高压锅炉水冷壁爆管的分析及对策

针对高压锅炉水冷壁发生连续爆管的情况,通过采取断口宏观检查、管束硬度测定、材质化学分析和金相分析等措施,结合工艺运行中出现的异常状况和处理过程,分析水冷壁爆管的原因,并实施相应的处理措施,问题得以解决。

单侧椎板开窗自制夯实器椎体后壁复位减压治疗椎管占位胸腰椎爆裂性骨折的临床研究

目的探讨单侧椎板开窗自制夯实器椎体后壁复位减压治疗椎管占位胸腰椎爆裂性骨折(TLBF)的安全性和有效性。方法前瞻性研究2016年12月—2018年12月重庆市中医骨科医院和自贡市第四人民医院收治TLBF患者67例,男性48例,女性19例;年龄19~63岁,平均41.1岁。根据椎管减压方式不同分为实验组(33例)和对照组(34例)。实验组采用后正中入路单侧椎板有限开窗、自制夯实器对椎体后壁骨折进行夯实复位减压内固定融合术,对照组采用后正中入路全椎板切除减压复位内固定融合术。实验组男性23例,女性10例;年龄22~63岁,平均40.9岁;道路交通伤13例,高处坠落伤18例,其他2例;脊髓损伤Frankel分级:C级13例、D级12例、E级8例。对照组男性25例,女性9例;年龄19~59岁,平均41.2岁;道路交通伤12例,高处坠落伤19例,其他3例;脊髓损伤Frankel分级:C级12例、D级13例、E级9例。比较两组患者手术时间、术中出血量,术前、术后1周及末次随访伤椎前缘压缩比、伤椎Cobb角、椎管矢状径比值,术前和末次随访脊髓神经功能Frankel分级,并随访观察内固定相关并发症。结果实验组术中出血量少于对照组[(163.3±44.6)mL vs.(229.4±53.0)mL,P<0.001]。实验组术前较术后1周、末次随访伤椎前缘压缩比小[(51.8±10.1)%vs.(90.0±3.4)%vs.(88.8±3.5)%]、伤椎Cobb角大[(20.7±2.8)°vs.(3.4±1.5)°vs.(3.8±1.8)°]、椎管矢状径比值小[(43.4±9.5)%vs.(91.8±2.9)%vs.(93.3±4.7)%],术前较末次随访脊髓神经功能Frankel分级差[(C级13、D级12、E级8)vs.(C级3、D级5、E级25)],差异均有统计学意义(P<0.05);对照组术前较术后1周、末次随访伤椎前缘压缩比小[(51.4±9.3)%vs.(88.8±3.0)%、(51.4±9.3)%vs.(87.4±3.4)%]、伤椎Cobb角大[(21.7±3.6)°vs.(3.9±1.8)°vs.(4.0±2.0)°]、椎管矢状径比值小[(43.2±8.6)%vs.(91.5±2.7)%vs.(92.6±4.2)%],术前较末次随访脊髓神经功能Frankel分级差[(C级12、D级13、E级9)vs.(C级4、D级5、E级25)],差异均有统计学意义(P<0.05);两组患者组间手术时间,术前、术后1周、末次随访伤椎前缘压缩比、伤椎Cobb角、椎管矢状径比值,术前、末次随访脊髓神经功能Frankel分级比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论单侧椎板开窗自制夯实器减压和传统全椎板切除减压治疗TLBF,伤椎前缘压缩比、伤椎Cobb角、椎管矢状径比值和脊髓神经功能Frankel分级均明显改善,而椎板单侧开窗减压术中出血量更少。

某工程剪力墙混凝土点状爆裂问题研究分析

某在建高层剪力墙住宅工程在剪力墙混凝土浇筑完成6个月后,发生由内向外的点状爆裂,爆裂表现为外大内小的圆锥形缺陷,圆锥形缺陷顶部为黄褐色颗粒。本文通过对爆裂区与非爆裂区凝胶体进行X衍射物相半定量与显微偏光分析,判断该黄褐色颗粒为硅酸二钙,混凝土爆裂的原因为硅酸二钙吸水膨胀崩裂,产生由内向外的推力将混凝土拉裂,并同时对剪力墙混凝土强度、爆裂点分布状态等进行检测,评估该爆裂对结构安全的影响,提出相应的治理方法,为其他混凝土工程提供可靠借鉴。

滇中引水工程香炉山隧洞涌水突泥处置浅析

随着我国经济社会的高速发展及各种大型建设项目持续落地实施,大型深埋地下隧洞施工项目增多,项目的地质条件复杂多样,时常面临多种极端不利条件地质复合的情况。香炉山隧洞是深埋长大隧洞,地质条件具有“地质博物馆”之称,涌水突泥时常发生,施工中3#支洞上游主洞发生涌水突泥。通过分析涌水突泥段地质、水文条件,对隧洞涌水突泥区采用地表截流及联通试验查找地下水补给源,并结合隧洞涌水突泥段围岩特点,合理设置洞内混凝土堵头,做好排水泄压措施,成功处置了涌水突泥,避免了灾害扩大。

某剪力墙结构顶板点状爆裂鉴定与加固

某钢筋混凝土剪力墙结构商品房交付使用后,室内混凝土顶板表面出现大量鼓包、局部混凝土脱落现象。通过现场对混凝土爆裂现象的检测鉴定,对混凝土爆裂原因进行了综合分析,并给出了有针对性的处理方案,可为类似工程提供一定的参考。

600MW机组省煤器爆管原因

某600 MW机组省煤器发生爆管事故,采用宏观观察及壁厚测量、磁粉检测、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法分析爆管原因。结果表明:弯管外表面磨损严重及腐蚀造成壁厚减薄量过大,并且爆裂弯管处圆度超标,在内压膜应力的作用下,弯管外弯复圆过程会产生较大的弯曲应力和拉应力,故弯管外弯部位表面承受的应力进一步增大,使剩余壁厚无法承受内部介质的压力,从而造成爆管事故。

矿用防冲击液压支架的吸能构件研究

为解决刚性支护防冲击性能差的问题,业内提出了吸能防冲击液压支架。对金属薄壁吸能机构进行了研究,分析了金属薄壁吸能构件的设计要点与存在问题,并对金属薄壁圆管吸能构件的结构进行了改进设计和参数优化。

深度调峰工况下锅炉典型爆管位置损伤机理分析

某火电厂DG-2070/17.5-Ⅱ4型锅炉近些年在运行时,水冷壁多处常常发生拉裂现象,为此,文章以深度调峰工况下锅炉水冷壁与包墙过热器交接处的典型爆管位置为研究对象,建立有限元分析模型,分析了不同升温速率和炉内最终温度对典型爆管位置的热应力和变形影响。结果表明:明显的温度过渡区域和应力集中点是管道损伤的主要区域;更高的炉内最终温度是导致T形口出现损伤的主要原因,升温速率对结构损伤的影响相对有限。根据上述研究结果,建议降低T形口处水冷壁弯管和包墙变径管处的不连续性并优化鳍片与管道的连接方式,以降低管道流致振动带来的影响,避免爆管发生。

深部冲击地压巷道爆破卸压对支护系统损伤试验研究

为了确保冲击地压矿井安全高效生产,采用锚索支护与钻孔爆破卸压方式确保巷道围岩安全稳定性,以胡家河矿402101工作面为背景,利用现场试验的研究方法,分析了爆破卸压对锚索锚固力及工作阻力、围岩结构损伤等。研究结果表明:锚索锚固力的失效与爆破卸压孔相对位置关联性较小,预紧力在爆破卸压前后损失值具有一致性,基本在40%~50%之间;爆破卸压前后,锚索工作阻力基本不变,分别为101.6 kN和99.4 kN,但对围岩结构完整性具有一定影响,结构劣化区域与爆破卸压孔具有一定关联性,为后续爆破卸压优化提供参考。

电厂水冷壁管爆管失效的原因

某电厂锅炉水冷壁管发生了爆管。通过失效管道宏观形貌和显微组织观察、管材化学成分和力学性能检测、腐蚀产物成分分析等对该水冷壁管爆管的原因进行了分析。结果表明:爆管位置有明显腐蚀沟槽,局部位置发生了Na元素浓缩,腐蚀产物主要为铁的氧化物(Fe_(3)O_(4)和Fe_(2)O_(3))、水垢和一定量的NaFeO_(2);断口无明显塑性变形,宏观形貌表现为脆断特征,微观形貌表现为沿晶断裂特征;爆管位置组织为铁素体+珠光体,组织中有大量沿晶裂纹;锅炉运行期间,锅炉水pH出现过一段时间较高(10.0~10.2)的情况。综合以上分析,确定水冷壁管失效原因为碱腐蚀引起的应力腐蚀开裂。

正断层上盘开采断层附近应力时空分布数值模拟

采动引起的断层错动是诱发矿震和断层冲击矿压的主要原因之一。在现有的数值模拟研究中,断层上测点的数量较少,以致于对断层各处力学状态全貌的了解较为困难。而且,针对煤层应力分布的研究通常仅限于垂直应力(支承压力),而对其它应力尚缺乏了解。为研究采动条件下断层附近应力时空分布,采用FLAC^(3D)建立了正断层上盘开采的数值模型。模型中共包括13个岩层和1个45°倾角的正断层,通过计算获得了工作面从断层上盘推进过程中断层各处及附近煤层应力的时空分布规律。监测了断层上盘断层上的22个节点以获取断层各处力学状态全貌。研究发现,在工作面推进过程中,断层上存在1个压紧区及1个或多个松动区;断层上的压紧区较为安全,压紧区上、下方松动区的正应力越来越低,当工作面邻近断层时该区的断层区段多趋于危险,该区范围最大为78 m;断层上盘煤层紧邻工作面煤壁的垂直、水平和切应力峰值分别位于煤壁前方7.5~10.5、10.5~15.5和11.5~12.5 m;断层下盘煤层3种应力最大值均上升或有上升趋势。当工作面煤壁距断层的水平距离由40 m减小至20 m时,断层上盘煤层垂直、水平和切应力受断层影响较显著的区域通常分别在距断层3.5、10.5 m和3.5 m以内。

基于SVM的含缺陷20钢弯管爆破压力预测

为快速、精确预测含局部减薄缺陷的弯管爆破压力,首先验证显式非线性有限元模型的模拟精确性,然后以168组不同缺陷尺寸下20钢弯管爆破压力的有限元模拟数据作为学习样本,建立含局部减薄缺陷20钢弯管爆破压力预测的支持向量机(SVM)模型;其次利用交叉验证(CV)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)分别优化SVM模型;最后分析对比用于预测弯管爆破压力的3种优化SVM模型与ASME B31G-2009、DNV RP-F101、SHELL 92等3种通用规范的计算误差。结果表明:CV-SVM、GA-SVM、PSO-SVM等3种模型的预测误差均小于3种规范的计算误差,其最大相对误差分别为-2.33%、-3.4%和1.94%;说明SVM模型用于预测弯管爆破压力时操作简单、计算时间短、预测精度高、工程实用性好。

循环流化床锅炉水冷壁磨损原因分析及防磨措施实践与应用

循环流化床锅炉在当下的工业生产中应用非常广泛,它能最大程度降低燃煤过程中的污染,降低锅炉燃烧过程中的污染排放物,达到环保标准。但是在循环流化床锅炉实际运行中,锅炉会产生磨损导致爆管事故发生,严重影响到机组的运行安全和经济效益,成为当前急需解决的一项课题。文章针对锅炉典型的水冷壁磨损的现象以及发生的水冷壁爆管事故进行原因分析,逐渐实施优化了一套水冷壁防磨的多重组合措施,从而确保机组长期高效安全地运行。

基于图像分析的直墙拱形巷道岩爆片剥试验

针对岩爆片剥研究的不足,基于ImageJ图像分析软件,开展了具有岩爆倾向性的直墙拱形巷道岩爆片剥试验研究,制作了可清晰观测巷道围岩临空面的试样;通过透明亚克力板材对试样进行约束,得到了全巷道临空面片剥现象。结果表明,随载荷增加,灰度孔隙率总体呈现下降趋势,表明巷道临空面超过灰度阈值的面积范围不断增加,灰度值在持续升高,应力在持续增加;随载荷增加,巷道临空面灰度均值总体上在增加,巷道临空面片剥前灰度值升高明显,说明应力在升高,达到临界应力后巷道临空面产生片剥;总体上来看,颗粒数量是在逐步减少。巷道临空面片剥前灰度孔隙率、灰度均值、颗粒数量均有明显变化,可通过这些参数来综合反映巷道岩爆片剥的演化规律及前兆,并通过图像分析来揭示岩爆片剥问题。

锅炉水冷壁腐蚀爆管原因

采用宏观观察、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对某锅炉水冷壁爆管原因进行分析。结果表明:爆口附近存在腐蚀减薄,管壁向火面结垢量较大,垢层底部有槽型腐蚀坑,金属基体发生严重脱碳,并伴有裂纹;结合实际运行状况,认为爆管的主要原因是凝汽器泄漏,导致不合格循环水进入锅炉水中,同时加药方式不当及定期排污不合理,造成水冷壁向火面内表面发生严重的垢下碱性腐蚀。最后提出一系列改进措施,以避免该类事故再次发生。

新型矿用组合折纹柱构件防冲吸能特性分析

巷道防冲吸能支护能有效防治冲击地压发生,减小突发灾害带来的人员伤亡和财产损失,已取得较好的应用效果。防冲吸能支护中最为关键部位是防冲吸能构件,为提高防冲吸能构件的性能,针对现有矿用防冲吸能构件中存在的不足,依据塑性变形区域最大化原则,提出了一种新型矿用组合折纹柱构件。采用有限元数值模拟方法对新型矿用组合折纹柱构件与现有矿用方形预折纹构件进行对比分析,同时对新型矿用组合折纹柱构件在不同侧壁坡度、不同壁厚情况下吸能特性进行研究,使新型矿用组合折纹柱构件结构达到最优。结果表明:①在相同璧厚情况下,新型矿用组合折纹柱构件其峰值承载力、平均压溃承载力、总吸能、比吸能均有增长,其中平均压溃承载力提升34.2%、总吸能提升近33.6%,比吸能提高127.4%,新型矿用组合折纹柱构件防冲吸能性能优势明显;②随着侧壁坡度降低,压溃峰值承载力、承载力波动系数降低,平均压溃承载力增加,总吸能与比吸能轻微增加;③随着新型矿用组合折纹柱构件薄壁厚度增加,压溃峰值承载力、压溃平均承载力、总吸能与比吸能增加,承载力波动系数先减小后增加。通过对新型矿用组合折纹柱构件侧壁坡度与壁厚防冲吸能特性分析,当新型防冲吸能构件侧壁坡度为1.2、构件厚度为7 mm时,构件满足恒阻与大变形的要求;④可以通过平衡侧壁厚度和构件与刚性板接触摩擦因数来进一步降低承载力曲线波动。

隧道围岩结构面倾角对诱发岩爆的影响研究

为了解结构面倾角对诱发岩爆动力失稳行为的影响,通过采用GDEM数值模拟软件,开展了含不同角度闭合多节理的直墙拱形隧道在全断面开挖卸荷作用后对诱发结构面型岩爆的数值模拟研究,分析了隧道在开挖卸荷下围岩的裂纹扩展行为、应力变化、碎块体的体积与块体的弹射速度等力学特征。研究表明,由于围岩内节理倾角空间位置的不同,导致在隧道开挖卸荷后,容易在节理尖端围岩处形成应力集中,造成不同程度的应力重分布,改变了围岩裂纹的扩展行为和承载能力。且围岩破坏模式受结构面倾角的影响明显,缓倾角强化了结构面的抗剪切作用,不易形成岩爆。陡倾角易诱发压剪滑移破坏,诱发岩爆。研究结果对含节理隧道的开挖设计与灾害防治有重要的工程意义和学术价值。

由卡块焊接缺陷引起的再热器泄漏事故分析

针对某厂前墙再热器发生爆管泄露的问题,通过现场事故过程分析,对故障处管束进行宏观检查、合金元素分析、硬度检验、金相检验、拉伸性能试验、膨胀滑动装置检查,查明事故原因。结果表明,锅炉再热器管束卡块存在焊接缺陷、膨胀滑动装置卡涩以及锅炉频繁深度调峰等因素导致再热器泄露,并根据故障原因提出了防范措施与建议。

含缺陷油气管道爆破压力预测的神经网络法研究

为实现含局部减薄缺陷油气管道爆破压力的精确预测,将神经网络算法应用于油气管道爆破压力的预测研究,建立了含局部减薄缺陷油气管道爆破压力预测的径向基函数(RBF)、广义回归(GR)、极限学习机(ELM)和误差反向传播(BP)4种神经网络模型。分析对比了4种模型用于X46、X52、X60、X65、X80材质含局部减薄缺陷油气管道爆破压力的预测误差,结果表明:4种神经网络模型的预测误差均小于ASME B31G,修正ASME B31G,DNVRP-F101三种通用规范的预测误差;BP神经网络模型的预测误差最小,预测误差为-1.10%~4.70%;神经网络预测模型用于油气管道爆破压力预测时具有操作简单,适用范围广,便于工程实用等特点。

基于支持向量机算法的含双局部减薄缺陷弯管爆破压力预测

为实现对含双局部减薄缺陷弯管爆破压力的精确预测,以415组不同尺寸轴向双局部减薄缺陷和环向双局部减薄缺陷20钢弯管爆破压力的显式非线性有限元模拟数据作为学习样本,建立了含双局部减薄缺陷20钢弯管爆破压力预测的支持向量机(SVM)模型;利用交叉验证方法对SVM模型参数进行优选,确定了最优的惩罚因子和核函数参数;最后通过与显式非线性有限元模拟结果的对比,分析了SVM模型用于两局部减薄缺陷任意方位分布时弯管爆破压力的预测精度。结果表明:SVM模型用于双局部减薄缺陷弯管的爆破压力预测时,其预测相对误差在-4.9%~3.7%;SVM模型具有预测精度高、适用范围广,操作简单、便于工程技术人员实使用等特点。