Characterization of diamond MWCNTs composite fiber synthesized under high pressure and high temperature

A regrown composite fiber was synthesized during the sintering of diamond under high pressure 5.8 GPa and high temperature 1500℃for 1 min,using 3wt%MWCNTs as additive.SEM observation of the fiber after alkali and acid treatment revealed that the outer layer of the fiber is composed of nano-polycrystalline diamond.EDS,XPS,XRD and Raman spectrum analysis further identified that the fiber is composed of MWCNTs in the inner part and nano-polycrystalline diamond in the out layer.It is proposed that the untransformed MWCNTs may act as a template for the regrown outer layer of nano diamond fiber under high pressure and high temperature.

不同风场中特高压换流站阀厅屋盖风压特性试验研究

特高压(ultra high voltage,UHV)换流站阀厅的金属屋面系统在风荷载作用下易发生屋面表层风揭事故。为深入探讨该类建筑屋面的风压极值特性,基于风洞试验分别探讨了大气边界层(atmospheric-boundary-layer,ABL)风、壁面射流、均匀湍流三种风场作用下的屋面风压特性,比较了平均风剖面、风速、风向、湍流强度等因素对屋面风压的影响。结果表明:阀厅屋盖迎风前缘负风压最大,且控制风向角在45°左右;壁面射流风场下平均风压系数与脉动风压系数均超过大气边界层风场的结果;风速对阀厅屋盖的负风压系数均值和极值影响较小,而湍流度对风压系数的极值影响较大;大气边界风场时,JGJ/T 481—2019《屋盖结构风荷载标准》的最不利风压系数建议值偏于安全;而在壁面射流风场下,阀厅屋盖全风向最不利风压系数在所有区域都大于JGJ/T 481—2019的建议值,设计中应加以重视。

碾盘山水利水电枢纽二期围堰防渗体系构建技术研究

为创造坝体干地施工条件及评价围堰防渗体系效果,本文以碾盘山水利水电枢纽二期工程左岸连接土坝为例,对新旧防渗墙接头处理进行优化设计,采用3种钻孔法对高喷墙的渗透系数进行试验检查与成果分析,通过水位观测及安全监测资料分析评价防渗体系整体防渗效果。实践表明本工程土石围堰防渗体系的防渗效果达到预期,可为其他类似工程提供借鉴与参考。

超高现浇混凝土剪力墙施工关键技术研究

剧场建筑中的舞台塔是由四面混凝土剪力墙围合而成的塔筒形高大空间,是舞台机械安装、运行与演员演出的重要场所,剪力墙墙体高度可达50~60 m,墙体两侧最大临空高度接近40 m。两侧无楼板支撑的超高临空剪力墙,在施工操作平台搭建、模架体系选型与安装、混凝土浇筑等方面均具备了较高的实施难度与一定的安全、质量风险。通过对技术方案选择中遇到的安全、工期、经济、质量等因素进行分析,对如何从各类剧场案例中吸取经验,优化方案选择,采用多排脚手架技术方案安全、经济、高效地完成施工作业进行了详细论述。同时深入研究了混凝土浇筑高度、模架计算关键参数选择与脚手架抗侧力问题、混凝土流动性与侧压力的关系等关键技术问题,给出了合理建议、解决方案与技术改进方向。

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。

某热电厂锅炉水冷壁泄漏失效分析

通过宏观分析、显微组织观察,对某热电厂锅炉水冷壁管内部组织、表面裂纹形貌与分布情况等进行分析,探究水冷壁管发生爆管泄漏的原因。结果表明:开裂起源于水冷壁管内壁,漏点及漏点附近壁厚存在明显的冲刷减薄现象,最薄处仅有320.14μm;漏点附近内壁的显微组织为铁素体+珠光体+少量碳化物,沿晶界出现细小的层片状裂纹和氧化物。结合锅炉运行状况,推测水冷壁管弯曲面存在一定原始缺陷,高温高压导致的缺陷不断扩展是引起爆裂的主要原因。建议加强对水冷壁存在大角度折弯部位管道的表面检查,及时更换不满足要求的管线。

强透水地质条件下平原水库加固设计

天津某平原水库围堤底部无连续的相对隔水层,渗漏通道密集,经过30 a的运行,出现较为明显的渗漏问题。项目采用40 m深高压喷射防渗墙对围堤进行加固,通过优化浆液配比,保证了深层高压喷射防渗墙的整体性与稳定性。根据有限元数值分析及运营期监测数据分析,加固措施可有效减少水库渗漏量,验证了方案的可靠性,对类似工程具有重要的借鉴意义。

高位抽采巷空间布置及其围岩控制技术分析与研究

以N3201工作面掘巷期间瓦斯动力显现频发为工程背景,通过对覆岩内岩层分布特征及垮落带高度计算,确定将高抽巷布置于均厚为3.5 m的稳定砂质泥岩层中,进一步建立二维平面数值模型确定了高抽巷最优的水平间距为20 m,最佳支护方案为U型棚联合锚索直接支护。现场工业性试验阶段根据高抽巷内布置的十字测站监测到,随着3201工作面的回采推进,其围岩内顶底板移近量约为60 mm,两帮移近量约为21 mm,相较于原有巷道断面尺寸收敛率均小于2%.这表明高抽巷能够很好地服务于3201工作面的瓦斯治理作业,同时为具有类似条件的高抽巷围岩控制提供了指导意义。

高压均质联合酶法破除条斑紫菜细胞壁工艺研究

为建立一种有效的条斑紫菜细胞破壁工艺,释放出细胞中更多的营养物质,从而更好地促进人体的消化吸收,以连云港地区的条斑紫菜为原料,以蛋白质和多糖的总得率为评价指标,利用高压均质法和酶法相结合的方法对条斑紫菜细胞进行破壁处理,在单因素试验的基础上采用正交试验进行优化,进一步得出条斑紫菜细胞破壁的最优工艺条件,并通过光学显微镜观察破壁前后条斑紫菜细胞的破坏效果。结果表明,在最优的辅助处理方式组合条件下,先经过高压均质再用纤维素酶酶解处理后的紫菜细胞破壁效果良好,最佳的工艺条件为均质压力100 MPa、均质次数8次、料液比1∶20、纤维素酶的添加比例2%、酶解时间3 h、酶解温度50℃、酶解pH 5,在此最优工艺条件下,条斑紫菜的蛋白质和多糖总得率为40.12%,在光学显微镜下观察到大部分条斑紫菜细胞破损严重,有细胞内容物析出。试验数据证明了高压均质联合酶法破除条斑紫菜细胞壁可以显著提高条斑紫菜的蛋白质和多糖得率,对条斑紫菜细胞壁具有明显的破坏效果。

钢筋混凝土扶壁卸荷板组合挡土墙卸荷效应研究

为了解决高填方边坡挡土结构内力大和工程成本高等难题,提出钢筋混凝土扶壁+卸荷板组合挡土墙形式,利用卸荷板的卸荷效应,降低墙后土压力,减小结构内力。将库伦滑动楔体理论和Klein方法结合,给出组合挡土墙土压力计算方法和挡土墙理论计算方法。针对大连20.5 m高填方边坡工程,采用组合挡土墙方案及理论计算方法,并研究组合挡土墙卸荷效应影响因素。结果表明:组合挡土墙结构剪力和弯矩的最大值均比扶壁式挡土墙的小将近1/3;现场监测结果与理论计算结果比较接近;影响组合挡土墙卸荷效应的因素主要是卸荷板埋置深度和卸荷板长度;从结构剪力及弯矩均衡的角度考虑,卸荷板最优设置方案为,卸荷板埋置深度为挡土墙高度的中间位置,卸荷板长度与其对应的挡墙段高度比值为1.2~1.5。

装饰条干扰下超高层建筑表面风压系数及风荷载体型系数研究

为解决因幕墙装饰条对超高层建筑外表面风压分布造成干扰使其分布不均衡导致的装饰条掉落问题,基于Davenport脉动风速功率谱及拟合函数、LES湍流模型和《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)的推荐计算公式,利用计算流体动力学方法对装配不同型号装饰条的超高层建筑进行三维风场流体模拟。研究了超高层建筑及装饰条自身表面的风压分布特征和装饰条风荷载体型系数随其横截面体型特征及布置间距变化的规律。结果表明:超高层建筑外表面平直区域风压极值增高,拐角过渡区域风压极值降低,配置装饰条能够改善建筑表面拐角区域风压突变现象;当装饰条横截面为矩形时,其正侧表面的风荷载体型系数随截面高度增大而增大,横截面为梯形时,其侧表面的风荷载体型系数随下底的减小而减小,风荷载体型系数随装饰条间距变化的趋势不明显。

北京市丰台区某基坑工程几种地下水控制方案对比分析

依据2018年实施的《北京市建设工程施工降水管理办法》关于降止水的有关要求,目前,北京市地下水控制方案主要以高压旋喷止水帷幕、地下防渗墙和水泥搅拌桩等方法进行施工。以丰台某在施基坑支护工程为例,基坑支护设计为考虑地下水影响,但2019年永定河进行生态补水导致地下水位快速上涨,且地层中卵石层较厚,透水性较强,地下水流动性大,需对支护结构有较大影响的地下水位上涨问题采取措施,现场进行了刚性袖阀管和高压旋喷桩的实验性施工,并对地下防渗墙施工方案进行可行性分析。因该工程地层情况复杂,隔水层较深且卵石层透水性较强,刚性袖阀管施工方法的止水效果较差。卵石层还有较多的孤石未在勘察工作中发现,且卵石层较厚导致高压旋喷桩施工工期较长。因在施的基坑支护工程已经施工了第一道锚杆和全部支护桩和冠梁,综合考虑安全、工期、经济和保护现有已施工支护结构等因素确定该工程地下水控制方案为混凝土地下防渗墙结合高压旋喷桩的地下水控制方案。其分析过程及结果对类似地层情况及地下水位突然上涨的工程有一定的参考意义。

风电塔筒自动化喷涂爬壁机器人设计

风能是目前最有发展前景的清洁能源之一,然而在极端条件下风电塔筒容易发生腐蚀、生锈,目前主要依靠人工进行周期性的高空悬挂喷涂维护。因此,设计一种具有强吸附力、大曲率、运动灵活的永磁式自动化喷涂爬壁机器人替代人工作业,通过研究塔筒上的工况条件,分别对吸附、行走、驱动、喷涂等机构进行分析,提出了永磁吸附、轮式行走、直流伺服驱动、高压无气喷涂的爬壁机器人方案。针对初步设计的爬壁机器人模型,进行了力学计算,分析了倾覆临界状态,优化了爬壁机器人结构。通过单因素法研究喷涂速度对漆膜厚度的影响,调整了喷涂参数,选择了合适的喷涂速度。结果表明:初步设计的爬壁机器人喷涂产生的漆膜厚度均匀,且厚度满足风电塔筒喷涂要求。

长倾向工作面瓦斯综合治理技术

为治理煤与瓦斯突出矿井放顶煤回采工作面瓦斯,以大淑村矿近几年治理措施为背景,采取高位短钻孔、中高压短壁注水、瓦斯治理钻孔的瓦斯治理手段,煤巷掘进区间防突预测指标△h_(2)稳定在60 Pa左右,掘进期间工作面绝对瓦斯涌出量稳定在1 m^(3)/min左右,杜绝了突出和瓦斯超限事故,解决了大煤工作面保护层局部不可采及后续回采期间的瓦斯治理难题。该技术为治理煤与瓦斯突出矿井放顶煤回采工作面瓦斯提供参考。

一种高压球阀耐压工装研制与应用

介绍了一种新型高压球阀耐压工装的研制过程及实际应用效果。该工装旨在满足高压球阀在严苛工况下的耐压测试需求。通过对工装结构设计、材料选择和工艺优化等方面的研究,成功研制出具有高稳定性和可靠性的耐压工装。该工装具有操作简便、安全可靠等优点,具有较高的推广应用价值。

直立堤防渗墙技术在深厚砂层中的应用研究

防渗墙施工质量事关水利工程成败。文章以某深厚砂层直立堤防渗墙项目为例,介绍深层水泥土搅拌桩防渗墙的施工工艺、质量控制要点、设计技术指标的检测方法及检测结果,同时对深层水泥土搅拌桩无法钻至设计底标高产生的故障桩位及处理方法进行了分析。结果表明:通过调整施工工艺和施工参数,采用深层水泥土搅拌桩防渗墙和高压旋喷桩防渗墙局部处理可满足防渗要求。该方法可供类似工程参考。

盾构隧道进出洞地基加固处理工艺研究

盾构法施工过程中,进出洞一直是一个工程难题。在此过程中,必须保证洞口土的稳定性,以及周边建筑的安全。文章以某河底公路隧道工程为例,从洞口地基加固和盾构进洞两大方面,就盾构隧道进出洞地基加固处理工艺展开详细研究,进行施工效果分析,研究成果可为类似工程提供参考。

集束可控高喷防渗墙技术在洞庭湖区堤防加固应用试验研究

集束可控高喷防渗墙施工技术与传统高喷工艺相比,其地层适应能力更强,成墙质量更可靠,与其他工艺相比,其在砂卵石地层且堤顶宽度狭窄时有明显优势。为了更好地解决洞庭湖区深厚砂卵石层和堤顶施工场地受限等问题,拟引入江西省水利科学院研发的该项新技术。本次试验研究旨在进一步验证集束可控高喷防渗墙技术在洞庭湖区的适应性,通过试验获取关键技术参数,为后续大面积应用提供技术依据。试验研究表明:与其他传统工艺分析对比,该工艺所建造的防渗墙不存在开叉、漏喷、沉渣、断墙等质量缺陷,质量保证度高,施工作业面占用宽度相对较小,适应能力强,工效快,成本低,弃浆弃渣排放少,无塌槽塌孔风险,技术工艺优势明显,可在洞庭湖区推广使用。

两次成桩法在高承压水地层中的应用研究

为解决在高承压裂隙水地层施工旋挖钻孔灌注桩时遇到的涌水、塌孔、缩颈等技术难题。经试验研究,创新提出两次成桩法,即初次扩径成桩结合二次按设计尺寸成桩。成功解决上述工程难题。工程实践表明,两次成桩法在不需要特殊桩基设备的条件下,可实现在高承压裂隙水地层快速高效高质量成桩施工。初次扩径成桩采用C20号混凝土,混凝土浇筑1 d后,强度大于5 MPa小于10 MPa时进行二次成桩,施工工效最高且成桩质量优异。与传统的平衡水头法相比,两次成桩法既可节约工程直接成本,又可缩短工期,经济效益显著,且避免了机械高台作业带来的安全风险,提高施工安全性。为该类地层条件下的钻孔灌注桩快速成桩施工提供了技术借鉴。

四川盆地“三高”气井TAML5级分支井钻完井核心技术

分支井可大幅度地降低油气开发成本,是今后深层、超深层油气开发的主要井型之一。为探索分支井在深层碳酸盐岩气藏的适应性和高效开发的新途径,以中国石油西南油气田在四川盆地高石梯—磨溪区块龙王庙组气藏、灯影组气藏部署的2口分支井(MX023-H1井、GS001-X52井)为例,在综合分析该区块地质特点以及TAML5级完井分支井井身结构设计的基础上,系统进行5级分支井眼钻完井技术先导性试验。现场试验表明:(1)分支连接处均实现了机械+固井密封,满足了后期完井管柱选择性重入条件,达到了TAML5级完井要求;(2)现场施工过程中,壁挂式悬挂器是否成功坐挂是分支井施工成败的关键,应用陀螺测方位判断壁挂式悬挂器坐挂情况的方法准确、可靠,为后期井眼的可选择性重入提供了保障;(3)在分支井眼通井、尾管管柱下入过程中,应用设计的弯管将管柱导入开窗窗口,顺利进入分支井眼,充分证实了弯管导入工艺的准确性和可靠性;(4)实践细化形成了分支井眼开窗、通井、套管入窗、套管下入、壁挂式悬挂器坐挂等系列规范化操作流程。结论认为,分支井是今后油气田降低钻井成本、提高采收率的重要技术手段,所形成的一套适合“三高”气井的分支井钻完井技术,将进一步加快我国深层、超深层油气勘探开发的步伐,有助于能源安全的保障和“双碳”目标的实现。