铝塑膜渗透率测试方法有哪些呢_铝塑膜渗透率测试方法有哪些

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聚合物锂电池铝塑膜什么作用

我给你一个总结:

软包装材料的结构和分类

聚合物锂离子电池芯内包装材料按不同的方式可能有多种分类方法。但最常见的有如下两种分类方法:按是否需要冷冲压成型分类和内膜热封层是否具有与金属电极直接热封的性能分类。

一、 按是否需要冷冲压成型分为冷冲压成型膜和非冷冲压成型膜。

冷冲成型膜的典型结构为:

I、NY15-25/AL40-60/NPP50-70

Ⅱ、PET12/NY15-25/AL40-60/NPP50-70

Ⅲ、NY15-25/AL40-60/NPE50-70

Ⅳ、PET12/NY15/AL26-30/NPE50-70

非冷冲压成型膜结构为:

I、NY15-25/AL26-30/NPP50-70

Ⅱ、PET12/AL26-30/NPP50-70

Ⅲ、NY15-25/AL26-30/NPE50-70

Ⅴ、PET12/AL26-30/NPE50-70

Ⅵ、PET12/NY15/AL26-30/NPP50-70

注:NPP50-70是指热封层是PP类的特殊多功能层,特点是不能与金属直接热封。

NPE50-70是指热封层为改性聚乙烯类的特殊多功能层,特点是可以与金属电极直接热封。

二、 按内膜热封层是否具有与金属电极热封的性能分为:

1、可直接与金属电极热封膜:

NY15-25/AL26-30/NPE50-70

PET12/AL26-30/NPE50-70

PET12/NY15/AL26-30/NPE50-70

NY15-25/AL40-60/NPE50-70

2、不能直接与金属电极热封膜:

NY15-25/AL26-30/NPP50-70

PET12/AL26-30/NPP50-70

PET12/NY15/AL26-30/NPP50-70

NY15-25/AL40-60/NPP50-70

软包装材料的技术要求

由于聚合物锂离子电池96年才在实验室开发成功,而批量化生产不过三四年的时间,该包装膜的开发研制比电池更晚一些,没有形成国际标准,国内进行深入研究的厂家微乎其微,更没有标准可循。我公司开发的电池包装膜,是经过对国内具有实力的锂离子电池厂(夏门宝龙工业、惠州TCL全能、东莞新能源ATL、顺德精进电子等)将近两年的沟通与合作,逐步形成了产品质量的一些基本要求。这些基础要求,成为目前产品的技术指标,其中有些指标可以定量描述,能通过合适的方法检测,有的却不能用先进的方法检测出来。有些要求只能定性描述,找不到合适的方法检测。另外,随着电池厂工艺的改进,技术的进步,对电池性能要求的提高,很多指标也要相应变化,特别是随着电池膜对电池本身电性能研究的深入,还会提出更新的技术要求。这些要求都将是今后技术标准的重要组成部分。下面将该产品现有的技术要求介绍一下。

一、外观:不允许有针孔、异物、粘连、涂层不均匀、复合导间分离及明显损伤、气泡、皱纹、脏物等缺陷。

二、厚度:复合膜总厚度150u以内(成型),120u以内(非成型)。

三、阻隔性:

1、水蒸汽透过量<10-4g/m2·d.1atm

2、 氧气透过量<0.1cm3/m2·d.1atm

四、冷冲压成型性;

1、冷冲压深度为3-8mm

2、 不允许分层、破裂、针孔漏光

3、 形状保持性,变形度a<50

五、热封强度:内膜被电解液浸泡渗透到三封口(在大约12天)时,封口强度>40u/15mm。

六、鸸水泡性能:成品电池放在常温水冲浸泡二十天封口严密,不产生鼓气现象。

七、电绝缘性:热封极片电阻率>1×107s2·cm-1

电极与复合膜铝箔间的电阻率

八、内膜耐穿刺性能:内膜能经受电芯周边毛刺穿刺及热封时金属电极不与膜中间AL箔短路。

成品点状腐蚀率和短路率<1‰。

九、耐电解液稳定性:电解液会溶胀、溶解吸收内层复合膜,特别是膜层间胶粘剂或粘结树脂,其中产生的HF会腐蚀复合膜中间的AL箔,造成AL箔与内膜的分离,从而产生漏液或气胀,使电池报废。三封口时,AL箔以内各层间剥离强度>2.5N/15mm,从而保证封口的严密牢固性。

十、电性能:电性能指标正在进一步的摸索探讨之中,生产厂家暂时保密,不愿详细透露。电性能的实质是包装膜对电池充放率的影响,这种影响包括电绝缘性,对电解液组分平衡性影响,复合膜特别是AL箔以内膜被电解液浸泡后的电绝缘性等等。

十一、其它:膜的厚度偏差、尺寸偏差、热封耐折剥离、原膜层间初始剥离强度,断裂强度(>100N)、断裂伸长率(>35%)等。

总之:该膜所要求的指标很多,其中最重要的指标也是与普通复合膜不同的地方是①极高的阻隔性;②良好的冷冲压成型性;③耐穿刺性;④耐电解液稳定性;⑤电性能(包括绝缘性)。

为什么要测试负极与铝塑膜之间的短路情况

极耳熔化与温度有关,虽然短路电流全电路相等(串联电路),但各部分的温度不同(与电阻有关)如线与板耳接触不良电阻增大,就能因高温使极耳熔化。

化工行业:软包动力电池崛起 国产铝塑膜大有可为

事件:

12 月 5 日,孚能科技召开战略发布会,宣布公司与某德国著名车企(据猜测可能是戴姆勒)签订 2021-2027 年的供货协议,供货规模合计 140GWh,涉及金额高达200亿欧元。

点评:

1。 软包动力电池需要龙头企业来推动才能提高市场渗透率。国内动力电池主要形态有方壳、圆柱、软包,目前市场渗透率最高的是方壳动力电池,占据70%的市场份额,软包动力电池占据15%左右的市场份额,要提高软包的市场渗透率需要有能和CATL体量相当的电池厂来推动,此次孚能科技作为国内软包动力电池龙头拿下每年20 Gwh的供货协议,让我们看到软包动力电池崛起近在眼前。

2。 铝塑膜作为软包电池的独有需求将受益匪浅。此次孚能科技140Gwh的订单,我们测算大致需要铝塑膜2.1-2.8亿方,年均需求3000-4000万方,是2018年国内动力铝塑膜市场的3-4倍,国产动力铝塑膜市场即将迎来高速发展。

投资建议:

国内铝塑膜生产企业有新纶科技、道明光学、福斯特、东莞卓越、紫江新材、乐凯胶片等等,推荐关注业绩高速增长的新纶科技和道明光学。

新纶科技自从收购日本TT铝塑膜业务后,在国内迅速切入动力电池铝塑膜市场,其客户包括孚能科技、捷威动力、卡耐、多氟多等等软包动力电池生产商,公司作为孚能科技铝塑膜的一供,在常州建设的铝塑膜一期3600万方/年新产能已经投产,铝塑膜二期3600万方/年产能将于2019年投产,届时将成为全球最大的铝塑膜生产商。我们维持业绩预测,预计18-20年EPS为0.41、0.65、0.90元,维持“买入”评级。

道明光学的铝塑膜产品主要客户在3C领域,2017 年8 月份开始月销售量接近20 万平方米, 2017 年全年销售数量达到103.14 万平米,2018年上半年销量114.34万平米,已经超过去年全年销量,同时公司也在积极的开拓动力电池客户。我们维持盈利预测,预计公司18-20 年EPS 分别为 0.36、0.46、0.61 元,维持“买入”评级。

风险分析:

铝塑膜市场竞争加剧,价格下滑;新产能投产进度不及预期。

(文章来源:光大证券)

钻井液、完井液引起储层损害评价新方法——高温高压岩心动态损害评价系统的研究

余维初1,2,3 苏长明1 鄢捷年2

(1.中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;2.中国石油大学(北京),北京102249;3.长江大学,荆州434023)

摘要 高温高压岩心动态损害评价系统是石油勘探开发中评价储层损害深度与程度的新的评价实验方法与实验仪器,它可以测量岩心受入井流体损害前各分段的原始渗透率值,然后不需取出岩心,就可以直接在模拟储层温度、压力及流速条件下,用泥浆泵驱替高压液体罐中的入井流体,在岩心端面进行动态剪切损害。损害过程完成后,也不需取出岩心,而是通过换向阀门改变流体的流动方向,再由平流泵驱替液体,测量储层岩心受损害后各段的渗透率值。通过对比岩心各分段的渗透率变化情况,即可确定岩心受入井流体损害的深度和程度,从而优选出满足保护油气层需要的钻井液与完井液。目前“评价系统”及配套智能化软件已在多个油田企业投入使用,并取得了良好的应用效果。

关键词 岩心 储层保护 动态损害 评价系统 钻井液与完井液

A New Method Used to Evaluate Formation Damage Caused by Drilling & Completion Fluids——Investigation of the HTHP Core Dynamic Damage Evaluation Testing System

YU Wei-chu1,2,3,SU Chang-ming1,YAN Jie-nian2

(1.Exploration & Production Research lnstitute,SlNOPEC,Beijing100083;2.China University of Petroleum,Beijing102249;3.Yangtze University,Jingzhou434023)

Abstract The HTHP Core Dynamic Damage Evaluation Testing System is newly developed a new method and apparatus used for evaluation of the extent of formation damage caused by drilling and completion fluids in petroleum exploration and development.It can be used to measure the original permeability of each section of the core sample before contamination by the drilling or completion fluid.Then,the core does not need to be taken out and the process of dynamic damage can be directly conducted by flushing with the drilling or completion fluid using mud pump under the conditions of the simulated formation temperature,pressure and flow rate.After the damaged process is completed,the core is still kept in the holder and the permeability of each section of the core sample after damage can be measured by altering the flow direction with the reversal valve and flushing a fluid(cleaning water or kerosene)by the constant flow-rate pump.By comparing the permeability data that occur at each section of the core sample,the damage level and invasion depth can be determined,and the drilling and completion fluids that meet the requirements of formation protection can be selected.Currently,the new evaluation method,the testing system and associated software for formation damage induced by drilling fluid and completion fluids were applied in several oilfields widely,and favorable results have been obtained.

Keywords core formation protection dynamic damage testing system drilling and completion fluids

随着世界石油生产的不断扩大与发展,油层伤害与保护的问题日益为各国石油工程师们所关注。油层伤害一旦产生,其补救措施需要付出昂贵的代价。因此,国外早在20世纪40~50年代就开始了油层伤害与保护的室内试验研究。我国也在20世纪70~80年代开始着手研究油层伤害问题,并建立了相应的储层损害评价实验方法及相关仪器。然而随着油气田勘探与开发逐步转向深层,原有的储层损害评价方法已不能适应。因此,要想在油气层保护技术领域取得突破性成果,有必要建立一套完整的、能够适应更深的地层勘探开发的储层损害评价新方法和与之相配套的评价手段,既可以测量岩心各段的原始和损害后渗透率,又能模拟储层温度、压力及泥浆上返速度等条件对岩心进行动态损害评价的新方法、新仪器。

本文主要介绍了该“评价系统”的设计思路、设计原理、技术性能指标、实验参数计算方法及其应用情况。

1 “评价系统” 的设计思路和工作原理

1.1 设计思路

(1)该“评价系统”首先要能够测量岩心各段的原始渗透率(Koi)和受损害后渗透率(Kdi)。根据本项目组的专利技术渗透率梯度仪(专利号:91226407.1)的工作原理和设计思路,由达西定理公式便可很方便地计算出岩心各段损害前后的渗透率参数。

(2)根据本项目组专利技术新型智能高温高压岩心动态失水仪(专利号:ZL200420017823.7)的工作原理和设计思路,在模拟地层温度、压力、井眼环空泥浆上返速率的条件下对岩心某个端面进行动态剪切污染损害实验。

(3)根据本项目组专利技术高温高压岩心动态损害评价实验仪(专利号:200410030637.1,ZL200420047524.8)在渗透率测量完成后,不需取出岩心,而是在模拟地层温度、压力、井眼环空泥浆返速的条件下对岩心进行动态污染实验。在对岩心进行动态损害时,利用相关阀门,关闭岩心多段渗透率的测量机构,采用特制泥浆泵,在模拟地层温度、压力和井眼环空泥浆上返速度的条件下,对岩心的某个端面进行动态剪切污染,动态污染采用端面循环剪切式结构。实现一次装入岩心就可以在模拟地层温度、压力、井眼环空泥浆返速的条件下对岩心进行动态污染,以及污染前后岩心多项渗透率参数测试的评价实验研究。

(4)在多段渗透率测试过程中“评价系统”的重要组成部分使用了本项目组的专利技术高压精密平流泵(专利号:ZL02278357.1)首次实现恒流、恒压以及无脉动微量液体的输送技术。

(5)“评价系统”的核心部分使用了本项目组的专利技术岩心夹持器(专利号:ZL93216048.4)首次采用金属骨架硫化技术、“O”型密封圈技术以及橡胶的自封原理,打破了老型产品的挤压式密封结构,顺利地实现了沿岩心轴向建立多测点技术。

该“评价系统”的一个突出特点是将岩心损害前后各段渗透率变化测试和对岩心端面的动态污染损害机构有机地结合起来,从而顺利地实现了设计目的。

1.2 仪器的组成结构及工作原理

为了实现在同一台仪器上完成岩心的多段渗透率测试和模拟井下条件对岩心的动态损害,从而准确高效地评价钻井液保护油气层的效果,根据钻井工艺要求和上述设计思路,把高温高压岩心动态损害评价系统设计成如图1所示的工艺流程,它主要由精密平流泵、泥浆泵、液体罐、端面动循环并带多个测压点的岩心夹持器、流量计、电子天平、气源、压力传感器、温度传感器、环压泵、回压控制器、加热系统、数据采集与处理系统等部分组成。

图1 高温高压岩心动态损害评价系统流程

1—气源;2—高压减压阀;3—高压液体罐;4—泥浆泵;5—流量计;6—电子天平;7—回压控制器;8—环压泵;9—端面循环的多测点岩心夹持器;10—阀门;11—压力传感器;12—精密平流泵;13—排污阀;14—数据采集器;15—数据处理系统(计算机、打印机);16—加热体

其主要工作原理是:当关闭泥浆泵及相关阀门时,由精密平流泵驱替可进行岩心损害前后渗透率的测试;而当打开泥浆泵、流体管路及相关阀门时,可对液体罐中的钻井液或完井液在实际储层条件下进行循环,从而实现对储层岩心端面进行动态损害模拟。软件界面如图2右上角所示。

“评价系统”由两大部分组成:钻井过程的动态损害仿真系统和多段渗透率测试系统。在动态损害仿真系统中(如图2左边部分),氮气瓶给泥浆罐加压,泥浆循环泵控制流量,使钻井液以一定的压力和流量从泥浆罐里泵出,通过岩心夹持器与岩心的端面接触,对岩心端面进行高温高压动态损害评价实验,最后流回泥浆罐,形成密闭循环。在压力作用下,泥浆中的液体经过岩心而滤失,其动态失水经过管线流到电子天平称重,就可以测量出岩心的动失水速率等多项实验参数。

在渗透率测试部分(如图2右边部分),精密平流泵驱动实验液体进入岩心,经过岩心流至电子天平。另外,多个压力传感器实时采集岩心各测压点的压力值,根据达西定理进而可以算出岩心损害前后各分段的渗透率参数。

图2 高温高压岩心动态损害评价系统软件界面

1.3 数据采集与控制原理

1.3.1 硬件设计的总体思路

该“评价系统”控制部分硬件设计应具备以下主要功能:①温度控制,模拟井下高温工况;②流量控制,能够根据流量设定值准确地控制磁力泵的排量,从而控制岩心端面钻井液的流速,以模拟钻井作业过程中实际泥浆环空返速;③围压监测,岩心夹持器围压通过步进电机控制,仪器能够根据设定值自动控制并监测压力,实时显示在人机交互界面上;④仪器工作压力监测,泥浆循环的工作压力由气源调节给定,同时受泥浆温度的影响,软件仪器自动检测压力参数;⑤动滤失量计量,钻井液对岩心的损害是否已经完成,主要是看动滤失速率,当损害已充分时,动滤失速率曲线上升趋于平衡,不再变化或变化微小,说明钻井液对岩心的动态损害实验已经完成,这个过程一般需要150min,滤纸的动静滤失速率道理也是一样。

1.3.2 软件部分

该“评价系统”控制软件的人机交互、数据处理等功能由PC机完成,借助PC机强大的绘图、数据处理功能为用户提供一个实时性好、稳定性强、界面直观、使用方便的操作管理平台。用户可通过计算机软件非常清晰地掌握整个仪器运行的情况,可方便、及时地对实验过程中的各项参数进行调整,并对数据进行分析。为研究人员提供友好、便捷的人机交互全中文界面及数据处理环境,同时实现数据的存储,实验曲线的绘制,数据报表的输出和历史数据的查询等功能,其中包括流体通过岩心的孔隙体积倍数,岩心各段的渗透率、渗透率损害率、渗透率恢复率、钻井液与完井液通过岩心时的动滤失速率等实验参数,并且由计算机直接打印出实验数据报表,“评价系统”控制软件的人机交互主界面见图2所示。

1.4 主要技术指标

该“评价系统”的主要技术性能指标如下:(1)钻井液与完井液污染压力:0~10MPa,测量岩心渗透率流动压力最大可达60MPa;(2)工作温度:室温~150℃(最大可达230℃);(3)岩心端面流体线速度:0~1.8m/s;(4)实验岩心规格:人造或天然储层岩心,其尺寸为φ25×25-90;(5)测压精度:±2‰;(6)钻井液用量:2~3L;(7)渗透率测量范围:(1~5000)×10-3μm2;(8)电源:220V,50Hz(要求使用稳压电源)。

与其他油气层损害评价实验装置相比,该“评价系统”无论在工作压力和工作温度方面,还是在岩心的渗透率测量范围方面,均具有明显优势。不难看出,它适用于各种渗透性储层,以及出现异常高压或异常低压的储层,还适用于在井底温度超过150℃的深井中应用。

2 实验参数及计算方法

2.1 V返的计算

在钻井过程中,钻杆和钻铤处的环空返速可用下式进行计算:

油气成藏理论与勘探开发技术

式中:Q为钻井现场泥浆泵排量(L/s);D1,R分别为钻头直径和半径(in);D2,r分别为钻杆或钻铤的直径和半径(in);

为泥浆在环空处的上返速度(m/s)。

岩心端面处剪切速率的大小通过使用变频器调节泥浆泵的转速来实现,选择合理排量的泥浆泵就可以任意模拟钻井现场泥浆泵的排量。在钻井过程中,根据泥浆环空水力学计算结果,当钻杆或钻铤处环形空间泥浆的上返速度

推荐值为0.5~0.6m/s时,才能形成平板型层流,从而满足钻井工艺的要求[4]。

2.2 岩心动滤失速率的计算

根据钻井液动滤失方程,钻井液或完井液通过岩心时的动滤失速率可使用下式计算:

油气成藏理论与勘探开发技术

式中:fd为动滤失速率(mL/cm2·min);Δθ为Δt时间内的动滤失量(mL);Δt为渗滤时间(s);A为岩心端面渗滤面积(cm2)。

2.3 动态污染损害前后岩心各段渗透率的计算

在一定压差的作用下,流体可在多孔介质中发生渗流。一般情况下,其流动规律可用达西定律来描述。因此,在动态污染前后,岩心各段渗透率参数的计算可通过应用达西定律公式来实现。由于是多点测试,可以将达西定律公式写成:

3 实施效果

该项目技术产品已在江汉、江苏、大庆、大港、吉林、中原、南方勘探公司、克拉玛依、塔里木等各油田单位推广了五十多台套,大量的实验研究表明,使用效果良好,它可以测量出岩心沿长度方向的非均质性,并能判断同一岩心在受钻井、完井液损害前后各段渗透率和损害深度程度,也可评价各种增产措施的效果,优选钻井、完井液体系配方、优化增产措施,达到保护油气层的目的,并认识了油气层特性,提高了油气田的勘探和开发效率。上述各油田通过该“评价系统”筛选出的优质钻井、完井液,起到了保护油气层的效果,既降低了生产成本,又提高了油气井产量,已经取得了巨大的经济效益和社会效益。该成果的推广应用为保护油气层技术研究和油气田评价工作的开展提供了全新的评价手段和评价方法,还使得其在理论和实验技术上获得了重大突破,其实验研究结果对油气田勘探与开发方案的科学决策、油气田的发现、提高油气井产量、延长油田的开发周期以及保护油气层领域的科学研究将起到十分重要的指导作用。

该评价新方法以及相关技术产品使科研成果及时转化为生产力,填补了我国在相关实验技术领域装备制造上的空白,具有同类技术的国际先进水平。

参考文献

[1]李淑廉等.JHDS-高温高压动失水仪的研制.江汉石油学院学报[J],1988,10(1):32~35.

[2]余维初,李淑廉等.渗透率梯度测试仪的研制.石油钻采工艺[J],1995,17(5):82~86.

[3]樊世忠.《油气层保护与评价》[M].北京:石油工业出版社.1988.

[4]Bourgoyne A T,et al.,Applied Drilling Engineering.SPE Textbook,1991.

[5]岩石物性渗数测试装置CN2188205Y全文1995.1.25.

[6]一种岩心物性能自动检测装置CN2342371Y,1999.10.6.

[7]Joseph Shen J S,Brea,Calif Automated Steady State Relative Permeability Measurement System US4773254M1988.9~27.

[8]Appartus and method for measuring relative permeability and capillary pressure of porous rock.US5297420,1994.3~29.

纯净水反渗透设备制取纯净水的工艺流程及方案?

水厂纯净水设备制取纯净水的方案:纯净水系统的设计

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纯净水又名太空水,最初是美国太空总署为太空航行中的宇航员开发的,是无色、无味、无菌、无有害矿物质的高品质水。其生产技术核心为反渗透技术(RO法),采用孔径为0.2 nm的反渗透膜。反渗透的原水可采用自来水或泉水、井水,但必须配备一定的预处理。其供应方式可以采用集中管路供应和集中处理、分散供水两种形式。有益于人体的有机矿物质仅有1%来自水中,其他绝大多数来自食物,因此饮用纯净水不会造成生活中微量元素的缺乏。

1 纯净水给水系统设计

目前纯净水系统设计还存在一个逐渐系统与完善的过程,一般依经验进行设计。现介绍重庆某生活小区纯净水分质供水系统的设计。

1.1 饮水器与饮水定额

饮水器喷嘴设计参数:额定流量0.05 L/s,当量0.25,支管管径15 mm,配水点前所需流出水头0.020 MPa。饮水器管道最好不要暗埋,以有利于检修。

每户人口:4人

饮水定额:4L/(人.d)

用水小时:6:00-24:00,共18 h

时变化系数Kh:4.0

1.2 纯净水生产工艺流程

纯净水生产工艺包括预处理、反渗透、供水循环设施和监测控制设施及系统四部分。预处理包括砂滤、炭滤和软化等,用以去除原水中的悬浮物和胶体,去除余氯,降低浊度和硬度,以保证反渗透系统进水水质满足:〔Cl-〕<0.1 mg/L,SDI<4.0。

在上述工艺中,砂过滤器应保证出水浊度<5 NTU;20μm精密过滤器是截留前工艺中被带出的活性炭粉末及软化罐中树脂溶出物(依工程实际情况有时可以不用);保安过滤器是去除5μm以上悬浮物,保护反渗透膜;供水设施——加压采用变频调速系统,管材推荐采用不锈钢材质,立管用设计秒流量进行设计,供水泵、小区配水管等采用最高日用水量进行设计。

上述工艺的处理效果为:原水总固体从200mg/L左右可降到1.6mg/L,电导率从300μS/cm左右可降到3μS/cm(原水电导率<800μS/cm时,可保证出水电导率10μS/cm)。

目前国产产品可以替代除高压泵和膜元件以外几乎所有的设备和配件,在保证产水质量的基础上,价格较进口设备降低1/3~1/2。例如:国产开发的光氧化消毒器是一种高效的灭菌装置,已在很大程度上取代了紫外杀菌器,造价仅为后者的2/3。

2 各种管材对纯水水质的污染比较

就纯净水供水管材对纯净水水质的影响作了调研,这种影响可以用材料对净水的污染值指标来衡量。单位面积的材料使单位体积去离子水(纯净水)电阻率的增加值叫该材料对净水的污染值。不同材料对净水的污染值见表1,不同时间内溶出的Na、Fe、Ca量见表2。

表1 不同材料对纯净水的污染值 材料 聚四氟

乙烯管 聚丙

烯管 ABS管 有机玻

璃管 不锈

钢管 硬聚氯

乙烯管 灰聚氯

乙烯管

污染值 0.070 0.138 0.210 0.810 1.000 4.250 4.460

表2 各种材料在不同时间内溶出的Na、Fe、Ca量 材 料 1.0 h 24.0 h 48.0 h 72.0 h

Na Fe Ca Na Fe Ca Na Fe Ca Na Fe Ca

聚四氟乙烯管 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

聚丙烯管 0 0 0 0.10 0.25 0.15 0.12 0.19 0.04 0.20 0.25 0.15

ABS管 0 0 0 0.10 0.20 0.25 0.10 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20

有机玻璃管 0 0 0 0.20 0.20 0 0.40 0.50 0 0.40 0.50 0.30

聚氯乙烯硬管 0.33 0.35 0.50 0.50 0.83 1.2 2.5 2.0 11 2.66 2.0 12.0

聚氯乙烯灰塑料管 0.63 0 1 1.90 1 5.30 2.50 2 11 2.50 2 15.5

不锈钢管 0 0 0.2 0 0.35 0.17 0.35 0.17

聚乙烯水龙头 0.14 1 20 0.71 1.5 3.5 0.85 2 4.5 1.6 2 4.5

国外聚丙烯 0 0 0 0.46 0 0.46 0.58 0.38 0.85 0.58 0.38 1.0

注 表中离子浓度通过无火焰原子吸收分光光度法测定。

由表1不难看出,不锈钢管材对纯净水的污染较PVC管等其他塑料管的污染都小,因此从保证供水水质角度出发,宜采用不锈钢管作为纯净水的输配水设备。

另外从不同管材运行安装情况来看,钢塑管的内层塑料接口不易紧密,小管径管中钢塑两层间易起泡及脱层;铝塑管的铝皮在土建与安装中易损坏,接口处易产生相对较大的温度应力,接头易老化与漏水;UPVC管的粘接接头易老化,长期使用水中易产生臭味,承高压有一定问题。因此从实际使用情况出发,推荐使用不锈钢管作为直接饮用水的输水管道。经分析,北京生产的CPD不锈钢管性能较好,但限于产量原因,价格要高一些;日本的薄壁不锈钢管的性能价格比较好。

3 循环管网的序批循环供水方式

循环管网为供水管网服务,其作用有二:保证在夜间无用水时净水站供水泵正常运行;保证管网中给水干管和立管内水的水质。为减少能耗,在保证水质的情况下,应当尽量减少循环水回水流量。建议采用部分管网水循环回水的(立管)序批循环供水方式,回水由干管控制阀门自动控制即时的回水立管和立管回水水量,回水水质可进行连续监测。各立管循环回水历时依不同立管回水时的回水管网中水容积占总供水管网(含循环管网)容积的比例确定。循环过程中切换历时为10 min。如:某一时刻立管1正在循环回水,此时其他立管未回水,在经过一定的时间后,立管1停止回水,由控制阀门控制立管2开始循环回水,此时除立管2外,没有立管在循环回水。经过设定时间后,又切换为立管3开始循环回水,……最后又依设定顺序切换回立管1回水。采用(立管)序批循环供水方式后,设计工作量减小,循环管管径大大减小,同时运行时的能耗也大大降低。

4 监测与控制系统设计内容

监测与控制系统设计内容包括水质监测方式,水质监测,水压控制,水质控制,水量控制方式,循环控制方式,事故报警系统等。

纯净饮水的供水系统可以采用全自动、变频调速恒压供水方式,采用可扩展的上位机联接接口,以及出口流量计,并提供通讯协议及上位机所用的驱动程序。具体如下:

① 上位控制计算机:考虑到降低控制成本和提高计算机综合利用率,上位控制计算机选用工业级PC,它同时也作为售水管理系统用计算机。

② 数据库:可采用Microsoft Access。

③ 接口卡:12位16路双端输入2路输出A/D-D/A卡(用于模拟量采集和调节阀门控制)。

④ RS485×2串口卡:电量的采集和下位机联接等。

⑤ 24路双向可控硅接口:用于控制元件驱动。

⑥ 一次仪表:压力变送器(近、远供水端压力测量);浊度变送器(处理前、后水浊度测量);电导变送器(处理后水电导率测量);二氧化氯含量变送器(处理后水二氧化氯含量测量);电量变送器(电耗测量后作经济运行方案和成本计算);流量变送器;控制阀门;二位阀(制水、供水工艺过程完成执行控制);调节阀(进水量调节控制);上位机检测、控制软件(根据详细的工艺要求而编制);售水管理系统(根据管理和销售的要求而编制);供水分析系统(水质、水压、水量分析等)。

我国城市人均生活用水量195.4 L/d(普及率为93%),时变化系数为1.5~1.7。人均饮水量为1.5~2.5 L/d,上海地区为2~3 L/d,占生活用水总量的2.5%左右。饮用水按天然水、自来水、开水、矿泉水、蒸馏水、纯净水的顺序发展,美国1991年纯净水产量为19.3×105 m3,营业额高达20亿美元,目前欧美国家纯净水销售量已经是矿泉水的70倍。区域性缺水、水源的污染造成自来水水质下降以及不断提高的生活水平是目前推行纯净水的主要原因,不过有必要说明的是,目前我国的水质满足GB 5749—85就可以饮用,纯净水的出现是人们生活水平提高的一种体现

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