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近年来，各国科学家竞相进行太空探索。但一个不可否认的事实是，人类在热衷研究其他星球的同时，对地球本身仍缺乏足够的认识。比如，对我们所居住的地球上的海洋来说，正如一位美国海洋生物学家所说，“我们关于海底的知识还不如对火星的多”。星际探索短期内可能不会给人类带来实质性的好处，而深海中蕴藏的丰富资源却有望在不久的将来为人类造福。日本在海洋探索方面走在了各国的前列。比如“海沟”号无人驾驶深海探测器，曾在1995年潜入世界最深的马里亚纳海沟，潜深达到10911米。但不幸的是，“海沟”号最终却在日本沿海失踪了。“海沟”号的生命历程1986年，日本海洋科技中心开始研制“海沟”号无人驾驶潜艇，于1990年完成设计并开始制造。“海沟”号长3米，重5.6吨，耗资1500万美元。它是缆控式水下机器人，上面装备有复杂的摄像机、声呐和一对采集海底样品的机械手，是世界上惟一下潜深度达到7000米的探测器。2003年5月29日，日本科学家利用“海沟”号在日本高知县东南大约130公里左右的海域进行海底调查作业，当时“海沟”号的下潜深度为4673米。由于当年的4号台风已经开始接近这一海域，操作人员当天下午1时29分提前结束调查作业。但是在回收“海沟”号时，工作人员发现不知何原因“海沟”号已无法回到母船的发射架中。1分钟后，海面控制船与“海沟”号的光缆通信和高达3000伏的电力供应突然中断，控制船不得不采取紧急措施。当天下午4时17分，控制船的卷扬机只回收到了“海沟”号的母船发射架，“海沟”号则因电缆断裂而不知去向。操作人员大吃一惊，连续用方位测定器向“海沟”号发射了3次信号，但控制船没有接收到“海沟”号的任何信号。“海沟”号上搭载的电波发射器可以连续工作240小时，而电波发射器的发射范围仅在4公里左右。当时由于台风已经接近该海域，控制船上的操作人员推测认为，“海沟”号没有反应，可能是它受海浪冲击与控制船距离已经超过了4公里的范围。此后，日本海洋科学技术中心决心找回“海沟”号，并进行了一个月的搜索，但一无所获。直至当年6月30日，日本方面才向外界公布了“海沟”号失踪的消息。日本海洋科学技术中心于当年7月4日开会研究后认为，在大片海域中即使动用声呐仪也不可能找到久已失去联系的“海沟”号，于是宣告搜索结束。“海沟”号失踪使不少科学家痛心不已。对日本的深海科研来说，这次的损失无法估量。一些科学家甚至将“海沟”号比作航天界的“哥伦比亚”号。他们认为，这个价值5000万美元的探测器是独一无二的，它的失踪对科学研究是一个重大损失。到深海去看看大海正以自己特有的魅力召唤着人类。“海沟”号的失踪并不能阻止人类进行深海探测，正像“哥伦比亚”号失事不能阻止人类的航天事业一样。今天的人类正面临着人口、资源和环境三大难题。随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加，人类消耗的自然资源越来越多，陆地上的资源正日益减少。为了生存和发展，人们必须寻找新的物质来源，海洋应当是首选。因此一些科学家认为，深海给人类带来的利益要比那些耗资庞大的太空计划实惠得多。此外，深海生物新物种的发现，在探索生命起源方面具有重大意义。深海探测中的技术问题在短期内，人类乘坐潜水器潜入深海还不太现实。因为在海洋中，每下潜100米就增加10个大气压，几毫米厚的钢板在1万米洋底就像大气中的鸡蛋壳一样易碎。为了克服这些障碍，从事深海探测的大部分科学家都已从有人驾驶潜水器转向机器人潜水器的研究。现在，称为“遥控潜水器”(ROV)的有绳潜水探测器和小型的计算机控制蓄电池驱动潜水器(AUV)可以由任何合适的船只操纵。此外，它们的造价也比较便宜，而且不会给操纵它的人带来任何危险。另一种可能解决的方案是开发出能取代适于海洋最深处压力的船壳。美国海军已成功试验过利用新型的陶瓷材料制成有浮力的深潜船壳，这类船壳具有人乘坐时所需的安全可靠性。目前这种陶瓷材料的数据资料已经解密，此举必然会促进其商用开发。而对于潜水器的浮力材料，不仅要求它能承受住巨大的压力，而且要求它的渗水率极低，以保证其密度不变，否则机器人就会沉入海底。在高压环境下，耐高水压的动态密封结构和技术也是水下机器人的一项关键技术。机器人上任何一个密封的电气设备、连接缆线和插件都不能有丝毫渗漏，否则会导致整个部件甚至整个电控系统的毁灭。由于无线电波在水中的衰减太快，所以在水中不能使用无线电通信、无线电导航及无线电定位系统。“海沟”号与控制船之间就是利用光缆进行通信的。由控制船发出的信号以及由“海沟”摄像机拍摄到的实时图像信号均可通过光缆传输，操作人员可观察监视器上的图像，在控制船上对“海沟”号进行操作。这些技术问题如能得到彻底的解决，海底这块最后未开发的“处女地”必将得到很好的开发和利用。届时，人类面临的一些社会问题也可有望迎刃而解。我们企盼着这一天的到来。（曲笑）大洋探秘从海洋中探索生命的奥秘记日本海洋科学技术中心 曲国斌海洋被称为地球上最后一个未开拓的疆域，她不仅可以为人类提供“取之不尽、用之不竭”的能源，而且还是人类探索生命奥秘的绝好窗口。位于日本横须贺市海滨的日本海洋科学技术中心就是一所专门从事这一科研活动的规模最大的机构。从开发资源到进一步了解地球日本海洋科学技术中心成立于1971年，30年来它走过了3个发展阶段。日本在20世纪70年代初设立这所科研机构的目的在于开发海洋大陆架资源。它通过实施“海洋计划”开发出了可在300米的深海的高水压、黑暗和低温等严峻条件下进行作业的技术以及潜水技术和潜水系统等。80年代，为展开对深海及海洋微生物的研究，它研制了有人潜水考察船“深海2000”号、海中作业实验船“海洋”号、3000米级无人潜水器“海豚3K”号等。到90年代，它开始在世界范围内展开对海洋的全面考察和研究，为此建造了6500米级潜水考察船“深海6500”号、深海考察船“海岭”号、万米级无人潜水器“海沟”号、海洋地球考察船“未来”号、深海巡航探测器“浦岛”号，最新研制的工具是远程航行型自律无人潜水器“AUV”等。1998年，日本海洋科学技术中心制定了新的“海洋开发长期计划”，提出“进一步了解地球”的目标，并设定了五大研究领域：揭示海洋和气候的变化机制、调查海洋海底的动态、探索海洋生态系、解析地球系统及研究新的海洋开发技术等。其中提出，21世纪的重要研究目标之一就是“探索地球生命的起源”。为此，海洋科学技术中心还启动了“深海生态环境”和“深海地球钻探计划”两个研究项目。发现地下生物圈1977年，美国的“阿尔宾”号潜水考察船最早在太平洋上的加拉帕戈斯岛附近2500米深的海底发现了热水（温度高达90℃）喷出孔周围存在着“热水喷出孔生物群落”。以此为契机，1984年，日本海洋科学技术中心使用“深海2000”号在距东京不远的相模滩1200米海底深处也发现了热水喷出孔生物群落，其中有在壳质形成的栖管内生活的虫类以及蜗牛、贝纲、甲壳纲、多毛纲、海葵目等的多种生物。据研究，这些动物不依赖光合作用，而把从地球内部喷出的硫化氢和甲烷等还原性低分子化合物作为初级能源，依靠由以硫酸化细菌、甲烷化细菌等为主的化学合成细菌构成的食物网供应能源。不仅如此，在相模滩及日本列岛附近的日本海沟及南海海沟等处，还发现了“冷水涌出带生物群落”。它们同样是通过化学合成而诞生的生物群落。到目前为止，在日本列岛周围海底，已经发现了18处冷水涌出带生物群落和13处热水喷出孔生物群落。自从发现了存在于海底的热水喷出孔生物群落之后，各国科学家竞相在太平洋、印度洋和大西洋等海域寻找深海生物。结果发现，这种热水喷出孔生物大多生存在地质构造上是活动着的海岭的两侧。而且，它们之间还有某种共同之处。在考虑到海底扩大的不连贯性和海底扩大的历史过程等因素的基础上，科学家对热水喷出孔生物群落的生物地理学特征进行了比较，结果提出如下假说：“生活在大西洋的热水喷出孔生物群落里的生物是从东太平洋派生出来的，而最有可能的传播路线可能就是东南印度洋海岭和西南印度洋海岭。”1996年，日本海洋科学技术中心使用无人探测器“海沟”号又在世界最深的海域———马里亚纳海沟查林杰海渊深度约1.1万米处采到了海底泥沙的标本，从中分离出来大约3000株微生物，并发现了新的微生物种类，如在1000个大气压下能够生存的超喜压性细菌、超好热性细菌、可制造有用酶的蛋白质分解酶及新的糖质分解酶的微生物等。2000年8月，日本海洋科学技术中心使用深海考察船“海岭”号又在印度洋的中央海岭、东南海岭和西南海岭的交接处（南纬25°19′10〃、东经70°2′24〃，水深2420米）发现了热水喷出孔生物群落，共有20多种生物，其中许多都是第一次发现。这表明，即使在深海海底那样的极限环境里，也存在着多样性的生物世界。科学家们设想：地球诞生初期的微生物有可能不受外界干扰而照原样生存下来；既然海底地壳下这样严酷的环境中还有生物生存，那么，在火星等星球上也会有生命存在；如果热水喷出孔生物是适应地球诞生初期高温环境的生物的话，那么，这就有可能使我们解开地球生命起源的奥秘。进一步探索地球生命的起源海底堆积着各种各样的物质层，保存着有关地球的各种历史资料，由此也可以了解地球气候的变化过程。根据迄今为止的研究，80万年来，地球上曾经有过多次超过现在的高温（40℃）和寒冷（－40℃）的时代。而从1万年前开始到现在，地球在气温上处于“异常的稳定期”。更有意义的是，上述谈到的“地下生物圈”，正是探索生命起源的绝好场所。把它与地球外行星上的生命现象进行比较，将加深人类对生命、对自身的了解。日本海洋科学技术中心为此进行超临界水中的氨基酸聚合观察实验、微生物在超临界水中的溶解实验、压力生理学实验等。科学家们发现，色氨酸能够使酵母菌在高压环境（250个大气压～300个大气压）下安然无恙地生存、发育，高等生物细胞（HeLa细胞）在400个大气压下会大大改变其骨骼形态等。为了进一步探索地球生命的起源，日本将从2003年起，与美国联合实施“统一国际深海地球勘探计划（IODP）”。为此，日本建造了“地球”号地球深部勘探船，并于今年1月在三井造船公司冈山公司厂举行了“进水式”。这条船长210米，宽38米，高116米，深16.2米，吃水9.6米，排水量约6万吨，船员150名，能够从海底向下钻探达到5公里～7公里（这是地壳到地幔的最短距离）处的地幔。为了实施这一国际性研究活动，日本海洋科学技术中心设立了“深海生物风险中心”，开发了“深海微生物实验系统”，其中包括地壳岩芯标本的防止微生物污染技术、地壳岩芯及岩石标本的微生物解析法、微生物分离法和培养法等技术。人们对这个计划寄予了极大期望，期待着能够在揭开生命起源之谜等方面获得进展。
摘 要 随着现代勘探技术的发展，地质勘探的作用也越来越重要，它被用于很多的领域中。其中，地质勘探可以从工程地质勘探 、石油煤炭开采地质勘探等不 同的应用方面进行分 类。对 于每一个方向的运 用，都有相应的地质勘探技 术 ，为不同的应 用方 向进行研究提供 了一定的技术和理论指导 ，从 而建立新型 的地质勘探体 系，推进地质勘探技术的创新 ，促进 了我国地质勘探技术的发展。本文主要从工程地质勘探技术和石油煤炭地质勘探技术的概述、发展现状及发展趋势进行分析。关键词 地质勘探 技术 ；发展现状 ；发展趋势1 地质勘探技术的概述1．1工程地质勘探技术工程地质是一 门调查 、研究 、解决与人类活动和各种工程建筑有关 的地质问题的科学。工程建设中不可缺少的一部分就是工程地质勘探。随着勘探技术的发展 ，测量 、钻深等新技术、新方法 的运用 ，尤其是计算机的运用 ，使工程地质勘探的工作方法、质量标准等都有 了很大的进步，极大的推动了工程地质勘探技术的发展。一个工程的建设离不开工程地质勘探 ，它对工程制定方案和顺利的建设都有着不可替代的作用。1．2石油煤炭地质勘探技术石油煤炭地质勘探 主要是研究其形成和分布的基本规律、变化特征 、地质条件和一些勘探的技术 。石油煤炭勘探是在石油煤田普查 的基础上 ，进行的经济调查研究 、地质勘探工作。其中，石油煤炭开采技术的勘探是整个勘探工作 中的重要环节。2地质勘探技术的发展现状2．1工程地质勘探技术的发展现状工程地质勘探技术虽然有了很大的发展 ，但还是存在着一些问题，发展现状不是很乐观。主要表现在以下几个方面：1)工程地质勘探的质量问题。在工程地质勘探过程中，很多勘探的侧重点不 明确 ，勘探的针对性不强 ，勘探方法不正确 ，工程地质分析工作 中的计算公式与实际情况差别很大 ，从而使勘探的结论有误 。这些问题 的出现不仅会延误最佳的开发时机 ，还会给工程 留下一些隐患，严重影响了工程 的质量。2)工程地质勘探 的技术管理 问题 。一些工程单位提交 的勘探设计报告不是地质师写的 ，而且在编制人 中没有地质专业负责人 ，使得报告 中容易出现错误。这样会给总院审查增加难度 ，还会延误工程的报批时机。3)工程地质勘探的人员问题 。主要是 因为地质勘探需要优秀的技术人员，而在工程地质勘探 中，有一些人员不懂地质却提出不实际的勘探要求 ，有的对地质专业了解不透彻。这些都不利于工程地质勘探技术的发展。2．2石油煤炭地质勘探技术的发展现状我国的石油煤炭行业的集中度不高，开采相对比较分散，个体开采情况比较多，这样不仅会导致企业管理难度大，还不能保证石油煤炭的正常供 给。一些大型的石油煤炭企业的技术性 、安全性、可靠性都很有优势，要将其进行有效整合，国家要加强管理、统一规划 ，从而促进其发展。我 国石油煤炭地质勘探技术成果主要表现 以下几个方面 ：1)石油煤炭地质基础研究从传统地质走向了地球系统科学研究阶段。我国开展了华北 、华南地球的资源评价研究课题 ，对于我国的石油煤炭资源的赋存规律有了基本的掌握 ，而且还将层序地层理论和方法运用在石油煤炭的地层划分中，从而拓宽了地质研究的思路。2)石油煤炭资源综合勘探技术取得突破性进展。主要根据了我 国石油煤 田的地质特点 ，合理 的运用地质勘探的新技术 ，并且充分利用现代勘探理论 ，从而建立了具有中国特色的石油煤炭综合勘探体系。3)石油煤炭地质勘查信息化和 “3s”技术取得显著进展。在地质勘探的各个领域中，计算机技术起着不可替代的作用 ，因此使地质报告编制实现了数字化 、信息化 ，而且还利用了GIS，建立了我 国 《石油煤炭资源信息系统 》。此外 ，在石油煤炭资源评价中，还大量运用 了遥感技术 ，形成了石油煤炭遥感技术体系。高光谱技术和高分辨率卫星遥感图像技术也有显著的进展。石油煤炭地质勘探技术取得了很大的进步 ，但还存在着 以下问题需要解决 ：一是要解决中部能源基地中一些地形复杂的资源勘探技术问题，以及它所引起的水资源和环境问题；二是要加强西部地质研究 ，进一步提高资源勘探评价程度；i是要加强清洁石油煤炭技术的地质研究，为其清洁利用和环境保护提供一定的地质依据 ；四是要利用石油煤炭 的现代化开采，从而实现高产高效的生产 ；五是要加速石油煤炭的地质主流程信息化和资源信息化水平 。3地质勘探技术的发展趋势3．1工程地质勘探技术的发展趋势工程地质勘探技术虽然还存在着一些缺陷，面临着挑战，但是其发展趋势还是很乐观 ，存在着很多机遇 。因此 ，要尽量解决存在的问题 ，不断的创新 ，促进工程地质勘探技术的快速发展 。首先 ，要分清地质勘探的各项责任。即总院要负责工程地质勘探和一些技术管理 问题 ；各地方部 门要 负责好勘探 的合理周期 ，安排专业的勘探人员 ，不断采用新的勘探技术和设备 ，从而促进工程地质勘探技术的突破性发展。其次，工程地质勘探要抓住机遇，迎接挑战 ，培养优秀的地质勘探技术人员 ，不断的推动技术革新，促进勘探技术的进步和勘探结果的创新。3．2 石油煤炭地质勘探技术的发展趋势只有明确 目标 ，加大力度 ，依靠先进 的科学技术 ，提高地质勘探的精度 ，保障地质勘查 的质量 ，才能推进石油煤炭地质勘探技术的创新。我们要沿着 “加强石油煤炭地质勘探 的基础研究 ，最大限度 的发现新的资源 ；不断加大资源综合勘探技术的创新力度 ，满足人们 对资源的需求 ；改 革石 油煤 炭地质勘探的科技体制 ，培养新型的精干高效 的地质技术创新队伍 ”这一基本思路 ，实现石油地质勘探技术的可持续发展。1)大力发展石油煤炭资源的综合勘探技术。要加强多元地质信息符合技术 的研究 ，建立高精度 的地质模型 ，从而提高地质勘探的精度 ，为地质报告研究提供一定的依据。2)组织开展新一轮的石油煤炭资源评价 。要运用新的地质理论和资源评价方法，研究并制定出一套科学的石油煤炭资源的评价理论和方法，并且要多开展一些基础评价 ，强调石油煤炭资源的用途，正确认识我国石油煤炭资源的潜力，建立石油煤炭资源的信息系统 ，不断促进石油煤炭地质勘探技术的革新，促进我国地质勘探技术的发展。3)加强清洁石油煤炭技术的地质基础研究。其核心技术是洁净煤技术 ，与煤岩学、煤化学等基础理论结合在一起 ，并且利用地质地球化学 的角度进行分析 ，从而为勘探技术 的改进提供一定的依据。4)推进石油煤炭地质信息和3s技术产业化。发展石油煤炭地质勘查的主流程信息化，实现地质勘探技术的采集、研究的信息化 。加强高分辨率卫星图以及数字宇航摄技术的运用 ，促进地质范围以内，密度全部大于3．29g／cm ，相对密度大于95．7％。表面上的颜色一致均匀 ，没有任何斑点。2)相分析。通过x射线衍射检验说明 ，试块样 品中可能含有ZnS(2H—f0r珊)、ZnS(10H+8H)、磷石英和方石英相 ，没有出现其它杂峰。靶材 中各相组成均达到了镀膜的要求 。3)热等静压适用工艺制度 ：加压介质是氩气。加热时温度为1100℃，压强是 120MPa，一个小时的保温保压。4)热压 较好 的工艺制度 ：室内温度到 1050~C之间 ，每分钟2℃一5。c升温速度 ，开始在600~C时加压 ，30分钟的保温保压之后直接进行卸压。4结束语本文简要介绍了电子靶材的热等静压与热压工艺 ，经过研究两种工 艺都能够生产出符合要求的靶材 ，满足 了使用溅射 的要求。参考文献[1]努力古．溅射靶材的制备及发展趋势[J]．新疆有色金属，2008，5．【2】刘志坚．溅射靶材的应用及制备初探fJ】．南方金属，2009，6．作者简介陈卫 飞 (1978一 )，男 ，湖南株洲人 ，本科 ，工程师 ，研究方 向ITO、靶材、有色金属材料。量 的增加和产品流通的活跃 ，我市农产品市场流通体系已远远不能满足市场需要 ，销售渠道单一 ，冷藏、储运设备落后 ，制约 了产品外销市场的拓展。建议在市场建设，预冷库、冷藏车配备以及品牌打造等方面给予大力扶持。3)支持建设市级农产品质量安全检测中心 。农产品质量安全事关 民生 ，事关农业发展和农 民增收的大事 。但是 ，固原市农产品质量安全检测工作 由于检测设备简陋 ，检测人员水平低 ，经费不足 ，农产 品质量安全还存在着很大 隐患 ，建设固原市农产 品包括畜产品为一体的农产品质量安全检测中心势在必行。建议 自治区支持建设 固原市市级农产品质量安全检测中心。以开展质量安全监测监控，保证品牌农产品质量安全 。参考文献【1宁夏中部干旱带及南部山区设施农业发展建设规划【M】．[2]固原市设施及旱作节水农业发展规划[M]．作者简介孙丽琴 (1968一 )，原州区人，宁夏大学农学系本科 ，1986年参加工作时间，现为农艺师，从事农业技术推广工作 。勘探技术 的发展。4结束语总而言之 ，地质勘探技术对矿产资源 、能源资源的勘探具有着重要的作用，直接影响着资源的勘探 、开发和综合利用。虽然我国的地质勘探技术在短时间内取得了巨大的进步 ，研究了一系列地质勘探工程的新技术 、新方法、新设备。但我们还要意识到其存在的问题，要通过一些具体措施，使我国的地质勘探技术走向更加完善的发展趋势 ，从而不断满足我国经济快速发展对资源、能源的需求。参考文献[1]定武．谈现行地质勘探工作改革的几个问题册．地质与勘探，2OlO，4．【2】王树江．浅谈地质勘探技术发展啊．民营科技，2010，10[3】姚振义．煤 田地质与勘探方法阴．中国矿业出版社，2Ol1,6．是否可以解决您的问题？
天然气管道工程施工问题措施探究论文
摘要 ：本文从天然气管道的施工特点出发，对天然气管线施工过程中存在的问题和相应解决措施进行了详细分析和探讨，以供参考。
关键词 ：天然气；管道施工；问题；措施
1前言
天然气作为一种清洁环保的新型能源,有助于我国经济的可持续发展。因此,天然气管道工程的施工质量管理非常重要,需要及时发现施工作业过程中的问题,确保项目顺利实施。
2天然气管道工程的施工特点
2.1工程隐蔽性较强
由于多种因素的考虑，城市的天然气管道一般都是敷设在地下，所以管道的敷设工程也就具有一定的隐蔽性。也正是因为这种隐蔽性给管道的施工过程带来了一定的难度，而且在后期的维护与检查过程中也只能对表面进行探测，这便很容易造成一些安全隐患的存留，甚至还会导致泄气漏气等各种比较严重现象的发生。
2.2施工中检查的难度较大
因为天然气管道大多都是处于地下，所以在工程竣工之后便很难对其实施详细而直观的检查。但是天然气管道的质量并不是仅仅靠外观就可以判断其质量的好坏，而对管道内部的检查又非常地困难，这也就很容易为管道的质量埋下一定的安全隐患。
2.3影响施工因素较多
在天然气管道的施工过程当中，其施工质量会受到各种各样因素的影响。包括前期的设计环节、材料准备环节、对施工设备的选择以及施工现场的具体环境等各个方面都会对管道的施工质量产生一定的影响。
3城市天然气管道施工过程中存在的问题
3.1管沟开挖与回填问题
在天然气管道施工中，沟槽开挖和回填是重要的施工环节。比如在进行施工中，如果管沟开挖的深度和管沟基础不够结实，一旦在回填以后受到大型机械的压实，很容易出现管道弯曲和变形的状况。在进行天然气管道敷设过程中，有时会在地下水位比较高的地方进行施工，在这部分区域进行施工时，如果管沟中没有及时敷设排水管道，经过一段时间可能会出现管道下部悬空的现象，加之施工中夯实不严了，极容易造成管道拱起变形。回填问题是天然气施工中经常出现的问题，回填土质没有达到施工标准，土质中含有容易损伤管道的坚硬石块。另外，如果回填工作中回填的高度和夯实的质量没有控制在标准范围内，会造成天然气管道施工敷设深度无法达到施工标准，造成管沟基础不实等问题，导致天然气管道变形等质量问题的出现。
3.2防腐层补口、补伤方面的问题
天然气管道施工中，防腐层问题也是经常出现的问题。这一问题主要表现在天然气管道防腐层表面比较粗糙，没有达到施工需要的标准给施工质量带来了一定影响。在进行防腐层补口工作中，如果对防腐的搭接处理中的长度不够或者搭接不及时，都会留下隐患。另外，对腐层进行补伤时，补伤面积没有达到相关施工标准，进行补伤用的粘材料粘力不足，会再次损坏防腐层。天然气管道工程施工中，对防腐层的补口、补伤质量都会影响管道防腐能力。
3.3焊接质量问题
在天然气工程施工中，焊接工作是天然气施工中最重要的施工工艺，同时焊接质量问题也是当前我国天然气施工过程中经常出现的问题。在施工焊接工作中出现的问题主要表现在：夹渣、焊瘤、气孔以及裂纹等问题，焊接工作中出现这些问题严重影响焊接质量，给天然气管道施工埋下了安全隐患。天然气焊接中经常出现质量问题，还因为在施工中质量缺陷并不容易被发现，所以焊接质量问题始终存于天然气管道工程施工中。因为焊接缺陷的'隐蔽性，在管道投入使用后，很难进行修复。所以在一旦出现问题，造成大面积停气检修，严重者会造成大规模管道更换，不仅对社会造成不良的影响，同时也大大增加了建设单位的建设成本。
4天然气管道施工问题的解决措施
4.1加强对天然气管道原材料的质量管理
在城市天然气管道施工中，管道的质量具有决定性作用，关系着整个工程的施工质量，所以加强工程施工中原材料的质量管理具有重要作用。在施工前，对原材料的采购和储藏等环节加强监督，从原材料的供应商到生产和选择等进行合理控制，促使原材料能够达到技术标准，为管道施工提供高质量的原材料。工程所需原材料是决定施工质量的重要标准，所以施工中要做好原材料的检查工作，采用多样化、系统化的检验方法，保证材料的最终质量，为天然气的管道工程施工提供安全保障。
4.2加强管道焊接的优化
我国目前的焊接技术完全可以满足对于天然气管道的焊接质量要求，在具体的施工过程中一般都是选用下向焊接方法来对管道进行焊接处理，并采用大钝边和小间隙的焊接工艺参数，在焊接的时候对于焊接缝的高度以及宽度都应该小于上向焊接的焊接缝，这种焊接技术不仅施工难度比较低而且也不容易受到外界因素的影响，所以可以实现对焊接质量的有效控制。运用这种焊接技术对天然气管道进行焊接处理的时候，对每一层的焊道厚度都应该控制在2毫米左右，并且还应该尽量减少焊接接头，从而使得焊接的管道更加美观，也有效避免了由于焊接裂缝过大而造成相关的管道质量问题。
4.3加强管道防腐技术
天然气管道特别容易受到腐蚀，所以在一定程度上可以说管道的防腐效果直接决定了管道的使用寿命，而且也对管道的运行安全性能有着很大的影响，特别是途经一些人口相对比较稠密的地区，务必要确保天然气管道施工的安全性以更好地确保人民的生命财产安全。对天然气管道防腐技术进行优化的时候应该注意以下几个方面：第一，应该选择最为科学合理的防腐施工材料，目前应用比较广泛的有辐射交联聚乙烯热收缩带和环氧树脂防腐材料；第二，在进行防腐处理的时候，还应该对补口位置进行一定的处理，一般情况下都是先采用喷砂除锈法来对管道的补口位置进行处理，然后再利用火焰加热器对补口位置实施预热处理，当预热温度达到相关的标准之后才可以进行下一步操作，只有严格按照规定的程序来实施操作才能更好地确保管道的防腐效果。
5结束语
总而言之,天然气管工程作为城市的基础设施项目,关系到居民的生活作息和生命安全,相关企业和施工人员必须严格按照相关施工流程和规章制度进行施工，保障燃气管道的施工质量。
参考文献:
[1]纪成.浅谈天然气管道工程施工质量控制[J].现代工业经济和信息化,2015(16):87-88+109.
[2]江昆.关于现阶段城市天然气管道工程施工质量控制探讨[J].现代国企研究,2015(24):121.
摘要 ：天然气经过开采之后，要实现其有效利用，必须对天然气进行净化处理，而天然气在净化处理过程中具有易燃易爆、高温高压以及有毒有害等特点，安全隐患非常多。为了保障天然气净化过程安全可靠，有必要加强天然气净化设备的检修，并对检修过程进行严格的安全管理。基于此，本文深入分析天然气净化设备的检修，并提出具体安全管理措施，为相关工作的开展提供一定参考。
关键词： 天然气；净化设备；检修；安全管理
天然气净化过程中存在诸多安全隐患，一旦净化设备出现故障或者危险情况，很容易引发安全事故。为了有效保障天然气净化安全可靠，需要对天然气净化设备加强检修与保养，并针对检修过程强化安全管理，保障天然气净化设备检修顺利进行，有效消除各项安全隐患。
1天然气净化设备的检修
在检修天然气净化设备过程中，最重要的就是明确各方面的危险源。在明确危险源的检修当中，主要是对FeS自燃问题、液体泄露以及气体管线积液等问题进行重点检查。当天然气净化设备停止生产而且同时进行空气吹扫和催化剂降温的时候，很容易出现FeS自燃现象，或者设备和空气实现较大面积接触的时候，也很容易导致FeS产生自燃。天然气净化设备在进行开车或者停车过程中，很容易出现气相管线积液情况，这种问题隐蔽性较强，所以很容易被忽视，进而引发较大危害。导致这种问题出现，主要是由于放空管线、蒸汽管线以及蒸汽过热器等出现缺陷造成的。基于此，在检修工作当中，需要着重对疏水器相应疏水情况进行全面检查，并在实际开车之前实现合理化校调，对阀门状态进行全面检查，还要检查放空低点，实现排液处理。设备以及管线超压在天然气净化设备当中也属于重要的潜在危险源，会严重威胁相关人员和物体，在实际检修当中，一旦发现漆膜脱落、支撑架变形以及捕雾网损坏，需要及时置换氮气，同时加水进行浸泡。如果催化剂出现活性降低或者停产进度出现缓慢情况，需要及时调校仪表，若同时发生配风异常，要马上降低风级，加快分析频率。当管线出现穿孔或者变形的时候，要增加巡检频率，及时停止进风并加入氮气。除此以外，还要对管线、超温以及设备当中出现的H2S、SO4、CH4残留以及过程气泄漏、原料气和酸气等进行充分识别和检修。
2天然气净化设备检修的安全管理
2.1完善建立检修安全管理制度
在天然气净化设备检修过程中，面临着诸多安全隐患，为了降低危险发生率，保障检修工作能够顺利开展，需要完善的制定检修安全管理制度。在相关制度当中明确规定设备日常管理规范、应急措施、检修标准和工具使用规范等，在全面落实相关安全管理规范之下，进一步确保天然气净化设备检修当中相关人员和物体的安全。
2.2贯彻落实PDCA管理制度
所谓PDCA，指的是对管理过程还有工作质量进行高效控制的工具，包含了四个阶段，即计划→实施→检查→行动。对天然气净化设备实现全面检修的时候，需要贯彻落实PDCA管理制度，在实际检修当中，首先要科学进行检修方案的制定，并对相关方案进行全面检查与审阅，之后要根据相关方案进行所有检修工作，在检修工作结束后对其开展效果进行科学的分析和评估，对检修工作当中存在的各种问题进行总结，针对性的提出解决和优化对策，实现改进处理[1]。以此促使天然气净化设备检修工作形成良性循环模式，促使检修工作更加顺畅，管理水平不断提高。
2.3实施检修现场安全员管理制度
在全面实施检修现场安全员管理制度过程中，需要至少委派一名安全员对检修现场进行安全看护，针对检修现场的工具使用以及人员出入进行真实记录，及时发现并报警紧急事件，协调相关部门有效处理，并和检修人员进行深入沟通等，以此有效确保检修现场所有工作人员的安全。为了有效发挥检修现场安全员的职能作用，需要严格的对现场安全员进行岗前培训，促使其充分了解并掌握检修工作当中涉及到的各种危险源以及各种工作规范，在实际管理当中对检修人员存在的错误和不当行为及时指出和纠正，促使各项检修工作规范进行。安全员在实际工作当中，要在现场检修之前，充分告知检修人员在检修工作当中需要注意的`各种安全事项。
2.4全面检查检修现场
由于天然气净化设备检修过程中，检修人员的注意点主要在设备方面，且很多检修人员缺乏一定安全意识，为了有效保障检修安全，需要安排专门人员对检修现场进行全过程监督。在充分检查和监督检修现场的时候，需要确保现场安全员全面履行自身职责，保障检修人员其许可单保持完整，还要检查检修人员掌握的检修内容以及涉及到的安全事项，对检修过程中出现的各种不安全行为要及时制止并纠正，对检修现场出现的各种问题进行记录、汇总，并在分析之后及时解决处理[2]。在实际检修工作当中，还需要充分落实检修作业许可制度，保障作业许可单的完整，在申请通过之后方可进行具体检修作业。
2.5做好净化设备的日常保养和维护工作
为了有效保障天然气净化设备检修安全，需要对相关设备加强日常保养和维护工作，避免相关设备由于长期运转导致出现不良问题，进而增加安全隐患。做好净化设备的日常保养以及维护，能够有效减少设备检修工作压力，并降低检修工作事故发生率，强化安全管理。
3结语
天然气净化设备自身具有较高的危险性，为了保障设备运行安全，需要在实际工作当中加强设备的检修，并注意在检修过程中做好安全管理，充分保障天然气净化设备的顺利运行以及检修工作的安全有序。在天然气净化设备检修过程中，要着重识别各种危险源，并贯彻落实各项安全管理制度，做好日常维护和保养工作。
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一、选题的背景及研究的目的和意义 1.1选题背景 我国是一个能源生产和消费大国，经济的快速发展导致能源需求的快速增长[1]。据国家统计局2014年2月22日发布的《中华人民共和国2013年国民经济和社会发展统计公报》，我国2013年全年能源消费总量37.5亿吨标准煤，比上年增长3.7%。煤炭消费量增长3.7%;原油消费量增长3.4%;天然气消费量增长13.0%;电力消费量增长7.5%。这表明，我国己成为世界上煤炭一次性能源等消耗的国家，是世界上能源消耗的第二大国。因此，合理利用能源，节约能源，降低排放己经成为我国可持续发展的战略方针之一[2]。 目前，火电厂综合效率低下的原因之一就是将机组中做完功的乏汽排入凝结器后，其热量被循环水带走，然后通过冷却塔排入大气或随循环水排入江河，低温余热被大量浪费，造成非常大的冷源损失[3]，随低温水排放掉的乏热约占总损失的55 %一60 %[4]。我国能源利用率仅为33%，节能空间和潜力很大[5]。能源利用效率的低下，意味着我国经济和社会的快速发展必然以消耗大量的一次性能源作为代价，使得我国本就十分严峻的石化能源形势更加雪上加霜，也不符合可持续发展战略的要求，并且大量的能源消耗以及较低的能源利用效率，必将造成巨大的热排放与热污染，粉尘、硫氧化物和氮氧化物的排放会造成空气污染加剧，二氧化碳的排放会造成温室效应等。根据我国“十二五”发展规划，燃煤火电机组新开工容量估计为3亿kW ,2015年发电总装机容量将达到14. 36亿kW，其中火电装机容量将到达9. 33亿kW。在这些机组中，除了北方部分非常缺水的地区使用空冷，多数机组都是采用循环水冷却排汽。在燃煤火电机组装机容量增添的进程中，碳排放总量也会随之增添，二氧化硫等污染物的排放量也将有较大幅度的增添，如果能对循环水中热量加以利用，提高能源综合利用效率，必定会节省石化能源的使用量，做到环境、经济、能源等多赢的局面[6]。 由于正常情况下循环水的温度比较低(一般冬季20-35℃)，达不到直接供热的要求，要用其供热，必须想办法适当提高其温度。中小型凝汽式汽轮机可以通过降低排汽缸真空从而提高循环水温度(60-80℃)的方法进行供热，即低真空运行循环水供热，该技术在理论上可以实现很高的能源利用效率，国内外都有很多研究和成功运行的实例，技术已很成熟，特别在我国一些北方城市得到了广泛的应用与推广。但传统的低真空运行机组类似于热电厂中的背压机组，其通过的蒸汽量决定于用户热负荷的大小，所以发电功率受用户热负荷的制约，不能分别地独立进行调节，即其运行也是‘以热定电’，因而只适用于用户热负荷比较稳定的供热系统。另外，机组低真空运行须对机组结构进行相应的改造，仅适应于小型机组和少数中型机组，对现代大型机组则是完全不允许的。在具有中间再热式汽轮机组的大型热电联产系统中，凝汽压力过高会使机组的末级出口蒸汽温度过高，且蒸汽的容积流量过小，从而引起机组的强烈振动，危及运行安全。大型汽轮机组的循环冷却水进口温度一般要求不超过33℃(相应的出口温度在40℃左右)，如果供热温度在此范围之内，则机组结构不需作任何改动，且适应于任何容量和类型的机组。但目前适应于该温度范围的供热装置只有地板低温辐射采暖，因此其应用范围受到比较大的限制[7]。 提高电厂循环水温度用于供热的另一个方法是采用热泵技术，即以电厂循环冷却水 为低位热源、利用热泵技术提取其热量后向用户供热。电厂循环水与目前常用的热泵热源相比，具有热量巨大、温度适中而稳定、水质好、安全环保等优点，是一种优质的热泵热源。以电厂循环水作为热泵低位热源进行供热，可以方便灵活的实现供热量与用户需求之间的质”与量”的匹配，也不会对发电厂原热力系统产生较大影响[8]。利用热泵装置回收循环冷却水余热返回热力系统中用于加热凝结水，可以减少相应低压加热器的抽汽消耗量，从而增加电厂的发电量，降低电厂的发电煤耗值，提高电厂运行的经济性。因此电厂循环水水源热泵是回收利用电厂循环水余热进行供热的一种较理想方式。 1.2 研究目的和意义 为了利用电厂中产生的大量温度高于环境温度10度左右的低温循环冷却水，从提高系统热力学完善性出发，选用第一类吸收式热泵，分析其循环机理，在此基础上以300MW机组为例，进行热力计算，分析其经济性。 通过采用热泵技术，部分的利用冷却系统的工艺循环冷却水，提取冷却水的余热，降低冷却水的温度，实现对余热的回收利用，将余热能源转换为可有效利用的能源，节约工艺中蒸汽能源的消耗，在实现节能减排，保护环境的同时，为企业创造直接的经济效益[9]。 二、本选题研究领域国内外的研究动态及发展趋势 2.1国外研究动态及发展趋势 欧美、日木在余热回收方面的研究己经有很长的历史，自1973年的能源危以来各国对能源问题都给予了高度重视。 1976 年，美国B.C.L.(Battele Columber Labs)就提出概念并进行市场预测，确信利用吸收式热泵回收余热技术技术有实用价值[10]。美国费城郊区，面积为407亩的Crozer-Chester医疗中心有25栋大楼，安装了一套能源转换系统。此系统的一部分利用一台工业热泵将来自该医疗中心的空调机房的废热转移到洗衣房用的热水中，单独此一设施在十年内将节省超过50万美元[11]。美国宾夕法尼亚州Bell电话公司的一座电话转换中心利用热泵吸取来自270冷吨的空调系统的冷却装置所聚集的废热，在10年的分析周期内将每年节省27000万美元[12]。日本三洋公司1981年以来就已经为日本和世界各地建立了20多套2000- 5OOOkW规模的AHT装置，大多用于回收石化企业蒸馏塔顶有机蒸汽的热量[13]。至今为止，先期建立的装置己经成功运转十多年。他们利用溟化铿/水单级热泵回收工业废热，将锅炉给水由93℃升高到117℃，且己经成功应用于工业领域，其应用装置总数占世界一半以上[14]。 近年来，热泵的发展取得长足的进步。Vander Pal[15]等人研发了一种压缩/吸收混合式热泵机组，将低于100℃的工业废热进行提升，对混合式热泵建立模拟计算模型并进行实测验证，结果显示当压缩机位于蒸发器和吸附反应器之间时，其对机组能效的影响显著大于压缩机位于吸附反应器和冷凝器之间时，后者与纯粹热驱动机组相比能效几乎相同，充分证明了研究系统内各部件之间相互影响的重要性。Miyazaki[16]等人提出了一种双蒸发器吸收式制冷机，这一新型制冷机由2个蒸发器、1个冷凝器和3个吸收器组成，蒸发和吸收同时在2个不同的压力下进行，可以扩大浓缩和稀释过程中吸附质的浓度变化范围。实验结果表明在给定条件下双蒸发器吸收式机组的性能系数是普通机组的3.4倍。Christian Keil[17] 等研究了吸收式热泵在低温集中供热系统中的应用。 2.2国内研究动态及发展趋势 我国的余热回收发展较国外要晚一些，回收利用的余热主要是烟气的显热和生产过程中排放的可燃气，低温余热利用还处于起步阶段。而且我国在余热(特别是低品位的余热)回收方面，还主要是采用压缩式热泵的方式。在吸收式热泵应用方面还很落后。近几年来，有不少人对利用吸收式热泵技术回收余热进行了大量的研究。 大连三洋制冷有限公司的肖永勤[18]提出利用溴化锂吸收式热泵回收地热尾水余废热为油田作业区提供采暖水方案，用一台溴化锂吸收式热泵机组取代原3台蒸汽锅炉，投入使用2个采暖季后，节约燃气费用121万元，节能率达原系统能耗的46%。 东北电力大学的周振起[19]对用热泵装置回收循环冷却水余热再加热锅炉进风进行研究，可以减少辅助蒸汽用量，也可减少抽汽消耗量，从而提高电厂的热经济性。 华电电力科学研究院的周崇波[20]等人对已经投产的125MW等级火电厂以及300MW等级火电厂采用大型吸收式热泵回收循环水余热用于城市集中供热的余热回收利用系统进行性能测试，得出热网水回水温度升高，驱动蒸汽压力减少等造成的劣行影响大于相应参数反方向变化带来的良性影响，且驱动蒸汽对制热量及回收余热量的影响要大于热网水与余热水的影响。 河北省电力研究院的郭江龙[21]利用电能的换热系数来讨论压缩式热泵和吸收式热泵两种系统的经济性，对于指导热泵选型具有重要意义。 吕太、刘玲玲[22]根据大唐第三热电厂的实际情况，对将工业抽汽、工业抽汽与采暖抽汽、采暖抽汽作为驱动热源这三种情况进行分析，进行热经济性计算。 吴星[23]等人研究发现循环水供热由于供回水温差较小(10-15℃)，同样供热负荷下较城市热网需要更大的管网投资和水泵电耗。因此，循环水供热的适用范围为电厂周边半径3-5km。 西安交通大学的孙志新[24]建立了电厂循环水水源热泵的数学模型，分析了凝汽器温度对热泵蒸发温度和制热系数等主要参数的影响，并计算得到热泵供热优于抽汽供热的临界参数。 华电电力科学研究院的王宝玉[25]根据热泵系统的冷凝器取代低压加热器的循环方式，以3台额定负荷分别为200MW,300MW,600MW机组为例，进行节能分析，该方式能够简化电厂加热系统，是系统优化和节能的重要途径。 清华大学基于吸收式热泵回收循环水余热的供热技术先后在内蒙古赤峰及山西大同等电厂实施，大大提高了其供热能力[26]。北京、山西等地的多家电厂采用吸收式热泵机组吸取循环水余热用于供热的实践工程已经取得了良好的企业效益和社会效益，在节能与环保方面率先垂范，如大同某电厂的余热利用项目年节水效益331.2万元，年节约标煤6.8万吨，年二氧化碳减排17万吨[27]。 中油辽河公司的金树梅[28]结合工程实例，比较了锅炉供暖与吸收式热泵供热系统的经济性，得出热泵系统的经济性更优于前者。 叶学民[29]以超临界660WM机组为例，利用等效焓降法计算分析吸收式热泵的经济性。 西山煤电集团刘振宇[30]根据燃煤电厂热电联厂集中供热中存在利用率低的现状，分别讨论了几种不同的乏汽余热回收供热的技术路线。 三、本选题拟主要研究的内容及采取的研究方案、技术路线 3.1研究的主要内容 (1)根据吸收式热泵的理论循环过程，找出循环过程中各典型状态点，通过查阅资料，分析热泵实际循环中的影响因素; (2)以热泵系统各换热器为关键部件，建立吸收式热泵回收循环水余热的分析与计算模型; (3)以300MW供热机组为例，对机组的系统能效进行计算与分析; 3.2研究方案 吸收式热泵可以分为输出热的温度低于驱动热源的第一类吸收式热泵(增热型)和输出热的温度高于驱动热源的第二类吸收式热泵(升温型)，在热电厂循环水余热利用时，适合采用第一类吸收式热泵。本选题以溴化锂吸收式热泵为对象，通过了解工质的性质，分析吸收式热泵系统的循环过程，假设整个系统处于热平衡和稳定流动流动状态，蒸发器和冷凝器出口工质为饱和状态，吸收器发生器出口的溴化锂溶液为饱和溶液，不计换热器换热损失，节流阀内为绝热节流过程，不计热网水物性参数变化，对系统建立数学模型，求出各换热器的换热量以及系统的热力系数，并且在机组供热量情况下，分别从机组供热能力充足和供热能力不足两方面讨论热泵系统的经济性。 3.3技术路线 (1)根据溴化锂溶液的焓-浓度图或溴化锂水溶液的比焓值计算方程，确定热泵系统各典型状态点的焓值; (2)以热泵系统各换热器为关键部件，建立吸收式热泵回收循环水余热的模型，根据热平衡列出各换热器的热负荷方程，由各状态点的焓值，求得各具体换热部件的换热负荷，再由整个系统的热平衡方程式求出系统的热力系数; (3)在供热负荷和蒸汽初终参数不变的情况下，求出供暖抽汽量和热泵驱动热源抽汽量，在供热不足的情况下直接以热泵回收的循环水余热量讨论经济性，在机组供热充足的情况下，计算出安装热泵系统所节省的抽汽量，求出机组增加的功率，算出节省煤量，得出其节能收益; 四、本选题在研究过程中可能遇到的困难和问题，提出解决的初步设想 可能遇到的困难和问题：热泵的实际运行过程中会受到很多因素的影响，使得模型的建立与计算十分困难。分析节能效益时，单纯的从热量角度出发，得到的结果可能与实际收益相差太大，能否找到一种相对准确的评判其经济性的方法。 解决的初步设想：首先要熟悉并了解溴化锂溶液的性质及溴化锂吸收式热泵的工作原理，在对热泵系统进行建模时，忽略一些影响因素，做出一些理想假设。对于其节能效益的分析时，从供热能力或供热需求方面进行探讨。在遇到具体问题要仔细查阅相关资料，向学长和老师请教。 五、本选题研究的进度安排及预期达到的目标 5.1研究的进度安排 (1)20XX.09-20XX.10 了解课题，查阅资料，撰写开题报告; (2)20XX.11-20XX.01 完成开题报告，开始着手对热泵系统建立模型; (3)20XX.03-20XX.05 对模型进行计算并进行经济性分析，完成小论文; (4)20XX.06-20XX.07 中期答辩; (5)20XX.09-20XX.03 撰写毕业论文，准备毕业答辩。 5.2预期达到的目标 (1)通过学习了解热泵的原理和在电厂中的应用; (2)研究热泵系统各部件换热，对其进行热负荷计算并完成经济性分析; (3)发表2-3篇较高水平论文; (4)顺利完成硕士研究生论文。 六、参考文献 [1] 王振铭.热电联厂分布式能源与能源节约[J]. 节能,2005，(5)：4-9 [2] 顾鑫，鹿娜，邵雁鹏.浅析火力发电厂节能减排的现实意义及措施[J].科技天地，2008，(15)：178 [3] 李增平.31-25-1型汽轮机组循环水供热改造[J].四川电力技术，2006，(1)：31-32 [4] F Moser,H Schnitzer.Heat pumps in industry[M].Amsterdam Qxford:Elsevier,1985 [5] 刘颖超.基于循环经济理念的电厂余热利用空调系统研究[D].保定：华北电力大学，2008 [6] 刘剑涛，马晓程，尤坤坤等.火电厂循环水余热利用方式的研究[J].节能，2012,(9):49-52 [7] 季杰，刘可亮，裴刚等.以电厂循环水为热源利用热泵区域供热的可行性分析[J].暖通空调，2005，35(2):104-107 [8] 赵斌，杨玉华，钟晓晖，邬志红.循环水吸收式热泵供热联产机组性能分析[J].汽轮机技术，2013,55(6)：454-457 [9] 张理论，赵金辉，张力隽.电厂冷凝水余热回收系统设计与应用[J].节能，2013，(3)：38-41 [10] 李荣生.浅析吸收式热泵技术[J].应用能源技术，2007,117(9)：40-42 [11] Goldstick RT.余热回收手册[M].谢帮新等译.长沙：中南工业大学出版社，1986,12-13 [12] Y,Schaefer L,Hartkopf V.Energy and exerrgy analysis of double effect(parallel andseriesflow)absorptionchillersystems[C]//10th IEA Heat Pump Conference.Japan,2011 [13] Talbi. 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摘要： 高炉煤气的利用方式很多，目前我国最主要的利用方式是高炉煤气发电项目（包括燃烧高炉煤气和高炉煤气、煤粉混烧）。分析燃煤锅炉掺烧高炉煤气和全烧高炉煤气后的工况变化，并提出改造措施，对钢铁行业的燃煤锅炉改造具有借鉴意见。 更多高炉煤气论文请进：教育大论文下载中心关键词：高炉煤气；燃煤锅炉；掺烧 在钢铁企业的生产过程中，消耗大量的煤炭、燃油和电力能源的同时，还产生诸如高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等二次能源，所产生的这类能源，除了满足钢铁生产自身的消耗外，剩余部分用于其他行业或民用。高炉煤气是炼铁的副产品，是高炉中焦炭部分燃烧和铁矿石部分还原作用产生的一种煤气，无色无味、可燃，其主要可燃成分为CO，还有少量的H2，不可燃成分是惰性气体、CO2及N2。CO的体积分数一般在21%-26%，发热量不高，一般低位发热值为2760-3720kJ/m3。高炉煤气着火温度为600℃左右，其理论燃烧温度约为1150℃，比煤的理论燃烧温度低很多。燃烧温度低，使得高炉煤气难以完全燃烧，且燃烧的稳定性差。由于高炉煤气内含有大量氮气和二氧化碳，燃烧温度低、速度慢，燃用困难，使得许多钢铁企业高炉煤气的放散率偏高。利用高炉煤气发电，由于燃料成本低，系统简单，减少了燃料运输成本及基建费用，可以缓解企业用电紧张局面，减少CO对环境的污染，取得节能、增电、改善环境的双重效果，既能为企业创造可观的经济效益，又能创造综合社会效益。根据现在钢铁行业中高炉煤气的主要利用方式，本文对燃煤锅炉掺烧高炉煤气和燃煤锅炉改造为全燃高炉煤气锅炉做了理论分析和相应的改造措施。1 掺烧高炉煤气对锅炉性能的影响1.1 对炉膛内燃烧特性的影响燃煤锅炉中掺烧高炉煤气时，由于高炉煤气的低位发热量很低（2760-3720kJ/m3），而一般的烟煤的低位发热量约为18000kJ/kg，因此，炉膛中的理论燃烧温度必定下降，导致煤粉燃烧的稳定性变差，煤粉颗粒的不完全燃烧量增多，从而增加飞灰含碳量，机械不完全燃烧损失增加，锅炉效率降低。另一方面，掺烧高炉煤气后，送入炉膛内的吸热性介质增多，烟气的热容量增大，火焰中心的温度水平下降，火焰中心位置上移，导致煤粉在炉膛内的停留时间缩短，也造成煤粉的不完全燃烧，飞灰含碳量增加。第三，掺烧高炉煤气后，炉膛内烟气量增加（表1），炉膛内的烟气流速增加，从而缩短了煤粉颗粒在炉膛内的停留时间，也造成了煤粉的不完全燃烧。第四，掺烧高炉煤气后，高炉煤气中存在的氮气等大量的惰性气体阻碍可燃成分与空气的充分混合，减少发生燃烧反应的分子间发生碰撞的几率，导致燃烧不稳定，煤粉颗粒燃烧不完全，增加了飞灰含碳量。可见，掺烧高炉煤气后，飞灰的含碳量增加，锅炉效率降低。试验证明[1]，从飞灰含碳量的角度来看，如果不提高炉膛的温度水平，高炉煤气的最佳掺烧率应该在25%以内。表1燃料产生1MJ燃烧热的烟气量众所周知，固体的辐射能力远远大于气体，燃高炉煤气产生的烟气中所含有的具有辐射能力的三原子气体所占的份额远远低于燃煤，在燃气中占很大一部分的N2等双原子气体不具备辐射能力，而且，高炉煤气燃烧产生烟气中三原子气体主要是CO2和少量的H2O，CO2的辐射能力要低于H2O，因此，掺烧高炉煤气后，炉膛内火焰辐射能力减弱，更多的热量流往后面的过热器和尾部烟道。掺烧锅炉煤气后，炉膛内的热交换能力下降，对于以炉膛水冷壁为主要蒸发受热面的锅炉，如果锅炉结构不做调整，则锅炉的蒸发量下降。1.2 对炉膛后烟道的传热特性影响以对流换热为主的过热器系统，吸收烟气热量主要取决于传热温压和传热系数。对于燃煤和掺烧高炉煤气的锅炉来说，两者的炉膛出口烟温相差不大[2]，因而其传热温压也相差不大。但是掺烧高炉煤气锅炉的烟气体积流量要比燃煤锅炉大，对流受热面的烟气流速增加，因此提高了传热系数，使得过热器吸热量增加，导致过热器出口温度过热。同样，烟气量增加，如果炉膛后的受热面不改变，则布置在炉膛后烟道中的过热器，省煤器，空气预热器吸热量增多，但是不足以使得排烟温度降低到以前的温度水平，因而排烟温度升高，排烟热损失增加。2 全烧高炉煤气对锅炉性能的影响2.1 对炉膛内燃烧特性的影响高炉煤气中大量的惰性气体N2、CO2等在燃烧时不参与燃烧反应，相反，还吸收大量可燃气体燃烧过程中释放的热量，使得高炉煤气的燃烧温度偏低。虽然高炉煤气是气体燃料，理论燃烧温度（-1150℃）要远低于煤粉颗粒（1800℃-2000℃），但是高炉煤气中含有的大量惰性气体会阻碍火焰传播，使火焰的传播速度变慢（例如层流火焰传播速度仅为0.3-1.2m/s），因此，要保证燃烧的稳定性，必须提高燃烧温度。高炉煤气中几乎不含灰分，燃烧时，火焰基本上不产生辐射能量，只有燃烧产生的烟气中的三原子气体具有辐射能力，高炉煤气中大量的氮气不具备辐射能力，所以燃高炉煤气的锅炉，炉膛中的烟气辐射传热能力要低于燃煤锅炉。因此，炉膛内水冷壁的吸热量降低，导致锅炉蒸发量减少。2.2 对炉膛后烟道的传热特性的影响由于高炉煤气中几乎不含有灰尘，所以，燃烧高炉煤气产生的烟气中的飞灰可以忽略不计，因此，对流受热面的污染系数ξ很低，只有0.0043，而对于燃煤锅炉，当烟气流速为10m/s时，污染系数ξ为0.019[3]，可见，燃烧高炉煤气后，对流受热面的热有效系数增大，使得对流受热面的吸热量增多。高炉煤气中含有大量的惰性气体，产生相同燃烧能量的高炉煤气生成的烟气量要大于纯燃煤时产生的烟气量，因此流经对流受热面的烟气量增大，烟气流速增加，导致对流传热的传热系数变大，对流吸热量增大，因此，吸收对流受热面热量的过热蒸汽温度升高。同样，烟气量增加，如果炉膛后的受热面不改变，则布置在炉膛后烟道中的过热器，省煤器，空气预热器吸热量增多，但是还不足以使得排烟温度降低到以前的温度水平，排烟温度升高，排烟热损失增加。3 掺烧高炉煤气后的改造措施由以上的分析，为了解决掺烧高炉煤气后出现的一系列问题：炉膛温度下降；过热蒸汽温度升高；飞灰含碳量增加；排烟温度变大等，提出下面的解决方案。3.1 改造燃烧器高炉煤气燃烧器一般布置在煤粉燃烧器的下部，当高炉煤气燃烧器具有充当锅炉启动燃烧器的功能时，这种布置可以获得燃烧和气温调节两方面的好处。如果以高炉煤气借助煤的燃烧来稳燃的话，则只对气温调节有利。由于混烧高炉煤气后，炉膛中火焰的中心位置上移，造成煤粉燃烧不完全，排烟温度升高等问题，因此，可以采取让燃烧器位置尽量下移，燃烧器喷嘴向下倾斜等方法，降低火焰中心位置，增加燃料在炉膛内的停留时间。选用能强化煤粉燃烧的燃烧器，如稳燃腔煤粉燃烧器[4]，加强煤粉颗粒的燃烧，减少飞灰含碳量，提高锅炉效率。3.2 改造过热器掺烧高炉煤气后，炉膛内辐射吸热量减少，对流吸热量增加，因此在实际允许的情况下，增加较多的屏式过热器，相应的减少对流过热器受热面，这样，可以照顾到全烧煤和掺烧高炉煤气工况下过热器的调温性能，避免过大的增加减温水量。3.3 改造省煤器掺烧高炉煤气后，炉膛内的辐射吸热量减少，直接影响了锅炉蒸发量下降，导致锅炉出力降低，另外，掺烧高炉煤气后，烟气量变大，排烟温度升高，因此，在炉后烟道内增加省煤器换热面积，采用沸腾式省煤器，要保证其沸腾度不超过20%，否则因省煤器内工质容积和流速增大，使省煤器的流动阻力大幅增大，影响锅炉经济性。增加省煤器换热面积，提高了省煤器的吸热量，降低了过高的排烟温度，减小了排烟损失，提高了锅炉效率。4 全烧高炉煤气后的改造措施4.1 炉膛改造燃煤锅炉的炉膛内辐射传热能量很大，炉膛内配置了相应的大量的水冷壁吸收辐射热，改燃高炉煤气后，炉膛内辐射能量减少，过多的水冷壁吸收大量的辐射热能会使得炉内的温度进一步下降，加剧了高炉煤气燃烧的不稳定，因此，敷设卫燃带，降低燃烧区下部炉膛的吸热量，进一步提高燃烧区炉膛温度，改善高炉煤气燃烧的稳定性。增加了卫燃带后，减少了水冷壁的面积，锅炉蒸发量减少，为了保证锅炉的蒸发量，就必然要提高高炉煤气量，提高炉膛的热负荷，但是，高的炉膛热负荷也提高了烟气量和炉膛出口温度，导致过热蒸汽超温和排烟温度升高，锅炉效率下降，因此不可能通过无限制的提高炉膛热负荷来提高锅炉的蒸发量。锅炉改烧高炉煤气后，炉膛内的热交换能力显著下降，对于以炉膛水冷壁作为其全部蒸发受热面的锅炉，如果锅炉的结构不允许做较大的改动，蒸发量必定下降。4.2 燃烧器改造对于高炉煤气来讲，动力燃烧即无焰燃烧其火焰长度短、燃烧速度快、强度大、温度高，是一种比较合适的燃烧方式，但因其体积大、以回火、噪音高、负荷调节不灵活，且流道复杂，成本高，实际中采用很少。而采用扩散燃烧不但火焰太长，而且混合不好，燃烧不完全，不适合高炉煤气。实际中大多数采用预混部分空气的燃烧方式，这种形式的燃烧器结构简单、不易回火、负荷调节灵敏，在煤气的热值和空气的预热温度波动的情况下能保持稳定的工作，调节范围宽广，在锅炉最低负荷至最高负荷时，燃烧器都能稳定工作。燃烧器的布置主要考虑以下几点：火焰应处于炉膛几何中心区域，使火焰尽可能充满炉膛，使炉膛内热量得以均匀分配，受热面的负荷均匀，不会形成局部受热引起内应力增大，防止受热不均匀。对于布置高度，在不影响火焰扩散角的情况下，燃烧器低位布置，有利于增加煤气燃烧时间，保持炉温均匀。4.3 过热器的改造改燃高炉煤气后，烟气量增大引起过热蒸汽超温，可以通过适当减少过热器的面积来控制过热蒸汽的温度在规定范围之内。也可以通过增加减温器的调温能力，来控制过热蒸汽的温度。4.4 增加煤气预热装置加装煤气预热器一方面可以进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，另外一方面，可以增加入炉能量，提高燃烧温度，增强火焰的辐射能力，改善高炉煤气的着火和燃尽条件。研究证明[5]，高炉煤气温度每提高10℃，理论燃烧温度可以高4℃。但是由于高炉煤气的易燃性和有毒性，要求与烟气之间的换热过程严密而不泄露，理论上只能采用分离式热管换热器。4.5 省煤器的改造改烧高炉煤气后，排烟温度升高，锅炉蒸发量下降，因此，增加省煤器面积，采用沸腾式省煤器可以提高省煤器的吸热量，降低过高的排烟温度，减小排烟损失，提高锅炉效率。另一方面，高炉煤气锅炉炉内火焰黑度和炉内温度低，故不宜单纯以增加敷设受热面的面积来提高锅炉蒸发量，而采用沸腾式省煤器来弥补锅炉蒸发量的减少，这是提高锅炉出力的有效措施。4.6 尾部烟道的改造由于高炉煤气发热量低，惰性气体含量高，因此燃用高炉煤气时，锅炉的烟气量及阻力都讲增加，为此，一般须考虑扩大尾部烟道流通面积降低流动阻力及增加引风机的引风能力。4.7 燃气安全防爆措施从安全方面考虑，有必要建立燃气锅炉燃烧系统，包括自动点火、熄火保护、燃烧自动调节、必要的连锁保护方面的自动化控制。同时为了减轻炉膛和烟道在发生爆炸时的破坏程度，燃气锅炉的炉膛和烟道上应设置防爆装置。此外燃气系统应装设放散管，在锅炉房燃气引入口总切断阀入口侧、母管末端、管道和设备的最高点、燃烧器前等处应布置放散点。采取了以上安全措施后，可以确保锅炉处在安全运行之中。参考文献：[1]湛志钢，煤粉、高炉煤气混烧对煤粉燃尽性影响的研究[D].[硕士学位论文].武汉：华中科技大学，2004.[2]姜湘山，燃油燃气锅炉及锅炉房设计[M].北京：机械工业出版社，2003.[3]范从振，锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，1986.[4]陈刚、张志国等，稳燃腔煤粉燃烧器试验研究及应用[J].动力工程，1994（12）.[5]刘景生、王子兵，全燃高炉煤气锅炉的优化设计[J].河北理工学院学报.
深水石油钻井技术现状及发展趋势*摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在水深超过1000 m以下的地层,所以深水钻井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。1国内外深水油气勘探形势全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储量约400×108,t探明率30%左右,尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108,t待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探开发的重要领域。随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。目前,大于500 m为深水,大于1500 m则为超深水。据估计,世界海上44%的油气资源位于300 m以下的水域,其中,墨西哥湾深水油气资源量高达(400~500)×108桶油当量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上,而巴西东部海域深水油气比例高达90%左右。20世纪90年代以来,由于发现油气田储量大,产量高,深水油气倍受跨国石油公司青睐,发展迅速。据估计,近年来,深水油气勘探开发投资年均增长30. 4%, 2004年增加到220亿美元。1999年作业水深已达2000 m, 2002年达3000 m。90年代以来,全球获近百个深水油气发现,其中亿吨级储量规模的超过30%。2000年,深水油气储量占海洋油气储量的12. 3%,比10年前增长约8%。2004年,全球海洋油气勘探获20个重大深水发现(储量大于110×108桶)。1998-2002年有68个深水项目,约15×108t油当量投产; 2003-2005年则增至144个深水项目,约4216×108t油当量投产, 2004年深水石油产量210×108,t约占世界石油产量的5%。2目前深水油气开发模式深水油气开发设施与浅水油气开发设施不同,其结构大多从固定式转换成浮式,因此开发方式和方法也发生了变化。国外深水油气开发中常用的工程设施有张力腿(TLP)平台、半潜式(SEMIOFPS)平台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生产储油装置(FPSO)以及它们的组合。3深水钻井关键技术3.1深水钻井设备适用于深水钻井的主要是半潜式钻井平台和钻井船2种浮式钻井装置。3.1. 1深水钻井船钻井船是移动式钻井装置中机动性最好的一种。其移动灵活,停泊简单,适用水深范围大,特别适于深海水域的钻井作业。钻井船主要由船体和定位设备2部分组成。船体用于安装钻井和航行动力设备,并为工作人员提供工作和生活场所。在钻井船上设有升沉补偿装置、减摇设备、自动动力定位系统等多种措施来保持船体定位。自动动力定位是目前较先进的一种保持船位的方法,可直接采用推进器及时调整船位。全球现有38艘钻井船,其中额定作业水深超过500 m的深水钻井船有33艘,占总数的87%。在这33艘深水钻井船中,有26艘正在钻井,有5艘正在升级改造。在现有的深水钻井船中, 20世纪70年代建造的有10艘, 80年代和90年代建造的各有7艘,其余9艘是2000-2001年建造的。其中2000年建成的钻井船最多,有8艘;其次是1999年,有4艘。目前在建的7艘钻井船中,均是为3000多米水深建造的, 2007年将建成1艘, 2008年和2009年将各建成3艘。钻井船主要活跃在巴西海域、美国墨西哥湾和西非海域。2006年7月初,正在钻井的26艘深水钻井船分布在8个国家。其中巴西8艘,占1/3;其次是美国,有6艘;安哥拉、印度和尼日利亚分别有4艘、3艘和2艘;中国、马来西亚和挪威各1艘。3.1. 2半潜式钻井平台半潜式钻井平台上部为工作甲板,下部为2个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、支持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,到本世纪初,工作水深可达3000 m,同时勘探深度也相应提高到9000~12 000 m。据Rigzone网站截至2006年7月初的统计,全球现有165座半潜式钻井平台,其中额定作业水深超过500 m的深水半潜式钻井平台有103座,占总数的62%。在这103座深水半潜式钻井平台中,有89座正在钻井,有11座正在升级改造。其中31座是20世纪70年代建造的,最长的已经服役30多年; 40座是20世纪80年代建造的; 13座是90年代建造的; 19座是2000 -2005年建造的。此外,还有24座深水半潜式钻井平台正在建造。深水半潜式钻井平台主要活跃在美国墨西哥湾、巴西、北海、西非、澳大利亚和墨西哥海域。2006年7月初,处于钻井中的89座深水半潜式钻井平台分布在18个国家,其中美国最多, 24座,占总数的27%;巴西17座,挪威10座,英国6座,澳大利亚、墨西哥和尼日利亚各5座,其余国家各有1~3座。3.2深水定位系统半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海中处于飘浮状态,受风、浪、流的影响会发生纵摇、横摇运动,必须采用可靠的方法对其进行定位。动力定位是深水钻井船的主流方式。在现有的深水钻井船中,只有6艘采用常规锚链定位(额定作业水深不足1000 m),其余27艘都采用动力定位(额定作业水深超过1000 m)。1000 m以上水深的钻井船采用的都是动力定位,在建的钻井船全部采用动力定位。动力定位系统一般采用DGPS定位和声纳定位2种系统。声纳定位系统的优点: (1)精确度高(1% ~2% )、水深(最大适用水深为2500 m); (2)信号无线传输(不需要电缆); (3)基本不受天气条件的影响(GPS系统受天气条件的影响); (4)独立,不需要依靠其他系统提供的信号。声纳定位系统的缺点: (1)易受噪声的影响,如环境噪声、推进器噪声、测试MWD等; (2)折射和阴影区; (3)信号传输时间; (4)易受其他声纳系统的干扰,如多条船在同一地方工作的情况。3.3大位移井和分支水平井钻井技术海上钻井新技术发展较快,主要包括大位移井、长距离水平钻井及分支水平井钻井技术。这些先进技术在装备方面主要包括可控马达及与之配套的近钻头定向地层传感器。在钻头向地层钻进时,近钻头传感器可及时检测井斜与地层性质,从而使司钻能够在维持最佳井眼轨迹方面及时做出决定。由于水平井产量高,所以在国外海上油气田的开发中已经得到了广泛的应用。目前,国外单井总水平位移最大已经达11 000m。分支水平井钻井技术是国际上海洋油气田开发广泛使用的技术,近年来发展很快。利用分支井主要是为了适应海上需要,减少开发油藏所需平台数量及平台尺寸(有时平台成本占开发成本一半还多)。具体做法是从一个平台(基础)钻一口主干井,然后从主干井上急剧拐弯钻一些分支井,以期控制较大的泄油面积,或者钻达多个油气层。3.4深水双梯度钻井技术与陆地和浅海钻井相比,深海钻井环境更复杂,容易出现常规钻井装备和方法难以克服的技术难题:锚泊钻机本身必须承受锚泊系统的重量,给钻机稳定性增加了难度;隔水管除了承受自身重量,还承受严重的机械载荷,防止隔水管脱扣是一个关键问题;地层孔隙压力和破裂压力之间安全钻井液密度窗口窄,很难控制钻井液密度安全钻过地层;海底泥线处高压、低温环境影响钻井液性能产生特殊的难题;海底的不稳定性、浅层水流动、天然气水合物可能引起的钻井风险等。国外20世纪60年代提出并在90年代得到大力发展的双梯度钻井(DualGradi-entDrilling,简称DGD)技术很好地解决了这些问题。双梯度钻井技术的主要思想是:隔水管内充满海水(或不使用隔水管),采用海底泵和小直径回流管线旁路回输钻井液;或在隔水管中注入低密度介质(空心微球、低密度流体、气体),降低隔水管环空内返回流体的密度,使之与海水相当,在整个钻井液返回回路中保持双密度钻井液体系,有效控制井眼环空压力、井底压力,克服深水钻井中遇到的问题,实现安全、经济的钻井。3.5喷射下导管技术海上浅水区的表层套管作业通常采用钻孔、下套管然后固井的作业方式。在深水区,由于海底浅部地层比较松软,常规的钻孔/下套管/固井方式常常比较困难,作业时间较长,对于日费高昂的深水钻井作业显然不合适。目前国外深水导管钻井作业通常采用“Jetting in”的方式。常规做法是在导管柱(Φ914. 4 mm或Φ762 mm)内下入钻具,利用导管柱和钻具(钻铤)的重量,边开泵冲洗边下入导管。3. 6动态压井钻井技术(DKD)DKD(Dynamic killDrilling)技术是深水表层建井工艺中的关键技术。该技术是一种在未建立正常循环的深水浅层井段,以压井方式控制深水钻井作业中的浅层气井涌及浅层水涌动等复杂情况的钻井技术。其工作原理与固井作业中的自动混浆原理相似,它是根据作业需要,可随时将预先配好的高密度压井液与正常钻进时的低密度钻井液,通过一台可自动控制密度的混浆装置,自动调解到所需密度的钻井液,可直接供泥浆泵向井内连续不断地泵送。在钻进作业期间,只要PWD和ROV监测到井下有地层异常高压,就可通过人为输入工作指令,该装置立即就可泵送出所需要的高密度钻井液,不需要循环和等待配制高密度钻井液,真正意义上地实现边作业边加重的动态压井钻井作业。3. 7随钻环空压力监测(APWD)由于深水海域的特殊性,与浅水和陆地钻井相比,部分的上覆岩层被水代替,相同井深上覆岩层压力降低,使得地层孔隙压力和破裂压力之间的压力窗口变得很窄,随着水深的增加,钻井越来越困难。据统计,在墨西哥湾深水钻井中,出现的一系列问题,如井控事故、大量漏失、卡钻等都与环空压力监测有关。随钻环空压力测量原理是主要靠压力传感器进行环空压力测量,可实时监测井下压力参数的变化。它可以向工程师发出环空压力增加的危险报警,在不破坏地层的情况下,提供预防措施使井眼保持清洁。主要应用于实时井涌监测和ECD监控、井眼净化状况监控、钻井液性能调整等,是深水钻井作业过程中不可缺少的数据采集工具。3. 8随钻测井技术(LWD /MWD /SWD)深水测井技术主要是指钻井作业过程中的有关井筒及地层参数测量技术,包括LWD、MWD和SWD测井技术。由于深水钻井作业受到高作业风险及昂贵的钻机日租费的影响,迫使作业者对钻井测量技术提出了多参数、高采集频率和精度及至少同时采用2套不同数据采集方式的现场实时数据采集和测量系统,并且具有专家智能分析判断功能的高标准要求。目前最常用的定向测量方式是MWD数据测量方式,这种方式通常只能测量井眼轨迹的有关参数,如井斜角、方位角、工具面。LWD是在MWD基础上发展起来的具有地层数据采集的随钻测量系统,较常规的MWD增加了用于地层评价的电阻率、自然伽马、中子密度等地层参数。具有地质导向功能的LWD系统可通过近钻头伽马射线确定井眼上下2侧的地层岩性变化情况,以判断井眼轨迹在储层中的相对位置;利用近钻头电阻率确定钻头处地层的岩性及地层流体特性以及利用近钻头井斜参数预测井眼轨迹的发展趋势,以便及时做出调整,避免钻入底水、顶部盖层或断裂带地层。随钻地震(SWD)技术是在传统的地面地震勘探方法和现有的垂直地震剖面(VSP———VerticalSeismic Profiling)的基础上结合钻井工程发展起来的一项交叉学科的新技术。其原理是利用钻进过程中旋转钻头的振动作为井下震源,在钻杆的顶部、井眼附近的海床埋置检波器,分别接收经钻杆、地层传输的钻头振动的信号。利用互相关技术将钻杆信号和地面检波器信号进行互相关处理,得到逆VSP的井眼地震波信息。也就是说,在牙轮钻头连续钻进过程中,能够连续采集得到直达波和反射波信息。3.9深水钻井液和固井工艺随着水深度的加大,钻井环境的温度也将越来越低,温度降低将会给钻井以及采油作业带来很多问题。比如说在低温情况下,钻井液的流变性会发生较大变化,具体表现在黏、切力大幅度上升,而且还可能出现显著的胶凝现象,再有就是增加形成天然气水合物的可能性。目前主要是在管汇外加绝缘层。这样可以在停止生产期间保持生产设备的热度,从而防止因温度降低而形成水合物。表层套管固井是深水固井的难点和关键点。海底的低温影响是最主要的因素。另外由于低的破裂压力梯度,常常要求使用低密度水泥浆。深水钻井的昂贵日费又要求水泥浆能在较短的时间内具有较高的强度。3.10深水钻井隔水管及防喷器系统深水钻井的隔水管主要指从海底防喷器到月池一段的管柱,主要功能是隔离海水、引导钻具、循环钻井液、起下海底防喷器组、系附压井、放喷、增压管线等作用。在深水钻井当中,隔水管柱上通常配有伸缩、柔性连接接头和悬挂张力器。在深水中,比较有代表性的是Φ533. 4 mm钻井隔水管,平均每根长度为15. 2~27. 4 m。为减小由于钻井隔水管结构需要和自身重量对钻井船所造成的负荷,在钻井隔水管外部还装有浮力块。这种浮力块是用塑料和类似塑料材料制成的,内部充以空气。在钻井隔水管外部,还有直径处于50~100 mm范围的多根附属管线。在深水钻井作业过程中,位于泥线以上的主要工作构件从下向上分别是:井口装置、防喷器组、隔水管底部组件、隔水管柱、伸缩短节、转喷器及钻井装置,井口装置通常由作业者提供。4结论深水石油钻井是一项具有高科技含量、高投入和高风险的工作,其中喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、随钻测井技术、ECD控制等技术是深水钻井作业成功的关键。钻井船、隔水管和水下防喷器等设备的合理选择也是深水钻井作业成功的重要因素。另外,强有力的后勤支持和科学的作业组织管理是钻井高效和安全的重要保障。参考文献:[1]潘继平,张大伟,岳来群,等.全球海洋油气勘探开发状况与发展趋势[J].中国矿业, 2006, 15(11): 1-4.[2]刘杰鸣,王世圣,冯玮,等.深水油气开发工程模式及其在我国南海的适应性探讨[ J].中国海上油气,2006, 18(6): 413-418.[3]谢彬,张爱霞,段梦兰.中国南海深水油气田开发工程模式及平台选型[ J].石油学报, 2007, 28(1): 115-118.[4]李芬,邹早建.浮式海洋结构物研究现状及发展趋势[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版, 2003, 27(5): 682-686.[5]杨金华.全球深水钻井装置发展及市场现状[J].国际石油经济, 2006, 14(11): 42-45.[6]赵政璋,赵贤正,李景明,等.国外海洋深水油气勘探发展趋势及启示[J].中国石油勘探, 2005, 10(6): 71-76.[7]陈国明,殷志明,许亮斌等.深水双梯度钻井技术研究进展[J].石油勘探与开发, 2007, 18(2): 246-250.
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1、拉萨地体的起源和古生代构造演化2、地壳再循环与大陆碱性玄武岩的成因:以山东新生代碱性玄武岩为例3、柴北缘超高压变质带:从大洋到大陆的深俯冲过程4、含水大陆下地壳的部分熔融:大别山C型埃达克岩成因探讨5、熔体再富集作用对大陆岩石圈地幔的影响6、山东蓬莱新生代岩石圈地幔的异常锂同位素组成:橄榄岩包体的离子探针分析7、辉石岩:高压结晶还是再循环洋壳?8、满洲里—额尔古纳地区中生代花岗岩的锆石U-Pb年代学与岩石组合:对区域构造演化的制约9、桂西北地区石英斑岩脉白云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义10、一株产铁载体细菌的筛选及其与云母的相互作用11、应用储层流体包裹体PVTX模拟研究油气成藏期次——以塔里木盆地托甫台地区为例12、陕西老牛山印支期高Ba-Sr花岗岩成因及其构造指示意义13、安徽铜陵新屋里岩体黑云母、斜长石40Ar-39Ar年龄及其地质意义14、南祁连乙什春基性-超基性岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义15、准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储集空间特征及其分布
（按时间顺序，打*者为代表作）1. ICAP法同时测定动、植物样品中痕量元素. 环境化学，1987，6（4）：48－52. 回井周，王璞珺，王松君，马凯林，傅春久.2. 麦饭石的吸附特征及其机理探讨. 长春地质学院学报，1988，18（4）：423－430. 汪碧华，马凯林，王璞珺，王惠芬3. 维持ICAP仪器测试条件长期稳定性的研究. 长春地质学院学报，1989，19（1）：105－108. 马凯林，王璞珺，王松君，回井周，傅春久4. *元素地球化学－数理统计法在松南陆相盆地分析中的应用. 沉积学报，1991，9（3）：31－39. 王璞珺，刘招君，刘万洙，杜小弟。5. *松辽盆地白垩系测井－沉积相类型与特征. 长春地质学院学报，1992，22（2）：169－179. 王璞珺，杜小弟，王东坡6. 松辽盆地白垩纪黑色页岩沉积与湖泊缺氧事件. 见：长春地质学院建院40周年 科学研究论文集（基础地质）. 长春：吉林科学技术出版社，1992. p.265-268. 王璞珺，王东坡7. 矿物的阴极发光性及其在沉积学研究中的应用. 长春地质学院学报，1992，22（专辑）：164－167. 王璞珺，杜小弟，计桂霞8. 沉积速率的定量计算. 长春地质学院学报，1992，22（1）：67－70. 杜小弟，王璞珺9. 冰筏沉积与古气候、古地理. 岩相古地理，1992，（4）：35－39. 杜小弟，王璞珺10. Thermal and tectonic evolution of the Songliao Basin (Cretaceous), China. International Symposium on Hydrocarbon from Non-marine Sediments. Lanzhou, China, 1992, p.13-14. 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Wang PuJun, Sun Xiaomeng, Zhu Defeng, Cheng Rihui, Li Quanlin.97. 塔里木盆地塔中地区奥陶系古潜山的地质地球物理特征和控制因素. 世界地质，2004，23（2）：138－162. 马玉春，王璞珺（通讯作者），田纳新，李丽贤，唐华风，田纹全.98. 下扬子区三叠纪最大海侵事件与扬子板块和华北板块碰撞的关系. 海洋地质与第四纪地质，2004，24（2）：55－59. 程日辉，王璞珺，刘万洙，唐华风，孔庆莹，宋维海.99. 下扬子区三叠纪层序地层样式对扬子板块与华北板块碰撞的响应. 大地构造与成矿学，2004，28（2）：134－141。程日辉，王璞珺，刘万洙，唐华风，白云风，孔庆莹，宋维海。100. 松辽盆地断陷期层序地层特征与含油气性－以徐家围子断陷为例. 见：陆相盆地高精度层序地层学－隐蔽油气藏勘探基础、方法与实践。蔡希源、郑和荣主编, 北京：地质出版社，2004.07, 王璞珺，陈树民，程日辉，齐景顺101. 电感耦合等离子体发射光谱法直接测定黄铜矿中多元素. 王松君，常平，王璞珺，侯天平，岩矿测试，2004，23（3）：228－230。102. 裂谷盆地构造控制地形－沉积体系演化研究与面临问题. 于秀英，程日辉，王璞珺. 世界地质，2004，23（2）：123－127。103. Methane-rich fluid inclusions and their hosting volcanic reservoir rocks of the Songliao Basin, NE China. J. Geosci. Res. NE Asia, 2004, 7(2): WANG Pu-Jun, HOU Qi-jun, CHENG Ri-hui LI Quan-Lin, GUO Zhen-hua, HUANG Yu-long.104. 松辽盆地断陷期超层序界面的地质属性刻画及其油气地质意义. 蒙启安，王璞珺（通讯作者），杨宝俊，程日辉. 地质论评，2005，51（1）：46－54。105. 新疆东天山哈密五堡地区中奥陶世大柳沟组火山岩岩石学和地球化学特征。田纹全，王璞珺，李嵩龄，孙晓猛，温暖，刘新。吉林大学学报（地球科学版），35（3）：297－307。106. 新疆塔里木盆地塔中地区奥陶系古潜山型油气藏成藏条件. 世界地质，2005，24（2）：138－162. 杜耀斌，田纳新，王璞珺，涂志民，程庆甫
1.应届生论文准备一般在三月下旬到四月底。2.早期的论文答辩在四月下旬或者五一节后就开始了，一直持续到6月中旬！3.当然，关于答辩能过与否也直接涉及到答辩的最后时间期限！重庆科技学院是一所全日制公办普通本科院校，坐落于重庆市沙坪坝区虎溪大学城。学院前身分别是重庆工业高等专科学校和重庆石油高等专科学校。这是两所具有60多年办学历史，在社会各界享有良好办学声誉的原中央部委直属学校，后者是全国示范性高等工程专科重点建设学校，是原石油部门直属院校之一。2004年5月18日两校正式合并，经教育部批准设立重庆科技学院。学院是重庆市人民政府与国家三大石油公司共建高校，也是教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”高校，是中国应用技术大学（学院）联盟副理事长单位。截至2013年，该校承担了国家863重大专项、国家自然科学基金和国家社会科学基金项目研究，一批企业的产学研合作科技开发和产品设计项目研究，该校科研成果获得国家技术发明及省部级科技进步奖44项，授权专利116余项，该校主持国家级项目及子课题30项，其中国家哲学社科基金和自然科学基金项目27项，国家863项目子课题、国家科技部国际合作项目、“十一五”国家科技支撑计划重大项目子课题各1项，主持省部级课题230余项，其中2012、2013年科研经费均突破1亿元。迄今有660余篇论文被美国《科学引文索引》（SCI）和《工程索引》（EI）检索和收录。该校科研团队承担的国家“863” 重大项目的“深水表层钻井泥浆密度动态调节装置”的研制，并且配置在“海洋石油981”平台。该科研团队研制的装置各项技术指标均超过国外DKD设备的数据，申请了4项专利。截止到2014年，该校有国家级实验教学示范中心（石油与天然气实验教学中心、钢铁制造虚拟仿真实验教学中心）2个，市级人才培养模式创新实验区4个、实验教学示范中心7个。省部级科研机构及重点实验室4个，国家安全科技支撑体系省级重点实验室2个，重庆市高校工程研究中心（重庆高校石油天然气工程研究中心、重庆高校垃圾焚烧发电技术工程研究中心）2个以及重庆市社会科学知识普及基地（重庆科技学院）1个。2010年，国家职业危害防护工程试验基地（金凤校区）以及中国科学院批准的“重庆安全工程及地质灾害监测预警技术研发中心”正式落户重庆科技学院。基础英语获得国家级专科精品课程；热工基础、电工电子技术获得重庆市级专科精品课程；会计电算化获得校级专科精品课程；液压传动技术获得国家级本科精品课程；该校的油气集输工程、冶金传输原理、大学物理、思想道德修养与法律基础、油层物理、电力电子技术、HSE风险管理、大学英语技能拓展综合实践获得重庆市精品课程；电子拖动基础、财政与金融、工程训练、应用写作、石油地质基础、过程控制系统及装置、经济学、计算机与网络、分析化学、化学原料、机械制图、高等数学、工程热力学、并控技术、数据结构与算法、现代物流学、拓展训练及户外运动、大学英语、金融学及热处理、理论力学获得校级本科精品课程。
天然气液化循环迄今为止,在天然气液化技术领域中成熟的液化工艺有[5 ] : (1) 阶式制冷循环; (2) 混合制冷剂制冷循环,包括闭式、开式、丙烷预冷、CII ; (3) 膨胀机制冷循环,包括天然气膨胀、氮气膨胀、氮- 甲烷膨胀等。311 阶式制冷循环阶式制冷循环又称级联式制冷循环,是用丙烷(或丙烯) 、乙烷(或乙烯) 、甲烷等纯烃制冷剂的3个制冷循环阶组成,通过制冷剂液体的蒸发,逐级提供天然气液化所需的冷量,制冷温度梯度分别为- 30 ℃、- 90 ℃及- 150 ℃左右。净化后的原料天然气在3 个制冷循环的冷却器中逐级冷却、冷凝、液化并过冷,经节流降压后获得低温常压液态天然气产品,送到储罐储存。典型的阶梯式制冷循环流程图如下图所示:图3 典型的阶梯式制冷循环阶式液化循环能耗最小,在目前天然气液化循环中效率最高,所需换热面积小(相对于混合制冷剂循环) ,且制冷循环与天然气液化系统各自独立,相互影响少、操作稳定、适应性强、技术成熟。其缺点是流程复杂、机组多,至少要有3 台压缩机,要有生产和储存各种制冷剂的设备,各制冷循环系统不允许相互渗漏,管线及控制系统复杂,管理维修不方便,对制冷剂的纯度要求严格。阶式循环最适用于大型装置。通过优化机器的选择,阶式循环可以与在基本负荷混合制冷剂厂中占主导地位的带预冷的混合制冷剂循环相竞争。Phillips 公司对传统的阶式循环进行了优化。Phillips 优化的阶式循环具有稳定的可靠性,因为在设计中考虑下列四个因素:(1) 单一组分的制冷济;(2) 用铜焊接的铝换热器;(3) “two - trains - in - one”流程;(4) 适当的服务设施该工艺显著的一点是采用“two - trains - in -one”流程,流程中采用了两组并联的压缩机组,每一个压缩机组有独立的驱动设备。这种结构使得流程的操作具有很大的灵活性,可以方便的进行压缩机组或驱动装置的维修,当原料气的进气量波动很大时仍能保持很高的效率,还可以减少了备用的驱动设备[6 ] 。312 混合制冷剂制冷循环混合制冷剂(又称多组分制冷剂) 制冷循环是采用N2 和C1 - C5 烃类混合物作为循环制冷剂。与纯组分制冷剂不同的是,混合制冷剂产生的冷量是在一个连续的温度范围之内,纯组分冷剂产生的冷量是在一个固定的温度上。混合制冷剂的加热86新疆石油天然气2006 年© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 曲线可与被冷却介质的冷却曲线很好地匹配,有效地增加了两者的一致性。同阶式制冷循环相比,混合制冷液化循环具有流程简单、机组少、投资费用低、对制冷剂的纯度要求不高等优点。但单级混合制冷剂循环的能耗要比阶式制冷循环高。因此,为了降低能耗,采用多级混合制冷剂循环。国外技术人员对多级循环特性的评价结果表明,随着级数的增加能耗将有所降低,通过技术经济优化,采用三级混合制冷剂循环较为合理,如图4 所示。图4 典型的三级混合制冷剂循环改进的多级混合制冷剂循环(MRC) 使用了小型铝质板翅式换热器以减少功率消耗。多股流板翅式换热器的温度驱动力小而且能量高度结合,所以其热力学效率很高,这使热股流和冷股流的曲线匹配得很好。在MRC 工艺的基础上又开发出来很多带预冷的混合制冷剂制冷循环工艺,预冷方式有丙烷预冷、混合工质预冷、利用氨吸收制冷来预冷等。丙烷预冷是其中应用比较广泛的一种。APCI公司的丙烷预冷混合制冷剂液化流程(C3PMRC) 广泛应用预国外的大型的LNG工厂中。313 膨胀机制冷循环膨胀制冷循环是通过透平膨胀机进行等熵膨胀而达到降温目的。目前膨胀制冷采用的主要循环有以下三种:(1) 天然气直接膨胀制冷。主要用于原料气有压力能可利用、甲烷含量高的场合。其液化率主要取决于膨胀比,膨胀比越大,液化率也越大。该循环具有流程简单、设备紧凑、投资小、调节灵活、工作可靠等优点。(2) 氮膨胀制冷。它是直接膨胀制冷的一种变型。其优点是对原料气组分变化有较大的适应性,液化能力强、整个系统简单、操作方便;其缺点是能耗比较高,比混合制冷剂循环高40 %左右。(3) 氮气- 甲烷混合膨胀制冷。它是氮膨胀制冷循环的一种改进,与混合制冷剂循环相比较,具有流程简单、控制容易、启动时间短,比纯氮气膨胀制冷节省10 % - 20 %的动力能耗。但是其设计复杂,目前国内还没有成熟的经验。膨胀机循环与阶式循环和混合制冷剂循环相比其优点是,它能够较迅速和简单的启动和停工。当预计生产中有较频繁的停工时,使用此循环是非常重要的,例如在调峰厂。与阶式循环和混合制冷剂循环相比,膨胀机循环的主要缺点是它的功率消耗大。但是,循环的简易性可以弥补高的功率消耗,尤其是在功率消耗不很重要的小型工厂。我国第一座小型的液化天然气生产装置———长庆陕北气田液化天然气示范工程中采用了天然气膨胀制冷循环,取得了较好的效果。4 天然气液化流程的选择本文以新疆呼图壁、彩南、莫北、石西三个油气田所产的天然气为例提出相应的天然气液化方案。四个油气田天然气的参数如表2 所示:表2 四个油气田中天然气的参数油气田名称呼图壁彩南莫北压力(MPa) 3 310～410 4流量(104m3Pd) 150 24 80气体体积分数( %)C1 94147 88131 68197C2 3128 4142 18124C3 C4～ C11 N2 CO2 0 0137 11644. 1 原料气的净化从表1 可以看出,原料气中的酸性气体组分很少,且只含有CO2 。国外很多调峰型天然气液化工厂中,原料气的处理是单独采用分子筛吸附的方法,因为分子筛是根据物质分子的大小进行选择型吸附的,可以同时脱除酸性气体和水分,也使得原料气的净化流程简化。呼图壁、彩南、莫北三个油气田天然气的产量不大,利用分子筛吸附能够满足工艺要求。412 液化工艺的选择三种基本的天然气液化流程中,带膨胀机的液化流程适用于处理量小,有压能可以利用的情况下。陕北油田液化天然气示范工程采用天然气膨胀制冷循环,取得较好的效果。建议对新疆这三处油气田的天然气采用天然气膨胀制冷循环,在膨胀制冷循环的基础上,可以采用氮气或丙烷预冷,减少液化循环过程中的功率消耗。© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
如果想写综述的话，那就要多读文献，做好找一篇高质量的英文文献，这样你写成中文综述时会发现思路就有了。如果是研究性论文的话还是挺好写的，毕竟就那几块，摘要、引言、材料与方法、结果与讨论、结论、参考文献。