高温超高压条件下三腔压力分隔装置设计

长石是地学上非常重要的矿物之一。它有可能随着板块俯冲而进入地球深部,因此它在高温高压条件下的相行为以及物理化学性质对地球深部地球动力学研究非常有意义。本文总结了长石端员组份(钾、钠、钙长石)以及其固溶体系列已知的高温、高压实验数据,并绘制成相图。已有的研究成果显示:这三种端员组份在高压下的相行为有较大差异,并产生了许多只在高温高压条件下稳定的相如k-holl-i、k-holl-ii、cf、cas及capv等。由这些高压相构成的具有长石成分的不同相组合的密度在约5~23gpa的压力范围内超过地幔岩的密度,因此这些相组合可以主动俯冲到上地幔的深处。另一方面,已有研究表明,这些高压相对碱金属及碱土金属在地幔中的赋存状态有着非常重要的影响。

为了达到最接近实际工程的试验效果,采用中国矿业大学的"20mn伺服控制高温高压岩体三轴试验机",设计了精确的加压和旋转系统,操作控制比较方便,测量数据准确。利用大尺寸(φ200mm×400mm)花岗岩试样和工程钻头(φ30mm的pdc钻头),使试验条件更加接近实际工程情况,开创了该类大试样试验的先河。通过正交试验研究花岗岩在高温高压状态下的切削破碎规律,得出以下结论:(1)高围压状态(100mpa)下,随着温度升高,花岗岩的可切削性逐渐增强,在超过一定的钻压时,切削速度随着温度的升高而明显增大,在755n钻压下,300℃的切削速度比室温时增大30%～50%;(2)高围压状态(100mpa)下,随着温度升高,单位破岩能耗明显降低,在钻压为755n时,300℃时的单位破岩能耗比室温时降低20%～30%;(3)在高温高压环境下,切削速度随着钻压或转速的增大而增大;单位破岩能耗随着转速的增大而增大,随着钻压的增大而减小,与室温无围压状态下的切削破碎规律基本一致;(4)由于花岗岩在此温压范围内属于渐进破坏,抗压强度下降缓慢,如果钻压太低则切削速度和单位破岩能耗受温度影响很小,为了在高温下取得对花岗岩的良好切削效果,钻压需要超过一定的值。

综述了高温高压条件下氢致不锈钢损伤的研究进展情况,重点介绍了不锈钢力学性能和微观结构的变化,并就压力和温度对氢损伤敏感性影响作了简单的讨论。

利用中国矿业大学的"20mn伺服控制高温高压岩体三轴试验机"、大尺寸(200mm×400mm)花岗岩试样研究了花岗岩在高温高压状态下的冲击凿岩规律。研究结果表明,随着温度升高凿岩速度增大,当温度超过约150℃时,岩石裂隙数量增多,并且呈现出一定的塑性变形特征,不利于冲击能量的充分利用,冲击凿岩适用于钻进较低温度下(不超过150℃左右)的坚硬岩层;在高围压状态,冲击凿岩的单位破岩能耗随着温度升高而降低;在高温高压环境下,在一定钻压和冲击功率范围内,凿岩速度随着钻压或冲击功率的增大而增大,单位破岩能耗随着钻压的增大而减小。

花岗岩在高温高压环境下会产生热破裂,强度减小,断裂韧度降低。研究不同温度条件下冲击回转凿岩规律具有重要意义,可以为设计地热开采的新型钻探方法提供理论依据。利用中国矿业大学的"20mn伺服控制高温高压岩体三轴试验机"、大尺寸(φ200mm×400mm)花岗岩试样研究了花岗岩在高温高压状态下的冲击旋转破岩规律。得出以下结论:①在高围压状态下,随着温度升高,花岗岩的强度逐渐降低,冲击旋转钻进速度随之逐渐增大;②在高围压状态,冲击旋转破岩的单位破岩能耗随着温度升高而降低,凿岩效率明显提高;③在高温高压环境下,在一定钻压和冲击功率范围内,凿岩速度随着钻压或冲击功率的增大而增大,单位破岩能耗基本随着钻压的增大而减小。

评价泡沫剂质量的主要指标是起泡能力和半衰期,起泡能力越强、半衰期越长,说明泡沫剂质量越好。利用搅拌法,对dp-4泡沫剂在高温高压条件下的起泡能力和半衰期进行了室内评价实验。实验结果表明:复合泡沫体系比单一泡沫体系的起泡能力强、半衰期长;当加入质量分数为2%的原油后,2种体系的起泡能力和半衰期均明显降低,说明原油对泡沫剂具有抑制起泡和消泡的作用,但添加了聚合物的复合泡沫体系比单一泡沫体系的稳定性好,耐油性也强。

使用改进气流法,对泡排剂pp-f13在高温高压条件下的发泡能力、稳定性及携液能力开展了实验评价.结果表明,高压有利于泡沫性能,随着压力的增大,泡沫稳定性显著提高,20mpa的泡沫半衰期较常压增幅为199.14％,并且压力高于10mpa后,泡沫稳定性提高幅度不大;而随着温度的增加,泡沫稳定性大幅度降低.压力与温度对泡沫的发泡性影响都不大.稳泡剂能够改善泡排剂的高温稳定性,其中无机稳泡剂sio2稳泡能力优于有机稳泡剂hpam及cmc,适用于高温气藏条件.当压力10mpa、温度120℃时,含sio2复合泡沫体系的泡沫半衰期是相同条件下无稳泡剂泡沫体系的3.59倍,达到1295s.高温高压动态携液实验表明,气流速度较低时,sio2稳泡剂对泡排剂携液能力作用小,但随着气流速度的增大,sio2复合泡沫体系携液能力较无稳泡剂泡沫体系有显著提高.

华中高压-超高压变质富铝岩石为陆壳岩石经变质而成,其典型的岩石类型为蓝晶石黄玉石英石。矿物温压计估算其p-t条件为t-700,p=1.2gpa;高温高压实验结果表明,蓝晶石+黄玉组合在t=1000-1200℃,p=3.1-3.77gpa范围内可以稳定存在,是高压-超高压变质作用产物。

用auger电子能谱技术分别进行金刚石单晶生长界面的金属膜表面及附近碳原子的精细auger谱分析、金刚石单晶附近及其表面的auger谱精细结构分析。研究结果表明,在高温高压有催化剂参与下金刚石单晶生长是双界面生长,存在两个主界面d—m及m—c。高温高压条件下石墨中碳原子经过“过渡层”及“金属催化剂层”才能将碳原子的电子构形从sp2π态改变成sp3态,从而以碳原子的金刚石四面体结构长到金刚石表面,金刚石晶格结构的形成是在金刚石表面层完成的。

介绍了郭二庄矿业公司-300南大巷在动水高压和岩层破碎务件下封堵底板涌水的过程,对底板注浆加固和封堵涌水的技术、工艺和特点进行了总结和分析。

保证高温高压条件下水泥环整体性的泡沫水泥技术及其应用

高性能混凝土知识培训资料（二） 高温条件下高性能混凝土的施工 一、高温浇注的定义 高温下的混凝土作业可能面对下列会降低新拌混凝土 和硬化混凝土质量的条件: ?高空气温度(≥30°c) ?高混凝土温度(28-32°c) ?低湿度(≤65%) ?风速 ?太阳辐射 客运专线对高性能混凝土温度的要求： 1）、在炎热气候条件下，混凝土入模时的温度宜在5-30℃。 应避免模板和新浇混凝土受阳光直射，控制混凝土入模前模 板和钢筋的温度以及附近的局部气温不超过40℃（预制梁混 凝土浇筑时，模板温度宜在5-35℃）。宜尽可能安排在傍晚浇 筑而避开炎热的白天，也不宜在早上浇筑以免气温升到最高 时加剧混凝土内部温升。 2）新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差 不得大于20℃。 3）在任意养护时间，若淋注于混凝土表面的养护水温

问题答疑 1.气动增压泵的工作原理? 回答:气动增压泵利用大面积活塞的低压气体（2—8bar）驱动而在小面积活塞上产生高压气 体/液体。可用于压缩空气及其他气体，输出气压可通过驱动气压无级调节。 2.如何调节输出压力? 回答:输出压力和流量都由驱动气体的压力调节阀(另购)准确地调节。调节驱动气压，使气压 增压泵的输出压力在预增气压和最大输出压力之间精确调整。 3.气动增压泵有哪些著名品牌? 回答:气动增压泵产品于20世纪早期开始广泛应用,国外发展较早,美国有 haskel,telide,sc,hii,德国有maxmator,中国有deke（德科）,另外英国,荷兰,新西 兰也有一些品牌,但国际影响力不大. 4.气动增压泵的由来? 回答:气动增压泵最早产生于美国,主要是得利于发展航空业,各种航空的元器件测试,因为要 求比较高,对测试源

阿拉伯联合酋长国属海湾地区国家,干旱少雨,气候炎热。夏日气温常达50℃以上。阿联酋联合水泥公司10000t/d熟料水泥生产线(简称ucc)已于2007年5月17日正式投运。它的建成对于我国乃至世

高温条件下的混凝土施工控制 (2)

高温条件下的混凝土施工控制

冬瓜山主井是一条深达1120m的竖井,穿过多个含水层,井筒涌水量大,随着井筒深度的增加,地温也随之升高.文章在介绍井筒地质概况的基础上,阐述了解决井筒掘砌施工、治水、通风、降温等技术问题的作法.

为进一步探讨木材在高温高压蒸汽干燥过程中的应力释放机理,该研究以日本柳杉木材为研究对象,利用新开发的耐热、耐压应力传感器和专用夹具,对高温高压蒸汽条件下木材的拉伸应力松弛特性进行了较为详细、全面的系统研究.结果表明:温度条件对木材应力松弛的影响远比应变水平的影响显著,随着温度的增加、木材应力松弛急剧增大,残余应力迅速下降;木材应力的松弛除了受温度的影响外,受环境相对湿度的影响显著.无论木材的径向还是弦向,其拉伸应力松弛过程中的残余应力和木材干燥过程中的最大收缩应力随温度变化的关系十分吻合.该结果充分证明了木材在高温高压过热蒸汽干燥过程中的收缩应力显著降低,是由于收缩变形而引起的收缩应力在长时间处于拉伸状态下应力释放所致.

声子晶体是一种新的吸声材料,研究了局域共振单元包覆层模量、厚度以及橡胶基体模量对声子晶体共振吸声频率、吸声系数的影响规律。在常压及承压条件下,包覆层模量越高,厚度越小,共振吸声频率越高,其规律符合共振频率与包覆层模量、厚度之间的关系。随着压力的增加,声子晶体的共振吸声频率均向高频移动。承压条件下,包覆层模量较低的样品低频吸声系数略高。包覆层厚度为2mm的样品,常压及承压条件下低频吸声系数数值变化较小。基体橡胶模量对声子晶体吸声频率和吸声系数未见明显影响。

采用gleeble-3500热模拟实验机进行了403nb钢的高温热压缩实验,并对其流变应力进行了研究。实验结果表明,温度在1100℃～1150℃,应变速率在0.01s-1～0.1s-1时,403nb钢在热压缩实验中发生了明显的动态再结晶;用zener-hollomon参数的双曲对数函数能较好的描述403nb钢的流变行为;经回归得到了403nb钢峰值应力σp的表达式和热变形激活能q值。

通过在mts815.03电液伺服岩石力学试验机上对焦作方庄煤矿煤层顶板粗砂岩进行高温后常规三轴压缩试验,基于试验结果研究不同温度作用后常规三向压缩条件下粗砂岩宏观力学特性,分析粗砂岩强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角和极限应变与温度的关系;同时对粗砂岩强度、平均模量与围压关系进行探讨。研究结果表明,围压一定,温度为25℃～300℃时,随着温度的升高,试样的强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均逐渐增大,而变形模量有所降低。高温产生的热应力起到容纳变形和裂隙闭合作用,砂岩试件部分原生裂隙逐渐愈合,裂隙数量减少,密实程度提高,矿物颗粒间接触关系得到改善,摩擦特性得以增强;超过300℃以后,随着温度的升高,粗砂岩试样的强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均有所减小,而峰值变形逐渐增大,由高温引起的粗砂岩矿物颗粒的不同热膨胀率导致跨颗粒边界的热膨胀不协调,从而产生结构热应力使试样内部产生微裂隙,试样承载能力和抗变形能力减弱。而围压对粗砂岩的力学性质起到改善和强化作用,当温度一定时,随着围压的升高,粗砂岩试件强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均逐渐增大。

研究目的:针对国内某些盾构隧道开始出现内部构筑二次衬砌的工程实际,为探明二次衬砌与管片衬砌的相互作用机理,提出相应分析模型,以便正确评价二次衬砌的功能以及为合理地应用二次衬砌提供参考。研究结论:采用提出的双层衬砌抗剪压模型分析了三种典型工况下结构的内力特性,结果表明:增设二次衬砌将加大管片衬砌的弯矩,减小管片衬砌的轴力,这在管片衬砌发生渗漏后更加明显;相对管片衬砌而言,二次衬砌仅发挥了辅助性的承载作用;增设二次衬砌后,双层衬砌的整体受力并非更加合理;理想中的双层衬砌联合承载作用必须在特定荷载和地层结构参数的情况下才能发生。二次衬砌的作用主要体现在管片衬砌完全失效后可立刻发挥承载潜能,担负安全储备的作用。