API 521—2020火灾环境下气体压力容器安全泄放量计算讨论 被引量：2

1

作者 韩冰 戴行涛 +2 位作者 闫兴清 李岳 喻健良 《压力容器》 北大核心 2024年第7期49-55,共7页

为深入理解压力容器超压泄放设计,针对火灾环境下无隔热气体压力容器的安全泄放量计算问题,推导了气体压力容器泄放过程的质量及能量平衡方程,分析了方程求解过程的简化及假设条件,明确了API 520—2020标准内火灾环境无隔热气体压力容... 为深入理解压力容器超压泄放设计,针对火灾环境下无隔热气体压力容器的安全泄放量计算问题,推导了气体压力容器泄放过程的质量及能量平衡方程,分析了方程求解过程的简化及假设条件,明确了API 520—2020标准内火灾环境无隔热气体压力容器安全泄放量公式的来源,研究了各简化假设条件对安全泄放量计算结果的影响。结果表明,API 521—2020安全泄放量公式是在质量平衡及能量平衡方程基础上,对一些参数进行工程简化得到的。其假设简化条件包括:泄放过程定压、火焰热量经壁面完全传递至气体、大空间竖直平板自然对流、采用常温常压空气物性简化实际气体的h'/(c_(p)M^(1/2))、理想气体假设、容器壁面不发生破坏及壁面温度推荐取固定值。上述简化及假设条件均使安全泄放量计算结果偏于保守,在应用时偏安全。研究可为科学开展火灾环境下气体压力容器超压泄放设计提供一定的指导。 展开更多

关键词 气体压力容器 火灾环境 超压 安全泄放量 API 521—2020标准

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压力容器检验问题的探讨 被引量：1

2

作者 魏雨豪 《南方农机》 2018年第7期165-165,181,共2页

压力容器作为工业生产与人民生活中息息相关的承压设备,被广泛应用于社会建设的各个领域中。其在使用过程中,由于各种因素影响往往会出现许多问题,给人们的生产生活带来诸多隐患。只有全面保证压力容器质量,才能确保安全,因而对压力容... 压力容器作为工业生产与人民生活中息息相关的承压设备,被广泛应用于社会建设的各个领域中。其在使用过程中,由于各种因素影响往往会出现许多问题,给人们的生产生活带来诸多隐患。只有全面保证压力容器质量,才能确保安全,因而对压力容器的严格细致检验至关重要。本文就压力容器在使用中的检验进行分析并提出相应对策。 展开更多

关键词 压力容器 检验 缺陷

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外部火灾环境液体容器泄放设计中湿润面积计算探讨

3

作者 韩冰 戴行涛 +2 位作者 闫兴清 李岳 喻健良 《压力容器》 北大核心 2025年第2期23-28,共6页

确定容器的湿润面积是依据API521—2020标准开展外部火灾环境液体(含液化气体,下同)容器超压泄放设计的首要步骤。调研发现,工程技术人员在计算该值时容易出错,导致得到错误的泄放设计结果。现有文献也缺少对不同类型液体容器湿润面积... 确定容器的湿润面积是依据API521—2020标准开展外部火灾环境液体(含液化气体,下同)容器超压泄放设计的首要步骤。调研发现,工程技术人员在计算该值时容易出错,导致得到错误的泄放设计结果。现有文献也缺少对不同类型液体容器湿润面积计算方法的系统论述。通过调研分析与归纳总结相结合的方法,构建了外部火灾环境下不同类型液体容器的风险工况及几何模型,分析了球罐、卧式容器(半球形封头、平板封头、椭圆形封头)、支座式立式容器(半球形封头、平板封头、椭圆形封头)、裙座式立式容器、塔设备内有效液位高度的计算方法,基于有效液位高度建立了不同类型液体容器湿润面积的计算公式,并给出了计算算例。本研究可为外部火灾环境液体容器超压泄放设计提供参考。 展开更多

关键词 液体容器 外部火灾 超压泄放 湿润面积

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车用高压储氢气瓶局部火烧试验方法研究 被引量：10

4

作者 郑津洋 欧可升 +5 位作者 花争立 徐平 何云堂 赵永志 胡军 韩冰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期58-63,共6页

高压储氢气瓶作为氢燃料电池汽车的关键部件,其在火烧情况下的安全性能备受关注。《氢燃料电池汽车全球技术法规》首次提出的车用高压储氢气瓶局部火烧试验方法,将对我国氢燃料电池汽车的发展产生重大影响。该文在分析车用高压储氢气瓶... 高压储氢气瓶作为氢燃料电池汽车的关键部件,其在火烧情况下的安全性能备受关注。《氢燃料电池汽车全球技术法规》首次提出的车用高压储氢气瓶局部火烧试验方法,将对我国氢燃料电池汽车的发展产生重大影响。该文在分析车用高压储氢气瓶整体火烧试验方法局限性的基础上,系统研究局部火烧试验方法提出的技术理由、主要内容和特点,指出我国车用高压储氢气瓶和压缩氢气储存系统发展面临的挑战,并针对我国正在制定的相关标准,提出若干建议。 展开更多

关键词 储氢气瓶 火烧试验 氢燃料电池汽车 全球技术法规 GTR

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加氢站用高压储氢容器 被引量：39

5

作者 郑津洋 马凯 +3 位作者 周伟明 胡军 顾超华 花争立 《压力容器》 北大核心 2018年第9期35-42,54,共9页

加氢站用储氢容器的储存压力高,介质易燃易爆,且容器材料有可能发生氢脆,具有潜在的泄漏和爆炸危险。总结了加氢站用储氢容器的基本特点,介绍了铬钼钢的高压氢环境氢脆特性,以及美国、日本对储氢容器的安全技术要求,并针对我国加氢站用... 加氢站用储氢容器的储存压力高,介质易燃易爆,且容器材料有可能发生氢脆,具有潜在的泄漏和爆炸危险。总结了加氢站用储氢容器的基本特点,介绍了铬钼钢的高压氢环境氢脆特性,以及美国、日本对储氢容器的安全技术要求,并针对我国加氢站用高压储氢容器存在的安全隐患,提出了相关建议。 展开更多

关键词 加氢站 高压储氢容器 氢脆 安全

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火烧环境无隔热气瓶超压工程预测模型构建

6

作者 韩冰 戴行涛 +3 位作者 刘岩 闫兴清 李岳 喻健良 《压力容器》 北大核心 2025年第4期41-47,共7页

针对火烧环境下气瓶受热快速升温引发的承压能力降低问题,以无隔热气瓶为研究对象,利用热力学、传热学、材料力学等理论,通过合理简化及假设,构建气瓶内部超压及破裂工程预测模型。基于Matlab软件编制模型计算程序,选取3组天然气气瓶火... 针对火烧环境下气瓶受热快速升温引发的承压能力降低问题,以无隔热气瓶为研究对象,利用热力学、传热学、材料力学等理论,通过合理简化及假设,构建气瓶内部超压及破裂工程预测模型。基于Matlab软件编制模型计算程序,选取3组天然气气瓶火烧试验作为算例,调用REFPROP软件确定不同温度和压力下的甲烷物性参数,并将模型计算结果与试验值进行对比。结果表明,模型计算结果可靠性的关键是火焰温度和火焰向壁面对流传热系数的设置,现有文献推荐的火焰温度和对流传热系数使得计算值显著高于试验值。当火焰温度设置为1000 K,对流传热系数设置为15W/(m2·K)时,3组算例计算得到的气瓶内气体压力与试验值较为吻合。研究结果可为量化火烧环境无隔热气瓶的传热及材料强度失效机制提供参考。 展开更多

关键词 气瓶 无隔热 超压 火烧环境 工程模型

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高压氢气泄漏射流研究进展 被引量：4

7

作者 闫兴清 戴行涛 +3 位作者 喻健良 李岳 韩冰 胡军 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1118-1128,共11页

叙述了高压氢气泄漏射流研究进展,重点对氢气状态方程、欠膨胀射流结构及模型、射流区域氢气浓度预测、基于计算流体动力学的泄漏射流模拟等方面进行了归纳、总结和评述,并对未来研究方向进行了展望。文中总结:现有研究表明已有多种适... 叙述了高压氢气泄漏射流研究进展,重点对氢气状态方程、欠膨胀射流结构及模型、射流区域氢气浓度预测、基于计算流体动力学的泄漏射流模拟等方面进行了归纳、总结和评述,并对未来研究方向进行了展望。文中总结:现有研究表明已有多种适用于高压氢气的实际状态方程,Peng-Robinson、Abel-Noble等方程兼具便捷性及精度;高压氢气泄漏时在泄漏口呈现高度欠膨胀射流结构,Molkov模型可用于预测欠膨胀射流特性参数;高压氢气泄漏射流区为动量控制或动量与浮力联合控制,区域内氢气浓度与泄漏口径、泄漏口距离、介质密度组成的量纲为1参数有量化关系;主流计算流体动力学软件如ANSYS-Fluent、FLACS等在模拟高压氢气泄漏时均被证实具有较好精度。未来研究方向包括大尺度实验、不规则泄漏口、成果工程化应用以及高效数值模拟方法等。 展开更多

关键词 氢 安全 泄漏 射流 计算流体动力学

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复合材料气瓶的多轴疲劳寿命预测研究 被引量：8

8

作者 黄其忠 郑津洋 +2 位作者 胡军 任明法 张靖 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期39-45,共7页

采用等效应变法计算气瓶疲劳寿命的ASME压力容器规范,不能考虑多轴非比例加载效应,具有明显的不足。针对复合材料气瓶,采用修正的Brown-Miller算法研究其多轴低周疲劳寿命,并分析了自紧压力、金属内衬厚度和单层缠绕层厚度对复合材料气... 采用等效应变法计算气瓶疲劳寿命的ASME压力容器规范,不能考虑多轴非比例加载效应,具有明显的不足。针对复合材料气瓶,采用修正的Brown-Miller算法研究其多轴低周疲劳寿命,并分析了自紧压力、金属内衬厚度和单层缠绕层厚度对复合材料气瓶疲劳寿命的影响,给出了提高复合材料气瓶疲劳寿命的方法。 展开更多

关键词 复合材料气瓶 多轴疲劳 疲劳寿命预测 有限元法

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大型原油储罐罐壁变形应变监测试验研究 被引量：5

9

作者 陈光 丁克勤 +2 位作者 种玉宝 厉溟 胡亚男 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第9期164-170,共7页

为避免大型原油浮顶储罐服役过程中罐壁变形引起的事故问题,提出基于光纤光栅传感技术的罐壁变形应变监测方法,设计大型储罐罐壁变形应变在线监测系统和试验方案。在实验室对储罐罐壁模型开展变形应变监测的实验研究,结果表明,光纤光栅... 为避免大型原油浮顶储罐服役过程中罐壁变形引起的事故问题,提出基于光纤光栅传感技术的罐壁变形应变监测方法,设计大型储罐罐壁变形应变在线监测系统和试验方案。在实验室对储罐罐壁模型开展变形应变监测的实验研究,结果表明,光纤光栅传感器和电阻应变片在同一位置不同载荷作用下随时间变化的应变数据中,除FBG5和YBP5在卸载阶段(13次~16次、20次~22次)测量误差较大外,其余位置的加载时刻,光纤光栅传感器和电阻应变片的应变测量误差均在7με以内。在某油库现场对大型原油储罐罐壁开展变形应变监测的应用研究,结果表明,提出的方法和设计的在线监测系统能够得到光纤光栅传感器布设位置的储罐罐壁在各种因素作用下的应变变化,依据胡克定律给出的应力应变关系和强度理论,给出储罐罐壁状态;监测传感器平均采集率为89.77%,整体监测实时性良好,实现储罐变形的有效监测,验证提出的方法和设计的在线监测系统实时监测储罐罐壁变形应变的可行性。 展开更多

关键词 光纤光栅 变形 应变 大型储罐

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百叶窗煤粉浓缩器内流场显示的实验研究 被引量：5

10

作者 管晓艳 孙绍增 郝伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第29期57-62,8,共6页

百叶窗煤粉浓缩器作为水平浓淡燃烧技术的关键部件已在电站锅炉中得到了广泛应用。为深入研究流场结构对百叶窗煤粉浓缩器性能的影响,采用激光片光系统对百叶窗煤粉浓缩器内的流场结构进行了实验研究,获得了浓缩器内全流场信息。实验结... 百叶窗煤粉浓缩器作为水平浓淡燃烧技术的关键部件已在电站锅炉中得到了广泛应用。为深入研究流场结构对百叶窗煤粉浓缩器性能的影响,采用激光片光系统对百叶窗煤粉浓缩器内的流场结构进行了实验研究,获得了浓缩器内全流场信息。实验结果表明,被叶片浓缩下来的颗粒流冲击到浓侧壁面,将导致浓侧出口壁面的磨损;在浓缩器出口设置适当长度的挡板将有助于避免浓淡2股气流的过早混合;叶片前端浓度的差异导致各级叶片磨损特点不同,实际应用中需要分别考虑各级叶片的防磨措施;可通过调节叶片间距来改变进入淡侧的粉量,从而改进浓缩器的性能。 展开更多

关键词 百叶窗 煤粉浓缩器 流场显示 实验

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车载高压氢瓶火烧试验及不同充装介质数值比较研究 被引量：2

11

作者 刘岩 郑津洋 胡军 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期412-417,共6页

目前我国尚无车载氢瓶火烧试验标准。当气瓶充装介质为氢气进行火烧试验时,因氢气易燃易爆的特殊性而使得试验具有巨大的危险。今通过火烧试验,得到了过程中氢瓶温度以及压力变化数据,以此为基础建立了燃烧场数值仿真模型,用于模拟气瓶... 目前我国尚无车载氢瓶火烧试验标准。当气瓶充装介质为氢气进行火烧试验时,因氢气易燃易爆的特殊性而使得试验具有巨大的危险。今通过火烧试验,得到了过程中氢瓶温度以及压力变化数据,以此为基础建立了燃烧场数值仿真模型,用于模拟气瓶内部充装介质分别为氢气和空气时温度和压力的变化。模拟与试验结果比较表明:所建模型能较为准确地预测气瓶内部温度、压力的变化规律,压升过程中空气与氢气的变化规律基本类似,可为确定车载氢燃料气瓶的火烧试验方法以及控制参数提供技术支撑。 展开更多

关键词 高压氢瓶 火烧试验 燃烧 数值仿真 温升 压升 空气

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气瓶内衬屈服强度对环缠绕复合气瓶疲劳性能影响的研究 被引量：8

12

作者 招聪 徐纪伟 +3 位作者 张炜 郭阳 戴行涛 由宏新 《压力容器》 北大核心 2019年第3期5-12,58,共9页

为考察气瓶内衬材料的屈服强度对环缠绕复合材料气瓶(CNG-Ⅱ)性能影响,利用有限元数值模拟的方法,在气瓶的结构参数、纤维缠绕层参数、内衬材料的抗拉强度、自紧压力一定的情况下,研究内衬屈服强度变化对气瓶疲劳寿命的影响。有限元分... 为考察气瓶内衬材料的屈服强度对环缠绕复合材料气瓶(CNG-Ⅱ)性能影响,利用有限元数值模拟的方法,在气瓶的结构参数、纤维缠绕层参数、内衬材料的抗拉强度、自紧压力一定的情况下,研究内衬屈服强度变化对气瓶疲劳寿命的影响。有限元分析结果表明,随着内衬材料屈服强度的增加,CNG-Ⅱ复合气瓶的自紧效果变差,工作压力下所受环向平均应力增大,疲劳寿命降低。同时,对三种不同规格尺寸的环缠绕气瓶在不同屈服强度下的疲劳试验数据进行分析,进一步验证了复合气瓶的寿命随着内衬屈服强度的增加而减小。因此,在CNG-Ⅱ复合气瓶的生产过程中,有必要在一定程度上降低内衬的屈服强度,以改善复合气瓶的性能。 展开更多

关键词 CNG-Ⅱ复合气瓶 内衬 屈服强度 有限元分析 疲劳寿命

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火灾场景下碳纤维复合高压储氢装置热损伤特征研究 被引量：4

13

作者 李贝 王雪莹 +3 位作者 金鑫 李强 韩冰 郭传江 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期398-404,共7页

通过火烧试验、水压爆破试验和热分析等手段,研究典型火烧工况下储氢装置的热响应行为、损伤形态及碳纤维复合材料微细观损伤特征。结果表明,在规定火烧条件下储氢装置平均失效压力为41.5 MPa,比常温环境下(35 MPa-166 L水爆压力125.5 M... 通过火烧试验、水压爆破试验和热分析等手段,研究典型火烧工况下储氢装置的热响应行为、损伤形态及碳纤维复合材料微细观损伤特征。结果表明,在规定火烧条件下储氢装置平均失效压力为41.5 MPa,比常温环境下(35 MPa-166 L水爆压力125.5 MPa)降低约67%;环氧树脂热分解发生在100~600℃,并表现出4个明显的阶段性反应特征;碳纤维热分解主要发生在600~950℃,在849℃时失重速率最快为0.87%/℃;火灾场景下高压储氢装置可能出现火烧损伤、爆炸损伤和热辐射损伤3种典型热损伤模式,其中爆炸场景下碳纤维残余物丝体呈多处层状脆性破碎,具有明显的力学损伤特征。 展开更多

关键词 燃料电池 高压储氢 碳纤维 爆炸 火灾场景

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工业管道应力腐蚀裂纹的检验 被引量：5

14

作者 王建运 《化工设备与管道》 CAS 2011年第3期62-64,共3页

概述了金属材料应力腐蚀裂纹的特点,提出了工业管道对其检验的内容和方法,通过对应力腐蚀裂纹宏观和微观特征的检查和分析,基本可以区别应力腐蚀裂纹和其他裂纹。应力腐蚀裂纹是比较危险的缺陷,因此在管道检修和设计时应采取必要的改进... 概述了金属材料应力腐蚀裂纹的特点,提出了工业管道对其检验的内容和方法,通过对应力腐蚀裂纹宏观和微观特征的检查和分析,基本可以区别应力腐蚀裂纹和其他裂纹。应力腐蚀裂纹是比较危险的缺陷,因此在管道检修和设计时应采取必要的改进措施,防患于未然。 展开更多

关键词 工业管道 应力腐蚀裂纹 检验及预防措施

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催化裂化装置再生器检验 被引量：2

15

作者 于少平 《化工设备与管道》 CAS 2011年第6期62-64,共3页

针对催化裂化装置的T-102再生器发生局部超温现象提出了具体的检验方法和检验重点。检验结果安全状况等级定为4级,监控使用。在监控使用过程中,必须密切监控筒体壁温,严禁再次发生超温现象,这对确保再生器的安全运行具有重要意义。

关键词 催化裂化 再生器 超温 检验

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含裂纹性缺陷钢瓶绕丝报警的试验研究

16

作者 魏志浩 刘召 +3 位作者 高飞 张卫社 戴行涛 由宏新 《压力容器》 北大核心 2022年第10期1-5,19,共6页

以试验检验压力容器绕丝报警在线安全监控技术的性能,构造以30CrMo调质处理的高强度无缝气瓶,预制轴向裂纹缺陷,外壁螺旋缠绕探测线并连接报警器,于裂纹缺陷周围布置应变片,对整体结构进行了压力循环,并进行应变测试,报警后对试件进行... 以试验检验压力容器绕丝报警在线安全监控技术的性能,构造以30CrMo调质处理的高强度无缝气瓶,预制轴向裂纹缺陷,外壁螺旋缠绕探测线并连接报警器,于裂纹缺陷周围布置应变片,对整体结构进行了压力循环,并进行应变测试,报警后对试件进行了爆破试验。结果表明,压力循环工况下,绕丝可对类似气瓶的柱状容器,在整体低应力、局部高应力、环向变形小于0.5%的情况下报警,报警后试验构件爆破压力高于报警压力2.65 MPa。 展开更多

关键词 气瓶 缺陷 在线监控 变形 报警

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微孔注气式旋流器实用性研究 被引量：1

17

作者 孙立莹 方江涛 +1 位作者 杜大峰 徐辉 《化工设备与管道》 CAS 2011年第5期25-27,共3页

为了解决我国大部分油田三次采油污水处理难的问题,开发了微孔注气式旋流器,它是旋流分离技术与气浮选技术的巧妙结合。通过试验研究,验证了采用注气的方式可大幅度提高旋流器的分离效率,提高幅度在10%～20%,效率最高值可达95.9%。且微... 为了解决我国大部分油田三次采油污水处理难的问题,开发了微孔注气式旋流器,它是旋流分离技术与气浮选技术的巧妙结合。通过试验研究,验证了采用注气的方式可大幅度提高旋流器的分离效率,提高幅度在10%～20%,效率最高值可达95.9%。且微孔注气式旋流器的分流比、气液体积比、入口流量等适用范围都较宽这为微孔注气式旋流器的现场应用提供了可靠的依据,其宽广的适用范围及较高的分离效率必将为其带来良好的油田应用前景。 展开更多

关键词 注气 水力旋流器 实用性

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中国氢能承压设备风险分析和对策的几点思考 被引量：47

18

作者 郑津洋 胡军 +2 位作者 韩武林 花争立 叶盛 《压力容器》 北大核心 2020年第6期39-47,共9页

氢能是构建以清洁能源为主的多元能源供应体系的重要载体,正进入快速发展期。中国氢能承压设备种类、数量快速增长,呈现出极端化、轻量化的发展趋势,其安全保障面临新的挑战。在介绍中国氢能承压设备发展现状的基础上,全面分析了面临的... 氢能是构建以清洁能源为主的多元能源供应体系的重要载体,正进入快速发展期。中国氢能承压设备种类、数量快速增长,呈现出极端化、轻量化的发展趋势,其安全保障面临新的挑战。在介绍中国氢能承压设备发展现状的基础上,全面分析了面临的法规风险、技术风险和管理风险,并对风险防控提出了若干建议。 展开更多

关键词 氢能 储氢压力容器 氢气瓶 输氢压力管道 风险 氢能承压设备

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联合热泵的光伏光热一体化系统的性能评价 被引量：8

19

作者 荆树春 朱群志 +2 位作者 段芮 张静秋 李赫男 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第11期1-4,9,共5页

建立了联合热泵的光伏光热一体化系统和水冷式光伏光热一体化系统的数学模型,比较了两者的光伏电池温度、热水温度、电效率、热效率以及能量收益。研究结果表明,联合热泵的光伏光热一体化系统的光伏电池温度远低于水冷式光伏光热一体化... 建立了联合热泵的光伏光热一体化系统和水冷式光伏光热一体化系统的数学模型,比较了两者的光伏电池温度、热水温度、电效率、热效率以及能量收益。研究结果表明,联合热泵的光伏光热一体化系统的光伏电池温度远低于水冷式光伏光热一体化系统,能达到较高的电效率和热效率。通过分析得出:联合热泵的光伏光热一体化系统的能量收益低于水冷式光伏光热一体化系统,但在以供热为主的情况下,联合热泵的光伏光热一体化系统具有明显的优势。 展开更多

关键词 热泵 光伏光热一体化 温度 效率 能量收益

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爆破片失效影响因素分析及失效案例 被引量：26

20

作者 闫兴清 喻健良 +4 位作者 李岳 温殿江 伊军 韩冰 胡军 《压力容器》 北大核心 2018年第8期52-57,共6页

频繁发生的爆破片失效事故,为具有超压风险的容器及设备的安全运行带来了隐患。分析了可能引起爆破片失效的8个因素,分别为设计爆破压力或操作压力不当、设计爆破温度或操作温度不当、内部介质腐蚀、外部环境腐蚀、夹持力不足或不均匀... 频繁发生的爆破片失效事故,为具有超压风险的容器及设备的安全运行带来了隐患。分析了可能引起爆破片失效的8个因素,分别为设计爆破压力或操作压力不当、设计爆破温度或操作温度不当、内部介质腐蚀、外部环境腐蚀、夹持力不足或不均匀、爆破片磕碰或损伤、爆破片进出口法兰配合不当、爆破片泄压侧防护不当等因素,详细探讨了各因素对爆破片爆破性能的影响规律,并给出了事故案例,可为防止爆破片发生类似失效事故提供参考。 展开更多

关键词 爆破片 失效 影响因素 事故案例

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