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微水微氧对过热性故障下SF6分解特性的影响研究

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微水微氧对过热性故障下SF6分解特性的影响研究

作者：孙慧娟重庆大学

学位级别：硕士

常温常压下，六氟化硫（SF6）是一种化学性质稳定的惰性气体，具有优良的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于气体绝缘设备中。随着城市规模不断扩大，土地资源日益紧张，SF6气体绝缘设备以占地面积小、检修周期长、电磁污染小等一系列优点而... 详细信息

常温常压下，六氟化硫（SF6）是一种化学性质稳定的惰性气体，具有优良的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于气体绝缘设备中。随着城市规模不断扩大，土地资源日益紧张，SF6气体绝缘设备以占地面积小、检修周期长、电磁污染小等一系列优点而在城市电网建设和改造中得到普遍应用。然而，SF6气体绝缘设备在实际运行中内部总存在一些不可避免的缺陷，因而产生不正常发热，最终导致局部过热性故障。大量研究表明：当SF6气体绝缘设备局部达到一定温度时，SF6气体会发生分解，并与不可避免混入的H2O、O2等杂质反应，生成多种含氧硫氟化物以及氢化物（如：SOF2、SO2F2、SO2、HF、H2S等），这些产物与过热性故障有一定的关联性，可以根据SF6的过热分解特性来判断气体绝缘设备过热故障的严重程度和发展趋势。微H2O和O2影响了SF6的过热分解过程，为了提高故障诊断的准确率，必须对其影响进行校正，然而，目前微H2O和O2对SF6过热分解特性的影响并不清楚。因此，为了建立完善的SF6气体绝缘设备专家决策系统，需要就微H2O和O2对SF6在过热性故障下分解特性的影响进行深入研究。本文在设计的SF6过热分解实验平台上，针对不同微H2O和O2含量（体积分数）的SF6进行了大量过热分解实验，用不锈钢热电极产生局部高温来模拟实际气体绝缘设备中的局部过热性故障，利用气相色谱仪、气相色谱质谱联用仪以及傅里叶红外光谱仪对分解产物进行定性定量检测，初步探索了微H2O和O2对SF6过热分解特性的影响机制，研究发现：无论微H2O和O2含量多少，SF6在故障温度为340℃时均可分解生成CO2、SOF2、SO2、SOF4、SO2F2、SOF4和H2S，其含量均随过热试验时间延长而增加，但随H2O含量的增大变化各异。由于微H2O和O2在各分解产物形成过程中所扮演的角色不同，最终导致其对各产物有效产气速率及比值c(SOF4+SO2F2)/c(SOF2+SO2)、c(含硫产物)/c(CO2)和c(SO2)/c(生成物总量)的影响也不尽相同，但可以通过构建的修正表达式对微H2O和O2的影响进行校正。微H2O和O2含量不仅改变了分解产物的含量，也改变了SF6过热分解的主要产物类型。微H2O的加入使SO2和HF演变为SF6过热分解的主要产物;微O2的加入使SO2F2在总气体分解产物含量中所占的比例增大。利用特征组分气体分析法来对气体绝缘设备进行过热故障诊断时，必须考虑微H2O和O2对诊断结果的影响。

关键词：过热性故障 SF6分解特性微水微氧有效产气速率特征比值

基于GC-IRMS分析技术的海上溢油鉴别研究

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基于GC-IRMS分析技术的海上溢油鉴别研究

作者：陈文静大连海事大学

学位级别：硕士

随着海上石油开采和石油运输的蓬勃发展,溢油风险与日俱增,油指纹鉴别技术随着溢油事故的不断发生而显得日趋重要。目前,溢油鉴别主要通过对海面溢油和溢油源油样的"油指纹"进行比对来确认溢油源,随着稳定同位素分析技术(IRMS)的发展,... 详细信息

随着海上石油开采和石油运输的蓬勃发展,溢油风险与日俱增,油指纹鉴别技术随着溢油事故的不断发生而显得日趋重要。目前,溢油鉴别主要通过对海面溢油和溢油源油样的"油指纹"进行比对来确认溢油源,随着稳定同位素分析技术(IRMS)的发展,能从分子水平反映单个化合物的来源,为油指纹鉴别提供了一个科学有效的辅助方法。本研究主要以稳定同位素分析技术为核心,利用GC-MS、EA-IRMS和GC-IRMS联用技术对来自不同产地的原油进行分析鉴别;并选取两种原油和两种船用燃料油作为研究对象,通过短期室外模拟风化实验探讨不同风化程度溢油碳稳定同位素组成的变化特征。主要研究结论如下:(1)原油鉴别结果表明:除巴西原油外,6种原油原始色谱图无显著性差异;nC18/Ph和nC17/nC18特征比值在不同油种间差异明显,(nC19+nC20)/(nC19～nC22)、OEP1和CPI13-22比值差异性不大;稳定同位素分析表明不同类型原油具有不同的碳稳定同位素分布特征,烃源岩的沉积环境是控制稳定同位素组成特征的主要因素;单因素方差分析结果显示全油和单体正构烷烃的δ13C值在不同油种间存在显著性差异(P特征比值LMW/HMW和(nC13+nC14)/(nC25+nC26)的抗风化能力较弱,不能作为风化溢油鉴别指标参数,OEPi、OEP2、CPI比值受风化影响较小,但在不同油种间差异较小;单体正构烷烃碳稳定同位素在风化过程中未发生明显的同位素分馏,δ13C值变化范围在3‰以内;基于碳稳定同位素比值的t检验和主成分分析将同种油源的不同风化时间油品完全匹配,并有效的区分开不同种类油品,更加直观准确地确定溢油样品与风化样品的亲疏远近。本研究表明稳定同位素分析技术具有更强的鉴别能力和适应性,在一定程度上能弥补了传统油指纹鉴别的局限性,作为对现行的鉴定标准的辅助补充,对溢油事故司法鉴定水平的提升具有现实意义。

关键词：海上溢油短期风化正构烷烃特征比值碳稳定同位素

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海面溢油风化与鉴定技术研究

海面溢油风化与鉴定技术研究

作者：程海鸥中国海洋大学

学位级别：硕士

随着海洋石油开采和海上石油运输的快速发展,溢油事故不断发生,造成了对海洋生物和海洋自然资源的严重损害。了解溢油的风化和鉴别溢油来源,对于污染损害评估和解决责任争端是极其重要的。无论是来自不同产地的油品,还是经过不同的精炼... 详细信息

随着海洋石油开采和海上石油运输的快速发展,溢油事故不断发生,造成了对海洋生物和海洋自然资源的严重损害。了解溢油的风化和鉴别溢油来源,对于污染损害评估和解决责任争端是极其重要的。无论是来自不同产地的油品,还是经过不同的精炼工艺的油品,它们具有明显区别于其它油品的分子特征,这些具有明显区别的分子特征称为“指纹”。溢油进入环境中经历了一系列的风化作用,主要包括挥发、溶解、分散、乳化、光化学氧化、微生物降解等,这些作用会减少沉积物和水中的石油烃浓度并改变油品的化学组分。因此增加了残余油对环境影响鉴定的困难性。只是依靠溢油风化后现场采集油样分析溢油风化规律是远远不够的,如何主动的、系统的掌握溢油各因素对溢油的风化规律,对于准确进行鉴定溢油源起到至关重要的作用。本文通过特制的溢油风化模拟装置对重质燃料油、轻质燃料油、船舶燃料油三种油品进行了同期风化实验,采用气-质联用仪(GC-MS)对风化样品中的正构烷烃、多环芳烃、生物标志物分别进行了检测,通过谱图和特征分析,研究了油品的风化规律及常用特征比值的变化。同时,对溢油样本和现场采集的可疑油源及其他对比油样进行了标志物分析、比对,进一步确定了该油品中可靠的溢油标志物,从而为油源鉴定提供了科学依据。本文研究结果表明:(1)正构烷烃特征比值C17/Pr、C18/Ph、Pr/Ph、(C19 + C20)/(C21 + C22)在不同油品间的差异较为明显,对于未风化的油品间的鉴别具有重要的作用。并且在较为轻度的风化时间内(7天),该几项比值较为稳定,可作为溢油鉴定指标。(2)多环芳烃比值C2D/C2P、C3D/C3P、∑P/(∑D+∑P)在中度风化(30天)时间内,保持稳定,可作为溢油鉴定指标,C1D (m/z=198)、C1P(m/z=192)可作为轻度风化的鉴定指标。(3)环烷烃生物标志物特征比值在该风化时间范围内始终保持稳定,可结合其他指标作为中度以及重度风化油品鉴定的依据。(4)五类多环芳烃物质中,萘类风化速度最快,其次为芴类、二苯并噻吩类、菲类,屈类组分不易风化。(5)三种油品由于物理性质及相对含量等性质的不同,在不同特征比值的变化幅度及风化速度上存在一些差异。(6)通过利用正构烷烃(含姥鲛烷、植烷)特征比值的差值的绝对平均值,以及多环芳烃及生物标志物的特征比值的t检验分析对实际溢油事件进行鉴别,使得溢油鉴别更加科学化。

关键词：溢油风化油指纹 GC-MS 特征比值

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海洋溢油化学指纹分析鉴定方法研究

海洋溢油化学指纹分析鉴定方法研究

作者：郝友亮中国海洋大学

学位级别：硕士

石油资源分布不均与经济全球化的快速发展,推动了石油勘探、开采和运输规模的不断扩大。相应的是溢油事故的日益增多,包括井喷、输油管道破裂、船舶漏油等,带来了环境损害评估、溢油纠纷等问题。油指纹分析与鉴定可以起到如下作用:... 详细信息

石油资源分布不均与经济全球化的快速发展,推动了石油勘探、开采和运输规模的不断扩大。相应的是溢油事故的日益增多,包括井喷、输油管道破裂、船舶漏油等,带来了环境损害评估、溢油纠纷等问题。油指纹分析与鉴定可以起到如下作用:①在环境损害评估中:通过研究油品风化和降解周期,推断溢油对环境的影响时间;通过组分分析和生物毒性试验,判断溢油对环境生物的影响程度。②在行政执法中:为事故调查处理提供科学依据,包括确定溢油来源和种类、缩小调查对象范围、确定责任归属。溢油鉴定过程中遇到的问题:第一,半定量法的适用范围。溢油鉴定方法有定量法和半定量法之分,半定量法的主要优势就是省时省力省钱,然而对于半定量法的适用范围方面的研究较少。第二,依据现有的国家标准方法紫外分光光度法（UV）和气质联用法（GC-MS）,可以分别测定样品的石油烃含量和样品具体组分。然而,实验室分析过程中遇到‘用紫外法检测出某样品中石油类含量超标,而用气质联用仪分析不出任何物质’的情况。第三,混合油品的鉴定问题。当今国内外溢油鉴定主要研究某单一油品或某油品占主要比重的油品鉴定,而对于两种或多种油品同时大量进入环境的情况,如何进行溢油鉴定和判断各油品所占比重的研究不多。本文针对以上三个问题进行研究,研究结果表明: （1）特征比值C17/Pr和C18/Ph,面积比随正构烷烃浓度的增加而增加;特征比值Pr/Ph、CPI、（C19+C20）/（C21+C22）和（C21+C22）/（C28+C29） ,面积比随正构烷烃浓度的增加而减小;当组分浓度小于5μg/ml时,面积比变化较大。（2）特征比值（C21+C22）/（C28+C29）不适合用面积比,但推荐使用Pr/Ph、CPI和（C19+C20）/（C21+C22）的面积比。（3）当紫外法测定油标准浓度为6.3μg/ml时,GC-MS刚好能够检测出正构烷烃的出峰,即等价于《海洋监测规范》GB-1997和GB-2007中的海水水样浓度值129μg/L和258μg/L;若将《海洋监测规范》中的提取液浓缩为1ml,则等价于浓度值12.9μg/L。当紫外法测定油标准浓度为12.1μg/ml时,GC-MS刚好能够检测出多环芳烃的出峰,即等价于《海洋监测规范》GB-1997和GB-2007中的海水水样浓度值242μg/L和484μg/L;若将《海洋监测规范》中的提取液浓缩为1ml,则等价于浓度值24.2μg/L。（4）油品混合过程并非简单的物理过程,可能存在某些化学变化,此过程会扩大混合前油品的特征比值差异。这一点对混合油品的鉴定具有重要意义。（5）即使正构烷烃的特征比值和萜烷类特征比值全部相同,两个油品也可能为不同油品。说明在允许的条件下尽可能多的采集油品的特征信息,对于溢油鉴定是必不可少的。

关键词：油指纹特征比值正构烷烃多环芳烃生物标志物

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南京大气气溶胶中多环芳烃源识别及污染评价

中国环境科学 2005年第5期25卷 544-548页

作者：牛红云王荟王格慧刘树深高士祥王连生南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室江苏南京210093 江苏省环境监测中心江苏南京210036

采用GC、GC-MS等方法,研究了南京市不同功能区夏、冬季大气气溶胶中多环芳烃(PAHs)的污染状况和污染来源,并对不同功能区的PAHs进行了污染评价.结果表明,南京市各功能区气溶胶中PAHs总量在19.73～497.40ng/m3之间,且冬季高于夏季,细颗... 详细信息

采用GC、GC-MS等方法,研究了南京市不同功能区夏、冬季大气气溶胶中多环芳烃(PAHs)的污染状况和污染来源,并对不同功能区的PAHs进行了污染评价.结果表明,南京市各功能区气溶胶中PAHs总量在19.73～497.40ng/m3之间,且冬季高于夏季,细颗粒中含量高于粗颗粒.通过一些特征标志PAHs的比值,可判断夏季各功能区的PAHs污染主要来自于汽车尾气(主要是柴油型)的排放,冬季则为汽车尾气和燃煤污染.采用苯并(a)芘(BaP)及苯并(a)芘等效致癌浓度(BaPE)来评价5个功能区气溶胶中PAHs的污染状况,夏季除交通干道超过国家标准(BaP,10ng/m3),居民区细颗粒中略超过居民区标准(BaP,5ng/m3)外,空气质量良好.而冬季各功能区PAHs基本上均严重超标.

关键词：多环芳烃污染来源污染评价特征比值 BaPE

1000kV线路高压电抗器油中CO和CO_2产气规律研究

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浙江电力 2017年第3期36卷 24-29页

作者：徐庆峰黄秀娟尹恒刘杰国网浙江省电力公司检修分公司杭州311232

针对浙江省3座特高压变电站1 000 kV线路高抗CO和CO_2浓度持续攀升现象,调取了2015年1月至2016年8月线路高抗油色谱在线监测数据,分析了CO和CO_2的浓度和产气速率,以及特征比值的变化趋势,获得了CO和CO_2的产气规律,为1 000 kV线路高抗... 详细信息

针对浙江省3座特高压变电站1 000 kV线路高抗CO和CO_2浓度持续攀升现象,调取了2015年1月至2016年8月线路高抗油色谱在线监测数据,分析了CO和CO_2的浓度和产气速率,以及特征比值的变化趋势,获得了CO和CO_2的产气规律,为1 000 kV线路高抗的在线监测和故障诊断研究奠定基础。结果表明:1 000 kV线路高抗CO和CO_2气体浓度持续攀升属于正常现象,其产气规律基本相同,即随着运行时间的增加,CO和CO_2浓度呈不断上升趋势;CO和CO_2产气速率呈先上升后下降再上升趋势;特征比值呈先降低后增长再降低的趋势。

关键词：特高压变电站高压并联电抗器 CO CO2 浓度产气速率特征比值

一种基于多特征和支持向量机的刀具磨损状态识别技术

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制造业自动化 2016年第5期38卷 132-138页

作者：刘宇汪惠芬刘庭煜南京理工大学机械工程学院南京210094

为了实现生产过程中切削条件诸多变化的刀具状态识别,对铣削加工中三向切削力信号进行时域、频域以及时-频域分析,在提取均方根值、峰值、小波包能量等特征量的基础上,通过分析提取的特征量,提出采用各方向特征比值的方法。得到的特征... 详细信息

为了实现生产过程中切削条件诸多变化的刀具状态识别,对铣削加工中三向切削力信号进行时域、频域以及时-频域分析,在提取均方根值、峰值、小波包能量等特征量的基础上,通过分析提取的特征量,提出采用各方向特征比值的方法。得到的特征比值具有更加明显地对刀具状态比较敏感、但对切削用量不敏感特点。通过对特征与特征比值敏感性分析,分析表明特征与特征比值组合的特征向量最适合作为刀具状态监测的指标。通过多次选取特征比值、特征量组成的特征向量输入多分类支持向量机(SVM,Support Vector Machine)网络中对刀具状态进行训练和识别,发现特征与特征比值组成的特征向量对不同磨损状态不同切削用量下刀具识别精度更高,具有较好的效果,能够实现在小样本情况下不同磨损状态不同切削条件下的刀具状态分类。

关键词：特征特征比值三向切削力支持向量机

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与环境烟气相关的挥发性有机物的特性

中国烟草学报 2000年第1期6卷 7-18页

作者： Sung-Ok Baek Roger A.Jenkins 韩国岭南大学环境工程系美国橡树岭国家实验室

本项研究测定了环境烟气 (ETS)中的多种挥发性有机物 ,在环境实验室中目标化合物的唯一来源就是ETS。实验室中的ETS是由燃吸肯塔基参考卷烟和其他 8种市售卷烟产生的。在 12轮试验中同时测定了 3 0多种化合物。目标化合物分为 3类 ,即 ... 详细信息

本项研究测定了环境烟气 (ETS)中的多种挥发性有机物 ,在环境实验室中目标化合物的唯一来源就是ETS。实验室中的ETS是由燃吸肯塔基参考卷烟和其他 8种市售卷烟产生的。在 12轮试验中同时测定了 3 0多种化合物。目标化合物分为 3类 ,即 :气相ETS标识物 3 乙基吡啶 (简称 3 EP)与烟碱、羰基化合物 (包括甲醛 )和挥发性有机化合物 (简称VOCs)。利用环境实验室研究结果可以确定各种VOCs与 3 EP(气相ETS标记物 )的特征比率 ,另外还可以用来估测与ETS相关的VOCs的散发因子。总体说来 ,本项研究测得的特征比率与以往已经发表的实验室研究数据是一致的 ,这意味着 ,“真实”室内环境受多种来源的复杂的混合物影响。

关键词：环境烟气挥发性有机物特征比值烟碱 3-乙基吡啶苯室内环境空气

电力变压器绝缘油色谱氢气超标故障的分类分析

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变压器 2023年第2期60卷 26-31页

作者：韩金华马云飞王立楠韩东旭大唐中南电力试验研究院河南郑州450000 西交利物浦大学江苏苏州215000

本文中作者介绍了三起电力变压器绝缘油色谱氢气含量超标的典型故障案例,结合其分析处理过程,对比分析了引起变压器油色谱单独氢气含量超标、其他气体组分较小的三类典型故障原因,总结了不同类型故障的色谱特征及其区别分析方法。

关键词：电力变压器色谱分析特征比值