基于U型管原理的浅层地下流体环境监测与取样技术

在能源与废弃物地下储存及地下水环境评估与污染治理等领域,为了对地下水环境进行三维高精度连续监测,中国科学院武汉岩土力学研究所开发了一种基于U型管原理的地下流体多层取样和监测装置。介绍了这种基于U型管原理的气体推动式取样装置,并与国内外多种同类型的取样技术进行对比。共开发出3种不同型号的流体取样装置,经过多次场地试验和工程检验,验证了该浅层U型管监测装备是一种性能可靠、运行稳定的浅部地层(0～200 m)取样监测设备。作为地下水环境监测平台,浅层U型管监测系统可以进行技术集成化改进并进一步增加其应用深度,后期开发前景和应用前景广阔。     

辽东湾大气中多环芳烃的含量组成及气粒分配

2016年5月和8月对辽东湾大气环境中气相和颗粒相样品进行了走航和定点采集,并对24种PAHs在气相和颗粒相中的含量和组成进行探讨,对15种PAHs的气粒分配过程进行了分析.结果表明：5月和8月辽东湾大气气相和颗粒相中∑₂₄PAHs总平均含量分别为28.8 ng·m^-3和24.0 ng·m^-3,气相中∑₂₄PAHs含量5月小于8月,颗粒态∑₂₄PAHs含量5月大于8月,低分子量PAHs主要分布在气相中,高分子量PAHs组分主要分布在颗粒相,中等分子量PAHs的气粒分配更容易受到气温等环境条件影响;气粒分配系数K_p随着PAHs分子量增加而增加;lgK_p-lgP_L模型和lgK_p-lgK_OA模型的斜率m分别为-0.35和0.37,偏离平衡态m为-1或+1,辽东湾气粒分配未达到平衡;假设达到平衡态时的lgK_p-lgK_OA模型、lgK_p-lgP_L模型和碳黑-空气模型均表明,5环PAHs的模型预测结果与实际测定结果之间的吻合程度较好,15种PAHs的碳黑-空气模型能够更好地接近野外实际测定值,低分子量和中等分子量PAHs的气粒分配受到碳黑影响较大.     

一体化污水处理装置中气提和保温性能试验

针对采用气提技术实现回流的一体化污水处理装置,研究了升液管浸没深度和气量对回流量的影响,计算并校核了效率系数η,同时对比了装置不同安装形式的保温效果。结果表明:随着浸没深度和气量的增加,回流量逐渐增大,但气量的增加会对空气利用率产生不利影响。在试验条件下,效率系数η取值为0. 21～0. 60,且与浸没深度h、提升流量Q和空气用量W均呈负相关。相比地上装置,地埋装置具有更佳的保温效果和恒温稳定性,特别是在气温低于0℃的冬季,地埋装置具有明显的保温优越性。     

ACP1000除气塔液体冷却器抗震分析设计

目的对除气塔液体冷却器进行抗震分析,以确保其在地震下必要的安全功能。方法以福清5/6号核电工程为背景,通过有限元软件ANSYS建立除气塔液体冷却器有限元模型,采用反应谱法进行设备的抗震分析与评定。结果通过抗震分析评定,发现设备鞍座为设计薄弱区域,故修改鞍座的结构形式,包括新增筋板、增加壁厚,使该设备的设计满足了相关规范的要求。结论通过修改鞍座的结构形式,确保其必要的安全功能得以实现,满足实际工程的需要。     

湿式除尘器分级效率的计算和分析

本文详细推导了湿式除尘器分级效率的计算公式，分析了液气比、气体速度和粉尘粒径对除尘器分级效率的影响。认为在湿式除尘器中，液气比取０．３￣０．８１／ｍ＾３、气体速度取１０￣３０ｍ／ｓ范围内较合理，能达到高效低能的除尘目的，为研制新型湿式除尘器提供一定的理论依据。     

断层气日变化及其和固体潮关系的试验

为了研究断层气的日变化，探讨地下浅部气体和固体潮的关系，在怀来后郝窑地热区进行了试验和观测。研究地下气体Ｈ２、ＣＯ２、Ｈｇ等的日变化以及气温、气压、风速等对其的影响，探讨地下浅层气体和固体潮的关系，认为Ｈ２、Ｈｇ等地下气体的变化和固体潮有一定的相关性。     

两种掺气水流的计算模型比较

在污水压力输送管道中，污水中气体的存在会影响液体的流动，以污水管中的气、液相流为研究对象，运用集中空穴模型（气泡离散分布模型）和均匀分布模型两种计算方法，来研究停泵水锤过程的压力和流速的变化趋势，实例计算结果表，在设有止回阀的水锤现象中，利用离散分布模型所得的最高水位要比利用均匀分布模型的计算值高，在不设止回阀的水锤现象中，两者的结构基本保持一致。均匀分布模型假定气体在水中呈均匀分布，因此在计算断面上的气体量变化不如离散分布模型来得剧烈，其水位正峰值比离散分布模型低，负峰值比离散分布模型高。     

环境空气中痕量挥发性有机硫监测分析方法研究

采用预浓缩系统与GC MS联用,建立了环境空气中痕量挥发性有机硫的分析方法,该法用苏玛罐或Tedlar袋采集空气样品在预浓缩系统中经液氮于-160℃冷冻浓缩后,进入GC MS进行分析。甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、乙硫醚、二甲二硫的最低检出限分别为2 0、1 0、1 0、1 0、0 5μg m3。经6次的重复测定,其相对标准偏差小于9 0%。该方法已用于环境空气的测定,取得了令人满意的结果。     

连续起伏管道投产过程中的气相运移研究*

为应对山区液体管道在投产过程中可能出现的气阻、超压问题,从气相运移角度出发,建立液顶气模型,研究在1个U型单元内积气形成、压缩和破碎的全过程,在此基础上,提出连接各个U型单元的气相的传递函数,探讨背压累积因素下,连续起伏管道投产过程中各个U型管段的积气情况和压力的变化,进行动态的建模和计算。以国内某原油管道的现场投产数据与模型结果进行比对。结果表明:可以更加准确地预测山区液体管道投产过程中的气相传递和压力变化过程,能为未来连续起伏大落差液体管道投产的安全稳定运行提供理论指导和技术支持。     

基于FLACS的LNG船舶泄漏爆炸过程数值模拟研究*

为研究大尺寸、全场景下LNG船舶卸货作业过程中的泄漏爆炸风险,构建某LNG接收站及其周边20.5 km2的区域场景模型,采用FLACS软件数值模拟LNG泄漏扩散、气云爆炸的演化过程。结果表明:LNG从卸料臂处以满输速率持续泄漏5 min,最大液池面积17 047 m2,最大汽化速率350 kg/m3,遇点火源发生气云爆炸,爆炸持续时间12 s,产生最高爆炸火球340 m和最大爆炸超压0.25 MPa,形成半径380 m轻伤区、150 m重伤区和60 m死亡区。