活性炭制备的研究进展

本文系统评述了近年来活性炭的主要制备方法,其中:化学活化法可短时间制备出高比表面积的活性炭,但会带来较严重的污染;与化学活化法相比,物理活化法具有工艺简单、清洁等优点,但所制备活性炭的孔结构较低,吸附性能偏弱;物理-化学活化法结合物理活化法和化学活化法两种方法的优点,可调节活性炭结构,制备出合适的活性炭;微波加热活化法不仅可以降低预处理成本,还可以提高加热速率。本文还比较了不同改性方法的优劣,并对高比表面积活性炭的发展前景进行了展望。

碳中和目标下发达国家低碳交通协同治理分析

近年来,发达国家积极推行一系列各具特色的交通协同治理相关政策,有效降低了碳排放,取得了交通发展与环境保护的双赢。本文通过梳理总结在碳中和发展目标下,美国纽约和英国伦敦低碳交通发展的目标、政策及效果,并以此为鉴,从坚持系统观念统筹交通各方式各领域各环节低碳协同,贯彻绿色发展理念提升投入产出效率,高度重视交通运输需求侧管理实现供需平衡,建立健全统计核算、法规标准、金融财税为依托的政策体系等4个方面,提出我国交通领域做好碳达峰、碳中和工作的有益启示。

GB/T 7725《房间空气调节器》新旧标准差异分析

本文基于房间空气调节器的技术升级和行业发展现状,对GB/T 7725《房间空气调节器》新旧标准的内容差异进行研究,简要分析对比了新旧标准的范围、术语和定义、符号、产品分类技术要求、试验、检验规则等要素之间的差异,最后给出一些对策与建议,以便空调器行业能更好地实施新标准。

建筑行业破拆作业人员作业疲劳测量量表研究

为有效缓解建筑行业破拆作业工人作业疲劳,分析导致其疲劳的因子,从4个方面划分维度,设计破拆作业人员疲劳因子量表;在建筑行业中开展问卷调查,并利用SPSS22.0和MPlus8.0软件分析收集到的数据。结果表明:建筑行业破拆作业人员疲劳因子有职业危害、作业环境、作业心理、作业复杂度、作业人员自身5个维度;该量表可有效测量建筑行业破拆作业人员作业过程中的疲劳因子研究,测量结果可为建筑施工安全管理提供参考。

绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的应用

为了明确绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的适应性,选取塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩THX井岩心作为样品,开展了注入绒囊暂堵剂前后的岩石力学特征评价实验和绒囊注入含裂缝岩心后的封堵压力实验,然后在THX井进行了现场试验,首次评估了绒囊暂堵剂用于碳酸盐岩深井暂堵酸化的效果。研究结果表明:①绒囊注入后岩石弹性模量减小、泊松比增大、岩心弹塑性应变增大,从而提高了岩心的韧性变形能力;②封堵压力实验结果显示,绒囊暂堵后裂缝承压能力逐渐提升,在注入压力峰值后未出现"悬崖式"陡降,说明绒囊韧性封堵带已经形成且具有明显的封堵作用;③绒囊暂堵后裂缝封堵压力与裂缝宽度成负指数关系,并且随着裂缝宽度的增加,暂堵剂承压力达到稳定的时间缩短;④绒囊暂堵剂注入岩石后提升了岩石的抗变形能力,绒囊暂堵裂缝后在缝内形成憋压,当缝内净压力超过水平地应力差时强制裂缝转向,并且绒囊暂堵剂可以耐130℃高温。结论认为,绒囊暂堵剂能够满足深层碳酸盐岩暂堵转向压裂的需求。

基于解剖标记点的手术导航空间配准研究

空间配准是手术导航系统最为关键的技术。点匹配空间配准需要专门为导航进行一次图像扫描,增加了病人的辐射剂量和手术成本,面匹配空间配准因扫描仪扫描范围有限而导致配准精度不均匀,无法在临床上广泛应用。本文提出一种基于解剖标记点的空间配准方法,无须在病人头部粘贴人工标记物,且靶点配准误差相对较小。实验结果表明,该方法的靶点配准误差(Target Registration Error,TRE)均小于2.5mm,能够满足临床应用。

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定食品中双酚A和双酚S

采用超高效液相色谱-串联质谱法同时测定食品中双酚A和双酚S的含量。食品样品经乙腈提取和石墨化炭黑吸附剂固相萃取柱净化。以Waters BEH C_(18)色谱柱为分离柱,以不同体积比的水和甲醇的混合液为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾负离子源和多反应监测模式检测。采用同位素内标法定量。双酚A和双酚S的线性范围依次为1.04~52.0,0.23~11.65μg·L^(-1),检出限(3S/N)依次为0.30,0.10μg·kg^(-1)。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率为94.6%~101%,测定值的相对标准偏差(n=6)为2.5%~6.6%。

塔河油田碳酸盐岩储层暂堵转向压裂排量优化

塔河油田碳酸盐岩储层暂堵转向压裂成功,但施工过程中排量参数尚未有计算数据支撑,不利于暂堵转向重复酸压技术推广应用。以裂缝几何形状模型为基础,利用数值迭代方法建立了暂堵转向压裂排量优化设计模型,确定了碳酸盐岩暂堵阶段和压裂阶段最优化排量,形成了“低排量注入暂堵液封堵尖端,高排量注入压裂液实现转向”的暂堵转向施工方法。分析发现:排量要同时满足转向压力需求和裂缝长度需求;随着时间延长,排量开启裂缝扩展长度逐渐无法满足暂堵剂所需裂缝长度,暂堵剂起不到转向作用。利用优化设计模型对现场条件进行排量优化表明,暂堵阶段排量控制在3.0 m^(3)/min以下、压裂液压裂阶段施工排量控制在6.0 m^(3)/min以上,最适合转向压裂。研究为现场应用提供了理论支撑。

螺纹盘条生产工艺分析及优化

通过分析高速线材生产线上生产螺纹盘条所需要开发的生产技术和生产工艺,对在螺纹盘条生产中较为关键的控制轧制工艺、控制冷却工艺和微合金化等对产品性能的影响展开阐述。通过对预设定工艺对产品外形尺寸、力学性能及金相组织的影响程度进行检测分析,对试生产中出现的纵肋控制不好,偏宽、负偏差过大,屈服强度不明显等问题,提出了一系列生产工艺优化策略,对成品孔型进行优化设计,调整了成品负偏差量,增加刻肋深度,适当提高吐丝温度等方法,成功开发了符合新国家强制标准的小规格螺纹盘条。研究结果表明,通过生产工艺分析优化,在不需要较大的新设备投资情况下利用现有高速线材生产线可生产小规格螺纹盘条,其具有表面质量好、尺寸精度高、性能优良等优点,生产效率也比棒材生产线高。

水力压裂支撑剂运移与展布模拟研究进展

研究水力压裂支撑剂在井筒和压裂裂缝中的分流、运移和展布规律,可以为压裂工艺和压裂材料优选、压裂施工参数优化提供理论支撑,进而提升压裂改造效果。为此,通过调研分析大量的室内实验、数值模拟和理论分析研究成果,归纳了室内试验与数值模拟方法各自的优缺点,总结了支撑剂在井筒和压裂裂缝中的运移和展布特征。研究结果表明:①室内实验能直观地观测和分析支撑剂在井筒和压裂裂缝中的分流、运移与展布特征,是研究支撑剂在井筒和压裂裂缝中运移与展布特征的重要手段,但现有的实验仪器还有改进和完善的空间;②基于计算流体动力学的数值模拟技术是研究压裂支撑剂运移与展布规律的有效补充,其中计算流体动力学—颗粒元(CFD-DEM)法能够更真实地模拟支撑剂运移情况,是未来研究支撑剂运移与展布特征的重要方法之一;③对于单簇射孔,支撑剂更容易进入水平井筒下方射孔孔眼沟通的压裂裂缝;④对于分簇射孔,支撑剂更容易进入射孔相位角和方位角最优的裂缝,并且在压裂液黏度较低时,支撑剂容易进入跟端射孔簇,而压裂液黏度和注入排量增大能够大幅度降低射孔簇间支撑剂分流差异性;⑤对于单一平面裂缝,压裂液黏度、支撑剂粒径与密度、施工排量及裂缝参数是影响支撑剂运移与展布特征的重要因素;⑥较之于单一平面裂缝,复杂压裂裂缝的形态和次级裂缝角度对支撑剂运移与展布的影响更加复杂,需要开展针对性研究。

基于PCA-BNN的页岩气压裂施工参数优化

国内外学者在已有大量国外页岩压裂样本数据的前提下,开展了基于机器学习的页岩气压裂有效期预测及压裂参数优化的研究。随着近年来中国F气田不断地规模开发,积累了大量的压裂施工、生产动态、解释成果数据。通过利用已有的200口井的压裂施工历史数据及储层物性参数建立贝叶斯神经网络模型来优化压裂施工参数。选取对压裂效果有影响的储层物性参数、完井参数、压裂施工参数,用皮尔逊相关系数法分析11个参数的相关性;用主成分分析法(PCA)进一步降维处理,以降维后的主成分作为贝叶斯神经网络模型的输入参数,以压裂效果评价指标(有效期)为输出参数,引入贝叶斯方法自适应调整正则化系数避免神经网络过拟合,生成三层贝叶斯神经网络预测模型。用200口井中90%的井数据作为训练集,10%的井数据作为测试集,对该模型进行训练,实验结果表明,训练后该模型预测测试集的相对误差均值在5%以内,可以用来优化压裂施工参数。

页岩复杂裂缝支撑剂分流机制

针对页岩水力压裂复杂裂缝支撑剂分流问题,研发复杂裂缝支撑剂分流运移评价试验系统并进行支撑剂分流规律研究。结果表明:支撑剂在压裂裂缝中存在悬浮运移和滑移滚动,其中支撑裂缝前缘主要以滑移滚动为主;次级裂缝角度、注入排量、加砂质量浓度、压裂液黏度、次级裂缝与主裂缝流量比等对分支后主次裂缝的支撑长度、支撑高度和支撑形态具有重要影响;分支后主裂缝支撑剂分流体积比与次级裂缝角度、注入排量、加砂质量浓度、主次裂缝宽度比成正比,与次级裂缝与主裂缝流量比、压裂液黏度成反比,影响因素由强至弱排序分别为主次裂缝宽度比、注入排量、压裂液黏度、加砂质量浓度、次级裂缝角度和次级裂缝与主裂缝流量比;分支后次级裂缝支撑剂分流体积比与次级裂缝角度、加砂质量浓度、主次裂缝宽度比、次级裂缝与主裂缝流量比成反比,与注入排量、压裂液黏度成正比。

磁性温敏分子印迹材料用于药用植物中富集单一成分——芒柄花黄素的分离与富集

以四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子为支撑材料,模板选用芒柄花黄素,温敏功能单体和辅助功能单体分别选用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸(MAA),制备出磁性和温度双响应型分子印迹材料(MTMIPs),并结合高效液相色谱法(HPLC)将其用于红车轴草中芒柄花黄素的定向萃取研究。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、磁性分析(VSM)等手段对MTMIPs进行表征,随后对其温敏及吸附性能进行考察。结果表明,MTMIPs为核壳型结构,热稳定性好,具有良好的吸附性能(16.43 mg/g)和温敏特性,对芒柄花黄素的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir单分子层吸附。HPLC检测结果显示MTMIPs可用于从复杂样品中分离富集芒柄花黄素。

杏仁及其制品中氰化物的顶空气相色谱测定法

建立测定杏仁及其制品中氰化物的顶空气相色谱(HS-GC)法,为食品风险监测提供参考。杏仁及其制品中的氰化物经水解和提取,在酸性条件下用氯胺T将其衍生为氯化氰,经顶空进样,气相色谱电子捕获检测器检测,外标法定量。结果显示:氰化物的质量浓度在0.001~0.050μg·mL^(-1)内与其对应的峰面积成线性关系(r=0.9998),方法的检出限(LOD)为0.03 mg·kg^(^(-1)),定量限(LOQ)为0.1 mg·kg^(-1);在低、中、高3种添加水平下,平均回收率为99.0%~108.5%,相对标准偏差(RSD)为2.7%~8.7%。该方法简单、高效、灵敏度高、准确性好,适用于杏仁及其制品中氰化物的测定。

核-壳结构分子印迹材料用于定向脱苦的研究

以SiO2为支撑材料、甲基丙烯酸(MAA)为功能单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,制备了可选择性吸附柠檬汁中苦味物质的表面分子印迹聚合物(SMIPs)材料。利用透射电镜和红外吸收光谱等手段对SMIPs进行表征,随后进行吸附能力和选择性研究。结果表明,SMIPs具有核-壳结构,且有着良好的吸附性能(27.72 mg/g)和快速吸附能力(60 min),吸附符合二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir单层吸附模型。最后,将SMIPs用于柠檬汁中苦味物质吴茱萸内酯的去除,结果显示SMIPs具有良好的脱苦性能。

模拟凿破作业肌肉疲劳恢复的试验研究

目的为了解人工凿破作业肌肉疲劳恢复发展特征,避免造成累积性伤害(CTD),降低肌肉骨骼疾患(MSDs)风险。方法文中设计并组织模拟凿破作业肌肉疲劳恢复试验,招募20名男性大学生参与试验,测量凿破作业过程和恢复5 min过程中握力、主观疲劳感(RPE)的变化值,探讨钻孔高度对肌肉疲劳恢复发展的影响。结果恢复期握力随时间显著递增,RPE则随时间显著下降;试验结束时握力、RPE与恢复期不同时点均存在显著差异;钻孔高度对试验过程中肌肉疲劳和恢复发展均没有显著影响。结论经5 min恢复期后肌肉疲劳显著恢复,构建的肌肉疲劳恢复预测模型的预测结果与实际情况吻合较好,适用于凿破作业肌肉疲劳恢复的预测和评估。

浅层薄差油层水平缝多层同步压裂干扰数值模拟

浅层薄差油层水平缝多层同步压裂过程中,受裂缝干扰作用影响,不同储层的水平缝扩展程度存在差异。考虑套管、水泥环和多个储、隔层影响,采用流—固耦合的有限元数值模拟方法,建立三维浅层薄差油层水平缝多层同步压裂干扰数值模型,分析压裂层数、裂缝间距、储层特征和施工参数等对水平多裂缝干扰和裂缝扩展的影响。结果表明:数值模拟与裂缝扩展实验结果吻合较好。压裂裂缝位置对裂缝扩展具有重要影响,上、下端的压裂裂缝更易形成有效裂缝,中间压裂裂缝易受裂缝干扰影响而发生止裂;同步压裂层数越多,压裂裂缝间干扰作用越强;裂缝间距增大,压裂裂缝间的干扰作用降低;储层渗透率和孔隙压力增大,压裂裂缝间的干扰作用增强,中间射孔压裂的有效裂缝半径降低;中间射孔的压裂裂缝对施工排量的变化敏感,随施工排量增大,中间压裂裂缝的有效裂缝半径呈先增后减的趋势。对于不同储层的压裂施工设计,需要确定最佳施工排量及其他施工参数。该结果对多层水平缝压裂设计与施工具有指导作用。

人工破拆壁面作业肌肉疲劳实验研究

为研究人工破拆壁面作业肌肉疲劳发展特征,避免肌肉疲劳累积,降低工作相关肌肉骨骼损伤(WMSDs)风险,本文设计人工破拆壁面作业实验,招募8名男性大学生进行实验,测量40和90cm作业高度上人工破拆作业前后握力和推力、最大耐受时间(MET)、主观肌肉疲劳评分(RPE)以及右手尺侧腕屈肌、肱二头肌、肱三头肌、三角肌前束以及左手肱二头肌、三角肌前束6个肌群的活动特征,然后运用统计学方法分析作业高度对作业过程肌肉疲劳的影响以及各肌群肌肉活动特征。研究表明:人工破拆壁面作业肌肉疲劳明显,但高度仅影响作业前后最大推力大小,对握力、MET以及RPE影响并不显著;最大推力实验条件下,除90cm高度下左右手三角肌前束产生疲劳外,其他肌群并未出现疲劳;较低高度上人工破拆作业疲劳可能由姿势导致而非局部肌肉疲劳的耦合叠加。

基于DIC技术的桥梁非接触变形测量研究

针对目前桥梁变形测量受到诸多制约因素影响的现状,基于数字图像相关方法(DIC技术),结合宁波市新江桥荷载试验,提出一种基于DIC技术的桥梁非接触变形测量方法。首先,利用传统的接触式位移传感器采集荷载试验下桥梁的位移数据;然后,利用GOM Correlate软件对荷载试验中的照片进行分析处理得到计算结果;最后,将实测数据与DIC计算结果进行比对,验证DIC模型的正确性,同时建立Midas Civil有限元模型来比较2种方法的差异。研究结果表明:DIC技术处理后得到的桥梁位移与传感器测得的实测值具有较高的一致性,进而验证了DIC技术在桥梁结构非接触变形测量中应用的可行性。

储层改造对Ⅰ类天然气水合物藏降压开发效果的影响规律

针对目前天然气水合物藏数值模拟器无法精确表征基质和储层改造区传质传热规律的缺陷,在Tough+Hydrate软件中添加了PEBI非结构网格划分模块和基质—储层改造区传质传热计算模块,实现了储层改造辅助降压开发天然气水合物藏的数值模拟。首先对基质和储层改造区分别进行了建模,并根据离散裂缝理论对基质和储层改造区之间的传质传热规律进行了表征,建立了天然气水合物藏储层改造辅助降压开发数值模拟方法。然后以水力压裂储层改造方法为例,研究了中国南海神狐海域试采区天然气水合物藏水力压裂辅助降压开发的产能和物理场变化规律,并对产能影响因素进行了分析。研究结果表明,水力压裂可以加快气水流动相的产出速率和降压速率,进而更充分地利用储层热能和压能促进混合层和水合物层中水合物的分解和产能提升。相比于无压裂方案,水力压裂后峰值产量和长期开发累积产气量的增幅分别可达198.7%和108.1%,但受制于储层热能的大量消耗,降压开发后期水合物分解速率和产能均会出现明显下降,且降压结束后水合物层中仍会剩余大量未分解水合物。裂缝导流能力、条数和半长均会对产能产生较大影响,裂缝导流能力越强、裂缝条数越多、半长越大,降压开发的产能也越高。