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深水天然气水合物储层钻井多物理场耦合数值分析

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中国造船 2024年第3期65卷 175-186页

作者：赵珂刘磊廖波王金堂陈龙桥孙金声中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油集团海洋工程有限公司北京100028

在深水天然气水合物储层钻井过程中,钻井液易侵入储层导致井筒内温度和压力变化,引起水合物分解,造成井壁失稳。考虑钻井液作用下的水合物解离和井筒-储层传热传质,建立了深水天然气水合物储层多孔介质非稳态传热多场全耦合模型,并进行... 详细信息

在深水天然气水合物储层钻井过程中,钻井液易侵入储层导致井筒内温度和压力变化,引起水合物分解,造成井壁失稳。考虑钻井液作用下的水合物解离和井筒-储层传热传质,建立了深水天然气水合物储层多孔介质非稳态传热多场全耦合模型,并进行数值分析。结果表明,当钻井液侵入后,水合物储层的温度和压力呈现不同程度的上升,沿地层方向的温度变化率为0.618 K/m,压力变化率为0.39 MPa/m。水合物饱和度沿地层向下逐渐降低,平均变化率为0.06m^(-1)。水合物分解导致井筒周围力学强度下降,等效塑性应变增加,20h后井筒周围塑性应变达到90%,井筒失稳风险增加。因此,在水合物储层钻井过程中,应降低钻井液温度,或进行井筒-储层传热和传质屏蔽,以实现安全高效钻井。

关键词：天然气水合物钻井液侵入井筒-储层耦合多物理场耦合井壁稳定

浸没燃烧式气化器SCV的RAM分析及可用度优化

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高校化学工程学报 2024年第2期38卷 302-309页

作者：周文安王海清陈桂海韩思杰中国石油大学(华东)安全科学与工程系山东青岛266580 安全与运营管理部深圳市燃气集团股份有限公司广东深圳518040

浸没燃烧式气化器(SCV)是液化天然气LNG应急调峰站的关键核心系统,系统中出现设备故障会导致天然气供应中断,将造成显著社会影响与生产损失。为了评估SCV系统的生产性能及提高运行稳定性,提出并建立SCV-RAM分析模型,应用蒙特卡洛模拟仿... 详细信息

浸没燃烧式气化器(SCV)是液化天然气LNG应急调峰站的关键核心系统,系统中出现设备故障会导致天然气供应中断,将造成显著社会影响与生产损失。为了评估SCV系统的生产性能及提高运行稳定性,提出并建立SCV-RAM分析模型,应用蒙特卡洛模拟仿真定量辨识SCV的瓶颈单元设备并针对性设计改进方案。结果表明,SCV系统易发生故障的单元按贡献度依次分别是:助燃空气单元、循环冷却水单元,其中导致系统不可用度增大的具体关键设备为水泵、电机以及鼓风机。据此对关键设备的预防性维修间隔进行优化,SCV系统的全寿命周期统计可用度从90.17%提高到94.93%,总停机时间减少了3478h。分析结果有助于优化SCV系统的维修资源分配,为实现SCV系统长周期稳定运行提供技术支持。

关键词：浸没燃烧式气化器(SCV) 可靠性、可用性和维护性分析(RAM分析) 关键设备可用度优化

基于深度学习的鱼类特征点检测与体征识别方法

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中国农机化学报 2024年第6期45卷 201-207页

作者：崔海朋秦朝旭马志宇青岛杰瑞工控技术有限公司青岛市266520

为确保鱼类养殖过程中生长状况实时监控及科学化养殖管理,需要实现高效化、自动化的鱼类体征识别。基于此,提出基于深度学习的关键特征点检测模型结合双目视觉的鱼类体征识别方法。基于预处理后的单目视觉数据集对融入金字塔分割注意力... 详细信息

为确保鱼类养殖过程中生长状况实时监控及科学化养殖管理,需要实现高效化、自动化的鱼类体征识别。基于此,提出基于深度学习的关键特征点检测模型结合双目视觉的鱼类体征识别方法。基于预处理后的单目视觉数据集对融入金字塔分割注意力的高分辨率网络模型展开训练,获得鱼类关键特征点检测模型,在此基础上能够对双目视觉图像中各特征点进行快速检测识别与匹配,从而根据双目视觉系统内部参数计算各特征点真实坐标并计算获得对应体征参数。试验结果表明,建立的关键特征点检测模型对各特征点PCK值均大于0.85,识别得到的体征参数相对误差均小于10%,能够为鱼类体征快速准确识别提供支撑,有效助力鱼类养殖科学化、智能化发展。

关键词：鱼类水产养殖深度学习关键点检测体征识别

回填石包覆下Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极在淡海水中的电化学行为

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腐蚀与防护 2024年第1期45卷 12-16页

作者：刘朝信于林王辉王廷勇青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司青岛266101

采用电化学测试及电偶腐蚀试验等研究了回填石包覆下Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极在淡海水中的电化学行为。结果表明:Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极在回填石包覆环境中的电荷转移电阻(Rct)及电感电阻(RL)均高于在淡海水环境中的,且其在回填... 详细信息

采用电化学测试及电偶腐蚀试验等研究了回填石包覆下Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极在淡海水中的电化学行为。结果表明:Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极在回填石包覆环境中的电荷转移电阻(Rct)及电感电阻(RL)均高于在淡海水环境中的,且其在回填石包覆环境中的腐蚀电流密度(J_(corr))显著低于在淡海水环境的。回填石包覆下,阳极电偶电流大幅降低,混合电位显著正移,阳极溶解不均匀。回填石会阻碍Cl-和溶解氧的扩散,回填石包覆会导致Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极的溶解速率显著下降,溶解不均匀,最终导致阳极性能下降。

关键词：牺牲阳极阴极保护电阻率回填石

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基于计算机视觉的锂电池连接片焊接检测系统

焊接学报 2024年第10期45卷 38-49页

作者：于强肖澜郑大伟彭昭鸿宋凯宏哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000 海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司青岛266000

为了满足锂电池生产企业对锂电池连接片的焊接质量进行自动化检测的需求,设计了一种基于计算机视觉的锂电池连接片焊接质量检测系统.针对正、负电极材料的光学特性和检测精度要求,设计了两套光学系统分别实现锂电池正、负电极的成像,提... 详细信息

为了满足锂电池生产企业对锂电池连接片的焊接质量进行自动化检测的需求,设计了一种基于计算机视觉的锂电池连接片焊接质量检测系统.针对正、负电极材料的光学特性和检测精度要求,设计了两套光学系统分别实现锂电池正、负电极的成像,提出了多重自适应模板匹配算法提取正、负电极焊缝区域,采用自适应阈值分割法对焊缝区域实现灰度化操作,使用灰度形态学运算弱化灰度图的噪点突出焊盘特征点,利用轮廓提取算法实现焊盘特征点的提取,依据特征点数量实现极耳裁切缺陷的检测,将U^(2)-Net语义分割模型引入焊接质量检测任务,采集正、负电极焊缝和烧穿、虚焊、焊接氧化缺陷数据集,利用数据增强技术扩充数据集,解决焊接缺陷的小样本和小目标问题,融合应用U^(2)-Net语义分割模型和轮廓提取算法实现焊缝尺寸测量以及虚焊等缺陷的检测.系统试运行结果表明,缺陷检出率为99.98%,误检率仅为0.06%,满足企业的实际需求,实现了快速、无接触且准确的自动化检测.

关键词：计算机视觉焊接检测语义分割图像处理锂电池

油气田非金属管道失效预测及防控技术研究进展

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化工进展 2024年第3期43卷 1118-1132页

作者：张玉红李轩宇冯春健马春迅张晨周洋洋毕海胜青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司辽宁盘锦124209 中石化石油工程设计有限公司山东东营257000

油气田金属管道腐蚀穿孔风险日趋严重,管道泄漏事故时有发生,玻璃钢管、钢骨架增强聚乙烯复合管、柔性复合管等非金属管道以其良好的耐蚀性和适用性在油气田开发生产系统中逐渐受到青睐。然而,由于管道在长期服役过程中遭受内外压载荷... 详细信息

油气田金属管道腐蚀穿孔风险日趋严重,管道泄漏事故时有发生,玻璃钢管、钢骨架增强聚乙烯复合管、柔性复合管等非金属管道以其良好的耐蚀性和适用性在油气田开发生产系统中逐渐受到青睐。然而,由于管道在长期服役过程中遭受内外压载荷、介质腐蚀等老化作用,随之而来的诸如基体开裂、管体脆断、纤维/基体界面脱黏、层间分离等各种失效问题亟待解决。基于此现状,文章综述了油气田常用非金属管道特点、应用、失效原因,以及非金属管道探测定位、无损检测技术、风险评估和寿命预测方法,针对非金属管道损伤失效的预防在管道制造、施工、运行、应用、维修及关键技术等方面提出了相关建议,并对非金属管道失效预防技术攻关方面进行展望,为非金属油气管道失效预测方法及其防控技术的相关研究提供有效支撑。

关键词：非金属管道失效检测技术风险评估预测方法

ClO_(x)^(-)产物对电氧化去除COD性能评价及水体毒性影响

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工业水处理 2024年第9期44卷 143-150页

作者：李守彪吴亚品徐凤麒郭宇颜薇江波青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司山东青岛266101 青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266520

电化学氧化处理真实含氯废水产生的氯氧根离子(ClO_(x)^(-))对COD去除性能评价以及水体毒性的影响鲜有报道。构建以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)-SnO_(2)-Sb2O5为阳极的电催化氧化体系,处理某污水处理厂的气浮出水和水厂末端出水。结果表明,增加... 详细信息

电化学氧化处理真实含氯废水产生的氯氧根离子(ClO_(x)^(-))对COD去除性能评价以及水体毒性的影响鲜有报道。构建以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)-SnO_(2)-Sb2O5为阳极的电催化氧化体系,处理某污水处理厂的气浮出水和水厂末端出水。结果表明,增加电流密度促进了ClO_(x)^(-)的产生,加剧了电化学氧化处理两种水体时COD去除效果的过高评价,主要原因是利用重铬酸盐法测定COD时产物ClO_(3)^(-)起到了掩蔽作用。处理气浮出水时,水中的NH_(4)^(+)和有机物会消耗HClO/ClO^(-),阻断了HClO/ClO^(-)向ClO_(3)^(-)转化,抑制了ClO_(x)^(-)的产生,COD去除率过高评价程度也较低。通过循环伏安法进一步分析得知,NH_(4)^(+)在间接氧化过程中能够快速捕获活性氯并与之反应,导致ClO_(x)^(-)的形成受到抑制。小球藻生物测定实验表明,电解含氯废水过程中会形成有毒副产物,ClO_(x)^(-)是造成生物毒性的主要原因。

关键词：电化学氧化氯氧根离子 COD去除生物毒性

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绿氢产业链安全风险与防控技术研究进展

石油炼制与化工 2024年第1期55卷 82-88页

作者：杨哲吴倩马梦白刘欢单广斌王世强于安峰中石化安全工程研究院有限公司山东青岛266000

发展大规模绿氢产业是推动我国能源结构转型和实现“双碳”目标的战略选择。利用可再生能源制备绿氢,将规模性替代化石能源制氢,有效降低能源生产消费过程碳排放,支撑构筑新型能源体系。绿氢产业链主要包括上游绿氢制取、中游绿氢储运... 详细信息

发展大规模绿氢产业是推动我国能源结构转型和实现“双碳”目标的战略选择。利用可再生能源制备绿氢,将规模性替代化石能源制氢,有效降低能源生产消费过程碳排放,支撑构筑新型能源体系。绿氢产业链主要包括上游绿氢制取、中游绿氢储运和下游绿氢应用。通过分析绿氢制取、储存、运输及应用过程的技术发展现状,总结了绿氢生产各环节存在的安全风险;并基于系统安全及保护层安全防护理念,从技术、标准、政策法规、创新平台等方面提出了相应的风险防控建议,为筑牢大规模绿氢利用安全基础,保障绿氢产业安全高质量发展提供参考思路。

关键词：绿氢电解水氢气管道氢脆安全风险防控

Finemet型非晶合金的复杂晶化动力学行为

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材料导报 2024年第3期38卷 161-167页

作者：王璞朱争取董延楠杨东庞靖张家泉北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 青岛云路先进材料技术股份有限公司山东青岛266232

Finemet型铁基多元合金是目前应用极广泛的纳米晶软磁材料之一。深入认识其形成过程的晶化动力学特性,对更好地调控制备工艺以获得稳定且软磁性能更优的目标纳米晶具有重要意义。为此,通过差示扫描量热仪(Differential scanning calorim... 详细信息

Finemet型铁基多元合金是目前应用极广泛的纳米晶软磁材料之一。深入认识其形成过程的晶化动力学特性,对更好地调控制备工艺以获得稳定且软磁性能更优的目标纳米晶具有重要意义。为此,通过差示扫描量热仪(Differential scanning calorimeter,DSC)在不同升温速率的条件下研究了Fe_(74)Si_(14.5)B_(7.5)Nb-(3)Cu_(1)(原子分数,%)非晶的非等温晶化行为,首先利用Kissinger-Akahira-Sinose(KAS)、Flyn-Wall-Ozawa(FWO)、Starik和Boswell这几种典型的等转化率法求得Fe_(74)Si_(14.5)B_(7.5)Nb-(3)Cu_(1)合金的晶化过程激活能Eα,之后采用补偿效应法得出指前因子A,从而实现了反应模型f(α)的数值重建和Avrami指数n(α)的求解。结果表明,Fe_(74)Si_(14.5)B_(7.5)Nb-(3)Cu_(1)非晶合金的晶化仅较接近维度扩散的反应机理模型,但不完全符合现有任何理论模型,是一个涉及多个反应模型的复杂反应。晶体形核速率在晶化初期(α0.5),晶体在已有晶粒的基础上继续长大(n(α)<1.5),整个晶化过程为形核速率持续降低的三维生长。Fe_(74)Si_(14.5)B_(7.5)Nb-(3)Cu_(1)非晶合金的晶化是一个由三维扩散主导的多个晶化机制共同控制、多个反应模型协同参与的复杂过程。

关键词： Finemet型合金晶化行为等转化率法反应模型形核速率晶化机制