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CO_(2)腐蚀-应力耦合下固井水泥环密封完整性

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钻井液与完井液 2024年第2期41卷 220-230页

作者：武治强武广瑷幸雪松中海油研究总院有限责任公司北京100028

CO_(2)地质封存过程中,与地层围岩中的水反应后腐蚀着固井水泥环,腐蚀损伤和套管内压(应力)耦合作用极大地影响着水泥环的密封完整性。基于CO_(2)腐蚀实验,获得不同腐蚀程度水泥石材料力学性能参数,采用混凝土损伤塑性(CDP)本构模型和Mo... 详细信息

CO_(2)地质封存过程中,与地层围岩中的水反应后腐蚀着固井水泥环,腐蚀损伤和套管内压(应力)耦合作用极大地影响着水泥环的密封完整性。基于CO_(2)腐蚀实验,获得不同腐蚀程度水泥石材料力学性能参数,采用混凝土损伤塑性(CDP)本构模型和Mohor-Coulomb准则描述腐蚀前后水泥环的应力-应变行为,利用ABAQUS软件建立考虑CO_(2)腐蚀与应力耦合作用的井筒组合体(套管-水泥环-地层围岩)有限元分析模型,分析和探讨了套管内压和腐蚀时间对水泥环完整性的影响。结果表明,较高套管内压下,井筒水泥环发生弹塑性变形,出现结构损伤,套管与水泥环界面易形成微间隙;受腐蚀和套管内压的耦合作用,水泥环更易于出现完整性失效问题,相比较于未腐蚀水泥环,腐蚀水泥环受压后径向应力、等效塑性应变、微间隙以及拉伸和压缩损伤均较大,与之相反,塑性半径是减小的;微间隙与拉伸和压缩损伤受腐蚀时间的影响不明显。

关键词：水泥环 CO_(2)腐蚀密封完整性塑性变形微间隙

多关键层窄煤柱冲击地压发生机理与三级协同防治技术

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 45-56页

作者：翁明月苏士杰孙如达谢非丁国利夏永学中天合创能源有限责任公司中煤科工开采研究院有限公司

以门克庆煤矿11–3106工作面为背景，建立了11–3106工作面上覆厚硬覆岩结构破断模型，研究了深部厚硬顶板高强度开采条件下多关键层窄煤柱临空巷道冲击地压发生机理，提出了“钻-爆-压”三级协同卸压防治技术并现场应用，采用震波CT技... 详细信息

以门克庆煤矿11–3106工作面为背景，建立了11–3106工作面上覆厚硬覆岩结构破断模型，研究了深部厚硬顶板高强度开采条件下多关键层窄煤柱临空巷道冲击地压发生机理，提出了“钻-爆-压”三级协同卸压防治技术并现场应用，采用震波CT技术、微震监测、支架压力监测和地表沉降观测等多种手段进行了卸压效果验证。研究结果表明：11–3106工作面上覆存在高、低位关键层，当两关键层破断时，均可能造成覆岩大范围运动，临空巷道围岩受动载扰动影响大；窄煤柱承载能力低，使得覆岩载荷向巷道实体煤侧传递，实体煤侧应力增高，是冲击启动的主要区域；在侧向固定支承压力和本工作面移动支承压力叠加作用下，实体煤侧应力集中程度不断升高，受坚硬顶板周期性破断影响，“动静”加载容易诱发临空巷道冲击显现；坚硬顶板既是11–3106工作面系统内高静载力源，又是系统外强动载荷来源。对于11–3106工作面的冲击地压防治，应同时从3个方面入手：(1)弱化煤体，形成冲击发生的缓冲隔离带；(2)预裂低位顶板，减弱煤岩体致密程度，破坏系统内外的蓄能条件；(3)预裂高位顶板，人为诱发中高位关键层破断。开发了“钻-爆-压”三级协同卸压防治技术，现场实施后，降低了高、低位厚硬顶板破断带来的冲击动载，减弱了煤体内高应力区的应力集中程度，高能量微震事件大幅减少，降低了工作面回采期间的围岩活动性，工作面顶板来压强度降低，地面沉降值增加200%，表明“钻-爆-压”三级协同卸压具有良好的“释能减冲”效果，可为类似厚硬顶板条件下窄煤柱工作面的冲击地压防治提供借鉴。

关键词：冲击地压窄煤柱应力演化致灾机理三级协同卸压

高粗糙度NiCrB打底层对陶瓷颗粒增强聚合物基复合涂层性能的影响

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表面技术 2024年第5期53卷 205-213页

作者：郎梼刘刚何伟焕李勇刘加将四川华能康定水电有限责任公司成都610041 西安热工研究院有限公司西安710054

目的提高水电装备过流部件表面聚合物基复合抗空蚀涂层与碳钢基材的结合强度,解决因聚合物涂层局部分层,使得水进入聚合物涂层与碳钢界面,引起碳钢快速氧化膨胀,导致涂层快速剥落的难题。方法采用电弧喷涂技术在碳钢基材表面制备NiCrB... 详细信息

目的提高水电装备过流部件表面聚合物基复合抗空蚀涂层与碳钢基材的结合强度,解决因聚合物涂层局部分层,使得水进入聚合物涂层与碳钢界面,引起碳钢快速氧化膨胀,导致涂层快速剥落的难题。方法采用电弧喷涂技术在碳钢基材表面制备NiCrB高粗糙度耐腐蚀打底层,然后在其上涂覆聚氨酯基复合涂层。通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜,以及结合强度测试、电化学测试和中性盐雾测试,分别表征打底层的表面形貌、致密度,并评价打底层对聚氨酯基复合结合强度和防腐蚀性能的影响。结果通过调控参数,在NiCrB打底层表面形成由熔滴气化后沉积形成的规则排布凸起颗粒,涂层的表面粗糙度相较于常规热喷涂涂层得到显著提高,在Ra 10.95~37.24μm内可有效调控,且涂层的孔隙率均低于1.5%。添加高粗糙度致密NiCrB打底层后,聚氨酯基复合涂层的结合强度由13.6 MPa升至30.5 MPa。在基体添加NiCrB打底层后,其开路电位由−0.73 V升至−0.54 V,腐蚀电位(***)由−0.76 V升至−0.58 V,电荷转移电阻由1729Ω·cm^(2)升至8425Ω·cm^(2)。在上层聚合物涂层破损的情况下,带有NiCrB打底层的样品在接受300 h中性盐雾测试后无明显锈点,相较于无打底层样品,其盐雾腐蚀寿命提高了11倍以上。结论通过电弧喷涂NiCrB打底层可以在较大范围内实现表面粗糙度的调控,打底层的高粗糙度显著提升了聚合物基复合涂层的结合强度,打底层优异的耐腐蚀性能显著提升了聚合物基复合涂层的长效耐腐蚀性能,保障了水力过流部件的长效服役。

关键词：镍基打底层电弧喷涂高粗糙度高结合强度耐腐蚀性能

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海上风电场宏观选址与风能资源储量估算

太阳能学报 2024年第5期45卷 1-8页

作者：赵琳魏澈王阳邱银锋董芬中海油研究总院有限责任公司北京100028 国家气候中心北京100081

基于高时空分辨率风能资源数据库、地理空间规划数据库、风电机组机型数据库等,系统梳理中国海上风能资源储量评估的技术方法和技术流程,初步建立海上风电场宏观选址的综合评价方法体系,并利用地理信息系统(GIS)开展中国渤海和南海海域... 详细信息

基于高时空分辨率风能资源数据库、地理空间规划数据库、风电机组机型数据库等,系统梳理中国海上风能资源储量评估的技术方法和技术流程,初步建立海上风电场宏观选址的综合评价方法体系,并利用地理信息系统(GIS)开展中国渤海和南海海域的风能资源储量估算。评估结果显示:南海风能资源较为丰富,年平均风速6.35~9.75 m/s,渤海多年平均风速相对较低,年平均风速6.30~7.70 m/s,两大海域风能资源可开发潜力均较大。渤海100 m高度的风能资源可开发量总量为526.8 GW,其中近海风能资源技术开发量约为353 GW,深远海风能资源技术开发量约为174 GW;南海海域广东、海南100 m高度的风能资源技术开发量分别为540.8、506.0 GW,其中近海分别为177.7、41.9 GW,深远海分别为363.1、464.2 GW;北部湾海域100m高度的风能资源技术开发量总量为63.3 GW、其中近海59.9 GW,深远海3.4 GW。截至2022年底,中国渤海、南海和北部湾各省区海上风电装机容量仅为技术可开发量的1.9%。

关键词：海上风电风能资源数值模拟宏观选址储量

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基于多源数据融合的配电网故障诊断技术

上海交通大学学报 2024年第5期58卷 739-746页

作者：张春梅许兴雀刘思麟广东电网有限责任公司中山供电局广东中山528400

如何充分利用已有信息提高配电网故障诊断准确性,为配电网抢修提供精准研判是亟待解决的问题.针对已有配电网故障诊断信息来源单一的问题,提出融合配电网中、低压信息与变电站出线电流信息的配电网故障研判模型.该模型首先针对已有过电... 详细信息

如何充分利用已有信息提高配电网故障诊断准确性,为配电网抢修提供精准研判是亟待解决的问题.针对已有配电网故障诊断信息来源单一的问题,提出融合配电网中、低压信息与变电站出线电流信息的配电网故障研判模型.该模型首先针对已有过电流诊断方法难以适用于大规模配电网的问题,分层缩减配电网求解规模,提高故障区段定位速率;然后针对过电流告警信息准确性问题,提出基于开关继电保护事件顺序记录(SOE)数据和变电站出线负荷骤降数据的配电网故障辅助研判手段;最后,总结实际工程中多方位信息数据融合配电网故障研判步骤,为调度人员故障诊断提供借鉴.工程实践证明:所提方法能有效进行故障诊断,对于大规模配电网适应性极强;结合开关动作SOE和遥测电压信息的辅助诊断模型,能满足过电流诊断模型对遥信信息准确性要求高的特点,两者互补性较高,工程实践中具有较好的故障诊断效果.

关键词：大规模配电网多源数据故障研判遥测继电保护

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高速磁浮轨道功能件适用范围分析

铁道工程学报 2024年第4期41卷 35-41页

作者：钱科元蔡文锋胡连军林红松中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:为探明高速磁浮轨道功能件拟合曲线线路时所产生轨道形位偏差的规律,指导高速磁浮轨道功能件的设计、选型,提升磁浮线路的拟合效果,满足高速磁浮线路高平顺性的要求,建立功能件拟合曲线线路的几何模型,探究不同曲线半径工况下... 详细信息

研究目的:为探明高速磁浮轨道功能件拟合曲线线路时所产生轨道形位偏差的规律,指导高速磁浮轨道功能件的设计、选型,提升磁浮线路的拟合效果,满足高速磁浮线路高平顺性的要求,建立功能件拟合曲线线路的几何模型,探究不同曲线半径工况下功能件的功能面的位置、偏转值的理论偏差变化规律,提出功能件的适用范围。研究结论:(1)功能件在曲线段的拟合效果与功能件的长度、定子排列方式、导向面曲率半径、曲线线路参数有关;功能件长度越短、曲线半径越大拟合效果越好,定子径向(折曲)排列曲线拟合效果优于定子直线排列,带有曲率半径导向面对改善小半径平面曲线的拟合效果明显;(2)2.064 m、3.096 m、6.192 m长的定子直线(折曲)排列的功能件能够拟合的竖曲线半径应分别大于1900 m(950 m)、2800 m(950 m)、5700 m(1950 m),直线型、R=790 m和R=1550 m导向面的功能件,在平面曲线半径分别为∞、790 m、1550 m的线路上拟合效果最优;(3)本研究成果可为功能件的设计/选型、施工误差控制、优化功能件拟合磁浮线路的效果等提供参考。

关键词：高速磁浮功能件曲线拟合理论偏差适用范围

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MCrAlY涂层的研究进展

表面技术 2024年第7期53卷 31-39页

作者：门引妮李进卢金文徐研郭阳阳西安瑞鑫科金属材料有限责任公司西安710016

随着发动机的服役温度日益升高,工作环境日益恶劣,涡轮叶片极易在高温环境中氧化,大大降低了叶片的使用寿命。如何在低成本下制备保护性能好的高温防护涂层,是当前国内外研究的重点。MCrAlY包覆涂层可分为NiCrAlY涂层、CoCrAlY涂层和NiC... 详细信息

随着发动机的服役温度日益升高,工作环境日益恶劣,涡轮叶片极易在高温环境中氧化,大大降低了叶片的使用寿命。如何在低成本下制备保护性能好的高温防护涂层,是当前国内外研究的重点。MCrAlY包覆涂层可分为NiCrAlY涂层、CoCrAlY涂层和NiCoCrAlY涂层,这3类涂层的抗氧化性能和抗腐蚀性能较好,又有很好的塑韧性和抗热疲劳性能,因此可作为涂层或热障涂层的黏结层材料。综述了涂层中主要元素(Al、Cr、Co、Y)、掺杂合金元素(Ta、Re、Si、Pt)、涂层制备工艺和预处理工艺对MCrAlY涂层性能的研究进展。结果表明,可以通过调节MCrAlY涂层的成分来实现涂层性能的调控。向MCrAlY涂层中掺入Si、Ta和Re等活性元素,可显著提高涂层的抗高温氧化性能,以进一步提高发动机的工作效率和满足高温的工作环境需求。总结了采用细化涂层晶粒、掺杂纳米颗粒和制备梯度复合涂层等方法来提高MCrAlY涂层的抗氧化性能和抗腐蚀性能的研究现状,对MCrAlY涂层的发展趋势进行了展望。

关键词： MCrAlY涂层活性元素制备工艺抗氧化性能抗腐蚀性能

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硬质合金中Co相强化的研究现状与展望

材料工程 2024年第7期52卷 109-119页

作者：廖宇张钱伟胡启明自贡硬质合金有限责任公司四川自贡643011

WC-Co硬质合金因其优异的性能而应用在各个领域。但因硬质合金中的Co黏结相的相缺陷限制了其使用,例如低硬度、低耐磨性、高温稳定性差等。由此对于Co相强化的研究从未间断,本文旨在系统地整合各种Co相强化研究工作,总结Co相通过传统的... 详细信息

WC-Co硬质合金因其优异的性能而应用在各个领域。但因硬质合金中的Co黏结相的相缺陷限制了其使用,例如低硬度、低耐磨性、高温稳定性差等。由此对于Co相强化的研究从未间断,本文旨在系统地整合各种Co相强化研究工作,总结Co相通过传统的物理冶金强化(第二相强化、相界强化和固溶强化)和颗粒增强后的微观组织特征及力学性能,对比Co相采用不同增强方式后的硬质合金硬度和断裂韧度所能达到的范围,建立成分-微观组织-性能之间的联系,归纳各种强化方式所带来的优势和缺陷。为强化Co相的研究和工业生产提供参考依据,选择合适成分配比和后处理工艺,设计性能指标和使用寿命符合工况需要的硬质合金。

关键词：硬质合金黏结相 Co相强化强化机制

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基于多源数据融合的新兴技术识别方法研究

科技进步与对策 2024年

作者：王宏刘沁莹胡玉峰王庆红周育忠南方电网科学研究院有限责任公司中国南方电网有限责任公司

新兴技术在科技革命和产业变革中发挥着重要作用,准确把握新兴技术发展方向有助于国家政策制定和科技快速发展。融合学术论文和专利文献数据,构建一套新兴技术识别方法。通过主题N元语法(TNG)模型抽取和筛选技术主题,确定关键技术主题,... 详细信息

新兴技术在科技革命和产业变革中发挥着重要作用,准确把握新兴技术发展方向有助于国家政策制定和科技快速发展。融合学术论文和专利文献数据,构建一套新兴技术识别方法。通过主题N元语法(TNG)模型抽取和筛选技术主题,确定关键技术主题,通过量化新兴技术的5项特征指标:影响力、增长性、连贯性、创新性、不确定性和模糊性,计算新兴指数得分,对多源数据融合新兴技术进行识别和预判。预测新兴技术未来发展趋势,可为电网领域可持续发展提供有价值的参考,验证研究方法的可行性和有效性。

关键词：新兴技术多源异构数据融合新兴技术画像机器学习