超高压隔膜压滤机在煤泥脱水工艺中的应用研究

本文采用超高压隔膜压滤机对陕西省延安市某选煤厂洗选过程中产生的煤泥水进行深度脱水处理,得出以下结论:超高压隔膜压滤机配套滤布采用单丝滤布PA800比配套丙纶复丝750B滤布的脱水效果更好且泥饼的脱落率更高;在压榨压力为8MPa的情况下,煤泥深度脱水后的含水率在17%左右,能够提高煤泥的发热量、应用价值,同时稳定性好、较经济;随着压榨时间的延长,煤泥出泥含水率可降低1%~2%;进泥压力的变化对煤泥出泥含水率的影响较小,可忽略。

基于双粘型防水材料的高水压隧道新型堵水限排方案及设计方法

为解决高水压隧道渗漏水病害并减少治理成本,基于双粘型喷膜防水材料,提出一种由注浆加固圈、双粘型防排水系统和防水衬砌3部分组成的新型堵水限排方案。依托数值计算方法,揭示该方案的水压分布特征并论证其有效性,进而分析注浆圈及排水板各参数对隧道涌水量及衬砌水压力的影响规律;在此基础上,提出高水压隧道多级控制型限排方案的设计方法。研究结果表明:1)新型堵水限排方案可通过调节注浆圈及排水板参数使二次衬砌水压力降低到可接受范围;2)与传统高水压隧道主要依靠注浆圈来调节渗水量及衬砌水压力不同,新型限排方案可采用注浆圈+排水板多级调控方法,方案设计更加灵活,其中注浆圈占主导作用;3)注浆圈对降低隧道渗水量及衬砌外水压力均有利,其中渗透系数参数最为重要;4)仅当注浆圈渗透系数得到保障时,才存在合理的排水板间距使衬砌水压力与隧道渗水量控制在合理范围内。

三种不同饮用水处理方式对小鼠生长发育的影响

目的比较三种不同处理方式的饮用水对SPF级小鼠生长发育的影响。方法实验选用54只SPF小鼠,随机分成3组,分别饮用高压灭菌水、高压酸化水和无菌水袋水90 d,其他饲养管理条件相同。在饲养过程中对饮用水中常规水质指标、微生物以及动物体质量、饮水量、脏器重量和脏器病理形态学等进行测定,测定结果应用SPSS 13.0进行组间差异分析。结果饮水水质常规指标检测合格;14 d内无菌水袋水和酸化水无菌检测均为阴性,高压灭菌水第1天起检测出现阳性;14 d内,酸化水组日均饮水量显著低于高压灭菌水组(P<0.01);与高压灭菌水组相比,水袋水组心脏系数显著升高,肺指数显著降低(P<0.05),酸化水组肝系数显著增高(P<0.05);脏器组织病理形态学结果显示小鼠脏器没有发生病变,为正常脏器组织。结论酸化水和无菌水袋在抑菌方面优于高压灭菌水,无菌水袋水和高压灭菌水在饮水量方面优于酸化水,三种不同处理方式饮用水对于脏器质量和体质量影响无统计学意义。

第三系半成岩富水砂岩隧道水平高压旋喷桩复合结构超前预加固研究

在诸如第三系半成岩地层等富水软弱均质地层的隧道建设中,常采用水平高压旋喷桩进行洞内超前预加固,但水平旋喷桩往往因自身抗拉强度低在承受较大荷载时容易发生断裂破坏。依托云南临沧至清水河高速公路王家寨隧道工程,提出了一种在桩体内插入小直径钢管的水平高压旋喷复合结构。通过力学理论分析、数值模拟与现场监测,对比分析了水平高压旋喷桩素桩与复合结构的力学机制与对围岩加固作用,并对钢管布置形式及直径进行优化设计。研究表明:在300 kPa水压下,复合结构相比素桩的挠度值降低了34.8%,最大拉应力降低了37.5%,受力模式明显改善,承受的极限水压力荷载大幅提升至700 kPa,对围岩拱顶沉降、应力也有一定削减作用;增加拱顶钢管布置密度可有效降低桩体拉应力,而减少钢管直径则会导致钢管拉应力增大;建议实际工程中拱顶间隔1根桩体布置108 mm钢管,拱肩间隔2~3根布置89 mm钢管,边墙可不设钢管。

SiC/SiC_(f)复合材料包壳管在高温高压水中的腐蚀行为

采用循环高温高压水腐蚀系统模拟压水堆一回路水化学工况对SiC/SiC_(f)复合材料包壳管进行腐蚀试验。通过腐蚀后质量损失和微观形貌分析了SiC/SiC_(f)复合材料包壳管的腐蚀行为。结果表明:腐蚀过程中SiC/SiC_(f)复合材料包壳管依次经历了质量增加、质量加速损失、质量稳定损失和质量损失趋缓等阶段;在腐蚀初期的质量增加阶段,富硅的氧化物薄膜覆盖在胞状晶表面从而减缓了包壳管腐蚀溶解;在质量加速损失阶段,腐蚀溶解以及氧化物脱落导致包壳管加速腐蚀;在质量稳定损失阶段,表面腐蚀溶解和氧化物的生成起到了互相平衡作用;在质量损失趋缓阶段,试样表面出现的密集氧化物,显著缓解了腐蚀溶解,使腐蚀后质量损失速率降低。

SiC/SiC_(f)复合材料包壳管在高温高压水中的应力腐蚀开裂行为

针对SiC/SiC_(f)复合材料包壳管,采用三点弯加载方法,在模拟压水堆一回路水化学工况的高温高压水中开展了应力腐蚀开裂(SCC)试验,通过腐蚀形貌分析了该材料的抗SCC能力。结果表明:在三点弯加载和高温高压水环境的作用下,该复合材料包壳管外涂层发生氧化及腐蚀溶解,部分区域出现裂纹扩展和涂层剥落现象,而涂层剥落又进一步加剧了外涂层的腐蚀溶解,导致外涂层过早失效和SiC纤维层暴露;在应力和水化学环境的耦合作用下,中间层SiC纤维出现腐蚀溶解和裂纹扩展现象,SiC纤维层表面的裂纹扩展没有明显的取向性,交叉裂纹的不断产生最终导致纤维层的断裂和整体失效。在涂层表面的孔隙缺陷处易产生应力集中,从而成为裂纹萌生位置,需优化涂层制备工艺。

改扩建垃圾填埋场复合土石坝体快速施工技术

以广州市增城区棠厦改扩建垃圾填埋场为例,针对坝体施工、运营期填料内含水量大、排水困难及新旧坝体衔接处施工等重难点问题进行分析,通过改良水泥碎石回填土、坡面外侧叠放碎石编织袋(内含排水暗沟)及高压注浆加固等全新复合土石坝体施工技术,解决施工难题。该施工技术有较好的适用性,可供类似工程借鉴。

可控复合膏浆高压脉动灌浆技术在银坑水库防渗加固的应用

本文以珠海市银坑水库坝体渗漏治理为背景,论述了膏浆状灌浆材料在复杂土层条件下大坝防渗加固中的应用及其成效。针对水库坝体渗漏的实际情况,文中分析了渗漏产生的原因及其特点,提出了一种膏浆状灌浆材料的大坝防渗处理技术,并详细阐述了该技术的施工工艺、材料参数以及操作要点。通过实际工程应用,验证了可控复合膏浆高压脉动灌浆技术在大坝防渗加固中的有效性和可靠性。该技术的应用不仅解决了银坑水库坝体渗漏问题,还提高了大坝的整体安全性和稳定性,为类似工程提供了借鉴和启示。

5MPa高压质子交换膜水电解装置的研制与试验

目的实现质子交换膜水电解技术的工程化,满足实际应用的需要。方法在完成大电流密度膜电极的基础上,针对质子膜水电解系统流程、工作压力进行工程设计,研制了氧气产量≥3000 SL/h的单模块电解槽及系统装置,对该装置进行了电化学性能测试,并研究了压力对电流密度、电解电压、气体纯度、电解效率等因素的影响。结果研制的高压水电解装置具备稳定制氧能力,输出压力为5.0 MPa、纯度为99.5%,工作电流密度1.0～1.3 A/cm2时单池电压≤1.9 V。结论研制的高压质子交换膜水电解系统能够满足实际应用的需要。

全防水复合衬砌隧洞结构设计

本文介绍了一种有压输水隧洞复合衬砌结构与高密度聚乙烯(HDPE)自粘胶膜防水卷材结合技术,即:采用自粘型防水卷材作为主要防水层,配以混凝土自防水的复合衬砌防水体系。该技术适用于具有防水要求的双层衬砌结构输水隧洞。采用这种双层衬砌防水技术,可以将防水层从以往的径向防渗增强为径向、轴向、环向防渗,解决了输水隧洞因为外衬或内衬局部渗水而导致衬砌间窜水的现象,增加了结构耐久性。这种结构便于运行期间进行检修、排查渗漏点。该技术已成功地在北京市南水北调配套工程东干渠工程中大规模应用。

淹没条件下钻井液半透膜评价方法研究

如何有效地评价钻井液半透膜的存在性及膜效率一直没有较好的方法。现有的评价方法实际上都没有利用半透膜的特殊性质(即选择性和渗透性)来作为膜存在性和膜效率的评价指标,大部分评价方法根本没有考虑成膜条件(钻井液形成的半透膜是在高温高压、液相淹没条件下所形成的),而是直接以大气环境下形成的固体膜作评价对象。基于此,利用活度平衡原理,设计了高压、淹没条件下评价钻井液半透膜的装置。验证实验表明,高压渗透压法能有效评价钻井液半透膜的存在性及膜效率,同时可以作为判断是否存在隔离膜的有效手段。

土工布应力吸收层对沥青路面性能影响试验评价

为分析铺设土工布应力吸收层对沥青路面性能的影响,保证土工布应力吸收层合理使用,文章采用双层车辙板试件模拟实际路面结构形式,通过直剪试验、车辙试验、半圆弯拉试验、三点弯曲疲劳试验和加压渗水等室内试验,分析了铺设土工布前后复合沥青混合料的路用性能。研究表明:沥青路面中设置土工布应力吸收层后比普通路面结构层间的黏结能力和抗车辙性能均有所降低,但合理选择黏层油洒布量可最大限度地降低其不利影响;含土工布夹层试件低温破坏需要较高的断裂能,土工布应力吸收层对路面结构低温抗裂性能增强作用显著;疲劳回归模型表明土工布应力吸收层可改善路面结构抗疲劳特性,有利于延长路面的使用寿命;同时土工布应力吸收层可有效阻止高压路表水的下渗,大大减少了路面内部的水损害。

超滤技术处理高盐卤水中试实验

采用"自清洗过滤器+超滤系统"组合技术处理山东海化集团高盐度地下卤水,作为纳滤单元的预处理工艺.采用天津膜天膜科技股份有限公司的外压式中空纤维超滤膜,进行膜通量和清洗频率2种工艺参数的优化,根据实验数据和理论数据分析得到了CEB清洗对膜污染控制效果,并且进行小试,优化了清洗药剂的选择.经过一段时间试运行,结果表明:膜通量为40 L/(m2·h)时为最佳膜运行通量,膜设备在此通量下可以长期稳定运行,并且回收率始终保持95%左右;CEB清洗效果较好;超滤出水未检测出藻类,说明对藻类去除效果较好,超滤出水浊度基本在0.1 NTU以下,出水SDI15小于3,平均出水TOC为11.7 mg/L,满足后续纳滤进水要求.

大尺度曲面复合材料水切割的工况与机构研究

应对大尺度曲面复合材料的成型切割工程,本文基于高精度、高速度的切割要求,在美国波音公司水切割应用基础上提出了以提高工作压力来确定高端的水射流工况,在反复的试验基础上建立数学模型,以超高压水切割加工中心成套装备的可靠性运行为目标进行水切割机构的闭环设计。通过应用实例,本项目得出超高压水射流可靠运行与其对复合材料的高精度、高速度切割作业的对立统一经验。本项目理论研究、结构设计、试验应用很好地适应机翼复合材料加工的高技术要求。由此可见,在可靠运行前提下提高工作压力对高精度、高速度加工复合材料是极为重要的。

细水雾灭火技术在上海浦东文献中心的应用

上海浦东文献中心为大型档案馆,在设计中突破了以往档案库房使用水喷淋或者气体灭火等传统消防灭火方式,采用了高压细水雾灭火技术。详细介绍了该工程中泵组形式的高压细水雾灭火系统的系统组成、系统控制及工作原理、设计思路、设计参数和计算公式,提出了高压细水雾灭火系统在实际应用中的注意事项。

基于响应面方法圆柱形喷嘴结构优化研究

喷嘴是高压水射流的核心工作部件,其几何结构特征直接影响射流质量及工作效率。利用CFD方法对当前广泛应用的圆柱形喷嘴内流场进行研究,以最大出口速度作为目标变量,采用响应面方法优化喷嘴结构。研究结果表明:圆柱形喷嘴轴心速度与压力呈现近似对偶特性。喷嘴出口直径、喷嘴出口圆柱段长度及喷嘴收缩角对喷嘴出口速度有显著影响,喷嘴入口圆柱段长度及入口直径对出口速度影响较小。其中,喷嘴出口圆柱段长度与出口速度近似呈线性关系,而出口直径及喷嘴收缩角与出口速度呈抛物线关系。影响喷嘴压降的因素为喷嘴入口及出口直径,而其他因素如喷嘴出口圆柱段长度、入口圆柱段长度及收缩角对压降的影响则可以忽略。

岩石围岩盾构钢筋混凝土内衬高内压输水隧洞受力简化分析方法

长距离输水工程在穿越城市群时,往往需要深埋以规避地表及浅层地下的各类建(构)筑物。这种情况下盾构隧洞成为极具优势的选择方案。当这种深埋隧洞的围岩具有较好承载能力时,可以采用钢混凝土内衬与盾构组成复合衬砌,与围岩一起共同承担管道内的高内水压力。而这种隧道结构的内衬往往会发生开裂,进而改变其受力特征,此时内衬、盾构管片与围岩如何共同受力成为了工程设计的重点和难点,对此目前还没有成熟的计算方法和规程。针对钢筋混凝土受内水压开裂后的受力变形特点,提出了钢筋混凝土内衬开裂后刚度减少的等效刚度计算方法,计算在内水压力作用下复合衬砌与围岩共同作用的受力特点。结果表明:当围岩弹性模量达到2 GPa时,这种结构可以具有较好的承载能力;当围岩弹性模量达到5 GPa时,可以承担1 MPa以上的内水压力,围岩具有较好的利用价值。研究结果为盾构钢筋混凝土内衬高压输水隧洞联合受力提供了简化的计算方法。

高聚物布袋桩加固淤泥质软土地基模型试验

高聚物布袋桩是加固软土地区既有建筑物地基的一种全新技术。针对其在淤泥质软土中成桩后桩径、桩体容重与注浆量的对应关系,以及成桩过程中挤土压力变化规律、超静孔隙水压力的变化趋势和分布规律等问题认识的不足,通过模型试验在淤泥质软土中进行3组不同注浆量的成桩试验和1组木桩的对比试验,并利用单桩载荷试验验证了高聚物布袋桩的承载能力。试验结果表明:相同土体中,注浆量越大,成桩后的桩径越大,对应的桩体容重也越大;成桩引起的超静孔隙水压力在同一监测距离下随着深度的增大而增大,在同一监测深度下随着与桩体距离的增大而增大,且其引起的超静孔隙水压力是木桩的2倍,能加速淤泥质软土的排水固结;经高聚物布袋桩加固后,淤泥质软土复合地基承载力最大可提高27%左右,加固效果明显。

高土石坝粘土心墙和复合土工膜防渗性能研究

高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和防渗性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题。以一座高为127.5 m的高土石坝为例,通过室内试验和三轴试验测得坝体材料的物理性质指标和邓肯张E-B模型参数,采用有限元计算方法,计算竣工期和渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝体应力、应变和变形以及大坝渗流量,并和粘土心墙防渗计算结构进行对比,并对复合土工膜心墙是否发生水力劈裂进行判断。结果表明:由于堆石体材料的流变性,引起了坝体的竖向位移和水平位移。复合土工膜心墙与粘土心墙相比,复合土工膜对降低坝体浸润线、减小坝体孔隙水压力均有显著作用,减小幅度在50%左右,且复合土工膜不会发生水力劈裂等不利问题。

高温二级膜法处理高含盐量高COD工业废水研究

采用相转化法制得杂萘联苯聚芳醚砜酮超滤基膜,采用界面聚合法制成聚酰胺表层反渗透复合膜,对高含盐、高COD含量的工业废水进行处理实验。考察温度、压力等操作条件对二级反渗透废水处理系统性能的影响。结果表明,60℃下,经过二级反渗透处理后,对总盐度的脱除率(以电导率计)达到93.9%,对COD的脱除率达到98.3%,在为期10 d的处理实验中COD截留率变化幅度在1.2%以下,体现出良好的长期热稳定性能。