应用研究

• 搪玻璃压力容器高分子复合材料局部修复性能评价方法研究

  李响;

  搪玻璃压力容器发生局部爆瓷后可采用高分子复合材料进行修复，目前针对搪玻璃瓷层高分子复合材料局部修复表面质量评估方法尚未形成规范。因此，提出了采用搪玻璃试板模拟爆瓷缺陷，并利用高分子复合材料进行局部修复和测试的试验方案，梳理了评估修复后瓷层质量的性能测试方法，筛选出合适的搪玻璃容器高分子材料局部修复性能评价方法和合格参数，可为搪玻璃压力容器高分子复合材料局部修复技术的应用和质量检验提供参考。

  2025年03期 v.46;No.273 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K]
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• 数字化检验检测技术在危化品领域的应用研究

  臧艳茹;

  系统探讨了数字化检验检测技术在危化品领域的重要应用。对其技术原理、功能优势以及具体应用案例进行了详细分析，阐述了数字化检验检测设备在提升危化品管理的安全性、效率和科学水平中的重要作用。同时，也对未来发展趋势和面临的挑战进行了探讨，强调了持续创新和完善对于该领域发展的重要意义。

  2025年03期 v.46;No.273 5-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K]
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• 超临界二氧化碳在晶圆清洗中的应用

  杨自鹏;于鲲鹏;李琳;孙海鑫;银建中;

  清洗是晶圆制造过程中不可或缺的工艺环节。随着晶圆微结构纵横比增大和复杂性提升，传统湿法清洗工艺面临多重技术挑战。超临界二氧化碳（scCO_2）具有渗透性强、环境友好以及清洗干燥一体化等优势，使用scCO_2及其微乳液可以有效去除晶圆制造过程中残留的光刻胶及附着的金属颗粒。概述了传统湿法清洗的技术瓶颈与scCO_2清洗工艺的优势，并探讨了scCO_2去除光刻胶和附着金属颗粒的清洗机理。同时，综述了scCO_2在半导体清洗领域的研究进展，指出了当前scCO_2清洗技术存在的问题，并展望了其对半导体制造领域的影响。

  2025年03期 v.46;No.273 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K]
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• 真空碳酸钾脱硫工艺及副盐研究与应用

  郑雯;

  真空碳酸钾脱硫系统投运后，塔后煤气中硫化氢（H_2S）质量浓度均值为250 mg/m~3，脱硫液副盐质量浓度高达80～100 g/L，脱硫效率偏低，且脱硫液外排量高达6 m~3/d。焦炉煤气H_2S检测采用人工化验方法，当煤气系统工况波动或参数调节时无法实时反应数据变化情况，存在检测滞后性。研究表明，降低换热器壁温可降低副盐增长速率，采用烧结热水替代蒸汽补热后，脱硫液副盐质量浓度下降至40.65 g/L，蒸汽消耗量由25 t/h下降到15 t/h。增设在线H_2S智能检测系统，实时检测焦炉煤气H_2S质量浓度并联动调节工艺参数；将真空碳酸钾质量浓度由30～50 g/L提升至50～60 g/L，从而增强吸收推动力。副盐质量浓度降低后脱硫液质量得到显著改善，塔后煤气H_2S质量浓度均值降低至185 mg/m~3。

  2025年03期 v.46;No.273 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K]
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• 储氢用钛及钛合金材质阳极化酸洗钝化方法

  丁菊;李小科;

  钛对许多腐蚀介质均表现出优异的耐腐蚀性能，同时兼具低密度和高强度等力学特性，广泛应用于储氢气瓶和氢气储存器等高性能产品。在车用储氢气瓶中，钛合金本身具有化学惰性，其晶界结构可有效抑制氢气渗透。然而，钛的摩擦系数大、化学活性高，在制造和检测过程中易造成表面擦伤或污染，需要进行酸洗钝化，从而保证钛材的性能。提出了一种适用于储氢气瓶用钛及钛合金的阳极化酸洗钝化方法，避免采用易挥发的氢氟酸，避免形成局部浓酸，降低酸洗槽的腐蚀性和操作风险。该方法工艺成本低，可有效解决钛材在阳极氧化酸洗处理过程中的技术难题。

  2025年03期 v.46;No.273 17-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K]
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• LNG加气站绝热性能静态蒸发率检测应用

  陈永翔;

  LNG作为燃料具有能量密度大、续行里程长、环境友好和安全性高等优点。目前，国内研究主要聚焦于LNG储罐绝热理论。对LNG加气站的整体绝热性能和静态蒸发率进行综合分析，并将理论计算结果与实测数据进行比较，可为工程实践提供指导。

  2025年03期 v.46;No.273 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1124K]
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设计与计算

• 核电厂蒸汽发生器传热管稳定化装置设计及数值模拟

  王健;周全;陈琛;唐力晨;李经怀;

  蒸汽发生器传热管流致振动现象可能威胁核电厂运行安全，是蒸汽发生器设计和运行中亟待解决的技术问题。蒸汽发生器传热管稳定化装置是为了抑制传热管流致振动现象设计的防护设备。基于蒸汽发生器传热管流致振动机理，提出了蒸汽发生器传热管稳定化装置的设计思路及几种结构模型，并采用结构动力学软件ANSYS建立了U型传热管直管段的三维有限元计算模型，实现对加装稳定化装置前后的蒸汽发生器传热管直管段的模态分析和谐响应分析。仿真结果表明，稳定化装置能有效抑制传热管振动，并提高其动态性能，验证了其在蒸汽发生器内二次侧流体引发的传热管流致振动问题的理论可行性。

  2025年03期 v.46;No.273 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1855K]
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• 氨柴发动机尾气处理反应器设计及流场模拟

  徐苏华;刘绍岭;梁磊;程祥祥;王建;董志超;

  为了有效减少碳排放并寻找替代含碳能源，氨柴双燃料发动机的研究和应用取得了一定的进展，但排放尾气中含有NO_x和NH_3。根据发动机尾气参数，设计了一套尾气处理反应器，包含导流罩、整流装置、脱硝催化剂和脱氨催化剂等组体，用于去除尾气中的NO_x和NH_3。反应器内尾气流场分布均匀程度是影响脱硝、脱氨效率的关键因素。为了验证反应器内气体分布状态，采用ANSYS Fluent软件，结合多孔介质模型进行数值模拟，得到反应器纵截面及脱硝催化剂下部横截面的尾气速率分布云图，脱硝、脱氨催化剂层的尾气速率和NH_3质量分布情况。模拟结果表明：（1）反应器内速度场在脱硝催化剂层下部存在明显的速度分界，上部速度场分布均匀程度显著优于下部，表明催化剂多微孔通道结构有利于尾气均流分布；（2）脱硝、脱氨催化剂层速度场分布均匀一致，虽然存在壁面效应现象，但影响可以忽略；（3）脱硝、脱氨催化剂层NH_3质量分布均匀，满足《选择性催化还原（SCR）系统认可及检验指南2020》规定的NH_3均匀度不低于85%的要求。模拟结果验证了反应器结构设计的合理性和可行性。

  2025年03期 v.46;No.273 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K]
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• 一种硝酸铵结晶机结构优化设计

  徐茂钦;何剑;何媛媛;余俊龙;

  硝酸铵结晶机是通过蒸发饱和度为95%的硝酸铵溶液，使其达到过饱和状态并析出晶体，从而生产粉状硝酸铵的关键设备。该设备运行过程中存在固液两相共存，介质黏度高且含有大量固体颗粒的工况条件，导致密封层易失效，引发进水泄漏、严重磨损、振动加剧及噪声超标等故障，需每周停车检查、维护、检修轴承油封及补充润滑剂。针对某化工企业硝酸铵结晶机的故障问题，通过对硝酸铵结晶机搅拌桨的力学特征及结构进行分析，明确了设备振动、泄漏及轴承磨损的原因，并从支架结构、轴承类型、轴承箱结构、密封系统、主轴结构及电机选型等方面进行了优化设计。实际运行结果表明，优化后的结晶机运行平稳，振动程度显著降低；主轴密封性能大幅提高；轴承磨损速率减缓；维修便捷，在泄漏初期就能进行快速维护，减少了检修工作量，并降低了对生产进度的影响；设备连续运行时间大幅提升，装置生产线可实现1 a以上连续稳定运行。

  2025年03期 v.46;No.273 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1681K]
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• 一种抛料机传动装置的优化设计

  周林军;张国勇;

  抛料机是冶金企业沸腾焙烧系统的关键设备，也是沸腾焙烧炉的关键环节，但其故障频发，曾多次导致沸腾炉停炉。针对抛料机皮带跑偏、烧毁等问题，分析了抛料机的结构组成及皮带跑偏、严重磨损和掉落的原因，提出了以下优化措施：优化滚筒固定座结构，增加气幕装置，增大压带轮倒圆角和外径，降低皮带温度，并减少跑偏和磨损的频次。生产实践表明，优化后抛料机振动显著减弱，运行平稳，未出现张紧螺杆滑丝松动现象；皮带烧毁问题得到有效控制，皮带软化压死和跑偏现象明显减少，故障率大幅降低；检修方便，年检修费用从65.92万元降至9.3万元，节约成本56.62万元，经济效益显著。

  2025年03期 v.46;No.273 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K]
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腐蚀与防护

• 基于内检测技术的原油管道缺陷评估

  胡康;

  某原油管道连续运行近20 a未开展管道缺陷评估，为了实现管道变形特征及金属损失缺陷的精准探测、定位和量化，对该管道开展内检测作业。检测结果表明，管道共存在100处凹陷和1处椭圆度超标变形，其中仅7处凹陷深度超过2%管道外径（OD）。此外，管道中存在1 476处金属损失特征，但仅3处金属损失点的等效应力强度因子（ERF）大于1，表明该管道变形及腐蚀情况处于可控范围轻缓。通过管道开挖验证发现，几何变形检测凹陷深度的最大相对误差为5.93%，漏磁检测金属损失深度最大相对误差为7.79%，验证了检测技术具有较高精度，可为后续管道修复工作提供参考。

  2025年03期 v.46;No.273 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K]
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• 丙烯储罐制造缺陷和腐蚀坑案例分析

  李耀东;

  某丙烯储罐在定期检验中发现大量裂纹和点蚀坑缺陷。基于案例分析方法，通过缺陷检测、资料审查和材料性能分析等方法对缺陷产生的原因进行了分析。结果表明，该容器的热处理温度和时间未达到工艺要求，导致残余应力消除效果不理想，焊缝区域因残余应力集中诱发大量制造裂纹；对腐蚀沟槽的特征进行分析，并结合国家标准GB/T 30579—2022《承压设备损伤模式识别》中硫酸腐蚀损伤模式的典型特征描述，判断腐蚀类型为硫酸腐蚀。施工过程中酸洗工艺执行不严，高温环境加速腐蚀进程以及焊缝残余应力的作用，是造成热影响区沟槽腐蚀和母材点蚀坑的主要原因。针对检验中发现的问题提出了相关改进措施，避免类似问题再次发生。

  2025年03期 v.46;No.273 48-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K]
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• 浅谈燃气埋地钢管不开挖防腐层检测技术

  梁进位;

  防腐层是保障埋地钢管长期安全运行的关键防护结构。不开挖防腐层检测（DM）技术具有非破坏性检测优势，被广泛应用于管道防腐层的完整性和有效性评估。分析该技术的检测原理，结合现场检测经验，对城镇燃气埋地钢管防腐层检测的有效性进行了探讨，并结合实际应用案例，分析了DM技术的局限性及其对检测结果的影响。最终，提出了优化检测精度和可靠性的有效对策，包括减少干扰、开挖验证以及数据综合分析等。

  2025年03期 v.46;No.273 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K]
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工程实践

• 板翅式换热器接管封头结构的低温热疲劳特性分析

  常珠;陈海亮;

  为了避免板翅式换热器正交接管封头在低温条件下发生热疲劳破坏，基于热-结构耦合的有限元方法，建立了正交接管封头结构的热疲劳应力分析模型，分析了封头结构的应力分布规律，研究了不同运行参数对接管封头结构热疲劳寿命和等效应力的影响规律。研究结果表明，接管与封头主体连接处为板翅式换热器正交接管封头结构的薄弱环节；接管封头结构的疲劳寿命受运行压力的影响较为显著，疲劳寿命随运行压力增大呈现先减小后不变的趋势；等效应力是影响疲劳寿命的主要因素，且等效应力水平与疲劳寿命呈负相关。在工程实践中，建议强化接管与封头的连接处，确保接管封头结构在运行过程中维持较低的运行压力和较高的运行温度。

  2025年03期 v.46;No.273 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K]
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• 余热锅炉拉撑杆与管板连接处裂纹原因分析及预防措施

  亚云启;徐润泽;罗昭强;蒋磊;陈超然;

  某在役余热锅炉斜拉撑杆与管板连接处出现裂纹并最终贯穿管板。通过宏观检验、金相分析、烟气成分及水质检测等方法对失效机理进行了研究。结果表明，裂纹由烟气侧向水汽侧扩展，其扩展机制与烟气中H2S和HCl的腐蚀作用和高温环境密切相关。此外，裂纹萌生过程还受到应力集中效应、局部腐蚀和运行环境的共同影响。基于失效分析结论，提出了优化设计结构、改进材料及优化运行环境等预防措施，有效降低了同类设备的失效风险。

  2025年03期 v.46;No.273 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2587K]
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• 全国首个天然产物生物制造示范线在上海投用

  <正>4月7日，昇合建物（上海）生物科技有限公司（简称“昇合建物”）的天然产物生物制造示范线启动(中试平台)投用仪式在上海化学工业区举行。据介绍，这是全国首个正式投产的天然产物生物制造示范线，产品可广泛用于化妆品、功能食品及创新药领域，也为更多天然产物的合成生物学产业化探路。

  2025年03期 v.46;No.273 12页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K]
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• 2025年“安全生产月”聚焦查找身边安全隐患开展系列活动

  <正>2025年6月是第24个全国安全生产月，国务院安委会办公室、应急管理部发布了今年安全生产月的主题，将聚焦查找身边安全隐患，开展系列活动，开设隐患曝光台专栏，推出深度曝光报道。2025年，全国安全生产月的主题为“人人讲安全个个会应急——查找身边安全隐患”。

  2025年03期 v.46;No.273 29页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K]
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• 首批重点培育中试平台初步名单公示

  <正>工业和信息化部网站于5月8日公示了首批工业和信息化部重点培育中试平台初步名单，原材料工业、消费品工业、装备制造、信息技术和共性需求5大领域242家中试平台入围。梳理名单，石化化工中试平台有25家，分别是上海国际化工新材料中试平台、集成电路先进封装材料中试平台、北化院天津基地化工材料中试平台、国科控股上虞新材料中试平台、宁东现代煤化工中试平台、上海精细化工新材料中试平台、上海高性能树脂新材料中试平台、辽宁盘锦精细化工中试平台、山东新和成化工及新材料中试平台和先进膜材料中试平台。

  2025年03期 v.46;No.273 38页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
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• 上海发布最新“无废指数”

  <正>3月31日是第3个“国际无废日”，由上海市生态环境局和虹口区人民政府联合主办的主题活动在上海碳秘馆举行。在活动现场，2024年度上海市“无废指数”发布，这张满分100分的“考卷”，上海得分为85.73，成绩较2023年的85.21稳步提升。

  2025年03期 v.46;No.273 55页 [查看摘要][在线阅读][下载 702K]
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• 新工艺让飞灰“变废为宝”

  <正>垃圾焚烧是生活垃圾最常见的处理方式，然而焚烧过程中产生的飞灰却成为当前填埋量最大的单一危险废物种类。最近，上海环境集团有限公司宣布，公司联合同济大学共同研发的“飞灰炉内低碳协同减量和无害化处理工艺”（简称“FAST工艺”），能够让飞灰实现资源化利用，填埋减量率达95%。在此之前，“FAST工艺”获得生态环境部复函支持，要求上海作为试点城市加快落地推广应用。

  2025年03期 v.46;No.273 60页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]
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