为保障国家能源安全,近年来国家加大了对压缩空气储能技术的研发投入,这类工程较以往常规工程情况更为复杂,岩石的应力松弛特性也会受更多因素影响。针对压缩空气储能工程特点,从新研究角度出发,进行了气压-应力耦合作用下盐岩应力松弛...为保障国家能源安全,近年来国家加大了对压缩空气储能技术的研发投入,这类工程较以往常规工程情况更为复杂,岩石的应力松弛特性也会受更多因素影响。针对压缩空气储能工程特点,从新研究角度出发,进行了气压-应力耦合作用下盐岩应力松弛试验,探究不同气压、轴向启动应力条件下盐岩的应力松弛特性。结果表明:(1)盐岩的应力松弛宏观规律不受气压影响,气压-应力耦合作用下盐岩的应力松弛仍可划分为快速、减速、稳定松弛3个阶段。其中,快速松弛阶段的松弛量占整体松弛量50%左右,而稳定松弛阶段在整个松弛过程中占比最大;(2)盐岩应力松弛受轴向启动应力和气压影响,轴向启动应力和气压越高,应力松弛初速度越大,稳定松弛阶段的松弛速率越大,应力松弛度越大;(3)循环气压下盐岩的应力松弛为循环性松弛,松弛曲线受控于其循环上下限对应的恒定气压时盐岩的应力松弛曲线;(4)松弛后盐岩的环境扫描电镜(environmental scanning electron microscopy,ESEM)图像表明,微裂纹产生和发展是造成盐岩内部损伤的主要机制。松弛后盐岩的细观结构损伤主要有晶粒碎屑、晶内裂纹、沿晶裂纹和穿晶裂纹;(5)改进的非线性二单元广义Maxwell松弛模型可以较好地描述不同的启动应力、气压条件下盐岩的应力松弛行为,为盐穴压缩空气储能库的稳定性评估提供一定参考。展开更多
文摘为保障国家能源安全,近年来国家加大了对压缩空气储能技术的研发投入,这类工程较以往常规工程情况更为复杂,岩石的应力松弛特性也会受更多因素影响。针对压缩空气储能工程特点,从新研究角度出发,进行了气压-应力耦合作用下盐岩应力松弛试验,探究不同气压、轴向启动应力条件下盐岩的应力松弛特性。结果表明:(1)盐岩的应力松弛宏观规律不受气压影响,气压-应力耦合作用下盐岩的应力松弛仍可划分为快速、减速、稳定松弛3个阶段。其中,快速松弛阶段的松弛量占整体松弛量50%左右,而稳定松弛阶段在整个松弛过程中占比最大;(2)盐岩应力松弛受轴向启动应力和气压影响,轴向启动应力和气压越高,应力松弛初速度越大,稳定松弛阶段的松弛速率越大,应力松弛度越大;(3)循环气压下盐岩的应力松弛为循环性松弛,松弛曲线受控于其循环上下限对应的恒定气压时盐岩的应力松弛曲线;(4)松弛后盐岩的环境扫描电镜(environmental scanning electron microscopy,ESEM)图像表明,微裂纹产生和发展是造成盐岩内部损伤的主要机制。松弛后盐岩的细观结构损伤主要有晶粒碎屑、晶内裂纹、沿晶裂纹和穿晶裂纹;(5)改进的非线性二单元广义Maxwell松弛模型可以较好地描述不同的启动应力、气压条件下盐岩的应力松弛行为,为盐穴压缩空气储能库的稳定性评估提供一定参考。
