基于交变电磁场的管道裂纹检测方法

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作者 田野 陈海艳 +2 位作者 李坤 丁融 杨理践 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期219-225,共7页

为实现管道裂纹缺陷的有效检测,提出一种基于交变电磁场的裂纹检测方法,实现不同走向裂纹的有效检测。建立交变电磁场检测数学模型,结合“U”型传感器的基本结构研究交变电磁场的检测原理,分析管道表面产生的电磁场分布规律;通过有限元... 为实现管道裂纹缺陷的有效检测,提出一种基于交变电磁场的裂纹检测方法,实现不同走向裂纹的有效检测。建立交变电磁场检测数学模型,结合“U”型传感器的基本结构研究交变电磁场的检测原理,分析管道表面产生的电磁场分布规律;通过有限元仿真提取周向与轴向裂纹引起的畸变磁场信号并进行特征分析;搭建实验平台,通过实验验证裂纹缺陷深度对检测信号的影响。研究结果表明:“U”型检测结构能够对管道表面周、轴向裂纹进行有效检测;当存在周向裂纹时,交流漏磁场起主导检测作用,当存在轴向裂纹时,涡流起主导检测作用,可根据二者z轴分量呈反向的信号特征实现裂纹走向的判断。研究结论为管道裂纹检测提供了新思路。 展开更多

关键词 交变电磁场 裂纹缺陷 管道内检测 磁感应强度 电磁场畸变

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强度匹配状态对高钢级管道环焊接头根部应变集中及应变时效脆化的影响

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作者 贾海东 徐乐乐 +4 位作者 刘剑 孙培翔 韩彬 韩涛 李学达 《焊接》 2025年第3期20-29,共10页

【目的】长输管道环焊接头的实际强度匹配情况复杂多变,不同强度匹配状态接头受载时的根部应变集中行为及后续应变时效导致的性能恶化对其服役安全性有重要影响。【方法】文中以低强、等强、高强匹配环焊接头为对象,利用数字图像相关技... 【目的】长输管道环焊接头的实际强度匹配情况复杂多变,不同强度匹配状态接头受载时的根部应变集中行为及后续应变时效导致的性能恶化对其服役安全性有重要影响。【方法】文中以低强、等强、高强匹配环焊接头为对象,利用数字图像相关技术(DIC)定量表征了其在全壁厚拉伸过程中根部的应变集中情况;利用ABAQUS模拟分析了根焊及填充/盖面焊不同强度匹配系数对环焊接头根部应变集中行为的影响规律;并进一步研究了应变时效对环焊接头根部微区韧性的影响。【结果】试验结果表明,当远端母材应变为0.5%时,除高强匹配外,低强、等强匹配环焊接头的根焊部位在拉伸过程中均会产生局部应变集中,应变程度最高可达7.55%和4.67%;模拟结果表明,低匹配系数接头的根部应变集中最高可达7.56%,随匹配系数升高根部应变集中程度降低。应变时效后,低强及等强匹配环焊接头的根部微区韧性显著下降,降幅达42.6%~52.1%,而高强匹配环焊接头根部韧性的降幅较小。【结论】高钢级管道环焊缝采用整体高强匹配设计,根焊位置也应采用等强或高强匹配,能够有效提高环焊接头的抗应变能力,从而提高管道的服役安全性。 展开更多

关键词 环焊接头 强度匹配 根部应变集中 数字图像相关技术 应变时效

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输氢与输天然气管道设计规范对比及天然气管道改输氢适应性分析

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作者 陈翠翠 贾海东 +2 位作者 张杰 马爱霞 高富超 《管道保护》 2025年第5期33-39,共7页

随着氢能储运需求的持续增长,在中国氢气储运基础设施尚不完善的背景下,利用天然气管道掺混氢气成为实现氢气高效输送的有效途径,同时,短距离的天然气管道改造为纯氢管道也成为可能。为此,从管材选型、壁厚设计、施工工艺及安全要求4个... 随着氢能储运需求的持续增长,在中国氢气储运基础设施尚不完善的背景下,利用天然气管道掺混氢气成为实现氢气高效输送的有效途径,同时,短距离的天然气管道改造为纯氢管道也成为可能。为此,从管材选型、壁厚设计、施工工艺及安全要求4个方面,对比了国内输氢和输天然气管道工程设计规范GB 50251—2015、SY/T 7820—2024及T/CSPSTC 103—2022,分析了天然气管道改输氢的适应性。研究结果表明:①受氢气特殊性质影响,输氢管道在材料选择上存在严格限制;②相关规范不仅对输氢线路用钢管及管道附件的碳、硫、磷等化学成分含量提出了上限要求,还对阀门阀杆材料、密封填料、法兰及垫片材料等作出了明确规定,因此需对管材与阀门的适用性开展专项评价;③由于设计规范差异,改输氢管道通常需降低设计压力;④为进一步完善国内输氢管道标准体系,后续还需在投产运行安全控制、泄漏扩散燃爆安全管控技术、设备仪表适用性评价与改造等领域深化研究。结论认为,该研究成果可为天然气管道改输氢气工程应用提供参考。 展开更多

关键词 输氢管道 天然气管道 管道设计规范 改输氢 适应性分析

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面向涡轮的PCA-POA-LSTM数据驱动建模及故障预警方法 被引量：1

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作者 刘斌 白红艳 +3 位作者 何璐瑶 张晓北 田野 杨理践 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第1期145-155,共11页

针对传统LSTM数据驱动模型存在输入参数规模过大导致运算负担过大、超参数选择不当和涡轮系统故障发生频率、运维成本高的问题,提出一种基于PCA-POA-LSTM的涡轮数据驱动建模方法,并结合滑动窗口法实现了涡轮故障预警。首先,应用PCA降维... 针对传统LSTM数据驱动模型存在输入参数规模过大导致运算负担过大、超参数选择不当和涡轮系统故障发生频率、运维成本高的问题,提出一种基于PCA-POA-LSTM的涡轮数据驱动建模方法,并结合滑动窗口法实现了涡轮故障预警。首先,应用PCA降维技术,减少输入数据维度;其次,采用POA参数寻优方法选出最优超参数组合;然后,利用LSTM算法预测涡轮的输出参数;最后,在PCA-POA-LSTM涡轮数据驱动模型预测结果的基础上,结合滑动窗口法对涡轮故障进行预警,通过窗口内标准差定义报警阈值,攻克了涡轮故障预警的难题。结果表明,以PCA-POA-LSTM为基础的涡轮数据驱动建模实现了较高的精确度,平均绝对百分比误差均在0.396以下,平均绝对误差均在0.809以下,平均方根误差均在1.387以下。并且故障预警方法,至少可提前173个监测点发出故障预警信号,实现了对涡轮故障预警的目的,为未来开展涡轮健康管理提供了理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 涡轮 鹈鹕优化算法 长短期记忆网络 主成分分析 数据驱动

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官能团修饰的二维共价有机骨架中二氧化碳捕获与分离性能的理论计算

5

作者 赵杰 张慧丽 +1 位作者 鲁效庆 王兆杰 《无机化学学报》 北大核心 2025年第2期275-283,共9页

通过引入—OH、—NH2和—SO_(3)H极性官能团,设计了具有高比表面积、亚胺键连接的二维三聚茚酮基共价有机骨架(truxenone-based covalent organic frameworks,TRO-COFs),并通过巨正则蒙特卡洛(giant canonical Monte Carlo,GCMC)模拟和... 通过引入—OH、—NH2和—SO_(3)H极性官能团,设计了具有高比表面积、亚胺键连接的二维三聚茚酮基共价有机骨架(truxenone-based covalent organic frameworks,TRO-COFs),并通过巨正则蒙特卡洛(giant canonical Monte Carlo,GCMC)模拟和密度泛函理论(density functional theory,DFT)探究了298 K和0~1.0×10^(5)Pa条件下极性官能团对TRO-COFs的CO_(2)捕获性能的影响。结合能和内聚能的分析表明官能团引入后结构仍保持较高的稳定性。极性官能团的引入显著增强了TRO-COFs的CO_(2)吸附性能。CO_(2)吸附量大小顺序为TRO-COF-SO_(3)H>TRO-COF-NH2>TRO-COF-OH>TRO-COF-H。在298 K和1.0×10^(5)Pa条件下,TRO-COF-SO_(3)H表现出8.02 mmol·g^(-1)的CO_(2)吸附量及CO_(2)优于N_(2)和CH_(4)的选择性(37和26)。同时,通过径向分布函数和气体吸附密度分布也进一步说明了不同极性官能团对CO_(2)捕获与分离性能影响的差异。最后,从吸附热、范德瓦耳斯力和库仑相互作用等多个角度详细阐明了极性官能团的作用机制。 展开更多

关键词 共价有机骨架 CO_(2)捕获与分离 密度泛函理论 巨正则蒙特卡洛

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油库重大危险源动态风险管控机制与实践

6

作者 王善师 《石化技术》 2025年第8期211-213,共3页

油库作为石油产品储存和转运的重要设施场所,其安全性愈发受到关注。油库内储存的易燃易爆油品一旦发生泄漏或火灾爆炸事故,将造成巨大的人员伤亡和财产损失。油库重大危险源潜在的安全风险和隐患较多,若不能及时排查风险、消除隐患,不... 油库作为石油产品储存和转运的重要设施场所,其安全性愈发受到关注。油库内储存的易燃易爆油品一旦发生泄漏或火灾爆炸事故,将造成巨大的人员伤亡和财产损失。油库重大危险源潜在的安全风险和隐患较多,若不能及时排查风险、消除隐患,不仅会导致原油储存工作的开展受到影响,工作人员的生命安全也会受到威胁。因此,加强油库重大危险源动态风险管控机制,预防和控制各类安全事故的发生,具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 油库 重大危险源 动态风险管控机制 实践策略

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基于多尺度特征的管道环焊缝定位方法研究 被引量：4

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作者 赵东升 杨理践 +2 位作者 耿浩 郑福印 田野 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期118-129,共12页

环焊缝是管道检测数据分析的重要参照物,可用于修正里程轮的累积误差,因此,标定环焊缝是管道漏磁内检测数据分析的必要环节。本文结合漏磁数据的特征和环焊缝在管壁上的空间分布特征,提出一种具有多尺度感受野的轻量化卷积神经网络模型... 环焊缝是管道检测数据分析的重要参照物,可用于修正里程轮的累积误差,因此,标定环焊缝是管道漏磁内检测数据分析的必要环节。本文结合漏磁数据的特征和环焊缝在管壁上的空间分布特征,提出一种具有多尺度感受野的轻量化卷积神经网络模型。模型利用具有单传感器感受野的轴向一维卷积和具有周向全局感受野的周向环形卷积,使得环焊缝特征得到了有效提取。借鉴标签平滑的思想,对样本标签进行了增广设计。此外,对损失函数、激活函数也进行了优化设计,最终实现对环焊缝的智能定位。最后,从多种管径的在役管道检测数据中收集了5676个样本,对模型进行了训练和评估。实验结果显示,模型具有较好收敛稳定性,在测试集上的精度达到了93.90%,召回率达到了94.79%。此外,利用未参与模型训练的Φ610管道漏磁内检测数据,对模型进行了应用测试,模型同样表现出了较好的鲁棒性,其F1值达到了0.93,说明模型具有较好的泛化能力,具备一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 管道环焊缝 多尺度 卷积神经网络 智能定位

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天然气管道漏磁内检测系统牵拉试验研究 被引量：4

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作者 贾海东 许小蓓 +2 位作者 张帅 李坤 李振海 《油气田地面工程》 2023年第4期76-81,91,共7页

能够检测出输气管道的缺陷是安全生产的重要保证,漏磁内检测技术是一种先进的输气管道缺陷检测技术,但对其系统性能的评估方法有待完善。通过开挖对漏磁内检测系统性能进行验证评估的方法,受限于开挖点数量,不能系统反映漏磁内检测系统... 能够检测出输气管道的缺陷是安全生产的重要保证,漏磁内检测技术是一种先进的输气管道缺陷检测技术,但对其系统性能的评估方法有待完善。通过开挖对漏磁内检测系统性能进行验证评估的方法,受限于开挖点数量,不能系统反映漏磁内检测系统综合性能。大口径天然气管道漏磁内检测器通常在高速条件下运行,检测信号会出现畸变,对缺陷检出概率、识别概率、尺寸量化精度产生影响。利用牵拉试验缺陷大样本建立了内检测系统性能验证的评估流程和评估方法,提出应采用全盲测方式在不同速度下开展牵拉试验和性能验证。采用该方法对某内检测企业的内检测系统进行评估,发现牵拉速度2.5 m/s与4.6 m/s相比,缺陷检出概率等指标的可靠性均提高。通过建立的评估方法,可准确掌握内检测企业真实的检测能力,并为缺陷尺寸量化模型改进、检测水平提升指明方向,可在行业内推广应用。 展开更多

关键词 漏磁内检测系统 牵拉试验 天然气管道 性能验证

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强弱磁场下管道应力内检测方法 被引量：5

9

作者 田野 罗宁 《油气储运》 CAS 北大核心 2023年第5期542-549,共8页

针对磁记忆检测方法在油气管道内检测过程中易受外界因素干扰的不足,提出了一种利用双磁场强度进行长输油气管道应力内检测的方法。基于J-A理论建立管道应力内检测解析模型,分析不同磁场强度下应力信号的检测特征,通过试验验证强弱磁场... 针对磁记忆检测方法在油气管道内检测过程中易受外界因素干扰的不足,提出了一种利用双磁场强度进行长输油气管道应力内检测的方法。基于J-A理论建立管道应力内检测解析模型,分析不同磁场强度下应力信号的检测特征,通过试验验证强弱磁场下管道应力内检测的有效性。结果表明:在强磁作用下,管道应力对磁信号的影响较小,随着饱和程度的增大,影响逐渐减弱;在弱磁作用下,管道应力可以影响磁信号的强度,可据此进行应力集中区的检测;当外磁场强度为5000 A/m时,300 MPa应力的识别能力为50%,10 mm长、10 mm宽、10 mm深的缺陷识别能力为4%;当外磁场强度为30 kA/m时,300 MPa应力的识别能力为1.74%,同样体积缺陷的识别能力为40%;利用双磁场检测器进行管道内检测时,可以根据同一位置不同强度磁场下的信号特征进行管道损伤判断。当强磁节无信号特征、弱磁节有信号特征时,管壁存在应力集中区;当强磁节有信号特征、弱磁节无信号特征时,管壁存在体积缺陷;当强磁节及弱磁节均有信号特征时,管壁上体积缺陷处存在应力集中区,需重点关注。研究成果可为油气管道缺陷处的应力检测提供理论依据。(图7,参25) 展开更多

关键词 管道 强弱磁场 内检测 应力

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基于双励磁场的管道应力内检测工程应用研究 被引量：4

10

作者 田野 罗宁 +2 位作者 陈翠翠 李坤 陈海燕 《石油机械》 北大核心 2023年第5期117-125,共9页

超声、射线、磁记忆等方法可以检测管道的表面应力,但是在管道在线应力内检测上暂无应用。基于漏磁内检测器的结构,提出不同励磁强度的2节磁化内检测器在管道内检测的应用方法。通过试验及实际工程检测结果对应力检测的有效性进行了验证... 超声、射线、磁记忆等方法可以检测管道的表面应力,但是在管道在线应力内检测上暂无应用。基于漏磁内检测器的结构,提出不同励磁强度的2节磁化内检测器在管道内检测的应用方法。通过试验及实际工程检测结果对应力检测的有效性进行了验证,对比了磁记忆、矫顽力检测管道应力的有效性。应用结果表明:双励磁场管道内检测器能够有效地进行长输油气管道的在线检测,通过一次检测得到管道的体积缺陷与应力损伤信息;体积缺陷可以通过漏磁检测进行识别,应力异常可以通过弱磁检测进行识别;在进行管壁应力验证时,矫顽力检测与双磁场应力内检测方法的结果有较高的一致性。磁记忆检测能够识别管道防腐层剥除后未打磨前的管道原始应力分布,检测结果与双磁场应力内检测方法有较好的一致性。研究结果可为管道应力内检测提供参考。 展开更多

关键词 管道 应力 内检测 双励磁场 矫顽力检测 磁记忆检测

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抑制混氢输送管道氢脆的最低CO含量研究 被引量：6

11

作者 王琴 李文昊 +4 位作者 伍奕 王文臣 谢萍 李小双 赵卫民 《天然气与石油》 2022年第2期79-86,143,共9页

在掺氢天然气的运输过程中,钢质管道的环境氢脆是工程安全管理必须解决的难题,而采用CO作为气体抑制剂可有效阻止管道氢脆失效。以X80管线中容易发生氢脆的焊缝作为研究对象,将N_(2)替代CH_(4),在N_(2)、N_(2)+H_(2)、N_(2)+H_(2)+CO等... 在掺氢天然气的运输过程中,钢质管道的环境氢脆是工程安全管理必须解决的难题,而采用CO作为气体抑制剂可有效阻止管道氢脆失效。以X80管线中容易发生氢脆的焊缝作为研究对象,将N_(2)替代CH_(4),在N_(2)、N_(2)+H_(2)、N_(2)+H_(2)+CO等环境下进行慢应变速率拉伸试验,通过调整掺氢比和CO含量,计算获得了不同气体环境下的氢脆指数,在此基础上建立了不同掺氢比下的“氢脆指数—掺CO比例”数学关系曲线,以氢脆指数不超过10%作为管道安全运行临界值,建立了氢脆指数为10%时的“[CO]_(min)—掺氢比”的数学关系曲线,为在役天然气管道混氢输送时规避氢脆失效提供安全指导。 展开更多

关键词 氢 管线 X80钢焊缝 氢脆 CO抑制剂

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油气站场钢筋混凝土基础对管道阴极保护电流需求量影响的数值模拟 被引量：2

12

作者 孙冰冰 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第4期54-58,共5页

总结了油气站场内基础钢筋漏电和屏蔽效应成因及应对措施,采用数值模拟方法研究了钢筋混凝土基础、大型设备及建筑基础对埋地管道阴保电流需求量和屏蔽效应的影响规律。结果表明:钢筋混凝土基础对管道阴极保护电流的吸收随混凝土基础电... 总结了油气站场内基础钢筋漏电和屏蔽效应成因及应对措施,采用数值模拟方法研究了钢筋混凝土基础、大型设备及建筑基础对埋地管道阴保电流需求量和屏蔽效应的影响规律。结果表明:钢筋混凝土基础对管道阴极保护电流的吸收随混凝土基础电阻率升高、钢筋绝缘层电阻率增大而降低;断开钢筋与管道搭接或钢筋表面进行绝缘处理是降低电流漏失量和屏蔽效应最有效的方法。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 数值模拟 阴极保护 电流需求量 绝缘

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返修次数对X80管道环焊缝性能的影响

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作者 贾海东 朱丽霞 +2 位作者 李丽锋 罗金恒 余文昌 《焊接》 北大核心 2023年第11期46-52,共7页

通过焊接热模拟并结合有限元数值模拟,对X80环焊缝同一区域进行多次返修模拟,研究不同次数返修后环焊缝的微观组织、韧性、硬度和承压能力的变化。结果表明,不同返修次数下,焊接接头组织类型未发生变化;多次返修对组织的影响具有叠加效... 通过焊接热模拟并结合有限元数值模拟,对X80环焊缝同一区域进行多次返修模拟,研究不同次数返修后环焊缝的微观组织、韧性、硬度和承压能力的变化。结果表明,不同返修次数下,焊接接头组织类型未发生变化;多次返修对组织的影响具有叠加效应,焊接热输入的作用使晶粒发生再结晶细化,对韧性具有优化作用;但随着热循环的反复作用,细化后的晶粒又开始长大,并在3次返修后韧性发生劣化;焊缝返修使焊接接头的硬度显著下降并增大了硬度分布的分散性,多次返修能够在首次返修的基础上略微提高接头硬度;在内压条件下,返修后环焊缝的等效应力高值分布在填充焊焊层,且应力随返修次数的增加而增大;1次返修使环焊缝承压能力下降明显,此后随着返修次数增加,承压能力降幅较小。综合考虑强韧性及承压能力,建议X80管道环焊缝返修次数不超过2次。 展开更多

关键词 环焊缝 返修次数 微观组织 韧性 承压能力

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碱金属修饰的萘炔/萘二炔对CO_(2)选择性吸附分离的理论计算 被引量：1

14

作者 赵杰 刘森 +2 位作者 殷齐康 鲁效庆 王兆杰 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第3期515-522,共8页

采用巨正则蒙特卡洛模拟和密度泛函理论结合的方式探究了不同碱金属(alkali metal,AM,包括Li、Na、K)修饰提升萘炔(naphyne,NY)和萘二炔(naphdiyne,NDY)的CO_(2)吸附分离性能。通过结合能和结构的电子性质分析发现,AM修饰的NY和NDY具有... 采用巨正则蒙特卡洛模拟和密度泛函理论结合的方式探究了不同碱金属(alkali metal,AM,包括Li、Na、K)修饰提升萘炔(naphyne,NY)和萘二炔(naphdiyne,NDY)的CO_(2)吸附分离性能。通过结合能和结构的电子性质分析发现,AM修饰的NY和NDY具有良好的结构稳定性。在298 K、100 k Pa的条件下,Li修饰的萘二炔(Li-NDY)表现出高达11.37 mmol·g^(-1)的CO_(2)吸附量和430.85的CO_(2)选择性(优于N_(2))。同时,利用气体吸附密度分布揭示了不同AM修饰的NY/NDY(AM-NY、AM-NDY)具有高吸附量的原因,以及二者作用效果差异的本质。最后,从吸附热、库仑和范德瓦耳斯相互作用等角度详细说明了AM引入的改性机制。 展开更多

关键词 二维碳材料 CO_(2)吸附分离 密度泛函理论 巨正则蒙特卡洛

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硝基功能化MOF中的CO_(2)捕获分离

15

作者 赵杰 刘森 +3 位作者 殷齐康 陈菲 鲁效庆 王兆杰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期326-331,共6页

随着全球工业化进程的加速,能源消耗持续增加带来CO_(2)的过度排放,引发了严重的气候与环境问题。在众多应对措施中,以具有独特孔隙特征的MOF材料为代表的物理吸附技术成为该领域的研究热点。基于PtS型MOF材料,设计构建并优化了一系列硝... 随着全球工业化进程的加速,能源消耗持续增加带来CO_(2)的过度排放,引发了严重的气候与环境问题。在众多应对措施中,以具有独特孔隙特征的MOF材料为代表的物理吸附技术成为该领域的研究热点。基于PtS型MOF材料,设计构建并优化了一系列硝基(-NO_(2))和三嗪修饰的MOF结构,通过巨正则蒙特卡洛(GCMC)理论模拟研究了不同-NO_(2)数量对MOF材料的CO_(2)气体吸附分离性能的影响。结果表明:在298K和1.0bar条件下,引入-NO_(2)后,材料对CO_(2)的捕获量从PtS的1.92mmol/g提升到了PtS-2NO_(2)的2.52mmol/g,增加-NO_(2)数量后PtS-4NO_(2)的CO_(2)吸附量提升到了5.02mmol/g,而同时修饰三嗪结构后CO_(2)吸附量达到5.93mmol/g。计算不同结构的等温吸附热、van der Waals/Coulomb相互作用和选择性等揭示了MOF结构中引入-NO_(2)对其CO_(2)选择性吸附能力的促进作用和机制,对高性能MOF基CO_(2)吸附剂材料的开发具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 金属有机骨架 CO_(2)捕获分离 密度泛函理论 巨正则蒙特卡洛

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CMT增材X80钢组织和性能与韧性调控措施 被引量：3

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作者 胡美娟 田野 +3 位作者 慕进良 胡旭 宁杰 张林杰 《焊接》 北大核心 2022年第7期6-13,共8页

针对油气管道在线修复需求,采用自主设计的低碳微合金焊丝,进行X80管线钢管的冷金属过渡(CMT)增材修复工艺优化研究。在管道服役后的X80管线钢管基板上制备增材体,观察显微组织形貌,并进行显微硬度、冲击试验和拉伸试验测试。试验结果表... 针对油气管道在线修复需求,采用自主设计的低碳微合金焊丝,进行X80管线钢管的冷金属过渡(CMT)增材修复工艺优化研究。在管道服役后的X80管线钢管基板上制备增材体,观察显微组织形貌,并进行显微硬度、冲击试验和拉伸试验测试。试验结果表明,CMT增材体微观组织为板条贝氏体和少量准多边形铁素体。随着向基板过渡,板条铁素体逐渐转变为粒状贝氏体。CMT增材修复后X80管线钢基板热影响区没有发生软化。CMT增材体显微硬度是基板的119%;CMT增材体不同方向室温冲击吸收能量平均值约为基板的74%;CMT增材体不同方向断后伸长率平均值约为基板的66%,抗拉强度从大到小依次为扫描方向、搭接方向、垂直方向,其数值为基板抗拉强度的103%~114%。建议通过控制CMT增材体横截面上焊道边界(鱼鳞纹线)分布特征,减少金属经历的高温热循环次数,进而在一定程度上改善增材修复增材体韧性。 展开更多

关键词 X80管线钢 CMT增材修复 组织 力学性能 韧性调控

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20钢在油气田中CO_(2)与H_(2)S共存环境下的腐蚀行为及机理 被引量：4

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作者 宋成立 宋晓俊 +3 位作者 陈庆国 李坤 贾海东 李广山 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期60-65,共6页

利用高温高压动态反应釜模拟油气田CO_(2)和H_(2)S共存环境的实际工况,通过腐蚀试验分析了20钢在不同CO_(2)分压(0.01,0.05,0.21,0.50 MPa)和H_(2)S分压(0.0003,0.003,0.01,0.05 MPa)下的腐蚀行为以及CO_(2)和H_(2)S分压对均匀腐蚀和点... 利用高温高压动态反应釜模拟油气田CO_(2)和H_(2)S共存环境的实际工况,通过腐蚀试验分析了20钢在不同CO_(2)分压(0.01,0.05,0.21,0.50 MPa)和H_(2)S分压(0.0003,0.003,0.01,0.05 MPa)下的腐蚀行为以及CO_(2)和H_(2)S分压对均匀腐蚀和点蚀的影响程度。结果表明:在H_(2)S分压为0.003 MPa条件下,当CO_(2)分压为0.01,0.05 MPa时,20钢主要发生均匀腐蚀,随着CO_(2)分压的继续增大,点蚀越来越严重;在CO_(2)分压为0.05 MPa条件下,当H_(2)S分压为0.0003 MPa时,20钢表面腐蚀轻微,随着H_(2)S分压的增大,腐蚀加剧,但仍主要发生均匀腐蚀;H_(2)S和CO_(2)分压对20钢的均匀腐蚀速率和点蚀速率均具有十分显著的影响,H_(2)S分压对均匀腐蚀的影响程度较大,而CO_(2)分压对点蚀的影响程度较大。 展开更多

关键词 CO_(2)和H_(2)S共存环境 均匀腐蚀 点蚀 分压 20钢

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层间温度对X80钢管多道环焊接头残余应力的影响 被引量：4

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作者 白咚咚 李霄 +3 位作者 朱丽霞 牛辉 贾海东 席敏敏 《焊管》 2023年第1期7-12,共6页

采用热电偶测量了X80钢管多道环焊接头焊接过程中的热循环,焊后采用盲孔法测量了焊接残余应力,建立了残余应力数值分析模型,并通过试验数据进行了校验,分析了层间温度偏离对残余应力的影响。研究结果表明:不同层间温度下,接头焊缝及热... 采用热电偶测量了X80钢管多道环焊接头焊接过程中的热循环,焊后采用盲孔法测量了焊接残余应力,建立了残余应力数值分析模型,并通过试验数据进行了校验,分析了层间温度偏离对残余应力的影响。研究结果表明:不同层间温度下,接头焊缝及热影响区拉应力较高,母材拉应力较低,在母材位置呈现拉-压应力转变。层间温度的改变对接头轴向应力的影响不明显,但对周向应力、等效应力的影响较大。当层间温度为248℃时峰值残余应力最低,考虑到经济和时间成本,生产实践中层间温度达到220℃时即可。 展开更多

关键词 X80钢管 环焊缝接头 残余应力 层间温度 多道焊

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X80钢组织状态对CO抑制氢脆作用的影响 被引量：8

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作者 王琴 李文昊 +3 位作者 伍奕 李小双 谢萍 赵卫民 《油气储运》 CAS 北大核心 2022年第3期302-310,共9页

CO可抑制氢分子在管道内壁的吸附,有效降低输氢管道发生氢脆的风险,是保证在役管道安全输氢的潜在方式,但CO对氢脆指数的影响度与钢材的材料组织状态有关。以X80钢为研究对象,针对母材、预应变母材及两种根焊缝,通过在氮气、氢气、氢气+... CO可抑制氢分子在管道内壁的吸附,有效降低输氢管道发生氢脆的风险,是保证在役管道安全输氢的潜在方式,但CO对氢脆指数的影响度与钢材的材料组织状态有关。以X80钢为研究对象,针对母材、预应变母材及两种根焊缝,通过在氮气、氢气、氢气+0.1%CO(分压,下同)3种环境中进行慢应变速率拉伸实验,研究不同状态管体的氢脆指数及CO影响度。结果显示,母材、预应变母材、自动焊缝、手工焊缝在12 MPa纯氢中的氢脆指数分别为35.75%、43.72%、39.28%、33.66%,均具有极高的氢脆失效风险;加入CO可显著降低材料的氢脆敏感性,0.1%CO可使上述4类试样的氢脆指数分别降低至15.66%、17.54%、23.16%、25.33%,其中手工焊缝的降低程度最小,是实验对象中受CO影响程度最小的一类。建议后续针对手工焊缝区域,研究不同氢分压下足以抑制氢脆发生的最低CO加入量。 展开更多

关键词 X80钢 输氢管道 CO 氢脆 焊缝

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凝析油蜡沉积及清管特性 被引量：4

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作者 杨明 单锦旭 +3 位作者 姚彬 李荣彬 萨日朗 刘英杰 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期92-98,共7页

针对凝析油的管道蜡沉积问题,利用3种凝析油进行了室内蜡沉积环道实验探究。发现相同条件下,沥青质含量相对较低的凝析油的沉积物质量较大,且沉积物中含蜡量较低。其沉积物质量与含蜡量分别约为另外2种凝析油沉积物质量的6倍与0.5倍。... 针对凝析油的管道蜡沉积问题,利用3种凝析油进行了室内蜡沉积环道实验探究。发现相同条件下,沥青质含量相对较低的凝析油的沉积物质量较大,且沉积物中含蜡量较低。其沉积物质量与含蜡量分别约为另外2种凝析油沉积物质量的6倍与0.5倍。分析发现凝析油物性与沥青质含量是影响其沉积物质量及含蜡量的主要因素。此外,综合考虑凝析油物性以及沥青质含量,建立了适用于模拟凝析油在实际管道中结蜡的蜡沉积速率模型,探究了凝析油管道沿线结蜡厚度分布规律,并根据管道最大蜡沉积厚度达到2 mm制定了油品输送的清管周期,管道沿线蜡沉积厚度预测结果与现场实际清管数据吻合良好,最大误差为21.82%。结果表明,凝析油管道依然需要进行定期清管。 展开更多

关键词 凝析油 沥青质 沉积层厚度 含蜡量 蜡沉积模型 清管

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