油雾爆燃机理实验平台的搭建与教学实验设计

为了探究受限空间内油雾爆燃事故机理及事故后果,设计了可视化的油雾爆燃机理测试实验平台。通过“实验平台功能需求分析-平台设计与开发-实验设计与实施-数据采集-结果分析”全过程,实现实验平台开发与各种船舶舱室、石油炼化生产过程及其他工业生产中油雾爆燃事故模拟实验。通过爆燃火焰传播规律、舱室内温度场、压力场的测试与分析,揭示了油雾爆燃发展规律。爆燃峰值压力可达0.9 MPa。爆燃温度较高,舱内峰值温度达到988℃,油雾爆燃破坏性较强。该实验增强了教学过程的直观性、交互性和多感知性,提高了学生的安全意识和解决复杂工程问题的探究能力,培养了学生的实践创新能力,提升了实践教学的质量。

液舱装卸数字孪生系统建立及优化方法

针对船舶液舱装卸效率受到装卸计划制定智能化水平、装卸操作执行自动化程度制约的问题,梳理了近几年船舶液舱装卸系统在状态监测、数字化建模、趋势分析、辅助决策、自主执行、应急响应等方面的发展现状;然后基于数字化、智能化技术在船舶装卸系统中的应用特点,研究现有船舶装卸系统在数字环境中的映射程度和相较于成熟的数字孪生系统尚需完善的部分;最后根据实船应用情况,收集船舶液舱装卸过程中的技术难点及发展瓶颈,为该系统在自动化、智能化的发展提供优化思路。

铁路科技企业人才评价体系构建研究

完善人才评价体系是深化铁路科技企业人才发展体制机制的关键问题。在明确铁路科技企业人才评价体系概念的基础上,结合其行业属性特点,以职业发展通道和人才评价场景为核心,提出人才评价体系结构框架,从评价目的、主体、内容、方式、周期等方面提出人才评价体系功能构成,梳理设计了人才评价核心指标集,并从人才评价指标体系维护、人才评价结果运用、人才评价工作评估、人才评价信息化支撑等方面提出人才评价体系实施策略,为推进人才评价改革、完善人才发展体制机制提供支持。

基于PHOENICS的顺序输送大落差管道混油研究

建立了顺序输送高差混油模型,通过计算流体力学软件PHOENICS对它进行了模拟。分析了竖直管道顺序输送油品时,密度和粘度对混油的影响,并给出了模拟结果。结果表明,密度对大落差管道顺序输送过程中层流底层的影响比较明显,不可忽略。研究结果对于研究我国西部地形复杂地区的顺序输送管道混油问题具有理论指导意义。

膜分离法脱除天然气中H2S的实验研究

选聚酰亚胺中空纤维做分离材料,进行膜分离法脱除天然气中H2S的实验,气体分离以溶解-扩散机理进行。室内开展了进气流量、膜两侧压差、温度变化等几组实验,研究了进气流量、膜两侧压差对脱硫率的影响,H2S传质通量与传质系数的影响因素及温度变化对分离效果的影响。结果表明,脱硫率随进气流量提高而降低;膜两侧压差对脱硫率影响显著,提高膜两侧压差有助于增强H2S传质,但烃损失率增加;分离系数α与温度关系不大。实验条件下,对H2S含量为296mg/m3的原料气,单级膜组件脱硫率可达97%,产品气H2S含量低于管输标准。该实验提供了从天然气中脱除H2S的一种有效方法。

停输对顺序输送管道混油影响的PHOENICS模拟

在紊流模型基础上,建立了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件对停输前后混油段浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度变化图象和曲线。研究结果表明:在竖直管道顺序输送过程中密度差对层流边界层的影响会表现的比较明显且大于粘度差的影响。同时也验证了停输时,密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度。研究结果对于减少停输工况下的混油与停输再启动混油界面的跟踪与切割具有理论指导意义。

基于PHOENICS顺序输送管道内两种油品传质数值研究

针对现有一些顺序输送混油计算公式中存在的问题,在k-ε紊流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上,提出了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件成功地对该模型进行了数值求解。首次以图像的形式直观地显示出管内的混油浓度分布,并通过浓度曲线的比较,对油品流速与输送次序对混油的影响进行了分析。研究结果表明,PHOENICS模拟能够为顺序输送混油机理的研究提供一个较为准确而便利的手段。同时也对影响混油的其他一些因素(高差、阀件、温度等)的研究提供了参考与帮助。

基于PHOENICS的顺序输送管道混油浓度数值计算

分析了顺序输送的混油机理,在油品不可压缩、不考虑浮升力影响和油品参数不随温度变化三点基本假设的基础上,建立了混油数学模型。利用PHOENICS软件对顺序输送混油段的浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度分布曲线。模拟结果与扩散理论推导的混油量计算公式计算结果吻合较好。

竖直管道两种油品顺序输送的传质数值研究

通过建立顺序输送混油模型,并利用流体力学计算软件PHOENICS进行数值求解,分析了输送次序对竖直上坡管道与下坡管道混油的影响。研究结果表明,密度对竖直管道顺序输送过程中层流底层的影响比较明显,并且大于粘度影响,不可忽略。同时,发现粘度小的油品前行所形成的混油段长度不一定比输送次序相反所形成的混油段长度短。该研究结果对于研究我国西部地形复杂地区的顺序输送管道混油问题具有理论指导意义。

热油管道停输后土壤温度场数值研究

阐述了加热输送原油管道在运行过程中不可避免地会产生停输问题,当温度降到一定值后,可能造成凝管事故,给管道再启动带来极大困难。为了避免凝管事故发生,对管道停输后的周围土壤温度场变化规律进行研究,进而确定允许停输时间。通过分析埋地热油管道的几何特性,建立了有限区域内停输时的热油管道土壤数学模型,并使用PHOENICS软件对该数学模型进行了求解。模拟结果与文献[7]实测数据吻合较好,误差在2%以内。证明了利用PHOENICS软件完全能够对停输时的温度场变化进行模拟。为研究热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及解决再启动等问题奠定了基础。

油库发油系统水击控制关阀方案

根据电动球阀的特性,结合油库发油系统管道特性,利用特征线法,对油库发油系统的水击控制进行了关阀方案研究,并与实测数据进行了对比分析。研究结果表明,在给定的条件下,三段连续关阀控制水击效果最优;第一段快关,第二、三段慢关,且在第二、三段关闭总时间为一段关闭时间的4～5倍,第一段关闭角度为第二、三段关闭角度的2.7～3.5倍时,消除水击效果最佳;在其它条件相同的情况下,阀门第三段关闭为抛物控制时比线性控制更好。

生物法应用于脱除硫化氢的实验研究

根据脱氮硫杆菌利用硫代硫酸盐、硫化物作为能源的性质,研究了脱氮硫杆菌应用于脱除硫化氢工艺中的碳酸钠溶液再生。通过单因素分析,进行了碳酸钠溶液含量、温度、pH值、进气速率、喷淋量、停留时间及洗涤液中含脱氮硫杆菌等因素对脱硫率影响的实验研究,初步确定了含H2S(浓度≤1300mg/m3)天然气脱硫的最佳工艺条件为:温度25～35℃,pH值8～9,初始碳酸钠质量分数5%,停留时间90s。实验结果还表明:喷淋量和进气速率都会影响脱硫率;进入吸收塔的再生碱液携带有脱氮硫杆菌,而含脱氮硫杆菌的洗涤液(再生碱液)有利于提高脱硫率。

热油管道停输过程土壤温度场PHOENICS数值模拟

埋地热油管道停输过程周围土壤温度场的计算是研究间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题重要组成部分。通过分析埋地热油管道的几何特性建立有限区域内停输时热油管道土壤数学模型和确定边界条件。并使用PHOENICS软件对该数学模型进行求解。模拟结果与实测数据吻合较好,误差在2%以内。

罐区气体泄漏PHOENICS数值模拟研究

基于紊流模式理论,在考虑重力影响的基础上,建立储气罐区气体泄漏扩散数学模型,并采用计算流体力学软件PHOENICS(双曲性,抛物性或椭圆型数值求解综合编码)对该数学模型进行数值求解。在油气安全综合平台上,通过选用二氧化碳作为泄漏物,红外二氧化碳传感器采集来的实验数据与PHOENICS模拟数据进行比较,发现误差较小。同时表明,借用该软件模拟储气罐区气体泄漏的扩散问题是可行的。运用该法也能为气体泄漏、火灾方面的研究提供一条便利的捷径。研究结果还可以为液化气与毒气罐区气体泄漏事故应急处理提供参考依据,同时对罐区浓度探测点位置的安放也有重要指导意义。

铁路物流信息化发展对策思考

物流信息化是铁路发展现代物流的关键所在。通过阐述国内外物流企业在信息化战略定位、服务流程优化、信息共享及满足行业物流服务信息化需求等方面的经验,提出铁路物流信息化发展对策,即重构铁路物流服务流程,优化组织管理体系,构建开放型物流信息共享平台,积累物流信息化经验。

Bio-SR工艺脱硫净化天然气影响因素试验研究

在对比天然气传统脱硫工艺的基础上,结合Bio-SR工艺特点,分析了该工艺应用于天然气脱硫净化的可行性。通过单因素实验考察了H2S标准混合气浓度、初始Fe3+浓度、喷淋量、空塔停留时间、pH及压力等因素对脱硫率的影响,初步确定了适宜的控制参数。实验结果表明,该工艺对气量大、低H2S质量浓度(<1.0g/m3)的天然气有快速高效的净化作用,出气达到管输天然气标准。

顺序输送管道PHOENICS数值模拟

针对现有一些混油计算公式中存在的问题,在K-ε紊流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上,通过引入一些合理的假设,提出了一个比较有效的顺序输送混油数学模型。并利用PHOENICS软件对它进行了模拟求解。首次以图形的形式直观地显示出管内截面上的浓度分布,最后通过浓度曲线的对比,对油品输送次序对混油的影响进行了分析。研究结果表明前行油品粘度小所形成的混油段长度比前行为油品粘度大时长,截面浓度分布也相对较均匀。从而验证了该紊流模型能真实反映顺序输送管内混油浓度分布情况和该紊流模型的正确性。同时也证明了使用计算机模拟能够为顺序输送混油机理的研究提供一个较为准确而便利的手段。

基于PHOENICS软件盲支管对顺序输送管道混油研究

在顺序输送管道中,“死油区”是增加形成混油的根源。针对现有混油量计算公式,未考虑”死油区”问题,在k-ε紊流模型基础上,建立了顺序输送混油新的模型,并利用计算流体力学软件PHOENICS对它进行了数值求解。模拟出有、无盲管情况下,主管中的混油浓度分布,并进行了对比与分析。研究结果为研究中间泵站、转油(分输)站对顺序输送混油的影响打下基础。

油气储运工程专业教学改革研究

我们采用SWOT分析法对油气储运工程专业进行分析,提出制订科学合理的人才培养计划和对专业课进行改革是油气储运工程专业改革与发展之路。针对目前实际,对油气储运工程开展科学研究提出建议并介绍当前研究重点。

基于工控组态软件的天然气膜法脱硫监控系统

介绍了工控组态软件MCGS及其基于MCGS所开发的天然气膜法脱硫监控系统。该系统具有界面友好、操作方便、可靠性高等优点。实际运行表明:该系统能够实现实验流程的控制,自动采集并记录温度、压力、流量等参数,避免了人工数据记录、整理和烦琐的数据处理工作,提高了实验精度与工作效率。