宝钢13Cr油套管一贯制技术进展

目前宝钢已建成13Cr油套管从炼钢到螺纹加工的全流程生产体制。介绍了宝钢13Cr炼钢连铸技术、轧制技术、热处理技术、探伤技术、螺纹加工技术等方面取得的进步,从钢水到螺纹的一贯制技术能力得到了大幅度提升,有力地支撑了我国高温高压油气井、深水油气井及储气库井的顺利开发。

新疆某难选碳酸盐型萤石矿选矿试验

新疆某难选碳酸盐型萤石矿中方解石含量高达53.46%,萤石含量为34.31%,萤石与方解石和石英等脉石矿物紧密交生,嵌布关系复杂,难以分离萤石和方解石。为了高效利用该难选碳酸盐型萤石矿,通过试验确定采用酸化水玻璃、栲胶LAB、聚环氧琥珀酸PESA和硫酸铝为抑制剂,耐低温型乳化油酸类药剂YS-3为捕收剂,在磨矿细度为-0.074 mm68%的条件下,闭路试验获得了CaF_2品位为97.84%、回收率为80.05%的萤石精矿,为碳酸盐型萤石矿的选矿工艺提供了技术参考。

流程工业一体化安全管控探讨

化工、冶金、石化、钢铁、造纸、电力等流程工业是国家经济社会发展的重要支柱,其安全高效生产具有重要的战略意义。流程工业生产过程工艺繁多、流程长、工序关联耦合,从原料到产品涉及诸多物理化学变化、物质转移转化和能量转换转移等多源、多尺度与多时空因素的交互作用,影响生产安全、物效能效与生态环境。如何实现流程工业一体化安全管控,是一个长期存在又不断变化的问题。一体化安全管控困难的本质在于物质流能量流到数字流的映射、数字流到高质量信息流的转化、信息流到控制流的转换等问题。探讨如何突破物质流、能量流到数字流映射过程的数字化鸿沟,突破数字流到高质量信息流转变的数智化壁垒、信息流到控制流转换的数滞化障碍,保障物质流能量流不失控、数字流信息流不失真、控制流不失误,提出了流程工业一体化安全管控的“五流三化三不”新思路,以期为流程工业一体化安全管控提供新的框架体系基础,促进流程工业的可持续发展。

基于离散元法的SLM刮刀倾角对粉末铺展行为的影响研究

刮刀倾角对选区激光熔化过程粉末铺展行为有重要影响.基于离散元法建立铺粉数值模型,对不同刮刀倾角的铺粉过程及粉层质量进行模拟研究.针对不同的刮刀倾角,提出一个量化指标对粉层铺展的致密度和均匀性进行综合评估,获得刮刀倾角对粉层质量的影响规律.根据颗粒分布及运动特征将粉堆颗粒体系划分为底层区、斜坡区、刮刀影响区和内部区4个区域.针对各区域进行铺粉过程动力学机理的深入研究,包括颗粒运动轨迹和速度场、刮刀前方剪切带、颗粒间力链分布及演化等.研究发现:刮刀倾角小于0时,颗粒体系难以形成完整的环流运动,剪切带较小,流向沉积层的颗粒较少,颗粒间强力链较少,刮刀间隙前方易形成力拱导致颗粒堵塞,进而形成空斑使得沉积层的致密度和均匀性较低.刮刀倾角大于0时,颗粒体系的环流运动较充分,剪切带较大,流向沉积层的颗粒增多,随倾角增大强力链增多,刮刀压实作用增强,有利于沉积层致密度和均匀性的提高.本研究为优化工艺参数、提高粉层沉积质量提供了理论基础.

季节性河流生态环境复苏关键问题研究

全球有超过50%的河流为季节性河流,由于气候变化、极端天气与人类活动影响,这一比例仍在上升。2023年,水利部印发《母亲河复苏行动河湖名单(2022—2025年)》,79条河流中有52条为断流河流。较之一般河流,季节性河流干湿交替的水文节律孕育了其特有的生态水文非连续响应关系。长期以来,河流研究的重点多为常年流水河流,而忽视了季节性河流。针对常年流水河流的研究结论不能直接应用于季节性河流。基于大量文献调研,从季节性河流的内涵与基本特征、生态水文响应关系、健康评估、生态流量适应性调控等4个方面,对季节性河流进行总结分析。研究表明:当前季节性河流缺乏统一的定义和内涵,季节性河流自身应有的水文情势、生态系统过程缺乏深入研究,季节性河流指示生物的确定方法不统一,缺少普遍适用的季节性河流生态系统健康评价基准,缺乏针对季节性河流适宜水量阈值的优化调控方法。在季节性河流缺乏基础理论的情况下,厘清季节性河流的基本概念,科学确定其生态水文过程,形成生态系统健康评价基准,探索生态环境复苏的水量阈值优化调控方法,是解决制约季节性河流生态环境复苏关键问题的重要途径,也是亟需研究的重点方向。

特种车辆多维载荷谱加速方法及在振动环境模拟试验中的应用

目的 解决车辆多轴轴耦合台架试验耗时长、花费大以及振动环境模拟精度低等问题。方法 将雨流投影方法运用到多维载荷加速处理中,利用传统雨流滤波法和多轴雨流投影滤波方法分别对特种车辆部件实际所受的多轴载荷进行加速处理,对加速后的多维载荷信号开展基于时域波形再现的振动环境模拟,以更有效地利用轮式车多轴轴耦合试验台开展加速疲劳试验。结果 对比加速前后的多维载荷信号,在时域、频域、损伤域基本一致的前提下,多维载荷信号时间压缩了50%,多轴振动环境的模拟精度大于80%。结论 采用该方法开展车轮加速疲劳试验,能够精确再现被试件的实际振动环境。通过实际试验验证,可以很好地再现故障出现的时间和形式,与实际野外路试结果十分吻合。

优先提锂湿法工艺回收废旧磷酸铁锂电池

文章详细介绍了一种优先提锂湿法回收碳酸锂的工艺流程,先用碱除铝,再酸浸分离磷酸铁,除杂后沉锂,工艺流程简化、试剂消耗量小、锂浸出选择性较高,工艺经济效益相对更好,可以为磷酸铁锂电池回收企业提供一种工艺流程简化、试剂消耗量小、锂浸出选择性较高、工艺经济效益相对更好的工艺技术路线。

基于HCPN的复杂BPMN协作模型数据流建模与验证

为了保证复杂BPMN协作模型的正确性,不仅要涵盖多实例和子进程等复杂元素,还要在检测控制流错误的同时检测数据流错误。但业务流程建模标注(BPMN 2.0)缺乏形式化语义的描述,这对模型正确性的验证造成了阻碍。因此,给出了一种具有弧权重的层次化着色Petri网(HCPN)的定义,它既可以对数据流进行形式化表示,又可以对多实例和子进程结构进行建模。进一步提出了从BPMN协作模型到HCPN模型的形式化映射方法。然后基于HCPN模型的弧权重给出了缺失、丢失和冗余3种数据流错误的定义,并提出了对应的检测算法。最后,设计了一个自动化建模与验证的框架,通过一个案例研究说明了该方法的有效性。

黄河内蒙古河段水文情势变化及生态效应初探

选择月均流量、日均流量变幅、极端流量和脉冲延时4个水文情势指标,采用IHA-RVA(水文情势变化指标-变化范围法)分析黄河干流内蒙古河段水文情势的时空变化特征,辨析黄河鱼类生态习性与径流组分的响应关系,探讨内蒙古河段流量过程、极端流量变化的生态效应。黄河干流上游河段水利工程运行后,内蒙古河段的水文情势明显改变,进而改变该河段的生态水文联系过程。黄河内蒙古河段枯水期月均流量增加(1、2月份月均流量增幅超过70%)、最小日均流量增加(石嘴山断面最小日流量增幅超过50%),保障了河道流水栖息生境,有利于鱼类越冬。该河段日均流量变幅降低,有利于粘性卵孵化。但是内蒙古河段汛期月均流量减小(7-10月份月均流量降幅接近50%),大、小洪水持续时间缩短,不利于扩展横向栖息地;最大流量出现时间在上游河段延迟超过2个月、在中下游河段提前约1个月,洪水脉冲刺激时间紊乱可能影响鱼类繁殖行为。研究可为黄河内蒙古河段鱼类栖息地保护以及上游水库生态调度提供技术支持。

降速方式对混流泵压力脉动特性的影响

混流泵在降速过程中的内部流动特性变化对其性能和稳定性有重要影响。针对这一问题,该研究探究了混流泵在降速过程中内部流动的复杂性,尤其关注不同降速方式对泵内压力脉动特性的影响。通过构建多通道测试系统,收集了混流泵在不同降速方式下的外特性参数信号和泵内压力脉动信号。并采用非稳态信号处理技术,从时域、频域和时频三方面探究不同降速方式对叶轮出口和导叶内部的压力脉动特性的影响以及二者之间的相关性。结果表明,泵内压力脉动的峰值和样本熵的变化趋势与不同降速方式的幂指数呈正相关关系;在整个降速过程中叶轮出口压力脉动对导叶内压力脉动起主导作用;叶轮出口和导叶内部压力脉动之间的相干频率主要集中于80~120 Hz之间;在不同降速过程中叶轮出口和导叶内部的压力脉动之间强相关区域的频带范围保持不变,但是强相关区域在整个降速过程频带范围中的占比有所变化;对于具有固定初始转速和目标转速的降速过程,降速方式的改变不会影响叶轮出口和导叶内压力脉动的相干频率。研究结论可为揭示混流泵瞬态运行特性及提高混流泵降速运行中的稳定性提供参考。

基于YOLO模型的车流量实时采集系统研究

对于一座现代化城市来说,合理的交通规划是一个城市高效运行的关键,作为交通规划的关键信息的城市车流量信息,原本需要人工进行识别、获取、验证的提取方式,随着计算机视觉技术的蓬勃发展弊端尽显,终将退出历史的舞台。为了提高城市车流量信息的准确性和及时性,利用现有的计算机技术设计一种基于YOLO模型的车流量实时采集系统。该系统基于YOLO视觉检测模型,采用DeepSORT算法对检测到的目标车辆进行跟踪识别、判断车辆的运行状态、实现当前路段的车流量统计、对已记录车流量信息进行可视化展示以及数据输出等。该系统可以有效地代替传统消耗人力的死板工作,实现自动化数据收集以及道路交通情况的快速监测。该系统操作简单,交互性强,为城市的交通管理和交通规划提供准确实时的信息数据。

基于万维引擎自主开发虚拟仿真实验——以流体阻力实验为例

化工类实验具有危险且复杂多变的特点。文章以流体阻力实验为例,阐述了基于万维引擎的网页版虚拟仿真实验的自主开发过程,包括实验设备建模和渲染、教学模块设计、软件功能开发、逐项功能测试等内容。所开发的虚拟仿真实验实现了虚拟实验与现场实验从设备到内容的紧密关联,契合真实的实验教学过程,为国内外学生提供了在线学习与操作练习的机会,同时也是开展线上线下混合式实验教学的重要基础。

合成氨尾气回收技术制取LNG工艺流程优化研究

叙述了合成氨尾气回收制取液化天然气(LNG)的研究进展和工艺技术,针对传统工艺流程系统稳定性差、能耗高的缺点,提出了原料气压缩、水洗、干燥、液氨预冷和液化分离系统的改进流程,并对相关工艺参数给出了说明;系统分析了合成氨尾气回收制备LNG的成本和经济效益。结果表明,改进的工艺流程既能解决合成氨尾气的零排放问题,又可将尾气转化为LNG产品,提高了合成氨尾气的利用价值,预计每年可收入高达5488万元,具有很高的经济效益。项目的实施为合成氨尾气的回收利用提供了理论技术指导,也为我国实现“碳中和、碳达峰”的目标奠定了基础。

铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为与热加工图

目的研究铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为,并建立热加工图评估出合适的热变形参数。方法在变形温度900~1200℃和应变速率0.01~10 s^(−1)条件下开展热压缩实验,分别构建应变0.2、0.4、0.6、0.8下的热加工图,结合扫描电镜对变形后的微观组织进行分析。结果30CrMnSiNi2A钢在压缩过程中真应力的变化是加工硬化和动态软化协同作用的结果;在低应变速率时(0.01、0.1 s^(−1)),流动曲线在应力值达到峰值应力(σp)后都表现出流动软化现象,而在高应变速率下流动曲线则表现出连续的加工硬化现象。结论根据变形试样的微观组织和塑性流动是否稳定,可将热加工图分为3个区:流动失稳区、不完全动态再结晶区、完全动态再结晶区,在完全动态再结晶区内的晶粒细小均匀,所以将变形温度1100~1180℃、应变速率0.01~0.5 s^(−1)确定为适合于30CrMnSiNi2A钢的加工窗口。

流程型生产安全数据流的多Agent节点协同分流优化方法

为实现流程型生产安全监测系统的及时、准确决策,结合数据流采集与隐患识别过程,分析非关键数据的冗余、关键数据的缺失和数据计算时延较大的问题,提出基于多Agent的流程型生产安全数据流网络分流调度规划方法和节点流量划分识别机制。研究结果表明:相较于分簇传输方法,数据流网络分流调度方法可以实现关键隐患数据更高的传输成功率;相较于常规的复杂事件处理方法,本文提出的流量划分识别机制在2种类型数据集上实现隐患事件识别均有更低的计算时延。研究结果可为流程行业安全生产数字化管控模式和数据高质量获取提供参考。

生物质气流床气化可行性分析与减碳效应

气流床气化是生物质大规模高效转化利用的选择之一。本文首先对生物质气流床气化工艺涉及到的制粉、输送、气化等关键单元进行分析,论证了气流床技术应用于生物质气化的可行性;在此基础上,选用6种典型的农林生物质作为原料,借助Aspen Plus化工流程模拟软件开展生物质气流床气化模拟,研究了煤和生物质共气化及生物质单独气化特性,并对以生物质为原料的气化过程进行减碳效应分析。结果表明:生物质气流床气化具备操作可行性;在煤中掺混适量的生物质既能维持较好的气化性能,又能显著降低煤耗等指标,减碳效果明显;与传统的固定床和流化床相比,生物质气流床气化获得的合成气热值约为10 MJ/m^(3),优势明显,可用于替代天然气供暖,既有经济价值又能实现碳减排。

复杂内孔结构磨粒流加工的检测评价与优化

为提高军工零件的内孔加工的可靠性和加工质量,通过正交试验法,分析磨粒流加工中,磨料粒度、磨料质量分数、磨粒流工作压力和循环加工次数对阶梯内孔倒圆角半径、材料去除率、内孔表面粗糙度的影响规律,磨粒流工作压力是内孔倒圆角半径的首要影响因素,较为显著,材料去除率的首要影响因素是磨料质量分数,而内孔表面粗糙度的首要影响因素是循环加工次数,通过非线性回归分析建立了复杂内孔磨粒流加工效果评价的模型。以改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行多目标工艺参数寻优,得到了综合平衡权重下的最佳工艺方案(磨料粒度1 000#,磨料质量分数为50%,工作压力为7.5 MPa,循环加工次数为30次),验证试验表明优化结果和实际加工效果具有较好的一致性。

空气预热器的设计计算和数值分析

对完成设计的工艺目标,将室温空气加热到一定温度时,空气预热器需要的电加热功率进行计算,并对相关设备结构进行设计。利用Workbench有限元分析软件建立空气预热器流场的数值分析模型,分析设备内流场情况,从理论上了解具体的混合和传热状态,考察工艺计算和设计的正确性。此外,还研究了相关工艺参数和结构设计对设备性能的影响,认为提高空气处理量,会快速降低出口温度,并显著提高设备阻力,但空气受热更加均匀;增加加热功率,出口温度和设备阻力逐渐升高,但空气受热均匀程度有所降低。此外,设备内布置折流板,能够有效促进流场湍流程度,提升设备出口温度,增加混合传热效果,但会带来较大的设备阻力。

深轮辐齿坯多工位闭式模锻材料流动规律研究

探索闭式热模锻成形时材料的流动规律是控制充填不满等成形缺陷、获得高精度模锻件的理论基础。针对深轮辐齿坯件热模锻成形时易出现填充不满的问题,以某SCr420H深轮辐齿坯为研究对象,基于齿坯件结构分析,设计了“下料-加热-镦粗-预锻Ⅰ-预锻Ⅱ-终锻”的多工位闭式热模锻工艺方案;基于Deform软件,构建了深轮辐齿坯件多工位闭式热模锻全流程有限元模拟模型;采用试验验证了有限元模型的可靠性,并对多工位闭式热模锻成形过程中材料的流动规律进行了研究。结果表明:镦粗比为3.7时,可获得外形良好的圆饼形预制坯,镦粗时受上下表面摩擦效应的影响,材料径向流动不均匀,在坯件腰部出现鼓形;预锻Ⅰ工位成形出用于定位的底面内凹结构,同时减小了后续工位材料填充难度;预锻Ⅱ和终锻成形时的材料流动规律相似,成形前期材料集中流向轮缘部分、成形中期主要流向轮毂部分、末期流向圆角处;终锻成形时未出现材料填充不满的缺陷,在成形后期,少量金属材料从终锻上下模的导向间隙中流出,形成纵向飞边。通过生产试验,成形出填充良好的深轮辐齿坯件,模拟数值获得温度与实际生产数值最大误差不超过3.15%,纵向飞边高度小于0.5 mm,零件各尺寸偏差均小于0.2 mm,验证了所设计多工位闭式模锻工艺的合理性。

基于机器学习的西南岩溶泉流量模拟研究

岩溶泉对西南岩溶区生态系统稳定和经济社会发展具有重要意义。受岩溶区独特水文地质结构与多重水流过程控制,岩溶泉流量具有复杂的动态变化特征,机器学习模型为其模拟和预测提供了有效手段。然而,岩溶泉域降雨−泉流量过程及其时空变异特征对机器学习模型结构与模拟精度的影响仍不明晰。本文选取西南典型岩溶泉,基于长短期记忆网络(LSTM)建立岩溶泉流量模拟模型,利用泉域实测逐小时降雨与泉流量序列进行模型训练与验证。在此基础上,分析了不同降雨−泉流量过程对岩溶泉流量模拟精度的影响,以及岩溶水文地质结构对降雨−泉流量响应滞时的控制作用。研究结果显示,山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉训练期纳什效率系数(NSE)分别为0.942与0.951,验证期分别为0.831与0.834。对于山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉,利用全年实测序列训练的模型预测雨季泉流量存在较大偏差,NSE分别为0.793与0.798,而利用雨季实测序列训练的模型预测雨季泉流量,精度显著提升,NSE分别为0.956与0.962,且此差异在暴雨频繁的5、6、7月尤为显著。受浅薄土壤与表层岩溶带分布影响,山坡岩溶泉LSTM模型时序步长显著小于流域出口岩溶泉。