离子液吸收系统电除雾器腐蚀原因分析及改进措施

介绍了国内某石化公司的煤制氢离子液吸收系统洗涤塔顶部电除雾器连接腔及绝缘子腐蚀并损坏的情况,通过宏观、低倍分析、材质分析、金相检验、电镜分析、XRD分析等理化分析,确定电除雾器腐蚀物为铁及亚铁的硫酸盐化合物,判断腐蚀的起因是由于洗涤塔内酸性气体反窜至电除雾器连接腔及绝缘室,酸性气体在连接腔内40℃环境下形成稀硫酸溶液,黏附烟气中灰尘形成糊状垢物,对连接腔体造成严重腐蚀及污染电除雾器的绝缘子,导致碳钢材质的连接腔在酸性介质条件下发生均匀腐蚀、局部点蚀及绝缘子受污染放电碎裂损坏。根据所得结论,采取有效的改进措施,确保离子液吸收系统设备平稳、安全运行。

基于场模型的大空间建筑火灾钢构件升温的简化计算方法

高大空间建筑火灾中,热量主要通过热烟气的辐射传热和对流传热方式,向无防火保护层的钢构件表面或钢构件的防火保护层传递,防火保护层再以热传导方式向钢构件表面传递。假定钢构件截面温度均匀分布,将高大空间建筑火灾中的实用空气升温曲线作为构件升温边界条件,对集总热容法建立的热平衡方程求解,得出钢构件在火灾下的温度-时间曲线。为便于工程应用,在钢构件升温影响参数分析的基础上,通过曲线拟合得出实用的钢构件升温计算公式,为研究大空间钢结构建筑在火灾下的结构全过程反应,提供钢构件升温条件。

不均匀防火涂层对火灾条件下某简支钢梁温升和变形特性的影响

在钢结构抗火研究中通常假设构件表面防火涂料涂刷均匀、厚度一致。但实际上这些涂层由于多种原因厚度并不一致,不均匀防火涂层可能对钢构件的温升特性和结构抗火性能产生影响。基于已被证实的不均匀防火涂层厚度服从正态分布的假设,运用有限元软件ANSYS分析了某简支钢梁在标准温升火灾条件下的温升和变形特性,研究结果表明:钢梁轴向温度不再一致,并呈区域分布,横截面温度呈非对称分布;涂层的不均匀性对轴向变形影响较小,但对构件挠度影响较大。标准差越大,其温度和挠度的相对误差越大。

火灾下匀质防火保护钢构件温度计算(Ⅰ):理论与公式

介绍了火灾下有匀质防火层保护的钢构件温度计算的一维传热模型。给出了求解该模型的相关边界条件和假定,并给出求解该一维传热模型在不同边界条件下的解。通过分析三种典型防火材料保护下、截面系数不同的三种截面的升温,比较了由我国规范CECS200、欧洲规范、欧钢协标准、美国规范及其他学者推荐的方法得到的结果,并对照有限元结果,考察了不同计算方法的有效性。结果表明,CECS200与国外规范给出的结果符合良好且略微偏高。通过计算典型截面在不同耐火极限要求下的最小保护层厚度,比较了各国规范的设计结果。结果显示,由不同规范推荐的公式计算得到的最小保护层厚度相差不大。CECS200计算的最小保护层厚度与国外规范一致,与欧洲规范得到的结果基本相同。研究表明,在标准火灾环境中我国规范给出的方法合理有效且形式简单便于工程运用。

防火涂料局部破损对钢构件在火灾下的温度分布影响

采用有限元方法分析由于防火涂料局部破损而造成的火灾下钢构件内的三维热传导问题,给出构件内温度的分布规律。之前先用该有限元模型分析防火涂料完整的钢构件内的二维热传导问题,并将有限元结果与利用傅立叶导热定律建立的传热方程的差分结果进行对比,从而验证了有限元方法进行温度分析的可行性及可靠性。

火灾下钢结构构件的温度分析

对火灾下不同情况的钢结构构件的温度进行了分析 ,给出了高温下有轻质保护层的钢构件和有非轻质保护层的钢构件的温度计算公式。通过假设温度场的轮廓和保护层的周边形状相一致 ,将有非轻质保护层的钢构件的二维热传递问题简化为一维 ,并与二维方法进行了对比 ,还给出了局部火灾下钢梁的简单计算方法。此外 ,通过对HEB14 0和HEB2 0 0两种不同的钢柱被覆10mm和 2 0mm两种不同厚度硅酸钙板保护层的试验 ,从理论上模拟了其在火灾中的温度反应。

火灾下匀质防火保护钢构件温度计算(Ⅱ):实际火灾环境计算

目前各国规范给出的计算火灾下有匀质防火保护的钢构件温度的公式都是基于标准火灾环境得到。标准火灾只包含升温段而实际火灾包括升温段和降温段。考察了将现有公式用于实际火灾环境计算的有效性。通过工况分析,考察了不同火灾、不同厚度、不同截面和不同防火涂料情形下的钢材温度。通过与有限元分析的结果比较,我国规范推荐的公式给出的钢材温度与有限元结果符合最好。研究同时表明欧洲规范中使用的避免升温早期负钢材温度增量的方法,即升温段当计算得到的钢材温度为负值时取增量为0,会引起最高钢材温度和降温段钢材温度的偏高,不适用于实际火灾环境计算。综合而言,我国规范最适用于实际火灾环境计算。

钢筋混凝土圆形截面受弯构件正截面非均匀配筋计算

实际工程中经常会用到圆形截面的钢筋混凝土受弯构件 ,现行规范采用的是沿周边均匀配置纵筋的计算方法。这种计算方法会造成钢材的较大浪费。探讨了钢筋混凝土圆形截面受弯构件正截面非均匀配筋的计算方法 ,推导了有关的计算公式 ,并列出了可供设计用的计算图表。

刚性开口薄壁钢构件的不均匀扭曲

对于具有恒定开口横截面,沿长度方向用横肋加强的薄壁结构构件,当处在连续不均匀扭曲、或放置于winkler弹性流动介质中时,可以根据平衡的微分方程建立一般的解决方法。对于一般的情况,方程可通过拉普拉斯变换获得,以一个封闭的广义函数的形式获得解决方法,包括非均匀扭曲位移内力及其沿构件长度方向的影响线。对于单跨和连续Ⅰ型截面构件,评估了加强肋(横肋和环形肋)对约束扭曲位移和内力及影响线的作用。为了验证加强构件的理论模型,对沿长度用横肋和环形肋加强的Ⅰ截面构件进行了试验,讨论了其非均匀扭曲试验的结果。试验结果证实,当横肋直接加在Ⅰ截面翼缘上时,由于翼缘的变形,加强效果很差。这种变形很容易消除,通过改进,把横肋加到腹板上即可。通过改进横肋的方法可以有效地加强开口的薄壁构件,加强的效果类似于环形肋加强的效果。

FRP加固变截面局部损伤钢压杆的大挠度屈曲分析

考虑任意多区域局部损伤和FRP材料对变截面钢压杆弯曲刚度的贡献以及初弯曲、初偏心两种几何缺陷的耦合影响,首次基于大挠度理论建立了FRP加固变截面损伤钢压杆的稳定微分方程。提出一种将杆轴初始挠度近似拟合成圆弧的初弯曲模型,推导出压杆大挠度屈曲时最大挠度、荷载与杆端转角之间的函数关系。建立了基于边缘屈服准则的弯矩作用平面内稳定承载力的计算公式。探讨了局部损伤、FRP粘贴厚度、初弯曲、初偏心等参数对变截面局部损伤钢压杆FRP加固后的大挠度屈曲性能的影响。数值算例与已有文献对比和参数分析证明了本文解析算法、公式及结论的正确性和有效性。