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修复技术范文1
摘要:针对当前管道修复技术的研究现状,结合我国的国情提出了改进方向,应积极借鉴国外先进技术,加速发展国内技术,并做好管道修复技术的相应标准的配套工作,以推进管线修复技术的研究与进一步推广应用。文章概括总结了国外管道修复技术的发展概况以及管道修复技术在我国的应用情况,能够有效地指导破损管道修复。
中图分类号:TS106文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)18-0041-02
一、概述
各种管道经过多年运行后,由于腐蚀、运行管理不善等原因,不可避免的会产生各种损伤和泄露,带来严重的经济损失,但全线更换新管道,不仅工程量庞大,而且耗资大、工程期长。如何经济高效、快捷地恢复管道安全运行受到了国内外的极大关注,因此管道修复技术的研究具有十分重要的意义。
二、国外管道修复技术的发展及应用
(一)基于开挖的管道修复技术
ClockSpring复合修复套筒技术是近几年在世界上发展比较迅速且应用较为广泛的修复技术。该产品可应用于缺陷程度小于80%的管道缺陷补强修复。其优点有:修复期间不需要停输,不影响生产运行;与传统方法相比,节约成本40%~50%;恢复管道的运行能力可以达到100%;易于安装,不需要专门的设备,也不需要专门的技术工人;整个安装作业时间少于2h。
环氧填充套筒技术由英国天然气公司(BG)、美国Battelle公司和荷兰的Gasunie公司等各自独立开发。它可以实现钢质管道缺陷的永久性修复,可使管道腐蚀得到彻底抑制。修复施工时无需减压或停输操作,施工灵活性强,无热操作风险,可修复各种管道外观缺陷。从1992年起,WIUbots公司用英国天然气公司制造的环氧套管为阿曼国有石油公司修复各种管道数百万米,实现了不停输在线修复,使用效果良好。
(二)基于非开挖的管道修复技术
非开挖技术一般是指管径小于1米的管线,利用不开挖或少开挖方法进行安装、修复与更换的技术。该技术是对传统地下管线修复的一次革命,在西方发达国家成为一项政府支持、社会提倡和企业参与的新技术产业。
Amex-10型修复技术是英国的管道修复PMP公司推出的,它是一种适用于管道接头及管道周边裂纹的非开挖管道修复系统。这套装置的密封对防止渗入和渗出都同样有效,而且可适用于任何材料的管道。虽然Amex-10型装置的压紧力可达20bar(2MPa),但只需2~3bar(0.2~0.3MPa)的液压就可以使它膨胀,所以它不会对低强度或是易碎的管材产生过大的压力。
CIPP修复技术(cured-in-place-pipe,CIPP),称为原位固化法或软衬法,是在现有的旧管内壁上衬一层液态的热固性树脂,通过加热利用热水、热汽或紫外线等使其固化,形成与旧管紧密配合的薄层管,管道的过流断面没有损失,但流动性能大大改善了。
法国BaRiquand公司研制了“Photoliner”系统,它也是基于CIPP法,用装载机械人上的一些紫外线灯光来聚合聚酯树脂。美国的Ultraline公司最近引入了一种新的全长度衬管系统PVCAlloyPipeliner,它可通过急拐的弯头、移位的接头和管道变径部分,也可耐受大多数酸碱盐燃料和腐蚀性介质。
对于那些穿越河流、湖泊、铁路以及繁华地段的含缺陷管段的修复作业而言,非开挖技术更具有明显优势。通常管道埋置越深,采用非开挖修复技术的经济效益越可观。
三、管道修复技术在国内的应用及效果
(一)塑膜管内衬修复技术应用
穿插衬塑修复管道技术是在不开挖请况下,指将具有形状记忆特性的热缩性聚合物材料制成特定形状的管材,该技术对环境有利,费用可节约管线重建费用40%以上,可靠性高,其使用寿命长达50年以上。
塔里木轮南油田注水干线应用塑料软管内衬管道修复技术十分成功。自1992年12月投产后,2000年出现过多次腐蚀穿孔现象,严重影响正常注水工作。2000年8月,应用塑料软管内衬管道修复技术对其进行了修复,仅25天完工,自2000年10月运行至今,管线运行正常,没有出现腐蚀穿孔现象。
(二)玻璃钢内衬修复技术应用
预成型软管内衬玻璃钢技术是以防护膜、无纺布、浸渍树脂组成的复合软管,用水牙或压缩空气压力将其翻转内衬在待修复管内,经加温固化,与旧管内壁紧密粘接在一起,属管中管修复,防腐、防渗漏整体效果好。
胜利油田胜利采油厂坨三站至坨十三队φ219×7钢质输油管道,管道多处穿孔,采取“打卡子”和“补丁”的临时措施维持运行。采用预成型软管内衬玻璃钢技术修复管道后,至今运行正常,管道无穿孔渗漏现象。该方法不污染环境,而工程费用低,仅为新建管道总造价的50%,具有明显的经济效益和良好的社会效益。
(三)聚合物水泥砂浆涂敷内衬修复技术应用
聚合物水泥砂浆涂敷内衬修复技术是用风送挤涂法(即管道内挤涂)将聚合物水泥砂浆—环氧胶泥—环氧钢鳞片复合涂层涂敷于无油、无垢清洁的钢管内壁,形成厚约4~6mm的复合衬层,三层之间粘结强度高,结构一体化程度好,具有防腐、防渗透、改善表面状态、降低摩阻和扩大使用范围的特点,能提高耐酸、耐碱等各种介质的腐蚀能力。
胜利油田东辛采油厂永一站至辛三站输油管道内腐蚀非常严重,频繁穿孔,于1998年被迫停用。1999年采用该技术对该管道进行修复,经验收质量合格,试压一次成功,使待报废管道重新有了使用价值,经过近几年的运行,取得了较好效果。
修复技术范文2
1.1生物膜技术采用生物栅、人工水草、漂浮湿地浮体等高比表面积材料,使有水质净化作用工程菌、原生动物、后生动物等附着在材料表面上并生长繁育,形成膜状微生物层。受污染水体与生物栅、人工水草、漂浮型人工湿地浮体接触时,水体中的有机污染物、氮、磷等营养物首先被其上的微生物大量分解、转化成CO2、N2等无气味气体释放出水体(异化作用)和少量吸收成为自身的组成部分并繁殖(同化作用),之后通过水体中食物链使同化作用部分的元素不断地从水体中去除,使水体得到净化,同时也为水体生态系统构建提供了大量初级的生产者。这种处理方法能够有效的去除污水中污染物,使水体得到净化。生物栅、人工水草、漂浮型人工湿地载体还为水生动物提供良好的栖息环境和隐蔽场所,有益于水体生态系统的构建。
1.2水生植物净化技术水生植物净化技术主要是指利用在水体中种植水生植物,通过水生植物的生长吸收、水生植物与水接触面的生物膜形成和其他物理、化学作用达到净化水体作用的技术,与水生植物种植相关的水生植物培育技术也是该技术组成部分。本设计中采用了吸污耐污能力较强的水生植物品种,同时兼顾水体水面景观要求,其中:挺水植物采用漂浮湿地、浅难湿地种植,浮水植物采用净化浮岛种植,沉水植物种植于水面较浅、阳光充足的水域。
1.3微生物循环驯化技术微生物循环驯化技术是利用污染水体中的营养盐作为培养基,通过特殊技术工艺,将高效微生物菌种进行原位不间断培养,通过驯化、增氧、生化、循环等过程,在短时间内降解水体中的污染物,并持续维持水质治理效果。如工艺流程如图1所示,该技术包括在河岸设置生物培养罐,用于高效微生物培养、驯化、繁殖;高效微生物在生物培养罐培养成熟后,定期投加到设置于河道水体中的水下生物培养器,高效微生物在水下生物培养器的环境中进一步繁殖,并不断地将高效微生物释放到河道水体中;进入河道水体的高效微生物通过生物同化、异化作用不断消耗河道水体中的有机物、氨氮以及其他营养物质,从而达到增加水体自净功能、改善水体水质的目的。在此过程中,还必需设置鼓风机、推流曝气机、搅拌机、人工水草等设备,其中鼓风机的作用是为生物培养罐和水下生物培养器提供充足的溶解氧,推流曝气机的作用是水体造流以及增加水体溶解氧,搅拌机的作用是水体造流以及底泥分解减量,人工水草的作用是增加水体中高效微生物栖息场所以及在水质改善之后为水中高等水生生物提供栖息场所。
1.4河道造流曝气技术河道造流曝气技术是一种适应于河道特点的专用增氧技术。与一般增氧技术不同,本设计所选用河道造曝气技术是采用水下推流吸入式曝气装置,在获得高效率增氧效果的同时不占地、噪声低、装拆方便、水体流动性好。河道造流曝气技术作为一种投资少、见效快的河流污染治理技术,在很多工程被优先采用。在河道中进行充氧不但能改善水体黑臭状况,而且能使上层底泥中还原性物质得到氧化或降解。曝气在河底沉积物表层形成了一个以兼性菌为主的环境,并使沉积物表层具备了好氧菌群生长刺激的潜能,从而能够在较短的时间内降低水体中有机污染物,提高水体溶解氧的浓度,增强水体的自净作用,改善水环境。该技术与生物膜技术相结合,生物膜提供充足的水质净化微生物、河道造流曝气提供充足的水质净化微生物所需氧,从而有助于水体自净能力的提高。
2专项技术可行性论证实证研究--以2012年度慈溪市城区河道生态修复工程为例
2.1慈溪市城区河网情况慈溪市30km2中心城区范围内有主要河道共计92条,总长度约为109km2。除此之外,另有一些无名支流及断头槽,平均河宽5m。近年来由于慈溪市城市发展迅速,各类污染排放量也相应增加,其中大量污水排入城区内河,造成其生态环境不同程度恶化。
2.2慈溪市城区内河治理现状1997年慈溪市开始实施城区内河治理,到2005年底,以一横一纵的大塘江、浒山江为骨干,以中心旧城区为重点完成了一次综合性治理,共治理城区内河17条(段)计18km,建成截污管、渠29km,拆迁房屋4万m2,新建大小节制闸8座、橡胶坝2座,设置排涝和污水提升泵站4座,新增绿化面积2万m2,累计投入资金2.2亿元。其中截污包括污水排放点源治理、污水收集系统建设和城市污水处理厂建设这三个过程。从2006年~2007年,慈溪市对大塘江、浒山江、邵家路江、城东新村横河、东城河等河段进行了生态治理。根据2009年8月12日水质监测数据,未进行水生态修复河道断面各类污染物浓度与进行水生态修复河道断面各类污染物浓度相比,进行过生态修复的断面各项污染物浓度明显低,其中平均CODcr降低了19.70mg/L、BOD5降低了4.08mg/L、NH3-N降低了8.01mg/L、TP降低了0.44mg/L,由此可知,水生态修复能很大程度的提升水体自净能力,降低水中污染物浓度,见表1、表2。2011年慈溪市城市内河生态治理工程主要以中心城区内的五灶江、六灶江(虞波江)为治理河道,实施生态治理措施包括人工湿地、生态浮岛、荷花、睡莲、人工水草、沉水植物鱼类、底栖动物等。同时还实施了慈溪市第一条以水质养护模式建设的城市内河--东城河水质养护工程;该河道实施措施主要为造流曝气机、人工水草,工程实施以来,东城河基本无黑臭现象发生。
2.3实例项目概况2012年度慈溪市城区内河生态修复工程治理方案如表3:
2.4治理效果水体中的污染主要由初期雨水、排放或溢流污水、底泥释放形式进入。水体的水质生物自净能力主要以各功能植物、人工水草、造流曝气、微生物循环驯化及水体其他的功能微生物来实现。(1)单纯设置人工水草对水体净化:单纯设置人工水草可对河道水体中COD降解,可去除大量氮素。不结合造流曝气人工水草1950m2,CODcr、TN去除能力分别为6474g/a.m2、324g/a.m2,年CODcr、TN去除量12624kg、632kg。(2)人工水草结合造流曝气时对水体净化:结合造流曝气时,人工水草对河道水体中COD降解能力有较大增强,同时可去除大量氮素。结合造流曝气的人工水草900m2,CODcr、TN去除能力分别为57.6kg/a.m2、2.56kg/a.m2,年CODcr、TN去除量51.84t、2.3t。(3)人工水草结合微生物循环驯化技术时对水体净化:结合微生物循环驯化技术时,人工水草对河道水体中COD降解能力有也较大增强,同时可去除大量氮素。结合微生物循环驯化技术的人工水草150m2,CODcr、TN去除能力分别为126.3kg/a.m2、56.8kg/a.m2,年CODcr、TN去除量18.95t、0.9t。(4)功能植物对水体净化:本工程种植:挺水植物1500m2,浮水植物2500m2,沉水植物600m2。挺水植物平均TN去除能力为38g/a.m2,TP去除能力为8g/a.m2;浮水植物平均TN去除能力为72g/a.m2,TP去除能力为17g/a.m2;沉水植物平均TN去除能力为61g/a.m2,TP去除能力为13g/a.m2;据此计算年植物去除河道水体氮磷量见表4。(5)漂浮湿地对水体净化:漂浮湿地1350m2,CODcr、TN去除能力分别为327g/a.m2、63.6g/a.m2,年CODcr、TN去除量441kg、86kg。本生态治理工程实施后,CODcr年去除量83.86t,TN年去除量3.9t,TP年去除量62.3kg。
3结论
修复技术范文3
关键词:污染土壤 重金属 修复 发展趋势
中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(a)-0130-02
土壤是人类赖以生存的要素之一,是动植物生存的保障。土壤构成成分复杂,主要构成元素是硅、氧,此外还含有铁、铝等金属元素。自然环境中,土壤中各种元素含量维持在相对平衡的状态。伴随着现代社会发展,人类活动产生了大量污染物,这些污染物进入土壤引起重金属含量超标。重金属超标对动植物生长、人类健康都有很大危害。防治和修复污染土壤已经刻不容缓。
近几年,食品安全越来越受人们所关注,治理好土壤污染便是做好食品安全工作的第一步。但是土壤污染远没有像水、空气污染那样受人们关注。有资料显示,我国有1300~1600万hm2的耕地受到农药的污染,直接经济损失超过200亿元人民币。土壤污染具有隐蔽性、滞后性、难处理性等特点,在相当长的时间内我国土壤污染都难以解决,并且有恶化的可能。为了实现中国现代化进程,我们坚决不能走“先污染后治理”的老路,从现在开始关注污染土壤的修复技术。
1 土壤重金属污染物来源
土壤中重金属污染的来源较广泛,其中主要包括重工业生产中产生的废渣、废气,以及农业生产中过量使用农药、化肥。冶炼、化工、电子等企业如果不及时处理废渣废气,将会产生大量危害环境的重金属污染物,如:铅、镉、汞和砷等。这些重金属污染物难以在自然条件下降解。我国农业生产中大量农药、化肥的使用也使重金属污染形势变得相当严峻。农业生产中有机磷和有机氯农药是污染土壤的主要种类,除此之外无机-有机复合物污染物是土壤污染物来源的新方向[1]。
2 常见的污染土壤修复技术
2.1 生物修复技术
广义的生物修复技术包括植物修复技术、动物修复技术、微生物修复技术。但是因为植物修复技术研究的比较广泛,所以另作一类。生物修复技术是指依靠生物的活动使土壤污染降解或转化为无毒或低毒的过程[2]。这里生物修复技术主要介绍的是微生物。微生物在自身的生长代谢中产生酸类,这些酸与重金属结合,降低了重金属活性,从而达到修复土壤的目的。另外微生物菌根可以促进植物根系吸收重金属的效率,尤其是丛枝菌根对砷污染的土壤具有极大的应用价值[3]。近几年,动物在生物修复技术也有成功应用的案例。高岩等论证了蚯蚓具有强化污染土壤的修复潜力,可见蚯蚓等动物是修复污染土壤的“绿色力量”[4]。
2.2 植物修复技术
植物修复技术是指植物本身特有的吸收富集污染物、转化固定污染物以及通过氧化还原或水解反应等生物化学过程,使土壤环境中的有机污染物得以降解,使重金属等无机污染物被固定脱毒。植物修复技术主要包括四种:植物提取、植物降解、植物稳定、植物挥发[2]。其中通过植物吸收来去除污染土壤中重金属是目前应用最广的方法。这种方法利用超累计植物从土壤中吸收一种或几种重金属,并将其转移、存储到地面上部,最后通过收割集中处理。遏蓝菜属、印度芥菜等被证明是改善污染土壤的理想植物[5]。周启星等认为杂草具有品种多、生态适应能力强的特点,以杂草为对象将会在植物修复技术中取得较大突破[6]。单纯利用植物修复污染土壤存在很多缺陷,近些年人们开始着手从多方面增强植物修复技术的修复效率。增强其效率的方法主要分为两类:第一类是从植物自身入手,主要通过导入能够增强植物吸收重金属效率的基因来增强植物修复效率;第二类从外部环境入手,主要通过微生物(根际促生菌)、物理方法(电动法)、化学方法(向土壤中添加化学试剂)等来增强植物修复效率。
2.3 化学修复技术
化学修复技术是利用加入到土壤的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应,使污染物被降解和毒性被去除或降低的修复技术[2]。对于不同类型的污染物和污染土壤的具体特征,化学修复手段和注入的化学物质一般不同。注入的化学物质可以是氧化剂、沉淀剂或解析剂。相对于其他修复技术,化学修复技术起步较早,技术相对成熟。化学修复技术主要依靠化学物质将重金属固定,降低重金属的活性。国内化学修复技术主要是原位淋洗修复,这种方式的修复技术既要考虑修复效率,同时更要考虑试剂对土壤的破坏程度。荷兰、德国、美国等国家的异位淋洗已经较为普及。曾敏等验证了EDTA是一种治理含有铂、锌、铅污染土壤的较好的化学物质[7]。
2.4 物理修复技术
现阶段,物理修复技术在英、美等发达国家得到了很大重视,异位土壤修复已经实现工业化生产。物理修复技术主要包括物理分离技术、蒸汽浸提技术、玻璃化技术和电动修复技术等[1]。其中电动修复技术应用在原位土壤修复方面在近几年比较流行,是一项新兴的物理修复技术。电动修复技术的基本原理类似于原电池,通过直流电将污染物带到阳极附近而被去除。理论和实验证明电动修复技术能够有效的去除污染土壤中铅、镉、铬、砷和汞等重金属。单纯利用电动修复技术容易受到外部条件干扰,效率较低,现在已经有多种和电动修复技术联用的技术。现阶段,电动修复技术可以和Fenton技术、可渗透反应墙(PRB)、植物修复技术和超声波等联用[8]。多种修复技术的联用可以提高电动修复技术的修复效率。
3 污染土壤修复技术的局限性
修复技术范文4
[关键词]堆焊;修复技术;磨损
中图分类号:TG403.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)33-0165-02
前言
在现代的工业生产中使用的机械零件大多数用金属材料制造的,在使用过程中会经常发生磨损现象,这种现象广泛存在于石油、化工、水电、矿山及农机设备中,这种现象加剧了材料的磨损与机件的失效,降低设备寿命,造成了巨大的经济损失。现代人们日益追求高速、高效、高质的运行方式,因此对机械零件部件的综合性能要求越来越高。提高材料的综合性能、改善材料的表面性能已成为广大科技工作者密切关注的课题。所以提高机械零件的机械性能,延长工件的使用寿命已成为现代工业生产中亟待解决的问题。而堆焊修复技术的发展改善了这类工业生产中出现的问题。
堆焊是表面工程的一个重要分支,它是将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段榕覆在母体材料的表面,以赋予基体特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法。因此,堆焊即可用于修复材料因服役而导致的失效部位,亦可用于强化材料或零件的表面,其目的都在于延长零件的使用寿命、节约材料、降低制造成本。本文综述了堆焊技术的发展已经应用,并对堆焊技术的发展提出了建议。
1 堆焊技术的发展
堆焊修复技术作为专门学科兴起于20世纪60年代。研究的主要内容是利用焊接获得的熔敷堆焊层赋予设备部件以耐磨、耐高温、防腐以及防蚀等特殊功能。其技术基础与传统的焊接没有本质区别,普通的焊条电弧焊、气保护焊、TIG焊和埋弧焊等焊接方法均可用于堆焊修复。通过堆焊修复的方法使易损部件获得特殊的表面功能,或使已经失效的零部件重新恢复尺寸并获得特殊的表面功能[1]。
堆焊修复技术在焊接领域是一个相对比较成熟的技术,有着广阔的应用前景。随着企业管理水平不断提高,竞争压力下的企业越来越重视提高各种易磨损部件的寿命,更加重视对部件修旧利废和增寿工作。耐磨堆焊技术可为企业带来显著的经济效益,有着不可估量的发展前景。除了上面提到的部件需要耐磨耐蚀堆焊技术外,还有很多的部件需要耐磨堆焊防护以提高寿命,降低成本。这就要求从事耐磨堆焊材料和堆焊工艺研究的科研机构,不断跟踪国际上的先进技术和经验。同相关行业紧密合作,深入分析工件的磨损机理和破坏形式,不断研制开发适应不同工况、不同材质、不同磨损形式的耐磨堆焊材料和堆焊工艺技术,为我国耐磨堆焊技术的应用发展做出贡献[2]。
2 堆焊技术的特点
堆焊修复技术区别于其他焊接,首先是焊接的对象不同。它是针对易磨损、腐蚀或磨损失效、腐蚀失效后的机械零件,堆焊修复必须根据不同的对象来选定不同的焊接材料、方法及工艺;其次,在堆焊修复技术中还应考虑零件本身焊接维修的经济性,即要能将新材料、新工艺、新技术较快地应用到机械维修中来,还应能根据各种修复办法的特点,创造出新的修复方法。目前国内市场许多部件的维修主要靠特种焊条来完成。随着药芯焊丝技术的发展,越来越多的堆焊修复转向用药芯焊丝来完成。
近年来,在焊接工作者的共同努力下,堆焊的工艺技术取得了长足的进步。以前堆焊效果不理想及难以堆焊的耐磨材料和部件都得到了成功的堆焊修复,堆焊修复后的部件的使用效果得到许多行业肯定,并得到了广泛的应用[3]。
3 堆焊技术的应用
3.1 在水泥行业的应用
水泥工业的生产过程可以简单归纳为“矿石破碎粉磨烧结熟料破碎粉磨”的过程,每一道工序的破碎粉磨工作都要由耐磨材料来完成。破碎过程是水泥生产中极其重要的环节。椐不完全统计,我国水泥行业2007年生产水泥约13.5亿t,综合金属磨耗达到100g/t。每年我国水泥行业磨耗掉的耐磨材料达到10万t以上。而磨耗掉的部分平均只占部件原重量的5%~20%。如果把更换下来的部件报废,全部更换为新的部件,不但会给企业造成了巨大的经济损失,增加采购费用,加重企业经济负担,而且部件的频繁更换又严重影响和制约水泥企业的正常生产[4]。
依靠表面耐磨堆焊的方法进行部件的表面预防护堆焊和已磨损部件的耐磨堆焊修复,从而使耐磨部件表面形成比原部件母材材质更加耐磨的堆焊层,并确保堆焊层与母材很好的结合成一个整体。可以显著增加设备的使用寿命,降低企业采购新部件的费用,降低更换部件的成本,为企业带来巨大的经济效益。实现水泥工业的“循环经济”和“绿色再制造”。
辊压机是我国20世纪80年代末从国外引进的一种高压粉磨设备,具有高效节能的特点,尤其适用于水泥熟料的粉磨,而且对石灰石、高炉矿渣、石灰砂岩、原煤、石膏、石英砂以及铁矿石等的粉磨也有很好的效果。经过不断改进和完善,这种设备在水泥行业得到了大量推广应用,并逐渐向大型化发展[5]。
大型水泥厂原料立磨在剧烈磨损、冲击的工况下运行,制造综合技术高,目前国内仅有中信重型机械制造公司可以制造大型立磨磨机,而生产中应用的大部分是进口磨机。立磨最主要的易损部件是磨辊辊套及磨盘衬板。由于立磨磨辊辊套及磨盘衬板磨损严重,解决其磨损问题一般采用整体耐磨合金铸造(高铬铸铁或镍硬铸铁)或复合耐磨堆焊的方法制造磨辊辊套及磨盘衬板。由于磨辊辊套及磨盘衬板的价格昂贵,更换一套动辄百万元以上,因此无论采用哪种制造方法,磨损后的辊套及磨盘衬板都有必要进行耐磨堆焊修复。
郑州机械研究所经过多年的科研努力,已研制开发出ZD―O系列磨辊堆焊材料,并已批量生产,ZD1996-O焊丝用于新辊制造的过渡层堆焊,ZD901―O、ZD902―O、ZD903―O焊丝用于硬面堆焊。在中信重型机械制造公司制造的大型立磨磨机上与进口堆焊焊丝进行对比应用,其综合性能明显优于进口焊丝。满足了立磨修复周期的要求。目前已批量为中信重型机械制造公司供货[7]。
3.2 在电力行业的应用
T/P91钢用气保护焊丝的研制及应用 电力行业是我国国民经济发展的基础产业之一。改革开放的20年是中国电力发展最快、成就最大的时期。大机组已成为中国火力发电的主力机组。为了进一步提高机组效率、降低煤耗、保护环境、减少CO2的排放,很有必要提高蒸汽参数。
我国从90年代初开始,逐步使用P91钢作为电站主蒸汽管道及热段再热蒸汽管道的材料,如珞璜电厂、鸭河口电厂、西固热电厂、杨柳青电厂以及邯峰电厂等。用P91制成的蒸汽管其管壁厚度可成倍地减小,减小了结构应力和热应力,也减小了制造成本和施工难度[8-9]。
郑州机械研究所于2006年开发了T/P91钢用气保护焊丝ERP91,焊丝采用真空冶炼方式制作,将杂质含量控制在一个很低的范围,并严格控制焊丝合金配比,在实际应用中,焊丝的化学成分、熔敷金属力学性能和熔敷金属的化学成分,焊缝金属及热影响区硬度和金相组织等均符合要求,能够满足产品质量和技术要求[10]。在此基础上,又开发了含钨气保护焊丝ERP91W,是对产品的很好补充,目前焊丝主要用于铸件的焊补,正积极进行高温蠕变性能试验,尽早用于超临界结构件焊缝的焊接[11]。
3.3 在冶金行业的应用
在以钢铁冶金为主的一些行业,许多部件工作状况十分恶劣,长期运行在高温状态下,磨损严重。如何提高部件的抗高温性能,以及抗冷热疲劳性能是迫切需要解决的问题。其中,高炉炉顶装料系统中料钟式高炉料钟和无料钟式布料流槽、炼铁烧结机单齿破碎机齿辊和烧结篦板等是比较典型的易损设备部件。
高炉炉顶装料系统耐磨堆焊应用钢铁企业炼铁高炉炉顶装料系统分为料钟式和无料钟式[12]。料钟式高炉料钟存在两个区域的耐高温耐磨处理地带,一是密封带,一是保护带。以前国内的堆焊材料一直采用D667焊条,由于该焊条为高铬铸铁型,抗裂性较差,而密封带要求有一定的气密性,焊接工艺十分复杂,需要预热在400℃以上,层间温度要求也在350~400℃,尽管如此,还不能有效达到密封带的密封要求,返修频率很高,根据这一特殊情况,研制出不预热配方焊条ZD5,耐磨性稍差于D667,但抗裂性明显优于D667,焊接工艺简单。可操作性强,焊条红硬性好,高温硬度稳定,在实际应用中,取得了良好效果,得到用户认可,简化工艺,提高了生产效率和质量。
4 堆焊技术的发展意见
1) 作为一种主要的修复手段,由于其在修复过程中容易造成木材性质的改变,因此,如何减少堆焊过程中热输入量对木材的影响将成为一种重要课题;
2) 对于合金成分较为复杂的堆焊层反应过程及最终性能的控制还有待遇研究。
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修复技术范文5
高频熔焊多金属修补机的应用范围。适用于各种牌号的:(1)铝及铝合金制件缺陷的修补;(2)铜及铜合金制件的缺陷修补;(3)灰铸铁及合金灰铸铁制件缺陷的修补;(4)球墨铸铁及合金球墨铸铁制件缺陷的修补;(5)铸钢、不锈钢制件缺陷的修补;(6)适用于各种牌号的合金钢、模具钢制件的缺陷修补。(7)以上各种材料制件的缺陷,包括铸件的气孔、砂眼、疏松、冷隔、扎刀、崩角及模具的龟裂、磨损的修补。(8)可修补的金属制件类型包括:一是各种受力、受压、受冲击、受高温、受腐蚀等状态下工作的铸件,如泵、阀、管道、发动机体、齿轮箱等;二是各种表面质量要求严格的铸件,如机床导轨面、卡盘面、曲轴轴颈、凸轮轴表面、缸套、活塞等表面。
2电刷镀修复技术
电刷镀技术是应用电化学沉积原理,在金属表面选定部位快速沉积金属镀层的一种表面处理技术。20世纪90年代中期我国开始向制造业推广,但由于其修复层厚度(小于0.1mm)的局限性及修复材质等方面的原因,使其很难适用于多数零部件的磨损修复需求。活化液的研发成功,结束了电刷镀技术只能在单一材质上沉积金属镀层的历史,拓宽了其应用范围。该活化液在电刷镀工艺上的应用,使电刷镀技术能在两种及两种以上材质上同时沉积金属镀层;该项发明实现了电刷镀技术与其他特种修复技术的复合应用。
2.1工作机理。电刷镀修复技术经过长期的推广应用,已取得了明显的技术经济效益。它是采用专用的直流电源设备,刷镀时镀笔接电源正极作为刷镀时的工作阳极,工件接电源的负极作为刷镀时的阴极。电刷镀的镀笔采用高纯石墨作阳极材料,在石墨块外包裹棉花和耐磨的涤棉套。在电刷镀工作时,使浸满镀液的镀笔以一定的相对运动速度在工件表面上往返旋转移动,并保持一定的压力,在镀笔与工件接触的部位,镀液中的金属阴离子在电场力的作用之下,获得电子被还原成金属原子,这些金属原子沉积并结晶在工件上形成金属镀层随着刷镀时间的延长,镀层结晶增厚而形成了电刷镀金属镀层。
修复技术范文6
关键词:重金属;污染;土壤;修复技术
近几年,土壤污染问题得到社会的关注,社会提高了对重金属污染土壤的重视度,全面调金属在土壤中的污染问题,以免影响人类的健康。重金属对土壤的污染,采取修复技术进行处理,控制重金属对土壤的污染,保障土壤的清洁性。土壤重金属污染中,落实监测修复技术,全方位优化土壤环境。
一、重金属污染土壤的修复技术
重金属土壤污染中,修复技术主要分为3类,分别是化学修复、物理修复和生物修复,对其做如下分析。
1、化学修复
化学淋洗,通过清水、化学试剂的方法,将重金属污染物在土壤中淋洗出来,或者采用气体淋洗。化学淋洗方法中,利用沉淀、吸附的方法,把土壤中的重金属,转换成液相状态,进一步处理重金属,淋洗液是可以重复使用的,所以重点向土壤重金属污染的区域注入化学剂,提高重金属在土壤中的溶解度[1]。化学淋洗方法中,常用的淋洗剂有表面活性剂、螯合剂以及无机淋洗剂,无机酸类型的物质,对土壤中的重金属污染有很明显的作用,例如:土壤中的重金属污染砒,其可采用磷酸清洗,大约清洗6个小时,就可以达到99.9%的去除率。
化学固定,在重金属土壤污染中,加入化学试剂、化学材料,促使重金属之间对土壤的有效性降低,避免重金属迁移到土壤介质内,修复被污染的土壤。化学固定的核心是固定重金属在土壤中的状态,改良土壤状态,研究化学固定在土壤重金属污染中的作用,逐步修复土壤,采取研究试验的方法,在土壤修复中落实化学固定方法。化学固定方法常用在低重金属污染的土壤修复中,重金属很容易根据外界的环境变化而发生变动,所以要灵活的选择修复剂,在改变土壤结构的同时,修复土壤中的重金属污染。
电动修复,此类化学修复方法,是一类新型的手段,其在重金属污染土壤的两侧,增加电压,形成具有电场梯度的电场,重金属污染物会在电迁移、电渗流的作用下,分散到两极处理室内,进而修复土壤结构。电动修复常用于低渗透的土壤内,成本相对比较低,不会对土壤造成任何破坏,体现了电动修复在土壤中的作用[2]。电动修复技术在重金属土壤污染中,最大程度的保护土壤环境,在处理效率方面稍微偏低。
玻璃化技术,利用1400~2000℃的高温环境,熔化土壤中的重金属污染元素,熔化的过程中,重金属有机物会逐渐分解,经热解后,尾气处理系统会收集热解的产物。玻璃熔化物在冷却的过程中,能够包裹重金属污染物,限制重金属迁移,玻璃体的强度比混凝土高10倍,异位玻璃化处理时,配置多种热能,选择直接加热、燃料燃烧的方法,同时配合电浆、电弧的方式,完成导热的过程,原位处理后,将电击棒插入到重金属污染区域,解决重金属污染的问题。玻璃化技术在处理土壤重金属方面的效果非常快,需要大量的能量,增加了重金属污染处理的成本。
2、物理修复
换土法,是物理修复的典型代表,利用清洁土壤,替换有重金属污染的土壤,以便稀释重金属污染的浓度,适当的增加土壤的环境容量,进而达到土壤修复的标准[3]。换土法又可以划分为:换土、客土、翻土等,分析如:(1)换土需要更换有重金属污染的土壤,置换成新土,此类方法可以置换小面积的土壤污染,保护好被替换的土壤,避免出现二次污染;(2)客土,此类方法需要向重金属污染土壤中增加清洁的土壤,覆盖或者混入到污染土壤内,提高土壤自我修复的能力。(3)翻土是针对深层次的土壤进行替换,促使重金属污染物可以分散到深层次,稀释重金属在土壤中的浓度,体现出自然修复的作用。换土法需要将有重金属污染的土壤,与生态系统隔离,避免造成更大的土壤污染。
热脱附法,利用了重金属的物理挥发特性,通过微波、红外线辐射、蒸汽的介质,加热重金属的污染土壤,促使土壤的污染物能够挥发,配置真空负压的方式,收集土壤中挥发出的重金属物质,完成土壤修复。土壤热脱附的过程中,运用不同的温度,如:90~320℃、320~560℃,落实热处理技术,采取预处理、旋转炉热处理、出口气体的三个阶段,实现土壤的修复。
3、生物修复
植物修复,借助植物的吸收、固定、清除等功能,修复土壤,去除土壤中的重金属污染。植物能够降低土壤中重金属的含量,降低重金属在土壤中的毒性。植物修复方面,分为植物稳定、植物提取、植物挥发的方式。例如:植物稳定修复,植物的根部可以吸收、还原土壤中的重金属污染物,植物根部能够减缓重金属的移动能力,提高植物根部的利用效率,避免重金属参与到生态食物链内。植物修复不仅能处理土壤中的重金属,还能保障土壤的稳定与稳固。
微生物修复,其在重金属土壤污染中,虽然不会降解、破坏重金属元素,但是可以改变重金属的性质,避免其在土壤中发生转化、迁移。微生物修复的核心是,利用微生物沉淀、氧化等反应,清除土壤内的重金属污染物。例如:微生物菌根,连接着土壤和重金属,其可改变植物对重金属的吸收,促使植物可以快速将土壤中的重金属转移。
动物修复,土壤中的一些动物,如:蚯蚓,可以吸收重金属污染物。重金属土壤污染区域,可以采取人工干预的方式,向污染区域中投放高富集的动物,促进重金属的吸收,降低重金属在土壤中的毒性[4]。动物修复的研究历史很长,为重金属污染提供了较好的处理条件,根据重金属在土壤中的污染浓度,规划动物修复。动物修复已经可以应用到工业污染土壤处理上,专门处理工业造成的重金属土壤污染,提高土壤的质量水平。
二、重金属污染土壤修复技术建议
针对重金属污染土壤修复技术的应用,提出几点建议,用于提高土壤的修复能力。首先重金属污染土壤修复方面,根据污染的状态,筛选并培育出油量的植物,如:超富集植物,促使植物能够满足重金属污染土壤修复的需求,在重金属污染土壤修复方面,研究超富集植物,要更为高效的采取筛选并培育修复生物,提高土壤修复的经济效益;然后是微生物对土壤修复的建议,菌类对重金属处理的能力很强,培育出富集重金属能力强的菌株,处理好土壤中的重金属元素;第三是研究重金属土壤污染的技术性修复方法,如纳米材料中的纳米磷石灰、零价铁,以此来提高土壤的pH值,改变土壤内重金属的价态表现,逐步降低重金属在土壤中的活性,抑制土壤修复重金属,最大程度的保护土壤环境。土壤重金属污染方面,还要注重修复技术的研究,优化土壤的环境。
结束语:
重金属在土壤环境中,属于比较明显的一类污染源,根据重金属污染土壤的状态,落实土壤修复技术,保护好土壤环境,消除土壤中的重金属污染源。土壤环境中,要按照重金属污染的分析,采用修复技术,不能破坏土壤的结构,还要发挥修复技术的作用,恢复土壤的能力。
参考文献:
[1]罗战祥,揭春生,毛旭东.重金属污染土壤修复技术应用[J].江西化工,2010,02:100-103.
[2]秦樊鑫,魏朝富,李红梅.重金属污染土壤修复技术综述与展望[J].环境科学与技术,2015,S2:199-208.