弱密封火工品的失效模式和贮存性能研究

目的 获取弱密封火工品在温度和温湿度环境下的失效模式和贮存性能。方法 设计温度和温湿度2种环境下2种弱密封火工品的加速寿命试验,对加速贮存后的火工品进行外观检查、性能测试和失效模式分析。结果 点火头这类防潮漆密封火工品的失效模式主要是作用时间变长,点火能力不足,其失效机理主要是脚线的氧化、药剂的潮解和药剂中还原剂的氧化。火焰雷管这类绸垫涂胶密封的火工品,在温湿度应力下的失效模式主要为输出能力下降,其失效机理主要是部羧铅遇水发生化学反应。结论 弱密封火工品在温湿度环境下的贮存特性与自身密封性和装药特性有密切关系,其失效速率取决于自身的密封性和主装药剂的吸湿性和稳定性。     

丁羟推进剂贮存老化的动态力学性能

采用动态热分析(DMA)方法研究了某丁羟推进剂贮存老化的动态力学性能,借助时间一温度叠加原理,获得时间位移与频率对数的关系曲线及WLF方程的常数,并计算得到固体火箭发动机点火瞬间的推进剂药柱的临界温度tc,并用tc数据预估了发动机点火瞬间推进剂药柱不会由高弹态向玻璃态转变,不会发生断裂与结构完整性破坏.     

激光点火器耐压密封及其影响

目的促进激光点火技术在安全弹药领域的应用。方法从激光点火器作用后承受高动态压力的需求出发,研究基于玻璃封接技术的激光点火器密封性能及其影响因素。确定采用箱式电阻炉对激光点火器壳体与透镜间进行玻璃密封的温度为430℃,保温时间为13～15min。对不同始发装药、不同密封工艺的激光点火器透镜发火后,其表面光学膜层变化、与激光点火器相连接的光纤端面损伤程度进行分析,研究点火前后承受气压性能变化。结果始发装药为BPN等点火类药剂时,激光点火器具有较高的动态密封性能,可稳定达到30 MPa下2 min不泄露;始发装药为BNCP等起爆类药剂时,随着装药量的增大,密封性能变差。结论改善玻璃封接工艺有利于提高密封性,如封接长度变长,发火后耐压密封性会有所提升。     

垃圾焚烧飞灰熔融过程中重金属分离效果影响因素研究

采用重庆同兴垃圾焚烧发电厂产生的焚烧飞灰,在感应炉上进行熔融处理实验研究,探讨了熔融温度、熔融时间、碱度等因素对熔融过程中重金属分离效果的影响.结果表明,重金属的挥发率按其熔沸点高低区分明显,Pb、Zn和Cd的挥发率较高,分别为80%、60%和95%左右;Cr、Mn的挥发率均低于10%.随着熔融时间、熔融温度和碱度的增加,Pb、Zn、Cd、Mn、Cr的挥发率变化趋势不明显;铁浴熔融方式可进一步促进Zn、Pb、Hg的挥发,有利于Cr、Cu从熔渣中分离出来,与生铁形成合金.对熔渣的浸出毒性测试结果表明,重金属元素的浸出毒性均可达标(GB5085.3-1996).     

某三基发射药老化性能退化规律及失效模式探究

目的 获得某三基发射药老化后性能的退化规律,确定其失效模式,预估贮存及使用寿命.方法 根据某三基发射药实际使用环境及方式,采用温度-湿度双应力加速老化试验,模拟装药条件,获得老化样品.以安定剂含量、抗压强度、燃烧性能和机械感度为监测指标,对老化后样品进行测试,探究其性能变化规律,明确失效模式.通过Berthelot方程...     

装药结构试验器设计和低温老化试验研究

目的探索固体火箭发动机装药低温老化试验方法和机理,为固体发动机寿命预测和延寿提供支撑。方法设计方便取样测试的结构试验器,通过仿真计算确定具有一定应变水平的装药内孔尺寸,开展-10℃和-35℃低温老化试验。老化后首先对结构试验器进行无损检测,再取出药柱制取推进剂标准试样,进行常温和低温快速拉伸力学性能测试。结果设计完成三段连接式结构试验器,既不破坏药柱所承受的应力载荷,又保证取样方便、安全。无损探伤表明,经过低温长期贮存的结构试验器药柱没有产生裂纹和脱粘现象。推进剂的常温力学性能无明显变化,低温的最大抗拉强度有所升高,最大伸长率降低明显,-10℃和-35℃低温老化试验后,最大伸长率分别降低了24%和40%。结论推进剂内部产生了微损伤,承受低温快速应变(对应低温点火冲击状态)能力下降明显,应引起高度关注。     

自然储存过程中点火具性能变化规律研究

目的研究点火具的点火压力随储存时间、地区的变化规律。方法对在正常储存条件下分别储存于北方和南方地区,储存年限分别为5,10,15,19年的某型点火具进行点火压力-时间关系试验。结果点火压力随时间的增加先上升后减小,北方地区的最大压力下降了0.4 MPa左右,南方地区的最大压力下降了0.3 MPa左右。在北方地区储存的点火具的最大压力时间要长于在南方地区储存的点火具最大压力时间。结论点火具在长时间储存和不同地区储存的参数会发生变化,但是参数的变化在允许的范围之内,地区的差异会对点火具的性能产生一定的影响,影响的主要因素之一是温度。     

热处理工艺对铅锌尾矿制备微晶玻璃的影响

以铅锌尾矿和CRT玻璃固体废弃物为主要原料,采用烧结法制备尾矿微晶玻璃,考察了不同热处理制度对铅锌尾矿制备微晶玻璃的影响。熔化阶段,通过观察混合料在两种升温熔化方式下的熔化现象和熔化效果,确定混合料需在1200℃左右保温1h,以排除SO2,CO2等气体,升温至1500℃左右,原料完全熔化;晶化阶段,根据差热曲线(DTA),以晶化温度和晶化时间为影响因素,设计热处理正交实验,通过试样的表观形貌、抗压强度、结合极差分析,确定晶化温度对尾矿微晶玻璃硬度的影响要明显大于晶化时间;根据XRD测试和曲线图可知,不同热处理制度下制备的尾矿微晶玻璃,主晶相均为透辉石,而结晶程度有所不同,导致强度存在差异,合适的热处理制度为:晶化温度1080℃,晶化时间1.5h,制得的尾矿微晶玻璃性能优良,试样平均抗压强度为218.7MPa,吸水率在0.05%以下。     

模拟锕系高放废液铁磷酸盐玻璃陶瓷固化

采用铁硼磷酸盐玻璃对TRPO流程分离后产生的富锕系核素模拟废物进行了固化研究,并用X射线衍射(XRD)和试样坚固法(PCT)测试了所制备试样的结构与化学稳定性。结果表明:在930℃的烧结温度下、保温2 h,可获得结构致密、结晶程度较好的玻璃陶瓷固化体,试样中的主晶相为独居石;固化体中模拟高放废物含量对其结构和化学稳定性均有影响,此工艺条件下模拟废物的包容量最高可达25%,对应的固化体中Fe、P和Ce元素的浸出率分别为28.10×10-4、56.61×10-4和0.95×10-4g/(m2·d),试样的化学稳定性较好。     

海上钻井平台火灾模拟与人员疏散分析

基于海上钻井平台发生火灾爆炸事故后,火灾扑救和人员疏散较为困难的现状,辨识出海上钻井平台火灾事故疏散过程存在主要风险,利用FDS软件建立数值模型,结合某海洋平台实际工作情况,确定了平台发生火灾事故后烟气、温度随时间的扩散情况。建立了人员疏散的数学模型,得到人员疏散大致路径,计算出疏散所需时间,给出最佳的疏散路径。     

鸭绿江口重金属沉积记录的环境意义

对采自鸭绿江主汊道的3根柱状样进行了放射性测年、粒度和重金属含量等指标的测试.通过放射性元素测年,得出其沉积速率分别为1.88、1.60和1.48 cm·a~(-1),由此建立年代框架.重金属垂向分布、R型聚类、地累积指数及沉积通量的分析结果表明,鸭绿江主汊道沉积的8种重金属的垂向分布具有阶段性,1981年前后(3个柱状样分别对应62、58和44 cm处)是重要的时间节点.R型聚类显示出3类物源,元素Zn主要来源于人类活动,Cr、Cu和Pb具有人为和自然双重来源,Cd、Hg、As和Ni主要来源于陆源物质的风化.主汊道重金属的含量总体上在逐年缓慢增加,但由于主汊道受到强大水动力的稀释作用,使其对鸭绿江口生态环境的影响很小,绝大多数重金属元素的地累积指数为-1.15~1.01,为无污染和偶有轻微污染的状态.受区域物源供给的限制,各重金属元素沉积通量在多数时段接近或低于背景值,总体上人类活动对鸭绿江主汊道重金属的沉积影响不大.鸭绿江的不同区域重金属的沉积记录并不同步,主汊道的重金属污染程度显著小于西汊道.     

某固体云爆剂老化前后的安全性研究

目的研究某型固体云爆剂老化后的使用安全性。方法采用真空安定性试验仪按GJB772A—97方法 501.2测试老化前后样品的安定性、相容性,采用感度设备按GJB 772A—97中的相应方法分别测试老化前后样品的撞击感度、摩擦感度以及火焰感度。结果云爆剂老化前后,每克试样在标准状态下的放气量均远远小于2 mL,安定性均合格。样品老化前后火焰感度试验均未爆,撞击感度和摩擦感度均在样品在失重1%时最高,当样品老化至失重1.5%时,爆炸概率反而比失重1%样品的降低。结论该型固体云爆剂老化前后均具有良好的安全性,老化失重达到1.5%后,仍能满足安全使用要求。     

500kV变电站主要设备噪声检测与分析

以某长期运行500 k V变电站为研究对象,对站内多组主变、高抗以及变电架构等主要设备的噪声水平及衰减特性进行了详细检测。结果表明,主变及高抗噪声水平均较高,主变噪声能量主要集中在100~1 000 Hz频率范围内,其中400 Hz频率分量噪声能量最高,高抗100 Hz及其倍频带噪声能量较高,100 Hz噪声能量最大。主变与高抗噪声在传播过程中均存在干涉现象。变电架构噪声受高抗噪声干扰较为严重,噪声源主要集中在母线封端球位置。测试结果为500 k V变电站设计及噪声控制提供了借鉴与参考。     

GH901高温合金在典型海洋大气环境中的腐蚀行为

目的 研究南沙岛礁典型海洋大气环境对GH901高温合金腐蚀行为的影响。方法 在南沙美济礁典型环境中开展GH901高温合金大气暴露试验,利用金相显微镜分析GH901高温合金在我国南沙美济礁典型环境中的腐蚀特征,定期测试该材料的拉伸强度,分析样品的外观和微观形貌。结果 自然暴露1a,GH901高温合金拉伸试样基体表面尚未发生明显的腐蚀现象,在575℃高温力学测试条件下的抗拉强度、断后伸长略有波动,其高温力学性能并未在短期自然暴露中随试验时间的延长而明显变化。结论 GH901高温合金拉伸试样在岛礁大气环境短期暴露下具有良好的耐蚀性,在575℃温度条件下具有良好的力学性能稳定性。     

热态钢渣液-液混熔法制备微晶玻璃

以液态钢渣为原料直接制备微晶玻璃,可充分利用渣中的物质和热量,避免传统钢渣处理过程中产生的环境污染和热量耗散。先将40%的电炉水淬钢渣和60%的辅料(硅石粉、刚玉粉和氧化钠等)粉末同时在1 450℃下分别熔融成液态,然后将液态钢渣倒入熔融的辅料液体中混合并保温1 h,得到的玻璃熔体经过浇注、退火、热处理过程制得微晶玻璃样品。利用XRD、SEM对微晶玻璃试样的微观结构进行表征,采用标准方法进行性能测试。结果表明:经700℃核化2 h,870℃晶化1 h后微晶玻璃的理化性能较好。主晶相为透辉石[(Mg6Al2Fe2)Ca(Si1.5Al5)O2]和普通辉石[Ca(Mg,Al,Fe)Si2O6],晶体形貌为颗粒状,直径为0.05~0.1μm,分布均匀。研究对开发热态钢渣资源化利用具有重要意义,提供了一种新途径。     

天然气门站内带喷射的天然气燃烧计算模型研究

选用Fluent软件的轻质可燃气体受障碍物阻挡的高速喷射扩散模型,对某天然气站内带喷射的天然气燃烧进行研究和计算,得出燃烧温度、热辐射通量、氧和二氧化碳浓度分布图,结果表明燃烧造成的高温区基本和喷射主气流区重合,如果发生火灾,门站的设备将全部损坏,并造成人员死亡。该结果可为企业设置进站截断阀与调压装置之间的最小距离提供依据。     

重金属污染土壤微波玻璃化技术研究

采用微波技术对土壤中Cd进行玻璃化固定研究,考察了微波辐照功率、助熔剂硼砂和微波敏化剂活性炭对玻璃化效果的影响。结果表明:延长辐照时间和增大微波功率,土壤外观发生明显团聚结晶的玻璃化现象,Cd的固定率显著升高。微波(539 W)辐照5 min,Cd的固定率可达95%以上。硼砂可显著降低土样的熔融温度,从而缩短微波时间,降低能耗。添加活性炭显著提高Cd的固定率而粒径对Cd的固定率影响不显著。微波作用形成的玻璃体结构致密结实,Cd的浸出浓度满足国家标准限值,使得污染土壤资源化的实现具有一定的可行性。     

紫胶全无氯漂白的漂前预处理工艺开发与优化

该研究旨在明确紫胶的漂前处理工艺尤其是盐析工艺对析出紫胶树脂钠盐得率和紫胶红色素去除效果的影响,进而为漂白效果的改善提供数据支撑。首先,通过单因素试验研究了盐析温度、盐析剂浓度、p H值、盐析时间对盐析效果的影响,再以响应曲面法对盐析工艺进行了优化,并在此基础上明确了最佳工艺条件下的洗涤级数及析出紫胶树脂钠盐的性质。结果表明:紫胶无氯漂白前处理的最佳工艺为,盐析温度10℃,盐析剂浓度0.250 1 g/m L,盐析时间4 h,p H值10.0,紫胶树脂钠盐的洗涤级数为4时最佳,蒽醌含量由原胶的1.445%降低至0.505%;FTIR、DSC数据表明:盐析工艺并未改变紫胶树脂的主体分子结构,但紫胶树脂钠盐的热性质较紫胶树脂有所提高,熔融峰值由66.1℃升高至76.5℃。可见,作为前处理的紫胶盐析工艺为降低紫胶树脂中蒽醌色素的含量,减少后续漂白剂的用量作用显著。     

含砷废渣高温烧结过程砷的矿物相结构变化与环境释放行为

研究了含砷废渣高温烧结过程引起的砷挥发和砷发生的矿物相结构变化,并分析了烧结体的砷浸出释放行为.在10MPa下加压成型制样,进空气流量为2 000 mL·min-1,烧结温度1 000～1 350℃,烧结时间60 min.结果表明,烧结温度对砷挥发的影响很小,As的固定率保持在90%以上,但对砷浸出毒性的影响明显.烧结温度低于1 000℃时,FeAsS被氧化生成钙砷、铝砷和铁砷,以Ca3（AsO4）2矿物相为主,导致砷的浸出释放水平提高;烧结温度达到1 200℃,Ca3（AsO4）2被玻璃熔融态所包围,并被转换为硅钙砷酸盐化学键接,导致砷的浸出水平显著降低.从烧结体的环境安全性考虑,最佳烧结温度为1 200℃.     

川东平行岭谷区典型岩溶含水系统中NO3-的存储和运移

为了研究NO3-在岩溶含水系统中的存储和运移规律,对降雨条件下重庆川东平行岭谷区青木关地下河系统的水化学动态进行在线监测和高密度采样测试,结合NO3-的月动态变化,并利用主成分分析方法.结果表明,降雨期间地下河中的NO3-与全Fe、全Mn、Al3+是两组不同来源的元素,在含水系统中表现出不同的地球化学行为.NO3-从地表输入后随土壤水下渗存储于岩溶非饱和带的裂隙、孔隙和溶隙等含水介质中,而全Fe、全Mn、Al3+则是地表受雨水侵蚀的土壤随地表径流通过落水洞、竖井等通道,以集中流的形式灌入地下河造成的.进而将NO3-在岩溶含水系统中的运移过程分为输入存储、快速输出和再输入存储这3个理想的阶段.在外部条件大致相同的情况下,非饱和带的岩溶发育程度是影响降雨期间地下河中NO3-浓度变化的关键因素.降雨条件下存储于非饱和带的NO3-很容易被释放出来,破坏地下水生态环境,严重威胁着当地群众的健康安全.需要加强岩溶生态系统管理工作,改善土地利用方式,科学施肥,有效控制地下水营养成分的地表输入.