L290输油管道腐蚀穿孔失效分析

某站内管道服役3年后发生穿孔泄漏,通过宏观检验、无损探伤、理化性能测试、扫描电镜及能谱分析等手段研究管道失效的原因。结果表明:泄漏管道各项理化性能均符合技术要求,管道防腐层失效,外壁腐蚀减薄严重;含水含腐蚀性离子的服役环境提供了腐蚀的基本条件,土壤Cl-富集诱发点蚀形成闭塞腐蚀电池,促进了腐蚀坑沿壁厚方向发展直至穿孔。该管道泄漏失效主要是由管道防腐层失效引起的外腐蚀穿孔造成的。

基于WRF驱动的CLM模型对青藏高原地区陆面过程模拟研究

NCAR-CLM是目前国际上发展较为完善的陆面过程模型.鉴于大多数研究利用气象站点的数据驱动CLM模型,尝试将WRF气候模型的模拟结果作为驱动CLM的面上强迫场数据来对青藏高原陆面能量特征进行模拟研究.对WRF气候模型模拟的输出结果与青藏高原气象站观测数据进行比较分析表明,WRF模拟输出的气温和向下短波辐射数值与观测值的相关系数大于0.92(p>0.05),气压和比湿的R2在0.80以上(p>0.05),降雨和风速的模拟性能不稳定,但WRF模拟输出的强迫场也可以作为CLM模型的驱动数据.CLM模拟的地表温度、感热和潜热通量与青藏高原气象站观测的地表温度以及涡度通量数据验证分析表明,虽然CLM对地表温度的模拟在合理范围内,但模拟与观测值还是有较大偏差,潜热和感热之间的相关系数分别为0.87和0.68(p>0.05),表明CLM的模拟结果在单点上是可靠的.据此,在此模拟结果基础上分析了青藏高原地区的陆面能量时空分布特征.

机床热误差温度测点优化和补偿建模研究现状

机床热误差是影响机床加工精度稳定性的最大误差源,因此减小热误差对提高机床的加工精度至关重要。本文综述了关于机床温度测点位置优化方法和热误差补偿建模的方法,并对几种方法进行了比较,阐述了各方法的优缺点。最后给出了运用其它方法来解决此类问题的思路。

无线传感器网络在冰川环境监测中的应用研究

冰川作为淡水库存资源和气候指示器,对其观测手段的改进非常重要.集成了传感器、嵌入式操作系统、无线网络技术的无线传感器网络,是一种全新的信息获取与处理技术,在环境监测中具有很好的应用和优势.针对无线传感器网络在极端环境冰川监测中的应用进行了分析,给出了部署的网络结构,传感器节点的数据传输途径,以及冰川环境下无线传感器网络需要关注的操作系统功能、传感器材质、长时间能耗、冰下部署的通讯能力等问题,并提出了需要改进的技术方面问题.结合集成网络摄像机,利用Google Earth、Google SketchUp等技术给出了构建全天候的观测网络和实时数据展示平台的措施.讨论了将特定冰川观测区域的无线传感器网络的观测数据,与天空中的遥感卫星监测数据进行结合,构成"天地一体化"的监测研究系统的可行性.

某高频直缝电阻焊管的泄漏原因

某高频直缝电阻焊管发生天然气泄漏事故。通过宏观检验、无损检测、化学成分分析、力学性能测试、金相分析、扫描电镜及能谱分析等方法,研究了该焊管的泄漏原因。结果表明:焊接工艺不当导致此焊管焊缝中存在未熔合缺陷,且在焊管制造过程中因存在漏检问题而未被发现;未熔合缺陷在服役过程中发展形成泄漏孔,最终导致泄漏。

B型套筒焊接对X80管线钢性能的影响

为了研究B型套筒焊接对X80管线钢服役性能及腐蚀行为的影响,通过对X80母材及HAZ试样采用金相、硬度、拉伸、冲击、弯曲等测试,研究了焊接对管线钢各项理化性能的影响,并采用挂片失重法、表面分析(SEM/EDS)、电化学测试等方法,探究了套筒、X80母材及HAZ区在土壤模拟溶液中的腐蚀电位及腐蚀速率。结果表明:X80母材及其焊接HAZ的理化性能均符合标准;在模拟溶液中浸泡7 d后,Q345B套筒腐蚀速率>X80HAZ腐蚀速率>X80母材腐蚀速率,电化学测试显示X80母材的腐蚀电流随着腐蚀时间的增加而减少,HAZ试样和套筒的腐蚀电流随时间的增加而增大。B型套筒焊接后对X80管线钢母材的理化性能影响不大;3种试样的腐蚀速率均属于中度腐蚀,但随着腐蚀时间的延长,HAZ和套筒的腐蚀倾向性越大,O2、SO4<sup>2-和Cl-对管材的腐蚀起主导作用。

D-酪氨酸对Q235B钢在硫酸盐还原菌培养基中的杀菌作用及其增强机理

为了弄清D-酪氨酸(D-tyrosine)是否可以抑制和分解水系统中的硫酸盐还原菌(SRB),采用失重、绝迹稀释、表面分析、电化学测试等方法研究了Q235B钢分别在不含杀菌剂、含100 mg/L杀菌剂-四羟甲基硫酸磷(THPS)和50 mg/L THPS+1 mg/L D-酪氨酸(tyrosine)的含硫酸盐还原菌(SRB)培养基条件下的腐蚀行为,探讨了D-tyrasine对杀菌剂的增强效果及对微生物腐蚀的抑制机理。结果表明:D-tyrosine能抑制微生物膜的形成,促进成熟微生物膜的解体,配以THPS能抑制微生物腐蚀的发生,对SRB的杀菌效果十分显著,杀菌率高达99%,优于单一THPS的杀菌效果;7 d腐蚀期内,前2种条件下极化电阻总体趋势逐渐减小,腐蚀速率逐渐增大,加D-tyrosine后极化电阻总体趋势逐渐增大,腐蚀速率逐渐减小,在腐蚀1,3,7 d的极化电阻大小排列为50 mg/L THPS+1mg/LD-tyrosine>100 mg/LTHPS>不加入杀菌剂。3种条件下的腐蚀产物均为Fe_7S_8,Fe_(1-x)S和FeSO_3·3H_2O。D-tyrosine对杀菌剂的增强效果十分明显,能很好地抑制微生物的腐蚀,可以有效解决杀菌剂用量多产生的抗药性及其环境污染问题,为处理水系统中微生物的腐蚀问题提供了理论基础和切实可行的应用技术。

海滨盐碱土壤中硫酸盐还原菌对X100管线钢腐蚀行为的影响

为了进一步明确X100管线钢在含硫酸盐还原菌(SRB)海滨盐碱土壤中的耐蚀性,采用表面分析技术、电化学技术和失重法,研究了SRB对X100管线钢腐蚀过程与行为的影响。结果表明:X100管线钢在有无SRB海滨盐碱土壤中的腐蚀均属于中度腐蚀,无SRB时腐蚀产物主要为Fe_2O_3,Fe_3O_4和γ-Fe O(OH),有SRB时腐蚀产物主要为Fe_2O_3,Fe_3O_4,α-Fe O(OH)和Fe7S8;SRB代谢形成的活性生物膜影响了X100管线钢的腐蚀行为,随着腐蚀时间的增加,SRB可在X100管线钢表面形成由微生物膜与腐蚀产物结合的膜,其更加致密,对腐蚀传质具有物理阻碍作用,可以减缓X100管线钢的腐蚀;无SRB菌时X100管线钢表面的腐蚀产物疏松多孔并分布有裂纹,且对基体的保护作用差,其腐蚀速率大于有SRB时的值;SRB的代谢活动抑制了X100管线钢的腐蚀。

X80管线钢在连木沁土壤模拟溶液中的腐蚀行为与机理研究

采用失重法、电化学测试、表面分析方法,研究了X80母材和焊接热影响区(HAZ)在连木沁土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80母材和HAZ在上述溶液中浸泡7 d后,腐蚀程度均为中度腐蚀,X80母材的腐蚀速率以及在3、7 d的自腐蚀电流密度都小于HAZ的。与母材相比,HAZ的腐蚀产物表面裂纹更多,外层空隙更大,腐蚀性离子更易到达管材表面,加速腐蚀。在连木沁土壤模拟溶液中,X80母材和HAZ腐蚀产物为Fe_2O_3、Fe S、Fe_(1-x)S、Fe_2O_3·H_2O。另外,土壤中的O_2、SO_4^(2-)和Cl^-对管材的腐蚀起主导作用。X80母材的耐蚀性优于HAZ的。X80钢的腐蚀机制符合阳极溶解。

二氧化硅准一维纳米团簇的弯曲振动

运用密度泛函理论,计算了4~24个单元的准一维单链、双链、三元环、四元环管状构型S iO2团簇的振动频率。在不同构型的红外光谱中,侧重研究了频率小于300 cm-1的低频处的弯曲振动。该类振动的频率和强度有很强的尺寸效应,频率与团簇长度呈指数关系,并且指数随直径变化表明它依赖于团簇的几何维数。实验发现此类红外振动只存在于长度0.8 nm^5.5 nm的S iO2团簇中,揭示出实验和理论上可用于表征特定长度范围的纳米团簇。

焊条原始状态对焊缝金属中扩散氢含量的影响

选用E5015、E8515和E9018三种焊条,分别在常温、200℃×1 h,400℃×1 h三种烘焙温度下分析研究焊缝金属中扩散氢含量。结果表明:随着焊条烘焙温度的升高以及熔敷金属抗拉强度的增大,焊缝金属中扩散氢的含量逐渐减少;常温状态下的焊条其焊缝中马氏体和上贝氏体比烘焙条件下的多;E5015焊条和E8515焊条,其焊缝中板条状铁素体多于E9018焊条,而粒状贝氏体少于E9018焊条。

基于科学计算与数据服务的Linux安全

为便于分析科学计算与数据平台的安全隐患,制定安全策略,将操作系统Linux和应用服务的安全简化为内核安全、与网络无关的系统安全、与网络有关的系统安全、与应用有关的系统安全四层分析模型,分析了不同层面Linux的安全隐患,提出了防范措施。并利用此分析模型,给出了基于互联网络环境,建立在Linux操作系统之上的科学计算与数据服务系统的安全策略。

基于空间建模语言的普氏原羚生存能力模型的构建

为揭示青海湖地区普氏原羚的生存能力,建立普氏原羚生存能力空间模型,分为狼捕食模块、普氏原羚生存模块、人类活动及政策模块、食物丰富度模块和羊生长模块。普氏原羚生存能力模型基于空间建模语言实现,采用SME中的SML语言标准。利用空间建模语言直观反映模型的层级关系、模型与空间的关系、空间数据与时间数据的融合以及模型的可视化模拟和预测。

全球电信业低谷中中国电信业的机会

电信业已进入了全球化时代,在全球电信业目前的低迷状态中,中国电信业获得了难得的发展机遇。如何抓住这一机遇加快自身的发展,为进入国际市场积蓄力量是中国电信业目前面临的一个非常重要的问题。

基于改进遥感生态指数的宁夏沿黄平原区生态环境质量评价

区域生态环境质量评价是国民经济建设与可持续性发展规划的基础,是生态学研究的主要方向之一。以土地利用/覆盖数据和Landsat OLI数据为基础,分别在ArcGIS和GEE平台上进行景观多样性指数(Landscape Diversity Index, LDI)与归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)、湿度(Wet Index, WI)、归一化裸土和建筑指数(Normalized Difference Building-Soil Index, NDBSI)、遥感生态指数(Remote Sensing Based Ecological Index, RSEI)和改进遥感生态指数(Modified Remote Sensing Ecological Index, MRSEI)的计算。在LDI最佳尺度约束下分析表明,宁夏沿黄平原区景观多样性指数具有显著尺度依赖特征(P<0.001),阈值出现在3000 m×3000 m。主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)解释了研究区改进遥感生态指数主要受到NDVI和LDI影响,其中NDVI是PC1(特征值贡献率68.98%)的决定因子,特征向量为0.8901;LDI为次要决定因子,特征向量为-0.4146,该分量在MRSEI计算中分值较高。LDI是PC2(特征值贡献率28.76%)的决定因子,特征向量为0.9100;NDVI为次要决定因子,特征向量为0.4056,该分量在MRSEI计算中分值较低。从MRSEI在应用中可信性来看,其在分析中采用LDI替代LST有效地避免了RSEI分析中NDBSI和LST之间存在的生态学意义重复表达和多因子向量投影中的高度聚集。研究区空间异质性主要以“差”和“较差”级别分布在不同土地利用/覆盖类型交错区且以环绕研究区为主要特点。在“差”到“好”梯度上,斑块密度为减少趋势由8.3个/km^(2)减少到5.9个/km^(2),而平均斑块面积呈增加趋势由0.120 km^(2)增加到0.169 km^(2)。综合来看宁夏沿黄平原区生态环境质量总体MRSEI值为0.0117刚好超过“较好”水平下限。

生态水文中无线传感器网络应用研究

无线传感器技术的成熟推动了无线传感器网络在环境监测中的广泛应用.但在高寒高海拔极端恶劣环境下,开展无线传感器网络应用的较少.从生态-水文研究出发,选取关注度较高的黑河流域一级支流马粪沟子流域为研究区域,配合现有定点观测系统,提出一种适宜生态-水文模型需要的面上密集数据观测的无线传感器网络系统框架.重点讨论了无线传感器观测网络的实现方案、观测点的选取、传感器节点的部署、节点的网络拓扑构成以及传感器网络的软、硬件组成,实现了已经部署的无线传感器观测网络的数据自动采集、自动传输、自动处理及数据可视化展示等,总结并分析了无线传感器网络在生态-水文应用与研究中存在的问题和经验,并对应用前景进行了展望.

祁连山中段摆浪河21号冰川区微气象特征及降水的环流驱动研究

山地冰川因具有高反照率、冰川风、逆温层及高值降水等特征而形成了独有的局地微气候,尤其是作为高值降水中心,对径流变化具有重要影响。本文基于祁连山中段北坡摆浪河21号冰川末端(海拔4 350 m)2020年9月2日—2021年8月28日的气象观测资料,开展了微气象特征分析,与临近不同海拔、下垫面的同期降水以及祁连山典型冰川区降水进行了比较,并对最大降水事件过程开展环流成因分析。研究发现:摆浪河21号冰川区气温超过0℃的天数有84 d,集中在5—9月;冰川风盛行,不同于其他冰川区的山谷风循环;天气主要以多云为主;入射与反射短波辐射月最大值分别出现在5月和4月。摆浪河21号冰川降水主要集中在4—8月,降水频次和强度均随着云量的增加而增加。观测年最大降水事件(2021年7月25—27日)属于局地对流降水,中高纬西北-东南向水汽输送为降水区提供了大量水汽;低层辐合和高层辐散、层结不稳定造成了强烈的暖空气上升,加之降水区位于槽后脊前不断有冷空气输入,冷暖交汇促使降水发生。

干湿交替砂土环境下X80管线钢的腐蚀行为研究

针对管道在土壤干湿交替下的外腐蚀风险因素,采用腐蚀失重试验、电子显微分析、电化学测试等方法,研究了X80钢在砂土饱和水和干湿交替两种环境下的腐蚀行为。结果表明:X80在干湿交替土壤环境下腐蚀速率达0.33 mm/a,属极严重腐蚀,是在饱和水土壤中的2~3倍,这主要是由于在干湿交替下其腐蚀产物作为氧化剂参与反应使得阴极电流变大,加速了阳极Fe的溶解。电化学测试表明:在同等土壤腐蚀环境下,焊缝比母材更易被腐蚀,焊缝试样自腐蚀电流更高,腐蚀速率更大。

盖孜河谷溜石坡调查和易发性分布数据集

中巴公路从帕米尔高原东北缘穿过了公格尔–慕士塔格–昆盖山的冰缘地带,崩塌及其次生灾害溜石坡在盖孜河谷的公路两侧广泛发育,在强大外力作用下的迅速前进容易彻底堵塞交通。已有对中巴公路(国内段)的溜石坡灾害的调查研究,但是少见评价模拟,也未形成溜石坡的分布数据。本研究引入了数据挖掘的原理和技术来对孕灾环境因素进行整合、编码和转换,构建了用于溜石坡易发性建模的特征矩阵,经过模型模拟得到了盖孜河谷的公路两侧2公里范围内的溜石坡空间分布数据,溜石坡空间分布的预测精度达到80%。本数据集包含溜石坡野外调查点矢量数据和溜石坡易发性空间分布栅格数据。其中调查点矢量数据记录了调查点GPS经纬度信息,是珍贵的地面真值数据;而精度可靠的溜石坡空间分布数据同样具有重要的研究意义和工程应用价值。

宁夏沿黄绿洲景观多样性时空变化与尺度依赖性

景观多样性指数(LDI)不仅是景观生态学研究中的一个重要指标,而且也是生物多样保护中的重要层次。基于土地利用栅格数据(30 m分辨率),在ArcMap环境中采用Neighborhood和Focal工具对宁夏沿黄绿洲LDI时空变化和尺度依赖特征进行了研究。结果表明:(1)基本单元(正方形)边长90~6000 m 5个时期重复统计分析表明宁夏沿黄绿洲景观在空间上具有明显的尺度依赖特征,转折点在3000 m。(2)近50 a来研究区LDI变化具有周期性,2000年是转折点。其中,1975—2000年LDI呈降低趋势,LDI分区分析显示以退化区斑块类型面积(CA)最大和好转区CA最小为主要特点,分别为6840 km^(2)和1332 km^(2)。2000—2020年LDI呈增加趋势,以稳定区CA最大和退化区CA最小为主要特点,分别为7848 km^(2)和792 km^(2);由于此阶段初始LDI(2000年)最低,LDI后期好转程度没有达到前期水平。(3)LDI分级面积转换以前期好转区向后期稳定区流转(796km^(2),占好转区60.5%)和退化区分别向稳定区(3519 km^(2),占退化区51.5%)、好转区(3036 km^(2),占退化区44.4%)流转为主要特征。(4)景观多样性变化格局以CA与相对分裂度指数(RSI)呈负关联为特点,这种关系机制在不同时期和不同变化类型中具有普遍性。总的来看,在区域景观变化研究中确定分析指标在时空尺度上的变化转折点既是保障研究结果具有借鉴和共享的必要条件,也是区域景观多样性可视化表达与分析的基础。