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核电站蒸汽发生器传热管电磁超声导波自动化检测系统设计

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电子测量与仪器学报 2024年第4期38卷 225-233页

作者：方志泓王理博朱煜张寅王方方孙海漩徐华锋郭盼西安热工研究院有限公司西安710054 华能山东石岛湾核电有限公司荣成264399 西安益通热工技术服务有限责任公司西安710032

蒸汽发生器传热管作为高温气冷堆核电站一回路压力边界的关键部件,承担着热交换及辐射屏障的重要作用,其结构完整性严重影响核电安全运行。针对该类特殊结构传热管的在役检查难题,设计了专用的电磁超声导波自动化检测系统,研制了内置单... 详细信息

蒸汽发生器传热管作为高温气冷堆核电站一回路压力边界的关键部件,承担着热交换及辐射屏障的重要作用,其结构完整性严重影响核电安全运行。针对该类特殊结构传热管的在役检查难题,设计了专用的电磁超声导波自动化检测系统,研制了内置单点检测式的磁场增强型电磁超声导波探头,开发了采用模块化组件的五轴联动多自由度自动运载装置,提出了基于机器视觉的管孔动态定位方法,建立了蒸汽发生器全尺寸模拟体试验平台并开展了定位精度测试与缺陷检测试验。试验结果表明所设计的自动化检测系统可实现任意位置目标管孔的高精度定位及自动行走,可识别模拟体上异种钢焊缝处与距离检测端约60 m处的刻槽缺陷,有效检测范围覆盖传热管全长,有望为高温气冷堆核电站蒸汽发生器特殊结构传热管的质量健康评价提供技术支撑。

关键词：高温气冷堆蒸汽发生器传热管电磁超声导波自动化检测

西北电网330 kV尖樊线人工短路试验中接地距离保护适应性分析

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电力自动化设备 2024年第3期44卷 67-74,90页

作者：李怀强张健康蒋嘉桁任龙飞张晨浩宋国兵国家电网有限公司西北分部陕西西安710048 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

以风电为代表的新能源场站的故障特征对传统距离保护的附加阻抗产生了新的影响,导致保护性能降低。而现有距离保护适应性研究缺乏对单相接地故障场景的分析。为此,结合西北电网于尖樊线进行的2次人工短路试验数据,基于多种控制策略下的... 详细信息

以风电为代表的新能源场站的故障特征对传统距离保护的附加阻抗产生了新的影响,导致保护性能降低。而现有距离保护适应性研究缺乏对单相接地故障场景的分析。为此,结合西北电网于尖樊线进行的2次人工短路试验数据,基于多种控制策略下的风电场故障特征,分析单相接地故障下接地距离保护附加阻抗系数,进而判断保护适应性。研究发现网侧保护附加阻抗系数较小,两侧电源故障电流对保护影响较小;而风电场侧保护附加阻抗系数较大,两侧电源故障电流对保护影响较大,导致保护拒动。

关键词：新能源场站送出线风电场人工短路试验故障特征接地距离保护附加阻抗系数

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直流等离子体球化钨粉制备及其性能研究

中国材料进展 2024年第8期43卷 753-759页

作者：张卫刚孙杨郑敏高岭刘璐汪舸王娅辉杨肖肖西安优耐特容器制造有限公司陕西西安710201

直流电弧等离子体具有核心温度高、环境清洁等特点,且制备出的粉体球形度高、球化率高,成为增材制造用高质量粉体规模化生产的重要技术。以不规则钨粉为原料,采用直流电弧等离子体球化技术制备球形钨粉,研究不同送粉速率及送粉气流量对... 详细信息

直流电弧等离子体具有核心温度高、环境清洁等特点,且制备出的粉体球形度高、球化率高,成为增材制造用高质量粉体规模化生产的重要技术。以不规则钨粉为原料,采用直流电弧等离子体球化技术制备球形钨粉,研究不同送粉速率及送粉气流量对球化后粉末颗粒性能的影响,证明不规则钨粉球化过程中的3种转变机制,并在较大送粉气流量下,采用直流电弧等离子体球化技术原位合成了纳米颗粒附着的球形钨粉。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光粒度仪、粉末流动性测试仪对球化后钨粉颗粒的形貌、物相、粒径分布、流动性及松装密度等进行分析表征。结果表明:经直流电弧等离子体球化后钨粉颗粒物相未发生变化,呈现出单一钨相,送粉速率为8 r·min^(-1)时,制备的钨粉颗粒表面光滑且球化率可达到98%以上,粒径分布相较于原料粉末变窄。球化后钨粉的流动性最高,达到5.35 s·50 g^(-1),相较原料钨粉减少了13.18 s;松装密度由5.37提高到11.67 g·cm^(-3),提高了117.3%。

关键词：直流电弧等离子体钨粉球化率送粉气流量球化机制

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采用叉排管束模型的刷式密封刷丝束变形特性研究

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西安交通大学学报 2024年第9期58卷 48-61页

作者：宋鹏飞屈杰高庆李志刚李军西安交通大学叶轮机械研究所西安710049 西安热工研究院有限公司西安西热节能技术有限公司西安710054 高效灵活煤电及碳捕集利用封存全国重点实验室北京100031

采用刷式密封三维叉排管束泄漏流动数值模拟与有限元分析模型相结合的流固耦合方法,研究了刷丝束在气动载荷作用下的变形特性。通过数值求解三维雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方程组和SSTk-ω湍流模型,获得了刷丝束气动载荷,刷丝束有限... 详细信息

采用刷式密封三维叉排管束泄漏流动数值模拟与有限元分析模型相结合的流固耦合方法,研究了刷丝束在气动载荷作用下的变形特性。通过数值求解三维雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方程组和SSTk-ω湍流模型,获得了刷丝束气动载荷,刷丝束有限元接触模型综合考虑了刷丝束内部存在的摩擦接触力。研究表明:随着压比的增大(1.5~3.0),刷式密封泄漏流量系数增大的趋势逐渐减缓,第5~9排刷丝承受压差占比从60%增长至70%,转速对刷式密封泄漏流场影响微弱。刷丝所受周向和径向气流力大小相当,二者合力方向与刷丝垂直,轴向气流力则是周向、径向气流力的13.6~18倍。较大轴向气流力使刷丝在围栏高度区域向下游发生轴向弯曲,压比为1.5、2.0、2.5和3.0时,刷丝束最大轴向变形量分别为0.077、0.096、0.114和0.130mm。较小周向、径向力以及后排刷丝与后夹板之间较大摩擦接触力,使刷丝周向和径向变形量很小。刷丝束所受轴向气流力与法向气流力的比值可用于分析刷丝周向变形滑移。所建立的基于刷式密封叉排管束模型的流固耦合方法为分析刷丝束变形特性提供了研究途径。

关键词：刷式密封刷丝束三维叉排管束变形

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深部矿井煤炭−地热协同开采系统研究

煤炭科学技术 2024年第3期52卷 87-94页

作者：刘琪苏伟张瑞瑛李延朋冯绪杨亮中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054

在煤炭资源深部开采趋势下,矿井高温热害问题日益严重,引起矿井高温热害的热源实质为可持续利用的地热能,在进行煤炭开采的同时将深部矿井地热能提取并进行资源化利用,是建设绿色矿山、降低矿井碳排放的创新途径。总结了国内外深部矿产... 详细信息

在煤炭资源深部开采趋势下,矿井高温热害问题日益严重,引起矿井高温热害的热源实质为可持续利用的地热能,在进行煤炭开采的同时将深部矿井地热能提取并进行资源化利用,是建设绿色矿山、降低矿井碳排放的创新途径。总结了国内外深部矿产和地热能共采现状,从工艺流程和关键设备方面分析了煤炭−地热协同开采的可行性,最终提出一种煤炭−地热协同开采系统。该系统总体采用闭式循环,包括地面热能利用系统和井下取热系统,通过在预采煤层水平钻孔并布置同轴套管换热器提取煤层地热能,并由地面热泵机组将从井下开采的低品位地热能进行利用。秉承“先采热、后回采”的时间和空间协同原则,预先在回采工作面前向划分采热工作面,提出顺序采热、交替采热2种模式,确保采热过程对采煤过程无干扰。分析了空间协同设计、煤层钻孔、高效采热和智能监控调控等关键技术,对煤炭开采和地热能提取进行井下空间协同设计,提出基于煤层注水的同轴套管换热器布置工艺,使用快捷装配式同轴套管换热器可进行多种组合实现高效采热,构建智能监控调控平台并提出相关优化模型,构建取热量计算模型,提出智能控制采热方式。简化煤系地层传热过程,构建煤层采热传热模型,可根据回采工作面实际情况和出口风流参数对回采工作面采热能力进行计算评估。根据煤层采热传热模型,分析得出煤层初始温度、煤炭运输量、回采工作面出口风流温度、风流含湿量变化量是决定煤层采热量的关键参数。定义回采工作面风流含湿量不变且回采工作面出口风流等效温度不高于28℃时的采热量为煤层最大采热量。系统的应用将会使深部矿井热害资源化,不仅解决了煤炭开采热害问题,而且实现了深部矿井地热能综合利用。

关键词：矿井热害防治地热能利用煤热共采同轴套管换热

基于脉冲同步的配电电缆局部放电在线监测及定位方法

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高压电器 2024年第8期60卷 129-138页

作者：霍鹏李锐鹏张子骁任少义西安交通大学西安7140049 龙源(北京)新能源工程技术有限公司北京100034 西安西电开关电气有限公司西安710077 西安高压电器研究院股份有限公司西安710077

为了解决配网电缆局部放电在线定位难题,文中提出了一种基于脉冲同步的配电电缆局部放电双端在线定位方法,并研制了面向泛在电力物联网的配电电缆在线监测系统。首先,通过向电缆中注入脉冲信号,实现双端系统的时钟同步,并获得高频信号... 详细信息

为了解决配网电缆局部放电在线定位难题,文中提出了一种基于脉冲同步的配电电缆局部放电双端在线定位方法,并研制了面向泛在电力物联网的配电电缆在线监测系统。首先,通过向电缆中注入脉冲信号,实现双端系统的时钟同步,并获得高频信号在电缆中的传播速度,解决了到达时间分析方法在配网电缆应用中同步困难的问题,并提出了采用基于能量法估计的局部放电脉冲到达时间,提高局部放电定位结果的鲁棒性。然后,描述了面向泛在物联网的配网电缆局部放电在线监测要求和架构。其次,详细讨论了关键硬件的实现方法,包括增益可调的高频电流互感器和感性脉冲注入装置。最后,为了验证提出方法和系统的有效性,在实验室10 kV电缆上进行了局部放电模拟试验,实验结果表明,提出的定位方法相比于传统的基于GPS同步的定位方法定位精度显著提升。此外,利用研制的测试系统对风电场真实的35 kV电缆进行了现场测试,验证了提出方法的可行性。

关键词：电缆局部放电定位同步泛在物联网

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基于惯导数据的铁路有砟轨道智能捣固技术

铁道工程学报 2024年第7期41卷 82-86页

作者：徐宏文竹中铁一局集团有限公司西安710000

研究目的:随着铁路建设的不断发展,中国的有砟铁路速度也在不断提高,目前200 km/h及以上的有砟铁路在铁路建设中已经占据了相当大的比例,而相对应的2010年发布的《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB 10754—2010)中,针对高速有砟... 详细信息

研究目的:随着铁路建设的不断发展,中国的有砟铁路速度也在不断提高,目前200 km/h及以上的有砟铁路在铁路建设中已经占据了相当大的比例,而相对应的2010年发布的《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB 10754—2010)中,针对高速有砟铁路的特点,增加了轨道精调整理作业这一工序,后续2018年发布的新版沿用了这道工序。目前由于各施工单位对技术规范的条文理解不同,各单位在轨道精调整理作业时做法不一,效果也相差较大。基于惯导数据的铁路有砟轨道智能捣固技术,目的是以CPⅢ轨道控制网为依托,利用惯导小车测量系统进行测量和数据分析,为大型机养设备精调作业提供及时有效的数据支持。通过对08-32捣固车GVA控制系统升级改造,可批量导入轨道测量数据,避免了人工录入数据时的差错和误操作,提高了精调作业质量和效率。通过上述先进技术应用,总结出一整套适合高速铁路有砟轨道精调工艺方法,使新建有砟轨道能够快速达到高平顺性、高稳定性状态,达到保证施工质量、减少现场精调作业遍数及对扣件的扰动、提高施工效率、确保施工安全的目的。研究结论:(1)基于惯导小车测量系统和自主升级改造的08-32捣固车开发的有砟轨道精调整理成套技术,轨道精调精度高、工艺先进、安全可靠、工效显著;(2)应用惯导小车测量系统对有砟轨道精调施工进行测量和数据分析,测量效率及精度高,可为大型机养设备精调作业提供及时有效的数据支持;(3)GVA控制系统升级改造后的08-32捣固车,提升了自动化程度,提高了作业效率,拓展了适应范围,作业精度高;(4)该项技术可广泛应用于时速200 km及以上铁路有砟轨道精调作业,实现有砟轨道几何尺寸快速达标。

关键词：铁路有砟轨道惯导测量大机捣固智能化

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石油加工加氢装置的安全运行与管理

石油石化物资采购 2024年第16期 151-153页

作者：贾宝财盘锦北方沥青燃料有限公司

石油加工是石油工业的重要组成部分,而加氢装置作为石油加工的关键设备,其安全运行与管理对于整个石油工业的稳定发展具有至关重要的作用。随着石油需求的不断增长,加氢装置的规模和复杂性也在不断增加,这使得其安全管理面临更多的挑战... 详细信息

石油加工是石油工业的重要组成部分,而加氢装置作为石油加工的关键设备,其安全运行与管理对于整个石油工业的稳定发展具有至关重要的作用。随着石油需求的不断增长,加氢装置的规模和复杂性也在不断增加,这使得其安全管理面临更多的挑战。此外,加氢装置在运行过程中可能涉及易燃易爆物质、高温高压环境以及有毒有害化学品,这些都增加了安全管理的难度。因此,对加氢装置的安全风险进行深入分析,采取有效的风险预防与控制措施,对于保障石油加工行业的安全生产具有重要意义。

关键词：加氢装置石油加工安全风险运行管理信息化智能化

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长余辉水性道面标线涂料的制备与路用性能

材料导报 2024年第15期38卷 119-125页

作者：赵晓康张久鹏胡勤石裴建中程科张柳长安大学公路学院西安710064 西安咸阳国际机场股份有限公司陕西咸阳712000

本工作以SrAl_(2)O_(4):Eu2+,Dy^(3+)类蓄能发光粉为发光基体,采用双硅膜复合改性技术进行覆膜保护处理,然后调配制成长余辉水性标线涂料,并通过漆膜试验和路用性能测试,对制备涂料的使用性能进行了综合评估。结果表明,以硅丙乳液为基... 详细信息

本工作以SrAl_(2)O_(4):Eu2+,Dy^(3+)类蓄能发光粉为发光基体,采用双硅膜复合改性技术进行覆膜保护处理,然后调配制成长余辉水性标线涂料,并通过漆膜试验和路用性能测试,对制备涂料的使用性能进行了综合评估。结果表明,以硅丙乳液为基料、六偏磷酸钠为分散剂、甲基纤维素钠为防沉剂,水基比为33%,可以制得涂膜性能与发光效果俱佳的水性发光涂料。成型涂膜表干时间为1.4 h,硬度可达2H,耐水性、耐酸性24 h无异常,在40%的氢氧化钠溶液中漆膜稍有变色,耐热性、耐寒性没有异常情况,附着力可达2级;标线涂膜厚度优选为0.33 mm。路用性能表征结果表明,涂覆水性发光涂料标线后,路面抗滑值为88 BPN,界面粘附性可达2.72 MPa,15℃常温耐水性24 h无异常,不粘胎干燥时间为10 min,余晖时间为12.5 h,可基本满足路面涂料的使用性能要求,但长期的80℃高温或常温弱碱环境会对涂料发光性能产生一定的损伤。本工作为长余辉路面标线涂料的开发提供了技术参考。

关键词：道路工程长余辉水性标线涂料涂膜性能路用性能