的腐蚀速率大小依次为：AN000〉AN065〉AN016;随着浸泡时间的增加,Ca2＋吸附在X80钢表面并形成Ca的产物层,有效地减缓了X80钢在AN016模拟溶液中的腐蚀。在含盐量较高的土壤环境中,富集在钢基表面的结晶盐对钢的腐蚀具有一定的减缓作用。     

模拟交流干扰电压对X60管线钢腐蚀规律

采用失重法在室内模拟了不同温度下交流干扰电压对X60埋地管线钢腐蚀速率的影响,实验结果表明：当交流干扰电压在0~35 V之间变化时,在低温下,X60管线钢腐蚀速率随着交流干扰电压的增加而增大;当温度达到70℃时,腐蚀速率随着交流干扰电压的增加先降低后增加。而且随着交流干扰电压的增大,点蚀现象加重。     

含水率对X70钢在滨海土壤中腐蚀行为的影响

X70钢作为新型管线钢,目前正大量地应用于输气管道的建设。对X70钢的土壤腐蚀问题进行了实验研究,采用极化曲线、交流阻抗技术对相对含水率在38％-100％（WHC）的青岛滨海土壤中的腐蚀行为进行研究,分析了含水率对土壤腐蚀的影响。结果表明：X70钢在不同含水率土壤中的腐蚀受阴极极化控制。土壤的密实程度和可溶性盐的离子化程度导致不同含水率的土壤腐蚀规律如下：中高含水率对腐蚀速率影响显著,相对含水率小于等于45％时腐蚀速率较小且变化不明显,高于45％时腐蚀速率呈现先迅速升高后降低的趋势,在65％时达到最大;高含水率的土壤中有中间腐蚀产物膜形成。     

油气管道在高pH值环境下的应力腐蚀开裂

利用Na2CO3+NaHCO3溶液来模拟高pH值土壤环境,研究了X70管线钢在高pH土壤溶液环境中的应力腐蚀开裂,其机理为阳极溶解,观察到其裂纹扩展方式为沿晶类型,在高pH溶液中,存在外加电位时才能激发X70钢的SCC.外加阴极极化电位时,随着外加电位的负移,X70钢的SCC敏感性增加;在阳极极化电位区,随外加电位正移,X70钢SCC敏感性迅速降低,研究结果对预防已运营和新建输气管道的外部应力腐蚀具有一定的借鉴作用.     

X52管材土壤腐蚀速率测试及结果分析

根据土壤中的含水率和土壤环境中阴离子Cl-、SO2-4、HCO-3、CO2-3的浓度,通过正交设计配置了25种土壤,利用改进的电阻法,测定了X52管材在不同组成土壤中的腐蚀速率.分析了土壤组成对X52管材土壤腐蚀速率的影响.结果表明:土壤含水率是影响X52管材土壤腐蚀速率的主要因素,而且当土壤含水率小于14%时,腐蚀速率随土壤含水率的增大逐渐增大,当土壤含水率超过14%时,土壤腐蚀速率随土壤含水率的增大而下降很快;土壤溶解盐中的阴离子Cl-、SO2-4、HCO-3、CO2-3对X52管材土壤腐蚀速率的作用相对较小.     

复合硫酸盐腐蚀环境下水泥胶砂力学性能研究

本文通过实验室干湿循环的加速腐蚀,研究水泥胶砂在硫酸钠与硫酸镁溶液中的腐蚀破坏情况。试验测试了腐蚀破坏过程中水泥胶砂的抗压强度、抗折强度,并分析了腐蚀阶段水化产物的微观结构。试验结果表明:水泥胶砂的硫酸盐腐蚀破坏是一个复杂的物理化学过程,不同种类的硫酸盐溶液中水泥胶砂的破坏机理不尽相同。在腐蚀前十天硫酸钠溶液中水泥胶砂各性能指标的变化幅度比在硫酸镁溶液中的小;酸性环境下,水泥砂浆早期的抗硫酸盐能力提升;水泥砂浆的抗硫酸盐能力随水灰比的上升而下降,粉煤灰对水泥砂浆早期抗硫酸盐能力提升较小,随粉煤灰掺量的加大,先增大后降低。     

X80钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀开裂行为

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究了X80钢在近中性的NS4溶液中的应力腐蚀行为与敏感性。结果表明:X80钢在NS4溶液中拉伸时塑性损失大于强度损失;X80钢在空气中断口为韧窝-微孔型形貌,属于典型的韧性断裂特征;在NS4溶液中拉伸断口特征与管线钢在近中性环境中的SCC特征一致,断口形貌为韧性-脆性混合断口,属于穿晶SCC断裂。     

X100管线钢在预应变中的脆化

管线钢的脆化是管道安全的一个突出问题。针对管道工程的要求,采用材料显微分析方法和力学性能测试等手段,对X100管线钢在预应变中的脆化规律进行了研究,为X100管线钢管的工程施工和安全服役提供试验依据。结果表明：随着预应变量的增大,强度和硬度增加,伸长率和韧性下降,使试验钢X100产生脆化。预应变形成的机理是管线钢位错亚结构的变化。     

基质吸力对非饱和水泥固化淤泥压缩性的影响分析

文章通过对不同基质吸力下水泥掺量为100kg/m~3的固化淤泥进行非饱和固结试验,分析了基质吸力对非饱和固化淤泥压缩特性的影响。结果表明:固化淤泥的压缩性随着基质吸力的增大而减小;固化淤泥的Δe-p曲线分为上升、下降、再上升以及趋于平稳四个阶段;基质吸力越大,固化淤泥的屈服应力越大,固化淤泥的压缩系数随固结压力增大,先增大后减小,且压缩系数与固结压力之间有较好的拟合关系;压缩指数随基质吸力的增大而减小。     

基于BP神经网络的川气东送管道土壤腐蚀预测

通过现场埋片和土壤理化性质试验确定了影响川气东送管道腐蚀速率的主要土壤因素,对39个试验点的X70钢质试片的腐蚀数据进行分析,构建了X70钢材土壤腐蚀预测模型,利用该模型在BP神经网络中训练、模拟,并运用MATLAB软件对神经网络进行编程,将预测结果与现场X70埋片腐蚀实验结果对比。结果表明:运用BP神经网络可以建立稳定性好的土壤腐蚀预测模型,预测川气东送管道X70钢材在土壤中的腐蚀速率的准确度达到90%以上。     

冻结裂隙砂岩的力学特性研究

为得出围压、裂隙倾角、冻结温度等因素对砂岩力学性能的影响规律,采用三轴压缩试验方法和理论分析方法,研究了不同围压下,无裂隙0°,15°,30°和45°倾角裂隙砂岩在-5℃,-10℃和-15℃冻结时的强度、内摩擦角和粘聚力变化特征。结果表明:无裂隙和有裂隙砂岩的强度,随冻结温度的降低而非线性增强,随围压的降低而近线性降低,随裂隙倾角的增大而减小;粘聚力随冻结温度的升高而减小,内摩擦角和粘聚力均有随裂隙倾角的增加而先减小后增大的变化趋势;无裂隙,0°,15°倾角裂隙砂岩的内摩擦角均随冻结温度的升高而减小,30°倾角裂隙砂岩的内摩擦角随冻结温度的降低先增大后减小,45°倾角裂隙砂岩的内摩擦角则随冻结温度的降低先减小后增大。     

变密度凸肋通道流动及换热特性研究

文中通过数值模拟方法对变密度凸肋通道的流动和换热特性进行了研究,主要研究了恒定热流密度下肋片高度和截面形状对通道流动和换热性能的影响。物理模型包含4种肋片结构,高度为0.45～0.75 mm。结果表明,在Re=100～600时,水滴型肋片换热性能优于圆形肋片并随尾翼长度增加而增强。摩擦阻力系数随Re增加呈下降趋势,随肋片高度增加而增大但趋势逐渐减缓。综合性能随肋片高度增加具有先增大后减小趋势,并且随Re增大曲线趋于平缓。在肋片高度变化范围内,肋片高度为0.65 mm时,也即肋片顶部与通道之间存在一定间隙时,综合性能最优。     

防喘阀开启时的压缩机工作特性研究

为研究防喘阀开启状态下的压缩机工作特性,结合压缩机防喘阀开启的机理,分析了在防喘阀开启状态下的压缩机入口流量、入口汇管流量和防喘阀开度的变化规律。并在此基础上分析了调节转速对压缩机的影响。研究结果表明:防喘阀开启后,入口汇管流量和防喘阀开度随着时间有规律地波动;入口流量不变且等于防喘振流量;降低转速,防喘阀开度先增大,后减小,稳定后比初始开度小;增加转速,防喘阀开度先减小,后增大,稳定后比初始开度大。     

盾构隧道壁后同步注双液浆配合比试验研究

盾构隧道施工中盾尾同步注浆对控制地面下沉等具有重要作用。为使盾构隧道同步注双液浆具有良好的性能,文章选用水、水泥、膨润土、稳定剂及水玻璃作为原料,利用控制变量法进行试验研究,探讨了双液浆的不同配合比对凝胶时间、流动度、泌水率、弹性模量、抗压强度等指标的影响。结果表明:水灰比对双液浆的抗压强度影响较大,对泌水率的影响较小,仅考虑抗压强度时A液的最佳水灰比为2.40;当水灰比恒定时,随水玻璃含量增加,双液浆的凝胶时间逐渐增大,且1 h,1 d,7 d和28 d的抗压强度先增大后减小;当水玻璃含量恒定时,28 d双液浆试件弹性模量随水灰比的增大而逐渐减小;当水灰比恒定时,28 d双液浆试件弹性模量随水玻璃含量的增加而增大。     

内压载荷下X80管道裂纹应力分布规律研究

为了研究内压作用下管道裂纹应力场分布规律,以含有表面裂纹的X80管道为研究对象,对不同形状、不同方向、不同内压、不同尺寸的含裂纹管道进行仿真分析和实验验证。结果表明:裂纹尖端处应力远大于裂纹中心应力。裂纹形状对应力影响作用较小,随着裂纹方向与管道轴向夹角增大,裂纹尖端应力先增大后减小,随着管道内压、裂纹深度、裂纹长度的增大,裂纹尖端处应力随之线性增大。其中,裂纹长度对裂纹尖端应力的影响小于管道内压和裂纹深度。     

公路隧道群洞口污染物扩散特性与窜流机制研究

随着多条隧道洞口近接的公路隧道群数量不断增多,隧道洞口间污染物集聚及交叉影响问题日益突出,然而现有研究中参数范围较小,尚缺乏隧道污染物窜流机制的系统分析。采用CFD模拟结合比尺模型试验研究了公路隧道群洞口污染物扩散过程,分析了20～320 m间距下隧道洞口的污染物扩散流场特征和窜流比变化规律,结合上游射流、下游抽吸影响范围,构建了污染物窜流模型,并得到了可用于工程计算的窜流比经验公式。结果表明：（1）隧道污染物扩散受到上游隧道洞口射流发展和下游隧道抽吸的共同作用。上游隧道污染物扩散符合三维壁面射流理论,开口段各断面的风速、污染物浓度扩展范围及衰减率相近,在分布上满足相似性。下游汇流段长度较短,抽吸未改变上游射流形态。（2）隧道污染物窜流受结构参数L/D（隧道洞口间距/隧道水力直径）和运营参数vup/vdown（上下游风速比）的共同影响,两者对窜流的作用相互独立。随L/D增大,窜流比φs与窜流浓度比φc同步减小;随vup/vdown的增大,φs先保持不变后逐步减小,而φc则先增大后趋于稳定,且该规律并不受隧道断面形式影响。（3）研究构建的窜流比经验公式,与已有研究吻合良好,且适用范围更广...     

两组耦合节理工况下隧道变形的数值研究

文章以玉山县高竹山隧道的围岩节理特征为基础,采用离散元软件UDEC建立二维计算模型,通过计算不同工况下的拱顶塌落高度值,研究了两组节理耦合工况下节理倾角、间距对隧道变形的影响。研究结果表明,随节理倾角的增大,塌落高度先增大(0°~30°时)后减小(30°~45°时)最后再增大(45°~90°时),且节理倾角为60°时塌落高度计算值与普氏理论值最为接近;当节理间距在0.2~1.0 m范围内时,随节理间距的增大塌落高度呈非线性减小;当间距接近1.0 m时,塌落高度降幅不明显;当间距不大于0.2 m时,计算值与普氏理论值最为接近。     

冻融循环作用下改良路基填料损伤特性研究

为了使分散性土可直接作为路基填料,文章提出采用木质素磺酸钙改良分散性土并测定其物理力学性质,判定其工程适用性。主要结论如下:(1)随着木钙掺量的增加,土体的液限、塑限以及最优含水率均出现下降,土样的破坏模式逐渐过渡至塑性破坏;土体抗压强度先增大后减小,压缩系数先减小后增大;(2)随着土样养护龄期的延长,改性土的无侧限抗压强度也逐渐增大,压缩系数不断减小:(3)当木钙掺量为1%、养护时长为28 d时.改性土的土体结构稳定性较好,各项指标基本满足路基填料的要求。