DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 试验方法 本文采用失重法、极化曲线法研究碳钢在加不同浓度缓蚀剂的40℃除盐水中的腐蚀与缓蚀情况。 2.1. 失重法 目前测定金属腐蚀的方法中，失重法是一种经典的方法，适用于实验室和现场试验，它既是测定金属腐蚀速度最可靠的方法之一，也是其他测定金属腐蚀速度方法的基础[ 9 ] 。 失重法是通过向介质中添加缓蚀剂，比较其腐蚀速度的变化来确定缓蚀剂的缓蚀性能[ 10 ] 。失重法可分为静态失重法和动态失重法，主要是根据金属在介质中是否移动来划分的，本文采用静态失重法。 试样材料为20号碳钢，用0~6砂纸逐级打磨，使其光滑平整。在最后一道砂纸打磨之前，用游标卡尺分别测量各试片长、宽、厚、孔径等尺寸，最后一道砂纸打磨完毕后，将试片依次在无水乙醇中擦洗两次后用滤纸吸干表面残留乙醇，再用滤纸包好试片置于干燥器中干燥至恒重后称重。然后将试片悬挂在加入不同浓度咪唑啉的除盐水中，按照设定的试验时间和水浴温度进行试验。试验过程中观察试片表面腐蚀状况并记录。试验结束后将片取出，用除盐水将表面腐蚀产物清洗干净，依次用无水乙醇擦洗2次，用滤纸包好置于干燥器干燥至恒称重。通过腐蚀前后试片的质量差及试片的表面积，计算腐蚀速率、缓蚀效率。 2.2. 极化曲线法 极化曲线法也叫做塔菲尔(Tafel)线外推法，其原理是利用电化学测试技术，以自腐蚀电位为起点测量极化曲线，将测得的极化曲线的塔菲尔区外推相交于自腐蚀电位的水平线，所对应的电流密度即为金属的腐蚀电流，根据加入缓蚀剂前后腐蚀电流的变化计算缓蚀效率。 本文采用稳态动电位扫描技术进行极化曲线测定，仪器为CS300电化学工作站，测试软件为Corrtest4，扫描速度为2 mV/s。试验采用三电极体系，工作电极为20号碳钢，材料密度为7.8 g/cm 3 ，材料化学当量为28 g，辅助电极及参比电极均用光亮铂电极。将250 ml加入一定浓度咪唑啉的除盐水置于三电极电解池中，放在恒温水浴锅中升至设定温度，极化范围相对开路电位为−200~+200 mV。开路电位设为稳定后的自腐蚀电位。文中电位均相对于铂电极。测试完毕后用CView2软件处理数据。
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user: 3. 试验结果与讨论 3.1. 碳钢在加入不同浓度咪唑啉缓蚀剂的除盐水中的腐蚀与耐蚀性 表1、图1是静态挂片法得到的碳钢在加入不同浓度咪唑啉缓蚀剂的40℃除盐水中的腐蚀与耐蚀情况。 由表1和图1可知，碳钢在加入不同浓度咪唑啉的除盐水中，随着咪唑啉浓度的增加，其对碳钢的缓蚀效果越来越好，咪唑啉浓度达到60 mg/L时，碳钢在除盐水中的腐蚀能被抑制住。原因是咪唑啉通 Table 1 The corrosion status of carbon steel 20# in the desalting water at 40˚C with different imidazoline conten 咪唑啉浓度(mg/L) 表面积(m 2 ) 失重(g) 腐蚀速率(g∙m −2 ∙h −1 ) 平均腐蚀速率(g∙m −2 ∙h −1 ) 缓蚀效率(%) 试验现象 空白 (24 h) 0.001061 0.0047 0.1846 0.1984 / 全部腐蚀，黄色产物 0.001040 0.0053 0.2123 全部腐蚀，黄色产物 5(24 h) 0.001229 0.0047 0.1593 0.1475 25.66 全部腐蚀，黄色产物 0.001228 0.0040 0.1357 全部腐蚀，黄色产物 10(24 h) 0.002267 0.0035 0.1189 0.1203 39.37 大面积腐蚀，黄色产物 0.001061 0.0031 0.1217 大面积腐蚀，黄色产物 20(24 h) 0.001222 0.0027 0.09207 0.08752 55.89 部分腐蚀，黄色产物 0.001055 0.0021 0.08297 部分腐蚀，黄色产物 30(24 h) 0.001180 0.0021 0.07412 0.07098 64.23 部分腐蚀，黄色产物 0.001225 0.0020 0.06783 部分腐蚀，黄色产物 40(24 h) 0.001225 0.0002 0.006804 0.006990 96.48 挂孔有腐蚀，片身两点腐蚀 0.001161 0.0002 0.007175 挂孔有腐蚀，片身两点腐蚀 50(24 h) 0.001189 0.0001 0.003504 0.001752 99.11 挂孔腐蚀 0.001194 0.0000 0.0000 片身一点腐蚀 60(96 h) 0.001139 0.0000 0.0000 0 100.00 没腐蚀 0.001186 0.0000 0.0000 没腐蚀 表1. 碳钢在加入不同浓度咪唑啉的40℃除盐水中的腐蚀与耐蚀情况 过吸附在在碳钢表面形成覆盖层防腐蚀，缓蚀剂浓度越高，其覆盖层越好，缓蚀效果当然越好。 3.2. 加合适浓度缓蚀剂咪唑啉防止碳钢在除盐水中腐蚀的较长时间缓蚀效果 图1(h)是挂片法得到的碳钢在加合适浓度缓蚀剂咪唑啉的除盐水中的长期耐蚀效果。由图1(h)可知，碳钢在加入60 mg/L咪唑啉的除盐水中，时间长达96 h也没有腐蚀，为防止碳钢在除盐水中的腐蚀，加入咪唑啉60 mg/L的防腐效果更好。 3.3. 咪唑啉对碳钢在除盐水中腐蚀的缓蚀机理 表2是碳钢在加入不同浓度咪唑啉缓蚀剂的除盐水中的稳定自腐蚀电位，图2(a)、图2(b)是碳钢在加入不同浓度咪唑啉缓蚀剂的除盐水中的极化曲线。 由表2、图2(a)可知，随着咪唑啉浓度的增加，自腐蚀电位升高；由图2(b)可知，在相同阳极极化电位下，加入缓蚀剂后的阳极极化曲线均在空白极化曲线的左方，即加入缓蚀剂后的阳极极化电流小于空白阳极极化电流.且随着咪唑啉浓度的增加，阳极极化电流越来越小，而阴极电流在加入缓蚀剂咪唑啉前后变化不大，说明该咪唑啉在除盐水中对碳钢是阳极型缓蚀剂。 咪唑啉缓蚀剂从性能上可分为阳极型、阴极型和混合性缓蚀剂，从生成的保护膜可分成钝化膜型、吸附膜型和沉淀膜型缓蚀剂，阳极型缓蚀剂通过吸附作用在碳钢表面形成覆盖层防腐蚀 [ 11 ] [ 12 ] 。 图1. 碳钢在加入不同浓度咪唑啉的40℃除盐水中腐蚀与耐蚀情况(照片) Table 2 The sable self corrosion potential of carbon steel 20# in the desalting water with different imidazoline conten 缓蚀剂浓度(mg/L) 空白 5 20 40 50 自腐蚀电位(V) −0.73544 −0.65843 −0.5289 −0.45196 −0.36048 表2. 碳钢在加入不同浓度咪唑啉缓蚀剂的除盐水中的稳定自腐蚀电位 图2. 碳钢在加入不同浓度咪唑啉的除盐水中的极化曲线 (a) 碳钢在加入不同浓度咪唑啉除盐水中的原始极化曲线；(b) 碳钢在加入不同浓度咪唑啉的除盐水中的起始极化电位归零极化曲线
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user: 4. 结论 1) 碳钢在加入不同浓度咪唑啉的除盐水中，随着咪唑啉浓度的增加，其对碳钢的缓蚀效果越来越好，当咪唑啉浓度达到60 mg/L时，碳钢在除盐水中的腐蚀能被抑制住。 2) 该咪唑啉在除盐水中对碳钢是阳极型缓蚀剂，通过吸附在碳钢表面形成覆盖膜防腐。
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user: 摘 要 本文对于配电网络常见的单相接地故障，提出了一种基于暂态特征突变量的综合选线方法。首先，对故障后各线路的暂态零序电流进行小波分解；然后，由小波分解系数求得低频能量占总能量的百分比来区分为强故障或弱故障；最后，在强故障情况下采用小波包系数极性法，在弱故障情况下采用暂态零序能量法来选择故障线路。通过MATLAB进行了大量的仿真验证，结果表明该方法具有很好的选线能力，即使发生母线故障、相电压过零故障，高阻接地故障时也能正确选线。 关键词 :小电流接地系统，小波包分解，暂态零序能量
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user: 1. 引言 我国中低压配电网络常采用小电流接地方式，主要有中性点不接地、中性点经电阻接地、中性点经消弧线圈接地三种方式[ 1 ] 。对于小电流接地系统的单相接地故障，许多学者提出了许多基于稳态工频分量的选线方法[ 2 ] [ 3 ] ，但当中性点经消弧线圈接地时会出现故障线路零序电流的方向与中性点的其他接地方式相反，而使得上述方法不再适用。通过分析单相接地故障发生后的暂态过程可知：暂态特征量是稳态特征量的几倍甚至几十倍[ 4 ] 。因此，一些文献中开始使用小波变换或小波包分解来分析故障发生后的暂态信号，从而提出选线判据[ 5 ] -[ 7 ] 。小波包算法比小波变换可以更加精细的分析信号，更好的利用暂态的信号特征。在进行选择故障线路时产生较好的效果，但其抗干扰能力不好，且在母线故障、高阻故障时选线易出错。因此，基于单一原理的选线算法往往顾此失彼，采用多种选线原理的综合选线方法是解决选线问题的一种有效途径[ 8 ] 。本文在分析单相接地故障暂态过程的基础上，提出一种基于暂态特征突变量的综合选线算法。
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user: 2. 小电流接地系统故障暂态零序电流分析 消弧线圈接地电网发生单相接地故障后暂态过程的等效电路如图1所示[ 8 ] ，图中 为电网的三相对地电容； 为线路和电源变压器的等值电感； 为等值电阻，包括线路电阻、地电阻和故障点过渡电阻； 、 分别为消弧线圈的电感和等效有功损耗电阻； 为等效零序电压源。 由于 远大于 ，因此在分析过程中图1中消弧线圈支路可忽略，在单相接地故障发生瞬间 相当于零序正弦电压源 。则有， (1) 当系统发生单相接地故障时，流过故障线路的暂态零序电流为： (2) 图1. 单相接地故障暂态电流等值电路 其为暂态电感电流 和暂态电容电流 之和。 (3) (4) 式中， 为电容电流峰值； 为电感电流的峰值； 为暂态震荡分量的角频率； 为震荡分量的衰减系数( 为回路时间常数)； 为电感所在回路的时间常数。 为故障时电压初相角； 为正常情况下的电源频率。 当线路发生单相接地故障时，故障点处会存在衰减很快的暂态电容电流分量和衰减较慢的暂态电感 电流分量。当接地故障发生在相电压最大处时，暂态接地电流为 ，则有， ，说明： 暂态电容电流分量的最大值是暂态电感电流的几倍甚至几十倍。由于消弧线圈电感的限流作用使得在故障刚刚发生时消弧线圈不能及时的补偿，因此，暂态电容电流决定了故障和非故障线路的暂态零序电流。理论分析表明，暂态电容电流的自由振荡频率为300~3000 Hz，衰减很快，持续时间一般为0.5~1周期[ 8 ] 。当故障发生在相电压过零附近时，故障和非故障线路的电流主要也是暂态电感电流(直流分量和工频分量)，此时暂态零序电流能量集中在低频段。
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user: 3. 选线原理 3.1. 特征频带的分析 在对暂态零序电流信号进行分析的过程中，在特征频带内的故障线路与非故障线路的区分度更加明显，有利于选择故障线路。文献[ 9 ] 给出了一种由线路参数粗略确定特征频带的一种方法，即特征频带为( ， )。其中， 为电缆和架空线路串联谐振的最大值( 为所有线路中最大的电容值)； ， ， ( ， 分别为非故障线路架空线部分和电缆部分的串联谐振频率， 、 、 和 、 、 分别为架空线路和电缆线路的线路参数)。 这样可初步确定特征频带的大体范围，为后续小波分析和小波包分解的尺度提供参考。 3.2. 强、弱故障情况区分的原理 文献[ 10 ] [ 11 ] 提出的强、弱故障情况区分依据分别是低频分量电流占全电流的百分比和基于传统能量法计算低频能量占总能量的百分比。本文采用小波分析方法提取低频段(0~125 Hz)和其他频带的小波分解系数，并由以下公式来计算小波能量。 (5) (6) 式中， 、 分别为小波低频能量和小波总能量； 为第J层的小波分解低频系数；为 各层小波分解高频系数能量和(其中 )。 由该方法计算低频能量和总能量，并求得小波低频能量与总能量的比值，当该比值大于0.5时，则认为是弱故障情况；反之，则认为是强故障情况。 3.3. 基于小波包系数极性法的选线原理 在强故障情况下采用小波包系数极性法进行选线。小波包具有很好的频域特性，对故障发生后各出线的零序电流进行合理的小波包分解得到每条出线在各节点(每个节点对应一个频带)的小波包分解系数，小波包系数的极性即为相应频段的零序电流的极性。 在特征频带内小波包系数极性体现的更为明显，基于上述特征频带的分析，此处利用公式(7)计算出能量最大的节点，即为特征频带对应的节点。 (7) 式中， 表示小波包分解第(j，k)节点处的系数为各线路(包括母线)设置计数装置并令初值为零，为提高该选线方法的抗干扰能力，在能量最大节点处提取各线路零序电流的小波包分解系数(每个节点中含有n个系数)，并按照小波包系数的极性分为两组，认为数目少的一组为可能故障线路，使其对应计数器加1，直到分析完第n个小波包分解系数，此时各线路对应计数器数值最大的即为故障线路。 3.4. 基于暂态零序能量的选线原理 在弱故障情况下采用暂态零序能量法进行选线。在零序故障附加网络中，由于电感和电容不消耗能量，因此，零序电压和零序电流在一定时间内的积分就是零序电流阻性分量消耗的能量。 定义各出线的零序能量表达式为： (8) 定义消弧线圈的零序能量表达式为： (9) 定义母线的零序能量表达式为： (10) 由零序能量的特性[ 12 ] 可知：故障线路的零序能量小于零，而非故障线路的零序能量大于零，当故障发生在出线上时，母线零序能量值为零，故障线路零序能量值小于零且绝对值最大。当母线故障时，母线零序能量等于所有线路零序能量的总和。 在实际选线装置中，来自三相电流互感器不对称引起的零序电流是影响选线准确性的重要方面。为消除此不平衡电流的影响，本文构造了暂态纯故障分量，方法如下： (11) (12) 式中， 、 、 、 、 、 分别为线路j零序电流和零序电压在故障发生后的第一周期、故障前一周期和故障后稳态的数据。 利用暂态纯故障分量结合能量计算的公式(8)~(10)可计算各出线、母线、消弧线圈线路的暂态零序能量，结合不同故障情况下零序能量的特点来确定故障线路。
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user: 4. 选线算法步骤 基于上述选线算法的原理，其实现步骤如下： a) 故障发生后，采集母线零序电压和各线路零序电流的数据。 b) 采用db6小波对故障后一周期的各出线零序电流进行小波分解，用分解后得到的小波系数计算小波低频能量占总能量的比例来区分故障情况(强故障或弱故障)。 c) 当为强故障时，采用小波包系数极性法选择故障线路。具体是，利用db6小波包对各出线零序电流进行小波包分解，并用小波包分解系数构造小波包能量来确定能量最大的节点(特征频带)。在特征频带内利用故障线路与非故障线路小波包分解系数极性相反，结合计数器选择计数器数值最大的为故障线路。 d) 当为弱故障时，采用暂态零序能量法选择故障线路。利用故障发生前一周期、故障发生后一周期和故障后的稳态的零序电压和零序电流，构造暂态纯零序故障分量，进而求得各线路的暂态零序能量，用于选择故障线路。即当母线暂态零序能量为零时，各出线中极性与其他线路相反且绝对值最大的为故障线路；当母线的暂态零序能量最大且等于所有线路暂态零序能量之和时，判断为母线故障。 选线流程图如图2所示。
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user: 5. 建模与仿真 利用MATLAB对中性点经消弧线圈接地的系统进行建模仿真，仿真模型如图3所示。该系统为有四回出线的110 kV/10 kV的变电站系统，其中线路1和线路2为架空线路长度分别为10 km和8 km，线路3为电缆—架空线电缆部分长为2 km，架空线部分长为6 km，线路4为纯电缆线路长为4 km。架空线路的参数为：正序电阻和零序电阻为 、 ；正序电感和零序电感为 、 ；正序电容和零序电容为 、 。电缆线路的参数为正序电阻和零序电阻为 、 ；正序电感和零序电感为 、 ；正序电容和零序电容为 、 。消弧线圈采用10%的过补偿度。则消弧线圈电感值为1.7304 H，消弧线圈电阻值为54.6731 W。由采样定理 [ 13 ] ，本文采用8 kHz的采样频率， 为108.824 Hz， 为2130.48 Hz。因此对各线路零序电流进行6层小波分解，强故障情况下对各出线进行5层小波包分解。 当线路1的中间发生高阻接地，故障合闸角为0度，短路点过渡电阻为1000 W时，采集故障发生后一周期的各出线零序电流，并用db6小波进行6层小波分解，然后利用公式(5) (6)计算得到低频小波能量 图2. 选线流程图 和小波总能量分别为 、 ，低频能量占总能量的百分比为0.7775，即判断为弱故障情况。利用构造的暂态纯故障分量和公式(8)(9)(10)求得各出线、母线和消弧线圈之路的暂态零序能量为： 则得出线路1为故障线路。 当母线发生故障，故障合闸角为0度，故障点过渡电阻为1000 W时，求得小波低频能量占总能量的百分比为0.4455，即判断为强故障情况。因此，利用db6小波包对母线及各出线进行5层小波包分解，利用公式(7)求得(5，1)的小波能量最大，对应频带为(125 Hz， 250 Hz)，采用计数器得到的选线结果如表1所示。 不同故障条件下的选线情况如表2所示。 由表2可得：在各种故障情况该综合选线方法均能够正确选择故障线路。 图3. MATLAB故障选线仿真模型 Table 1 The value of every counte 线路1 线路2 线路3 线路4 母线 选线结果 1 0 0 0 6 正确 表1. 各线路计数器计数值 Table 2 Result of faulty line selectio 故障线路 故障特征 故障类型 能量统计(弱故障)或计数器数值统计(强故障) 选线结果 线路1 50 90 强 12， 3， 0， 0， 2 正确 1000 0 弱 −2.34e6， 3.01e2， 8.02e2， 1.16e3， −3.41e−9， 2.33e6 正确 线路3 50 90 强 0， 0， 13， 1， 2 正确 1000 0 弱 5.56e2， 4.17e2， −2.41e6， 1.65e3， −1.95e−9， 2.4e6 正确 线路4 50 90 强 0， 0， 2， 12， 3 正确 1000 90 弱 3.54e5， 2.84e5， 8.45e5， −1.03e6， −1.61e−8， 4.57e5 正确 母线 100 90 强 0， 0， 2， 0， 4 正确 表2. 不同故障条件下的选线情况
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user: 6. 总结 本文通过对故障发生后的各线路暂态零序电流进行小波分解，并利用小波分解系数求得小波低频能量占总能量的比例来区分强故障和弱故障，在强、弱故障情况下分别采用小波包分解系数极性法和暂态零序能量法来判断选取故障线路。整个选线方法的处理过程中采用了一些抗干扰的数据处理措施，提高了选线准确性。通过在各种复杂情况下的仿真，证明了该综合选线方法具有很好的选线能力。
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user: 摘 要 简要说明了环境统计的重要性，指出企业在环境统计工作中存在的问题，并针对问题提出采取产污工序研究、制订环境统计制度、加强信息建设及外部沟通、加强人员培训等改进措施，以提高环境统计工作的质量和效率，使环境统计工作的规范性和科学性进一步增强。 关键词 :环境统计，数据质量，改进措施
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user: 1. 引言 企业环境统计是认识企业环境状况和检验环境保护工作成效的主要指标，是企业环境保护的基础工作和重要组成部分，是对环境污染和治理实行有效监督的重要手段[ 1 ] 。环境统计工作可以为企业环境管理和环境决策提供服务。而在实际工作中，一方面由于环境统计工作本身具有资料收集繁琐，统计计算复杂的特点，另一方面由于受政府环保部门的监督力度 [ 2 ] [ 3 ] 和企业重视程度、企业管理制度、经费及技术等因素的制约 [ 4 ] - [ 6 ] ，企业环境统计工作质量参差不齐，造成对企业内部的环境管理和政府环保部门的环境管理都带来一定的难度。结合实际环境统计工作，分析企业内部环境统计存在的主要问题，并提出简单易行的改进措施以提高环境统计的质量化。
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user: 2. 环境统计存在的问题 2.1. 缺乏可靠的质量保障体系 1) 污染源数据采集“源头”管理仍存在许多不足之处 [ 7 ] 。环境统计报表的数据来源，尤其是对外排污的数据应以监测计量数据为主，但在实际工作中受到计量设备和监测能力的限制而需要采取其他方法 [ 4 ] [ 8 ] [ 9 ] 。同时由于企业给排水管网使用时间长，管网老化导致跑冒滴漏问题存在污水不能完全收集的问题。 2) 环境统计过程缺乏统一规范 [ 10 ] 。由于环境统计设计行业和污染物多，对于非实测法进行环境统计的计算参数提供的为区间值，对于具体企业来说，在进行环境统计时计算参数的选取直接影响到最后的填报结果 [ 9 ] [ 11 ] 。例如国家规范推荐计算燃煤氮氧化物排放时，对于层燃炉，燃料中氮燃烧转化成氮氧化物的转化率为25%~50%，采用25%和50%计算时结果会相差接近1倍，因此对于具体单个企业来说，参数选择多大，需要单位内部进行统一规定，以避免造成填报数据的差异。 3) 环境统计报表的编制说明的台帐不完善 [ 2 ] 。环境统计报表的编制说明是帮助阅读和审查环境统计报表，是环境统计的原始记录和组成部分，其主要内容包括：环境统计的基本情况，主要资料来源，重要指标的计算方法，以及需要说明的特殊情况。不完善的环境统计报表编制说明的台帐会导致出现几个方面问题。一是无法保证环境统计的过程的科学性，也对环境统计工作的复核监督造成不必要的困难。二是基层统计人员换岗退休等原因会使得后续统计衔接性不好，使得环境统计受到人为因素的影响。 2.2. 数据综合分析和开发利用薄弱 由于企业环境统计指标以及数据质量问题，就难以及时为环境管理提供定量化的依据 [ 12 ] ，且环境统计数据综合分析处在较低水平，环境统计数据难以在环境决策中发挥较大作用。
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user: 3. 改进措施 环境统计工作的质量要提高，就需要建立适合企业实际情况的可控的质量控制体系，加强环境统计的规范化化建设。参照国家相关统计标准、规范，需要从企业产污情况、数据采集、计算方法及统计复核等几方面进行加强。对于企业而言，可以从以下几方面对环境统计工作进行规范，以改进环境统计工作。 3.1. 加强对企业产污工序的分析和研究 掌握企业生产工艺流程，尤其是产生污染的工艺环节，明确企业污染因子是统计工作的关键 [ 13 ] 。企业生产工艺流程是企业生产某种产品从原料的组织到产品获得的全过程。掌握主要产污工序，分析各环节污染产生量及排放量是获得环境统计数据的基础，可以较为清晰的反映出企业实际的环境数据。企业环境统计人员应加强对单位主要产污工序的分析和研究，在单位有新建及技改项目建设后，对项目的新增或减少污染排放量做到心中有数，在环境统计中能反映出企业年度污染物排放量变化情况。 3.2. 制定企业环境统计制度 环境统计制度主要的内容为以下四方面。 1) 规定环境统计数据的采集和统计要求。如何保证统计数据质量，必须从源头抓起，要从统计产品生产的源头，从原始记录、数据收集、整理、汇总、上报的全过程，从每一个统计指标的口径，包括范围、取得渠道，指标来龙去脉，数据的采集操作制度化，以及建立健全原始记录。 2) 规定环境统计数据的计算方法。环境统计计算方法是环境统计的核心之一，直接影响到环境统计的数据质量。目前主要有实测法、物料衡算法和经验计算法，在实际中由于对污染源的监督性监测频次低，污染源在线监测工作刚刚起步，监测数据对统计数据的支撑力度有限 [ 14 ] ，所以企业应根据情况合理选择使用，使环境统计工作规范化、科学化。通过制定企业环境统计计算办法，以确保数据采集和计算的同一性。企业统计计算办法主要设想和原理如下。 对废水排放量可分两类进行计算，对有废水计量装置的厂区可直接读取数据，对无废水计量装置厂区实行经验估算法，由实际生产任务、主要排水车间及设备估算每次废水排放量，水中污染物浓度由实际监测得到，根据废水排放量和污染物浓度计算出水污染物排放量。 对于燃煤锅炉大气污染物排放采用物料衡算法，可规定采用国家环保局印发的《燃料燃烧大气污染物排放物料衡算办法》(暂行)中的计算公式，并结合企业实际情况，对燃料参数和锅炉实际安装的污染治理设备参数进行确定，然后根据燃料消耗量进行核算各大气污染物排放量。 3) 规定环境统计报表必须编写报表编制说明 报表的编制说明主要内容应包括：环境统计的基本情况，主要资料来源，重要指标的计算方法，以及需要说明的特殊情况。进行报表的编制说明及台帐工作可以提高环境统计过程的工作质量，同时也方便环境统计过程查询、审核监督。 4) 规定环境统计的复核程序 规定环境统计必须进行复核，加强环境统计工作程序控制，确保数据质量。复核工作应从主要资料来源、指标的计算方法、数据结果及需要说明的特殊情况几方面入手。 制定企业环境统计制度后，环境统计工作可按照制度要求进行，环境统计工作也就有标准可依，会极大地提高环境统计工作的规范性和科学性。 3.3. 加快环境统计信息系统建设，大力提高环境统计信息分析能力 结合企业实际情况，可先使用Excel进行计算，后续可考虑研究开发环境统计准专家软件系统作为环境统计的辅助 [ 15 ] ，为统计数据计算、核查、汇总及分析提供技术支撑。这样可以提高环境统计的效率，同时也可提高计算的准确性。 在数据采集整理较完善的基础上，加强环境统计数据分析，主要可分析环境统计指标值随时间的变化趋势，指标值与生产任务的关系，指标近几年发展趋势等，挖掘数据内涵，进行全面、系统地分析研究，真正使环境统计结果能及时反映企业有关环境保护的实际执行情况，为领导决策提供科学、可靠的依据 [ 16 ] 。 3.4. 加强环保统计业务相关部门间沟通 企业环境统计涉及统计部门及相关基层部门，在实际工作中，需要加强沟通，统计部门要及时传达统计政策及要求，同时各基层部门要准确反馈信息。 3.5. 加强业务培训，对环境统计人员的业务素质提出明确要求 加强对环境统计人员的专业培训，按计划组织业务的学习，使环境统计人员熟练运用统计调查手段，提高统计人员的业务能力，以提高统计数据质量。
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user: 4. 设想 环境统计工作复杂繁琐，对企业而言除了上述的简单可行的改进措施外，可以考虑加强基础计量设备和手段建设，以进一步提高环境统计数据质量。 4.1. 加强环保基础设施及计量监测能力的建设 在生产中通过技术改造项目提高企业环境管理水平建设，增加资源能源消耗量及污染排放量的计量监测设备和手段，提高数据的准确性。 4.2. 加强对重点用水、用能和重点排污工序和设备的调查 开展对重点用水、用能和重点排污工序和设备的调查，查明实际能耗水耗及排污情况，以便进一步提高环境统计工作的科学性。同时，重点用水用能和排污工艺和设备也是企业环境污染治理的重点，获得基础数据，可为后续环境决策和污染治理改造做好基础。
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user: 5. 结论 针对企业环境统计存在的问题，提出采取加强产污工序研究、制订环境统计制度、加强信息建设及外部沟通、加强人员培训、加强计量设备建设及开展重点排污设备的调查等措施，可进一步提高环境数据的准确性，增强企业环境统计能力。 随着政府环境保护职能的不断加强，企业需要加强环境统计质量以实现环境统计的科学化、规范化，确保环境统计资料客观实际，符合规定要求，提高统计结论的真实性、可信度将是企业环境统计发展的方向。
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user: 摘 要 为了解大伙房水库汞污染现状和环境风险，选择10个采样点，采集了30个土壤样品，20个水体样品，30个空气样品，分析不同区域土壤、水体和大气中的总汞含量及分布，并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对比探讨了土壤总汞污染现状和环境风险，分析其生物可利用性及其潜在风险，探究大气汞与土壤汞富集的关系。结果表明，大伙房水库土壤中的汞平均含量分别为27.76 μg/kg，变异系数为69.32，最大值为82.47 μg/kg，最小值为12.49 μg/kg；大伙房水库采集水中的汞平均含量分别为19.87 μg/kg，变异系数为71.35，最大值为53.82 μg/kg，最小值为2.92 μg/kg。向大气释放汞的年排放通量17.80~62.47 μg/m 2 /h，平均37.76 μg/m 2 /h。土壤汞含量与大气汞浓度的相关系数为0.81** (P < 0.01)，相关显著，土壤汞富集对大气汞污染的贡献较大。从汞的空间分布表明，社河流域汞金属污染较低，浑河苏子河流域沉积物汞金属含量较高，水中汞含量较低。地累积指数的土壤汞污染评价和潜在生态危害指数的土壤汞生态风险评价，两种评价结果表明大伙房水库污染水平和生态风险都较低，大气汞污染对土壤汞富集的贡献较大。 关键词 :大伙房水库，土壤汞，污染特征，风险评价
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user: 1. 引言 汞在水库生态系统中的环境行为、环境效应研究是评价汞环境风险的重要内容，也是国内外科学家高度关注的科学问题之一[ 1 ] -[ 6 ] 。近年来国际上许多科学研究发现水库蓄水和淹没周围的土地，都会引起水库鱼体汞含量显著升高 [ 7 ] [ 8 ] 。水库消落带既是汞的汇，又是汞的源，汞在水库中的环境效应日益受到关注 [ 9 ] - [ 16 ] 。辽河流域大伙房水库是抚顺、沈阳两市生活饮用水的重要水源地，也是我国最大的生活饮用水水源地，因其汇水区内的矿山开采而面临严重的重金属污染问题。目前的研究中，仅有极少数学者就大伙房水库沉积物重金属总量进行了分析 [ 17 ] [ 18 ] ，但关于大伙房水库消落带土壤中汞的污染评价主要针对土壤中的总汞，缺乏对汞的进行风险评价，特别是有关汞的生物可利用性的潜在风险和大气汞与土壤汞富集的关系研究还很少 [ 19 ] - [ 21 ] 。采用土壤和水体中的总汞进行风险评价对研究汞的污染现状更有现实意义。本文以大伙房水库河岸土壤为研究对象，分析不同区域土壤、水体和大气中的总汞含量及分布，并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对比探讨了土壤总汞污染现状和环境风险，分析其生物可利用性及其潜在风险，探究大气汞与土壤汞富集的关系，旨在为大伙房水库土壤重金属防治和库区生态环境保护提供基础数据，以期为保障水库饮用水安全及合理制订环境政策提供依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 研究区域概况 大伙房水库位于抚顺市区的东部，建成于1958年，流域面积5437 km 2 ，最大水深37 m，最大库容量21. 87 × 108 m 3 ，是一座集防洪、供水、灌溉、发电和养鱼等多种功能综合利用的大型水利枢纽工程，库区为集中式生活饮用水水源地一级保护区，城市供水能力5.5 × 108 m 3 ，城市供水服务人口500 × 10 4 人。流域内主要有浑河(清原段)、苏子河和社河3条入库河流，其中浑河是大伙房水库的主要供水河流。 2.2. 采样点布设及样品采集 在大伙房水库库区两岸设置10个采样点，同时采用GPS定位，同时调查记录样地的自然生境。根据库前，库中，库尾同时考虑土壤环境，地理环境，农作物等作为采样依据，选取确定代表性强的采样点。 具体采样点布设如图1所示，采样点情况如表1，采样时间为2013年5月。 Table 1 Summary of sampling point informatio 采样点编号 坐标 土壤采集环境 1 N: 41˚49'31“ 河岸荒地 E: 124˚6'50“ 2 N: 41˚48'54“ 种植玉米地工作带 E: 124˚7'10“ 3 N: 41˚47'27“ 河畔 E: 124˚8'4“ 4 N: 41˚48'55“ 种植玉米地工作带 E: 124˚7'11“ 5 N: 41˚53'31“ 沼泽、水稻田 E: 124˚10'27“ 6 N: 41˚51'32“ 库底，林场附近 E: 124˚10'21“ 7 N: 41˚55'49“ 荒地 E: 124˚12'37“ 8 N: 41˚54'54“ 荒地 E: 124˚13'57“ 9 N: 41˚54'57“ 荒地 E: 124˚13'13“ 10 N: 41˚56'28“ 养殖场 E: 124˚17'18“ 表1. 采样点信息汇总表 图1. 大伙房水库采样点位 采用采样器采取0~10 cm、10~15 cm、15~30 cm土样，现场用塑料自封袋密封，置于冷冻箱中保存，采样结束后一并带回实验室。每个样品分出部分湿样留做粒度分析，剩余部分置于冰箱−20℃下冷冻。干燥处理后的样品用磁钵研磨，过100目(0.15 mm)尼龙筛，置于塑料自封袋中保存备测。 大气样品用Q C-Ⅱ型便携式空气采样器，以金汞齐富集法，用金膜富集管收集大气汞 [ 22 ] [ 23 ] 。 2.3. 分析方法 土壤总汞采用HNO 3 -H 2 SO 4 -KMnO 4 水浴消解 [ 24 ] ，使土壤中的重金属离子游离出来，进而进行测定的原理，然后采用冷原子荧光法进行测定。 称取1 g样品放入50 ml烧杯中，分别加入3 ml浓硫酸、3 ml浓硝酸及2 ml 5%高锰酸钾溶液，加盖表面皿，放于水浴加热30 min，高锰酸钾如退色则需补充滴加，冷却后滴加20%盐酸羟胺至高锰酸钾褪色，移至50 ml容量瓶中定容。从容量瓶中取5 ml溶液在圆形反应瓶中，加入1 ml 10%氯化亚锡，测定含量。土壤和水体中的总汞采用F732-V冷原子吸收测汞仪测定，检出限为0.05 μg∙L −1 。 大气样品用Q C-Ⅱ型便携式空气采样器，以金汞齐富集法，用金膜富管收集大气汞。所采大气样的汞用冷原子荧光法(CVAFS)测定 [ 25 ] 。使用仪器为FLURCE-II型冷原子荧光测汞仪。 2.4. 基于地累积指数的土壤汞污染评价 目前，国内外学者常采用地累积指数(geoaccumulation index) [ 26 ] 来评价重金属的污染现状。本研究也采用该方法来分析大伙房水库土壤中总汞及其赋存形态的污染程度，其计算方法为： 式中，I geo 为Hg的地累积指数，C i 为土壤中Hg的实测值，B i 为土壤中Hg的地球化学背景值，本研究选取辽宁省土壤汞背景值(37.0 μg∙kg −1 ) [ 27 ] 作为汞的地球化学背景值，k为考虑到造岩运动可能引起的背景值变动而取的系数，一般取1.5。根据I geo 值的计算结果，土壤中重金属的污染程度分为7级(0~6级)，见表2。 2.5. 基于潜在生态危害指数的土壤汞生态风险评价 目前，大多数学者常采用Hkanson [ 28 ] 提出的潜在生态危害指数法(potential ecological risk factor)评价土壤或沉积物中重金属的生态风险。本研究也采用该方法对大伙房水库土壤中汞及其赋存形态的潜在生 Table 2 Geo-accumulation index and degree of heavy metal pollutio I geo 0 0~1 1~2 2~3 3~4 4~5 >5 等级 0 1 2 3 4 5 6 污染程度 无 无~中 中 中~强 强 强~极强 极强 表2. 地累积指数与重金属污染程度 态危害进行评价。计算方法如下： 式中，E r 为Hg的潜在生态危害系数，C i 为土壤中汞的测定值，C 0 为汞的参比值，T r 为汞的毒性系数。本研究采用大伙房水库土壤环境汞的自然背景含量(37.0 μg∙kg −1 ) [ 27 ] 为参比值，汞的毒性系数取T r = 40。汞的潜在生态危害系数和污染程度的关系见表3。 2.6. 质量控制与数据处理 采用标准物质GBW07406 (GSS-6)进行质量控制，标准土样测定结果显示汞的平均回收率为89.8%~ 106.5%。所用化学试剂HNO 3 、H 2 SO 4 为优级纯，其它为分析纯，水为超纯水。采用Excel2003和SPSS 17.0软件对数据进行处理和分析。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 大伙房水库汞金属分布特征 大伙房水库采集土壤中的汞平均含量分别为27.7619 μg/kg，变异系数为69.32，最大值为82.4789 μg/kg，最小值为12.4965 μg/kg；大伙房水库采集水中的汞平均含量分别为19.8707 μg/kg，变异系数为71.35，最大值为53.8232 ug/kg，最小值为2.9288 μg/kg。表4给出了大伙房水库表层沉积物中汞含量的指标值，并与辽宁省土壤重金属背景值、辽河水系沉积物平均值进行比较。由表4可知，大伙房水库土壤中汞元素的含量最大值高于辽宁省土壤元素背景值，均值低于辽河水系沉积物平均值。大伙房水库水体中汞元素的含量最大值高于辽宁省土壤元素背景值，均值低于辽河水系沉积物平均值。 由大伙房水库土壤和水中汞含量空间分布图(图2)可以看出，土壤汞元素最低值均出现在采样点1，土壤中汞元素的高值均出现在采样点7，水体中汞元素最低值出现在采样点7，水体中的汞含量最高值出现在采样点10。采样点2到采样点5均属于社河流域，采样点10属于浑河流域，采样点7属于苏子河和浑河混合流域，和由此可以看出，社河流域汞金属污染较低，浑河苏子河流域沉积物汞金属含量较高，水中汞含量较低。 3.2. 基于地累积指数的土壤汞污染评价 大伙房水库土壤中汞的地累积污染指数图3。从中可以看出，大伙房水库土壤中，汞的地累积指数多数都小于0，属于无污染。采样点7地质累计指数接近1级，中轻度污染，其对库区的水生生物和动物的危害很小。在土壤深度比较中，发现，多数的采样点表层土壤地质累积指数高于底层土壤。 3.3. 基于潜在生态危害指数的土壤汞生态风险评价 大伙房水库土壤中汞的潜在生态危害指数见图4。从中可以看出，大伙房水库土壤中的汞的潜在生态危害指数都小于40，最大值略高于80，处于低生态风险。大部分采样点的汞都小于40，处于低生态风险，但采样点7的指数达到了中等程度潜在生态危害。总体来说，采用汞的评价结果显示，大伙房水 Table 3 Ranking of potential ecological ris E i <40 40~80 80~160 160~320 >320 潜在生态危害程度 轻微 中等 强 很强 极强 表3. 潜在生态风险分级 Table 4 Mercury content of soil and water in dahuofang reservoi 土壤中的Hg (μg/kg) 水体中的Hg (μg/kg) 来源 最大值 82.47 53.82 本研究 最小值 12.49 2.92 本研究 均值 27.76 19.87 本研究 标准差 19.24 14.18 本研究 变异系数(%) 69.32 71.35 本研究 中国土壤环境质量标准值(I级土壤) 150 150 GB15618-1995 [ 28 ] 辽宁省土壤背景值 37 37 辽河水系表层沉积物含量 140 140 [ 29 ] 表4. 大伙房水库土壤和水中汞含量统计结果 图2. 大伙房水库土壤和水中汞含量空间分布图 图3. 大伙房水库土壤中汞的地累积指数 图4. 大伙房水库土壤中汞的潜在生态危害指数 库土壤中汞的潜在生态风险较低。 3.4. 大气汞对土壤汞富集的影响 测得调查区土壤汞含量范围为12.49~82.47 μg/kg，平均27.76 μg/kg。向大气释放汞的年排放通量17.80~62.47 μg/m 2 /h，平均37.76 μg/m 2 /h。经统计分析得出土壤汞含量与大气汞浓度的相关系数为0.89** (P < 0.01)，相关显著。由此可见，大气汞污染对土壤汞富集的贡献较大。就点污染源而言，随着距距离的变化，土壤汞含量相应变化(图5)。这与大气汞浓度变化趋势一致(图6)，这进一步证明，大气汞对土壤汞富集的贡献明显。
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user: 4. 结论 1) 大伙房水库采集土壤中的汞平均含量分别为27.76 μg/kg，变异系数为69.32，最大值为82.47 μg/kg，最小值为12.49 μg/kg；大伙房水库采集水中的汞平均含量分别为19.87 μg/kg，变异系数为71.35，最大值为53.82 ug/kg，最小值为2.92 μg/kg。 从汞的空间分布表明，社河流域汞金属污染较低，浑河苏子河流域沉积物汞金属含量较高，水中汞含量较低。 图5. 土壤汞含量与距离的关系 图6. 不同距离处大气汞浓度 2) 基于地累积指数的土壤汞污染评价，除采样点7接近中度污染，其他采样点均属于无污染。 3) 基于潜在生态危害指数的土壤汞生态风险评价，采样点7的指数达到了中等程度潜在生态危害，其他采样点均处于低生态风险。 4) 向大气释放汞的年排放通量17.80~62.47 μg/m 2 /h，平均37.76 μg/m 2 /h。土壤汞含量与大气汞浓度的相关系数为0.81** (P < 0.01)，相关显著，土壤汞富集对大气汞污染的贡献较大。 5) 总的来说，地累积指数的土壤汞污染评价和潜在生态危害指数的土壤汞生态风险评价，两种评价结果均显示大伙房水库污染水平和生态风险都较低。大气汞污染对土壤汞富集的贡献较大。
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user: 摘 要 ABE (丙酮-丁醇-乙醇，Acetone-Butanol-Ethanol，ABE)是发酵生成丁醇过程中的中间产物，来源广泛，价格低廉。本研究的目的是揭示ABE燃料在火花点燃发动机中的燃烧特性，并且希望证实它有潜力成为内燃机中替代燃料。丙酮，正丁醇和乙醇以3:6:1的体积比混合，然后与无酒精汽油以不同比例混合成不同的燃料。这些混合燃料在一台进气道喷射式汽油机上进行测试，它们的性能通过测量其气缸压力以及排放物的含量来进行评价。随着ABE成分的增加，有效燃油消耗率会有所增加，但NO x 排放减少。若只使用ABE燃料，NO x 排放可以几乎为零。 关键词 :ABE，汽油，混合燃料，火花点燃发动机，进气道喷射
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user: 1. 引言 近年来，公众对汽油、柴油和其他化石燃料的经济性和环境可持续发展性的持续关注，推动了人们对含氧燃料的研究[ 1 ] 。常用含氧化合物包括丁醇，乙醇，甲醇，甲基或乙基酯或醚。由于它们具有容易获得，成本低，氧含量高，用于现代发动机无需改良等特性，生物乙醇已经占据了美国和巴西20%~30%的燃料市场。然而，随着乙醇使用的增多，人们逐渐意识到乙醇的一些缺点，比如，在较低温度下低相位富含乙醇时，易导致发动机停转等[ 2 ] 。因为丁醇的性能与汽油更接近，因此，许多代用燃料的研究转向丁醇的使用。与汽油十分接近的空燃比，使得丁醇可以和汽油更大比例的混合，能量密度比乙醇高30%。而且，正丁醇的使用节省39%~56%的化石原料，同时，在一个生命循环周期内可以减少48%的温室气体排放。妨碍丁醇在发动机内使用的主要问题是它相对高昂的价格，很多研究机构就此进行了很多相关研究[ 3 ] -[ 10 ] 。 ABE (丙酮-丁醇-乙醇，Acetone-Butanol-Ethanol，ABE)主要是由供给的生物质原料经细菌发酵形成的，其中丙酮，丁醇和乙醇的含量分别占体积含量的22%~33%，62%~74%，和1%~6%，比例大致为3:6:1。由于石油价格的上升和化石燃料来源的减少，人们对生产生物丁醇的ABE发酵法的研究兴趣日益提升。这篇文章的目的就是探究ABE在火花点燃发动机里的燃烧特性，试图证实它作为内燃机替代燃料的潜力。 人们进行了很多在传统内燃机中应用丁醇，乙醇和其它含氧燃料的研究。Alasfour [ 5 ] [ 6 ] 研究了单缸发动机使用丁醇/汽油的混合燃料，其中丁醇占体积的30%。结果表明在相同的空燃比期间，发动机热效率有所下降，但NO x 排放比使用纯汽油要低些。Dernotte等 [ 7 ] 评估丁醇汽油混合燃料在进气道喷射火花点燃发动机里的燃烧和排放特性。主要结果表明，丁醇40%/汽油60%混合燃料HC排放最小，氮氧化物排放无显著变化。Wallner等[ 8 ] 研究了纯汽油、10%乙醇(E10)和10%丁醇(Bu10)混合燃料在缸内直喷(DI)四缸火花点燃发动机的最大扭矩220 Nm条件下的燃烧性能和排放情况。结果表明，Bu10的燃烧速度高于E10和汽油。他们的进一步研究[ 10 ] 中发现，添加醇类的混合燃料无论何种工况，NO x 排放都有所下降。 最近，ABE方面的研究包括ABE-柴油混合燃料在柴油机中燃烧[ 9 ] 和ABE燃烧实验和动力学建模[ 10 ] ，迄今为止，ABE在汽油机中的应用没有涉及。这就是本研究的主要目的。
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user: 2. 测试用燃料的特性 首先，按照ABE发酵产品的组成将丙酮(Acetone，纯度99.5%)，丁醇(Butanol，纯度99.5%)和乙醇(Ethanol，纯度99.8%)以体积比为3:6:1进行混合成ABE燃料。然后，将ABE燃料与基础汽油一起均匀混合。ABE在汽油中所占的体积分数为20%时，简称为ABE20；以此类推。纯汽油简称为G100，纯丁醇简称为B100，纯ABE简称为ABE100。表1是各种燃料的物理化学性质。表2为混合燃料的特性。
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user: 3. 试验装置与测试方法 试验在一台单缸四冲程汽油机上进行，采用双顶置凸轮轴，每缸4气门与中间安装一个火花塞。发动机连接到一台GE型TLC-15级4-35-1700的测功机上。缸内压力用Kistler型6125 b压力传感器和一个AVL 3057-A01电荷放大器测量，曲轴位置信号由BEI XH25D轴编码器输出。实验原理图如图1所示。 Table 1 The chemical and physical properties of the fuel [ 8 ] [10 项目 汽油 乙醇 丁醇 丙酮 化学分子式 C 4 -C 1 2 C 2 H 5 OH C 4 H 9 OH C 3 H 6 O 组分(C， H， O) (%) 86， 14， 0 52， 13， 35 65， 13.5， 21.5 62， 10.5， 27.5 低热值(MJ/kg) 43.4 26.8 33.1 29.6 密度(kg/m 3 ) 715~765 790 810 790 能量密度(MJ/l) 32.20 21.17 26.81 23.38 辛烷值((R + M)/2) 90 100 87 沸点(℃) 25~215 78 118 56.2 气化潜热(25℃) (kJ/kg) 380~500 904 716 518 自燃温度(℃) ~300 420 343 465 理论空燃比 14.7 9.0 11.2 9.5 混合物热值(MJ/m 3 ) 3.72 3.85 3.82 4.04 20℃下水溶性(ml/100ml H 2 O) <0.1 — 7.7 — 表1. 燃料的物理化学性质[ 8 ] [ 10 ] Table 2 The characteristics of the mixed fuel teste 燃油类型 比重 低热值(MJ/kg) 理论空燃比下的能量密度(MJ/l) 理论空燃比 G100 0.739 43.44 31.78 14.7 ABE 20G 80 0.751 41.05 30.85 13.84 ABE 40G 60 0.763 38.74 29.60 12.98 ABE 60G 40 0.776 36.50 28.32 12.13 ABE 80G 20 0.788 34.33 27.08 11.27 ABE100 0.800 32.23 25.78 10.42 B100 0.810 33.10 26.81 11.2 表2. 测试的混合燃料的特性 表3是发动机的主要技术参数。发动机由Megasquirt II V3.0 ECU控制。这种控制根据容积效率表调整燃料的供给量，根据发动机转速(RPM)和发动机载荷(歧管压力，MAP)调整点火正时(点火提前角)。喷油器使用的是博世喷油器，在喷油压力为3 bar时，其额定喷油量为440每分钟立方厘米。 NO x 和λ由装在发动机的排气歧管上Horiba MEXA-720氮氧化物的非采样型仪表测量。未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳用Horida MEXA-554JU采样型仪表测量。探针装在发动机的排气歧管上，使得采样管能将废气传到仪表。 在这项研究中，首先燃用纯汽油，将发动机负荷固定在70 KPa。点火正时设定在20˚BTDC，有效转矩、λ和NO x 平均每60秒测一次，而未燃的碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳和排放气体的温度直接由排放分析仪记录。此外，所有燃料的缸内压力曲线表明其缸压峰值的差异。 使用基准汽油时，测量其转矩值，对于其他燃油，调整负载的变化使得其获得与纯汽油下的一致转矩。这些测试是在三个不同的发动机速度下进行的(900，1200和1500 RPM)。测试的情况列于表4。
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user: 4. 试验结果与分析 图2~图8展示的是实验条件下对燃油性能和排放的测量结果。 图1. 试验装置示意图 Table 3 Main technical parameters of engin 项目 参数 缸径/mm × 行程/mm 95 × 115 工作容积/L 0.8 压缩比 13 气门升程/mm 6 进气门开启(IVO)/˚CA ABDC 70 进气门关闭(IVC)/˚CA BTDC −80 排气门开启(EVO)/˚CA BBDC 70 排气门关闭(EVC)/˚CA BTDC −80 表3. 发动机主要技术参数 缸内压力曲线 图2(a)显示的是所有被测燃油在转速为1200 RPM时的压力曲线。这些曲线所示的是在60秒内记录的发动机连续循环的几个25样本的平均曲线。图2(b)显示的是不同燃油压力峰值的位置。 Table 4 The test condition 发动机转速(RPM) 900 1200 1500 转矩(Nm) 19.2 17.2 15.8 载荷(进气MAP) 调节后达到(~70) 当量比 0.95~1.05 点火正时 20˚BTDC 燃油压力 3 bar 表4. 测试条件 图2. (a) 在1200 RPM时不同燃油的压力曲线；(b) 压力峰值位置 可以看到，缸内压力峰值随着ABE含量的增加而增大，到ABE60后开始缓慢下降。当ABE的体积分数低于50%时，汽油为燃料的主要成分，由于汽油的汽化潜热较低，这将导致更快的蒸发，燃烧峰值增大。当ABE的体积分数高于50%时，ABE为燃料的主要成分，由于汽化潜热过高，这会引起燃烧峰值减低。 表面热释放率可以通过压力曲线变化计算出来，用到热力学第一定律中的公式(1)。 (1) 其中，γ——比热容比；p——缸内压力；V——气缸容积； ——热释放量。 从图3可以得出，燃烧质量分数与曲轴转角的关系。燃烧持续期缓慢增加，到ABE体积分数为60% 时下降，并且出现在更早的位置。从表2中分析知道，丙酮、丁醇、乙醇的层流火焰速度比汽油的高，需要对ABE较短的点火延迟进行调整。 有效燃油消耗率(BSFC) 如图4所示的是不同燃料在三种转速下测得的有效燃油消耗率。 可以看到，BSFC稳步增加。在1200 RPM时，最小有效燃油消耗率汽油最低，为351 g/kWh，与其相对的，ABE100为501 g/kWh，B100为466 g/kWh。与汽油相比，ABE100的油耗增加约为35%，B100的约为26%。这些差异是低容积能量密度(见表3)的混合以及由于ABE混合燃料燃烧相位的不合适，造成燃料转换效率的减少所形成的。 排放数据(UHC、CO和 ) 在不同转速下，UHC、CO和 的排放量分别如图5、图6和图7所示。 随着ABE含量的增加，UHC的排放量稳步增加。在1200 RPM时，纯汽油的UHC排放量约为200 ppm，纯ABE的UHC排放量接近960 ppm。和ABE100的未燃碳氢化合物排放量相比，ABE20到ABE80都很低。这表明，含有少量汽油可以显著提高燃烧质量。 氮氧化物 不同燃料的NO x 排放测试结果如图8所示。 图3. 不同燃油在70 kPa，1200 RPM (点火正时20˚BTDC)时的燃烧质量分数分布图 图4. 不同燃料的有效燃油消耗率(BSFC) 图5. 不同燃料的未燃碳氢化合物排放 图6. 不同燃料的一氧化碳排放 图7. 不同燃料的CO 2 排放 图8. 不同燃料的NO x 排放 NO x 大幅度减少，仅体积分数为20%的ABE就减少了近40%的氮氧化物。纯ABE的NO x 排放量几乎为零，相对于汽油减少近99%的NO x ，相对于纯丁醇减少了80%。这是由于汽化潜热高、热值较低的乙醇和丁醇引起的，降低了缸内温度。
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user: 5. 结论 1) 缸内压力数据表明，相对汽油机而言，在ABE体积占60%以前，最高爆发压力会提前和升高，然后降低和延迟。这是由于汽油的气化潜热较低，ABE的层流火焰速度较高导致。ABE混合物的50% MFB位置比汽油机要提前，纯ABE的燃烧持续期比纯汽油要短。 2) 由于混合物中低能量成分的含量增多，平均燃油消耗率BSFC会随ABE成分的增加而增加。 3) 排放数据显示：UHC和CO稳定增加，而CO 2 随ABE增加而持续减少，表明燃烧不完全，这是不恰当的燃烧相位造成的。纯ABE相对汽油而言，可以减少99% NO x 的排放，因为高汽化潜热导致低的绝热火焰温度。 综上所述，纯ABE燃料可以在火花点燃式发动机中燃烧，NO x 的排放极大降低。随着ABE燃烧相位最优化研究的深入，其主要缺点可能克服，因而得到汽油和ABE间的最佳混合比。
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user: 摘 要 采用失重法研究了100℃除盐水中pH值和溶解氧含量对20号碳钢的腐蚀影响。研究结果表明，在试验的氧含量和pH值范围内，在不除氧的100℃除盐水中提高pH值有利于减轻20号碳钢的腐蚀；在部分除氧或几乎彻底除氧的100℃除盐水中pH值调得不够高(如8.0~8.5)时腐蚀反而加重，pH值必须调得足够高(如9.0~9.5)腐蚀才会减轻；在各pH值除盐水中减少氧含量都有利于减轻20号碳钢的腐蚀。 关键词 :碳钢，除盐水，腐蚀与防护，100℃，pH值，溶解氧
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user: 1. 引言 金属腐蚀是指金属在其周围环境中发生化学或电化学反应而产生的变质或破坏现象。发电机组凝结水系统的设备与管道材料多为20号碳钢、介质多为除盐水、温度从几十摄氏度到一百多摄氏度。如果不控制水中氧含量和调节水的pH值合适，凝结水系统的设备与管道会发生氧腐蚀[ 1 ] -[ 7 ] 。曾有人研究过碳钢水热管在无氧高温高纯水中的腐蚀与成膜规律，研究温度为100℃~200℃，没有具体水质变化对腐蚀与成膜影响的研究[ 8 ] 。本文通过不锈钢高压釜单因素变化挂片试验，研究100℃除盐水中的溶解氧含量、pH值对碳钢的腐蚀影响，并在此基础上提出相应的防腐蚀措施。
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user: 2. 试验方法 2.1. 不锈钢高压釜挂片法 2.1.1. 试片材质和试验仪器 试验所用试片材质为20号碳钢，其化学成分(质量分数)为：C 0.202%，Mn 0.452%，Si 0.293%，Ni 0.031%，Cr 0.056%，V 0.0002%，Cu 0.074%，Fe余量[ 9 ] [ 10 ] 。 试验所用主要试验仪器为：FYX-1高压釜、BSA124S赛多利斯天平、721-100可见分光光度计、PHSJ-3F实验室pH计、DDS-307电导率仪等。 2.1.2. 试验步骤 1) 将试片用砂布和0号、2号、4号砂纸依次打磨后测量尺寸，然后用无水乙醇擦洗2遍、放入干燥器中干燥至恒重备用； 2) 将已调好pH值的除盐水倒入高压釜、恒重并称重的20号碳钢试片挂入高压釜的液侧； 3) 以80L/h的流量通入高纯氮气一定时间，然后迅速升温至预设温度并恒温8 h； 4) 取出碳钢试片，用除盐水清洗、擦去表面的腐蚀产物，再用无水乙醇擦洗干净、放入干燥器中干燥至恒重后称重； 5) 根据试验前后试片质量的变化计算碳钢的失重腐蚀速度，公式为： 式中V 失重 为失重腐蚀速度，g/(m 2 ·h)；W 1 为试验后试片的质量，g；W 0 为试验前试片的质量，g；S为试片的表面积，m 2 ；t为在高压釜中挂片试验的时间，h [ 11 ] 。 2.2. 铁含量测定法 通过测定高压釜挂片后釜液中的铁含量辅助分析碳钢的腐蚀情况[ 12 ] 。 采用国家标准“锅炉用水和冷却水分析方法”中的“铁的测定”方法即“1.10-菲罗啉分光光度法”测釜液中的铁含量。 根据釜液中铁含量计算碳钢的测铁腐蚀速度，公式为： 式中V 测铁 为测铁腐蚀速度，g/(m 2 ·h)；C为釜液中铁含量，µg/L；V为釜液的体积，L；S为试片的表面积，m 2 ；t为在高压釜中挂片试验的时间，h。