基于组合权重灰色评价法的管道结晶堵塞预测

为减少隧道在施工及运营过程中的结晶堵塞,对隧道排水管道进行结晶分析,总结结晶堵管影响因素。通过层次分析法和熵权法结合的组合权重法对各影响因素权重进行分析,结合对各评价指标权重分析,通过灰色评价方法,构建一种新的评价预测模型。结果表明:一级评价指标中水因素所占影响权重较大,离子浓度因素与管道因素影响基本一致,而二级评价指标中pH值、流速、Ca^(2+)浓度对隧道排水管道结晶堵塞影响较大,管道坡度和类型次之,水温、HCO_(3)^(-)浓度和非结晶类离子浓度对隧道排水管道结晶堵塞影响最小。

岩溶隧道排水管结晶堵塞除垢试验及数值模拟研究

岩溶区隧道渗水的总硬度和溶解性总固体含量较高且渗入量大,隧道排水管普遍存在结晶堵塞现象,从而引发一系列隧道病害问题,严重威胁隧道的建设及运营安全,迫切需要开展针对性的除垢技术研究。以某岩溶区隧道排水管道结晶堵塞现象为原型,针对岩溶管道堵塞进行水动力冲刷除垢设计并开展室内试验,同步构建考虑水动力冲刷过程的变边界管道水动力除垢数值模型,通过试验数据拟合,验证了模型的适用性和可靠性。结果表明,变边界管道水动力除垢数值模型能定量模拟冲刷除垢过程,初期冲刷效果较好,随着时间的推移,冲刷率逐渐降低至稳定的低值,有效冲刷面积达64%,该研究可为现场开展管道结晶堵塞水动力冲刷除垢提供理论支撑。

岩溶管道结晶堵塞水动力-化学反应耦合模拟对比研究

岩溶隧址区含水层内的高矿化度地下水渗入排水管道中,由于温压条件的改变,会导致渗流结晶从而堵塞排水管道。为定量化研究隧道排水系统结晶堵塞过程,本文首次构建了考虑管道水动力场、浓度场和化学反应场耦合的排水管岩溶水结晶堵塞模型,采用动网格和水平集方法定量刻画隧道排水系统结晶堵塞过程,开展模拟对比研究,分析温度、流速和溶液浓度等因素对结晶堵塞的影响程度。结果表明:(1)两种方法均能实现结晶堵塞过程的模拟预测,其中动网格方法建模简单,且求解精度高;水平集方法可追踪拓扑结构的变化,模拟管道完全堵塞的过程;(2)纵管内流速普遍大于横管,横管内CaCO3晶体浓度高于纵管,因此结晶堵塞主要发生于横管中;(3)温度和溶液浓度与结晶速率呈正相关关系,管内流速与结晶速率呈负相关关系。本文构建的考虑水动力-化学反应耦合的结晶堵塞数值模型可为岩溶隧道堵塞早期识别与安全评价提供技术支撑。

一种控制隧道排水系统结晶堵塞的新型除垢剂研发与性能研究

为解决在全球范围内普遍存在的隧道结晶问题,研究一种新型除垢剂。通过采集隧道结晶垢样可知,水样中Ca^(2+)、Mg^(2+)、CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)的含量较低,HCO_(3)^(-)含量较高,以及弱碱性环境是结晶形成的主要原因;使用能谱分析和扫描电镜表征其组成和微观结构可知,隧道结晶物的主要成分是方解石型的碳酸钙。选用模拟实验装置来研究水样/除垢剂质量比对除垢速率的影响,通过主剂、辅剂相结合的方式,利用响应面方法优化除垢剂配方,并进行腐蚀性和溶解性的安全性检测。研究结果表明:1)最佳配比为质量分数为7.5%~8.5%的氨基磺酸、0.2%~0.8%的DTPMPA和0.2%~0.8%的PBTCA;2)经实验室模拟验证,除垢率为85%~99.8%,并可根据实际情况调整除垢剂配比以满足不同环境下的除垢要求。

公路隧道排水系统结晶堵塞治理

隧道排水系统堵塞危及衬砌结构的安全问题不容忽视。在东溪山隧道水害及隧道排水系统堵塞问题调研分析的基础上,提出了一种可维护型排水治理方案。基于现场监测及数值模拟,进行了降水与排水流量、衬砌背后水压响应特征分析,评价了衬砌结构受水压状态下的安全承载性能。结果表明:(1)排水流量和衬砌结构背后水压力对降雨量具有较敏感的响应性,其中水压力对频繁强降雨的响应更敏感;(2)排水流量和水压力监测结果表明可维护排水系统大多数时期处于良好工作状态,仅在频繁强降雨时排水系统无法快速排泄地下水,背后水压力上升;(3)经数值模拟验证,衬砌结构在峰值荷载下仍有一定的安全储备,不会发生结构承载的破坏,采用可维护型排水方案治理排水系统堵塞问题有效可行,可为同类工程问题提供经验参考。

隧道排水系统结晶堵塞研究

随着隧道项目大量施工,越来越多的已建隧道暴露出排水系统堵塞的病害,隧道排水系统是及时排出隧道内积水、保障隧道安全运营的重要结构,在整个施工中是不可缺少的,其中排水系统堵塞是一个关键的技术难题。碳酸钙沉淀会导致隧道排水系统结晶堵塞,严重增加维护成本,因此,更好地了解隧道排水系统中的结晶现象对隧道施工及养护至关重要。依托贵州省石阡至玉屏(大龙)高速公路土建6标项目工程,对隧道排水系统结晶堵塞进行了研究,对结晶体的主要成分和形成机理进行了分析,并研究了影响结晶的主要因素,包括碳酸钙的形成与反应及重要离子质量浓度等,结合工程实例提出了具体的施工措施,解决隧道排水系统结晶堵塞的技术难题。

隧道防排水系统结晶堵塞分析及处治研究

以甘肃在建高速公路阿尔金山、当金山隧道防排水系统结晶堵塞为基础,通过对隧道结晶堵塞病害进行分析发现渗漏水部位主要集中在仰拱施工缝及二衬施工缝拱脚处,其结晶堵塞物主要成份为碳酸盐、硫酸盐结晶体。通过对隧道防排水系统结晶堵塞处治,提出了通过加大排水盲管的坡度,改变地下水的流速可有效降低结晶析出沉淀速率。同时,在施工过程中应根据围岩出水情况,采用合理的引流方式排出地下水,并严格控制防排水施工质量确保防排水系统的完整性等方式,可有效预防防排水系统结晶堵塞问题,其研究成果为隧道渗漏水预防及初治提供借鉴。

隧道结晶堵塞对安全的影响及对策分析

隧道内渗透结晶堵塞问题是近年来隧道的主要病害,可造成隧道内排水不畅,局部水压力集中从而导致渗水现象,会对隧道安全造成重要影响。以某隧道结晶堵塞排水系统导致渗水的案例为基础,通过数值模拟仿真反演分析该类灾害的致灾过程,提出改进隧道设计、设置隧道排水系统、及时地补充勘察、加强隧道的监测工作、及时疏通并做好二次排水设计等应对措施。

三聚氰胺装置CO_2汽提塔塔盘结晶堵塞的原因分析及技改措施

对引起高压法三聚氰胺装置CO2汽提塔内部塔盘结晶堵塞的原因进行了分析,并提出了防止CO2汽提塔内部塔盘结晶堵塞的方法,使CO2汽提塔的工作状况有了很大的改善,同时通过在CO2汽提塔前增加三聚氰胺闪蒸槽这一技术改造措施,彻底解决了CO2汽提塔内部塔盘结晶堵塞的问题,从而保证了整个三聚氰胺装置的稳定运行。

不同水位下隧道排水管结晶堵塞引起的衬砌应力分析

为研究不同水位下隧道排水管结晶堵塞引起的衬砌应力变化规律,通过"以板代孔"法对排水管堵塞进行模拟,研究了5种堵塞工况与4种地下水位工况下隧道衬砌应力变化规律。结果表明:不同堵塞工况与不同水位工况下隧道衬砌应力变化规律是一致的;在同一堵塞程度下,随着原始地下水位的升高,隧道衬砌应力随之增加,隧道左右拱脚处衬砌最大主应力差值随之增加,最小主应力差值随之减小;在同一水位工况下,堵塞程度75%是隧道衬砌受力变化的转折点。由此可见,由于排水管的堵塞,衬砌应力明显增加,当地下水位由于排水系统堵塞升高时,衬砌受力更为不利。因而在隧道建设过程中应重视排水系统有效排水,保障衬砌结构安全。

云南某在建隧道排水管结晶堵塞病害初步探析

云南某在建隧道地处中缅边境,岩性多为泥岩和砂岩,地下水质富含重碳酸盐。通过对该隧道地下水、初支表面渗流水点、排水管流出溶液的长期监测以及现场试验,对该隧道结晶堵塞机理和处治方式进行了初步探析,旨在为类似隧道提供一定借鉴和参考,得到的主要结论有:地下水质是影响结晶体生成非常重要的因素,特别对于重碳酸盐型地下水质,其隧道排水管中更易产生大量结晶体;排水管流出溶液流量大小关联渗流离子浓度和晶体堆聚能力,是影响排水管中堵塞生成的重要因素;减少地下水与初支喷射混凝土的接触,避免地下水与水泥水化产物发生化学反应,是减少结晶体生成量一种有效的方式;喷射混凝土中掺加适量粉煤灰,对降低结晶体的生成量有一定的效果。

隧道排水系统结晶堵塞病害研究

隧道排水系统结晶堵塞是大量隧道正在面临的棘手问题,对此进行预防处治研究是当务之急。文章结合典型案例,将结晶堵塞研究分为结晶堵塞机理研究、结晶堵塞预防研究、结晶堵塞监测研究和结晶堵塞处治研究四个方面。在机理方面,将结晶堵塞分为岩溶区隧道结晶和非岩溶区隧道结晶,并确定岩溶区隧道结晶堵塞的主要原因是Ca^(2+)和HCO^(-)_(3)等平衡反应发生破坏,反应不断向结晶方向进行,而在非岩溶区隧道则由于喷射混凝土,地下水中HCO^(-)_(3)和隧道二氧化碳等直接生成碳酸钙;从结晶堵塞预防和监测等方面进行阐述,系统归纳当前学者们在结晶堵塞问题方面的研究进展和成果,并针对性地提出相关意见和建议,以期为解决隧道排水系统结晶堵塞问题提供借鉴和参考。

火电厂尿素热解制氨工艺结晶堵塞原因分析及解决对策

针对火电厂SCR脱硝系统尿素热解制氨工艺中热解炉易发生结晶结垢堵塞的问题,文章通过对尿素绝热热解系统结晶问题进行实验分析,表明结晶过程主要因尿素未完全分解所造成,并对应提出改进技术措施。

公路隧道排水系统结晶堵塞机理及处治措施

山岭隧道处于地下水的包围环境中,在一定的特殊水文地质条件下会导致隧道混凝土钙离子溶出,不仅影响结构外观质量还会造成排水系统的结晶堵塞,给隧道施工及运营造成困扰。通过现场调研及取样分析,对隧道排水系统结晶堵塞的机理进行了分析,结果表明:隧道排水系统结晶堵塞具有区段性,结晶物主要化学成分为CaCO_(3),结晶体产生的原因为地下水与初期支护混凝土的相互作用。在隧道动态地下水持续渗流作用下,初支喷射混凝土中水泥水化析出大量的Ca^(2+)与水环境中游离的CO_(2)或HCO^(-)_(3)反应生成CaCO_(3)并沉积在排水管或水沟内,从而引发排水设施的结晶型堵塞危害。针对病害特征提出了增加边墙泄水孔和井点降水孔、排水沟改为明沟等处治措施,显著减少了隧道渗漏水的发生,有效预防了水沟结晶堵塞。

高压甲铵洗涤器结晶堵塞事故分析与建议

分析尿素装置高压甲铵洗涤器发生结晶堵塞这一典型事故现象的原因,提出相应的建议,以防止今后再次发生。

隧道排水系统结晶堵塞试验研究现状与发展

文章基于对隧道排水系统结晶堵塞机理和影响因素的分析总结,从试验角度将隧道排水系统结晶堵塞试验研究分为室内试验和现场试验两个方面,分别对目前已开展的各类试验装置的主要组成特征及研究内容进行了总结与探究。其中,室内试验主要是在实验室内模拟实际工程中的隧道堵塞情况,可以便捷控制影响因素;现场试验主要是在隧道工程现场调研检测相关因素对结晶堵塞的影响,可结合清洗及酸溶等清理措施进一步控制排水系统结晶堵塞情况。对隧道排水系统结晶堵塞试验的总结与分析可为进一步开展结晶堵塞试验研究提供一定参考。

防止蒸发系统设备管线结晶堵塞的措施

两段真空蒸发尿液浓缩工艺,在实际操作中,不仅要控制好正常运行时的工艺指标,还要在开停工期间以及故障或事故状态下采取有效的措施,防止结晶堵塞设备和管道。

低压、常压系统结晶堵塞的原因及对策

分析二氧化碳汽提尿素装置低压、常压系统结晶堵塞的原因,提出了解决措施。

公路隧道排水系统结晶堵塞机理及处治措施

山地隧道处于地下水包围的环境中,在一定的水文地质条件下,隧道混凝土中的钙离子会溶解,不仅会影响结构的外观,还会造成排水系统中的结晶体堵塞,造成隧道建设与运营问题。文章通过现场调查结合试验分析了隧道排水系统结晶堵塞的机理,并给出了宏观抗晶堵处理设计方案以及部分排水盲管堵塞防治措施,希望对公路隧道的排水系统结晶堵塞问题提供一定的参考建议。

结晶堵塞隧道调研与现场试验--以云南某隧道为例

本文以云南省某结晶堵塞高速公路隧道为例,通过现场调研、现场试验等手段,对该隧道的结晶体来源及预防措施进行了探析。结果表明:结晶体成分主要为CaCO_(3);结晶体CaCO_(3)中Ca^(2+)主要来源于水泥和速凝剂,CO_(3)^(2-)主要来源于地下水和CO_(2);利用20%掺量粉煤灰代替20%水泥,可以减少喷射混凝土的钙溶出作用。