ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２０，３０（６）
李俊凯 杨 卉 中国五环工程有限公司 武汉 ４３０２２３
摘要 水煤浆气化渣水处理系统能否稳定、高效运行，直接关系到整个煤气化装置的运行效率。而渣水管 道易堵塞及易磨损是目前亟待解决的技术瓶颈。本文浅析渣水管道堵塞及磨损的原因，并结合水煤浆气化装置的工程实例，从工艺优化、设备布置、管道布置、材料选用等方面进行优化设计。
关键词 水煤浆气化 渣水处理 堵塞 磨损
李俊凯：工程师。２
０１２年毕业于南京工业大学化学工程专业获硕士学位。从事化工工程项目工程设计工作。：１８１８６５１６６６４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｊｕｎｋａｉ＠ｃｗｃｅｃ ｃｏｍ。
水煤浆气化技术至今已有半个多世纪，在这些年的运行和发展过程中，水煤浆气化因技术相对成熟、投资较少等特点发展较快。多喷嘴对置式水煤浆气化技术是华东理工大学与兖矿集团合作开发的一种新型水煤浆气化技术，相对于传统水煤浆气化技术，在规模化、系统运行效率、可靠性和稳定性
等具有较大的优势［１］。而渣水管道易堵塞及易磨
损是目前亟待解决的技术瓶颈，只有解决了这个问
题，才能实现水煤浆气化技术新的突破和整个装置长周期稳定运行。本文结合某新型水煤浆气化装置的工程实例，对渣水管道系统的优化设计进行探讨。
１ 渣水处理流程
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺的渣水处理流程见图１
。
图１ 多喷嘴对置式水煤浆气化渣水处理流程
气化炉、旋风分离器和水洗塔的出口黑水通过黑水角阀进入蒸发热水塔中的蒸发室。蒸发热水塔为渣水处理的关键设备，作用是将黑水中的固体和溶解在黑水中的气体分离，并回收黑水所含的热量。然后，黑水依次去低压闪蒸罐和真空闪蒸罐闪 蒸，真空闪蒸罐排出的黑水送往澄清槽。澄清槽底部黑水经澄清槽底物泵送往压滤系统。澄清槽上部的灰水溢流至灰水槽，一部分灰水送往蒸发热水塔的热水室，一部分送往锁斗冲洗水罐，剩下部分去废水处理。
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２０２０，３０（６）李俊凯等 水煤浆气化渣水管道堵塞及磨损的原因与对策
２ 堵塞及磨损原因
根据已投产的多喷嘴对置式水煤浆气化装置的运行情况，渣水管道易堵塞及易磨损是暴露出来的典型问题。分析其原因，主要有几点：①水煤浆气化渣水含有较高的固含量，渣水中的碳酸钙易结晶，在管道内沉积，系统长时间运行后，黑水管道流通面积减小，造成黑水流量下降。黑水流量降低又加快了黑水管道的结垢速度，形成恶性循环，堵
塞管道，影响系统长周期运行［
２］
；②渣水中氯离子含量高，会腐蚀管道，尤其是在高温高压环境中，管道腐蚀程度更甚［３］
；③渣水管道经过多个
减压过程，黑水减压阀进出口压差较大，管道磨
损、冲刷严重。
３ 优化措施
为了解决渣水管道堵塞及磨损问题，本装置从工艺优化、设备布置、管道布置、材料选用等方面进行优化设计。３ １ 工艺优化３ １ １ 分级净化
在传统技术中，来自气化炉的粗合成气直接在水洗塔进行除灰和洗涤。合成气中的大部分细灰进入水洗塔底部的黑水，进入激冷水系统，长时间运行后可能导致设备堵塞。本装置采用混合器、旋风分离器和水洗塔相结合的分级净化系统，粗合成气首先进入混合器中，与灰水充分混合后进入旋风分离器，合成气中的大部分细灰从旋风分离器底部排出，进入渣水处理系统。只有含少量固体颗粒的气体送入水洗塔，净化效果更佳，除灰更彻底，并且避免了激冷水系统设备的结垢和堵塞，其管道布置图见图２
。图２ 气化炉出口粗合成气管道布置图
３ １ ２ 直接换热
传统工艺使用换热器的间接热交换方式来回收
黑水的废热。换热器面积较小，因此容易堵塞，并且回收效率低。本装置采用直接换热方式，气化炉、旋风分离器和水洗塔排出的渣水分别减压后进入蒸发热水塔蒸发室。蒸发室内的渣水大量汽化，同时溶解在水中的酸性气体解吸。蒸发室产生的蒸汽进入热水室与来自灰水槽的灰水直接接触换热，灰水返回系统，可以循环利用，换热后的灰水温度高，传热效率高。而且，直接换热方案避免了换热器结垢和堵塞的问题。３ ２ 设备布置
多喷嘴对置式水煤浆气化技术采用三级闪蒸形式。渣水处理采用“步步高”的布置方式，从下往上依次为蒸发热水塔、澄清槽、低压闪蒸罐、真空闪蒸罐，蒸发热水塔和澄清槽放置在地面上，真空闪蒸罐在框架的最高层，见图３
。图３ 渣水处理设备布置
蒸发热水塔出口黑水依靠压差送往低压闪蒸罐，然后低压闪蒸罐出口黑水同样依靠压差流入真空闪蒸罐，而真空闪蒸罐的黑水则通过重力流流入澄清槽。采用这种布置方式，关键要确定蒸发热水塔黑水
出口与低压闪蒸罐黑水进口的高度差、低压闪蒸罐黑水出口与真空闪蒸罐黑水进口的高度差是否满足工艺要求。蒸发热水塔布置在地面上，低压闪蒸罐、真空闪蒸罐分别支撑在ＥＬ２１ ５００、ＥＬ２８ ５００。经过计算，该高度差完全满足工艺要求。３ ３ 管道布置
（１）随着闪蒸的进行，含固量高的渣水不断析出碳酸钙，长时间运行后吸附在管道壁，堵塞管道。针对这个问题，需合理布置渣水系统管道。在满足应力要求的情况下，尽量减少弯头，同时管道应“步步高”或“步步低”，避免形成袋形，以防
止垢层脱落在管道内，从而导致管道堵塞。蒸发热水塔和低压闪蒸罐出口黑水管道布置图分别见图４和图５。
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ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２０，３０（６
）
图４
蒸发热水塔出口黑水管道布置图
图５ 低压闪蒸罐出口黑水管道布置图
（２）渣水管道弯头处冲刷频繁，磨蚀较严重，应采用大半径弯头（Ｒ＝５Ｄ），增加壁厚并且耐磨处理。
（
３）在管道中容易出现堵塞的位置增加可拆卸短节，以方便冲洗管道。
（４）黑水减压阀下的缓冲筒体长度增加至１ ５～２ｍ，磨蚀较小。同时在缓冲筒体的底部设置盲法兰，方便检修。３ ４ 材料选用
（１）对容易磨损的管道、管件，选用耐磨材料已被广泛认可和接受，主要有内衬陶瓷、堆焊硬质合金、沙模整体铸造等。针对黑水减压阀进出口压差较大导致管道磨损严重的问题，可以在闪蒸缓冲筒体底部设置耐磨层、内部设置耐冲刷部件，增加耐磨的能力，避免装置运行时磨穿，并且加大筒体的内径，以便降低黑水的流速，减少对管道的磨损。
（２）目前黑水管线常用的阀门一般为金属硬密封球阀、轨道球阀等型式。由于黑水管线上的阀门启闭频率较低，平时常开，停车时常关，长时间的不动作导致球体表面结垢严重，开关不到位，检修设备无法退出检修，给生产系统带来安全隐患。
本装置在部分关键设备进出口管道的阀门采用电动执行机构，部分手动阀门选用偏心半球阀（也叫Ｃ型球阀）。球阀开关轻便，密封可靠，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，可降低操
作劳动强度，缩短处理时间，从而降低生产成本。
（３）选用合适的分散剂，降低渣水管道中固体悬浮物的沉降速率，从而减缓管道的堵塞。３ ５ 其他措施
将黑水通过过滤强度高的过滤器，以除去其中的固体悬浮物，过滤后的黑水中固含量低，可循环闪蒸罐
利用。该技术简单高效，并且能降低运行成本［
４］
。黑水过滤器用于气化炉激冷水颗粒的过滤，由于
激冷水管线易结垢，系统在运行半年左右就要停车清理一次，每次清理要提前停车、隔离出黑水过滤器，处理时间长，清理质量难以保证。备用一台黑水过滤器在线检修，既确保了运行时间，又有充分的清理时间，保证了清理质量，实际应用效果较好。
气化炉激冷室、旋风分离器和水洗塔黑水排向蒸发热水塔处理，在进入蒸发热水塔前通过减压阀从６ ４８ＭＰａ（Ｇ）减压至０ ８ＭＰａ（Ｇ）。黑水含固量高，加上急剧减压，管线极易磨损，尤其是减压阀处。一旦减压阀磨穿，黑水泄漏，只能停车检修。黑水减压阀一开一备设置，当运行中发现减压阀出现问题时，立即启用备用减压阀，避免因减压阀磨穿而造成的系统事故停车。
４ 结语
水煤浆气化装置渣水管道系统易堵塞及易磨损是目前亟待解决的技术瓶颈，其设计优劣直接影响整个装置长周期的稳定运行。以上讨论分析了渣水管道堵塞及磨损的原因，从渣水管道的布置设计、工艺、设备布置、选用耐磨材料等不同方面进行了优化改造，从而延长气化炉系统运行周期，有效提高系统运行效率，减少检修工作量，实现节能减排和增加产量的目标。
参 考 文 献
１ 郭庆华，王亦飞，陈雪莉等．多喷嘴对置式水煤浆气化技
术进展及工程应用［Ｊ］．氮肥与合成气，２０１９，４７（１）：１－７．
２ 郑亚兰，林益安，贺根良等．湿法气流床气化灰水系统堵
塞、腐蚀原因分析及对策［Ｊ］．广州化工，２０１０，３８（６）：２４６－２４８．
３ 敬刚，孙卓庆，徐学文等．新型气化炉装置渣水处理系统
的问题探讨［Ｊ］．中氮肥，２００９（２）：５－７．
４ 秦嘉潞．水煤浆气化系统的优化改造［Ｊ］．中氮肥，２０１６
（１）：５２－５４．
（收稿日期 ２０２０－０６－３０）
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２０２０，３０（５） ＡＢＳＴＲＡＣＴＳＯＦＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ
ＡＢＳＴＲＡＣＴＳ
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＫｅｙＰｏｉｎｔｓｏｆＰｒｏｃｅｓｓＤｅｓｉｇｎｏｆ
Ｈｉｇｈ ＰｕｒｉｔｙＢａｒｉｕｍＣａｒｂｏｎａｔｅ
ＷｅｎＺｏｎｇｓｈｕ
（ＴｈｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｌｅｖｅｎｔｈＤｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄＧｕｉｙａｎｇＢｒａｎｃｈ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００１８）
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｂｉｎｅｓａｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｃａｓｅｏｆｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙｂａｒｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅ，ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｄａｎｇｅｒｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｓｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｄｅｓｉｇｎｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｍａｉｎｓａｆｅｔｙｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｂｅｔａｋｅｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙｂａｒｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅ ｐｒｏｃｅｓｓｄｅｓｉｇｎ ｄａｎｇｅｒｏｕｓｃｈｅｍｉｃａｌ
ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＲｕｐｔｕｒｅＤｉｓｃＲａｔｅｄＤｉｓｃｈａｒｇｅＣａｐａｃｉｔｙ
ＷａｎｇＹｏｎｇｇｕｉ
（ＴｅｃｈｎｉｐＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｉａｎｊｉｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ＳｈａｎｇｈａｉＢｒａｎｃｈ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３０）
ＴｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｕｐｔｕｒｅｄｉｓｃｓａｒｅｒａｒｅｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎＣｈｉｎａ．Ｆｏｒｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｍｅｄｉｕｍｇａｓａｎｄｌｉｑｕｉｄ，ｔｗｏｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｇｉｖｅｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｇａｓｐｈａｓｅｒｅｌｅａｓｅｉｓｍｏｒｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｔｈａｎｔｈａｔｏｆｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｒｅｌｅａｓｅ．Ｉｔｉｎｖｏｌｖｅｓｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｏｗ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｒｕｐｔｕｒｅｄｉｓｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｒｕｐｔｕｒｅｄｉｓｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｎｔｉ ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｈｅｍｅｏｆＣｏａｌｅｓｃｅｒｕｎｄｅｒＨｉｇｈ
ＣｈｌｏｒｉｄｅＩｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
ＭｅｎｇＷｅｎ
（ＣＮＯＯＣＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１０１） Ｔｈｅｃｈｌｏｒｉｄｅｉｏｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｍｅｄｉｕｍｏ
ｆｃｏａｌｅｓｃｅｒｏｆａｎｏｉｌｆｉｅｌｄｐｒｏｊｅｃｔｒｅａｃｈｅｓ１３５，９００ｍｇ／Ｌ，ａｎｄｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｆａｃｉｎｇｓｅｒｉｏｕｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｉｓｋｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｈｌｏｒｉｄｅｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｎｓｕｌｔｓｒｅｌｅｖａｎｔｌｉｔｅｒａｔｕｒｅａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｓｗｏｒｋｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ａｎｄｇｉｖｅｓｔａｒｇｅｔｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｏａｌｅｓｃｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆＩｎｌｅｔＰｉｐｉｎｇｏｆ
ＣｈｅｍｉｃａｌＣｅｎｔｒｉｆｕｇａｌＰｕｍｐ
ＺｈａｎｇＬｅｉ
（ＢｅｉｊｉｎｇＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎＢｒａｎｃｈ，Ｘｉ’ａｎ７１００７５）
Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｉｎｌｅｔｐｉｐｉｎｇｏｆｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｐｕｍｐａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎａｎｄｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｔｈｅｐｕｍｐｉｎｌｅｔｓｔｒｅａｍ，ｗｈｉｃｈｉｎｔｕｒｎａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｌｉｆｅｏｆｔｈｅｐｕｍｐ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｂｉｎｅｓｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｐｕｍｐｍａｎｕａｌｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓ，ａｎｄｇｉｖｅｓａｎｅｘａｍｐｌｅｔｏｃｏｍｐａｒｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｉｎｌｅｔｐｉｐｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｐｕｍｐ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｐｕｍｐ ｓｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅ ｐｉｐｉｎｇ
ＣａｕｓｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＳｍｏｋｅＣｏｏｌｅｒＢｌｏｃｋａｇｅｉｎＷＧＧＨＳｙｓｔｅｍｏｆＣｏａｌ ＦｉｒｅｄＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｓａｎｄＯｎｌｉｎｅＴｒｅａｔｍｅｎｔＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ
ＨｕａＳｈｉｌｅｉ，ｅｔａｌ
（ＨｕａｎｅｎｇＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇ’ａｎＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０３１０）
ＴｈｅＷＧＧＨｓｙｓｔｅｍｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｃｏａｌ ｆｉｒｅｄｕｎｉｔｓｂｅｃａｕｓｅｉｔｈａｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｅｘｈａｕｓｔｇａｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｄｕｓｔｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｓａｖｉｎｇｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｆｏｒｗｅｔｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｖｉｓｕａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｓｔａｃｋｅｘｈａｕｓｔｓｍｏｋｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｍｏｋｅｃｏｏｌｅｒｂｌｏｃｋａｇｅｃａｕｓｅｄｂｙａｍｍｏｎｉａｉｎｊｅｃｔｉｏｎｏｒｕｎｅｖｅｎｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｆｔｅｒｉｎｓｔａｌｌｉｎｇｔｈｅＷＧＧＨｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｓｏｎ ｌｉｎｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｍｏｋｅｃｏｏｌｅｒｍｏｄｕｌｅｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｈｅｆｌｕｅｇａｓｓｉｄｅｏｆｔｈｅｆｌｕｅｇａｓｃｏｏｌｅｒｂｙｍｅａｎｓｏｆｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇａｎｄｒｅｌｅａｓｉｎｇｗａｔｅｒｏｆｓｍｏｋｅｃｏｏｌｅｒｍｏｄｕｌｅ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｓｍｏｋｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｓｏｏｔｂｌｏｗｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＷＧＧＨｓｙｓｔｅｍｓｍｏｋｅｃｏｏｌｅｒ ｂｌｏｃｋａｇｅ ｉｍｐｒｏｖｅｓｍｏｋｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ
ＣａｕｓｅｓａｎｄＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒＢｌｏｃｋａｇｅａｎｄＡｂｒａｓｉｏｎｏｆ
Ｓｌａｇ ＷａｔｅｒＰｉｐｅｌｉｎｅｉｎＣｏａｌＷａｔｅｒＳｌｕｒｒｙＧａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ＬｉＪｕｎｋａｉ，ｅｔａｌ
（ＣｈｉｎａＷｕｈｕａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ４３０２２３）
Ｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｓｌａｇｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏａｌｗａｔｅｒｓｌｕｒｒｙｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｃａｎｏｐｅｒａｔｅｓｔａｂｌｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｉｓｄｉｒｅｃｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｅｎｔｉｒｅｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｕｎｉｔ．Ｔｈｅｅａｓｙｃｌｏｇｇｉｎｇａｎｄａｂｒａｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｌａｇｗａｔｅｒｐｉｐｅｌｉｎｅｉｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｔｈａｔｎｅｅｄｓｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄｕｒｇｅｎｔｌｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｔｈｅｂｌｏｃｋａｇｅａｎｄｗｅａｒｏｆｔｈｅｓｌａｇ ｗａｔｅｒｐｉｐｅｌｉｎｅ，ａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｓｔｈｅ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｔｈｅｃｏａｌｗａｔｅｒｓｌｕｒｒｙｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｕｎｉｔｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｄｅｓｉｇｎｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌａｙｏｕｔ，ｐｉｐｉｎｇｌａｙｏｕｔａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｏａｌｗａｔｅｒｓｌｕｒｒｙｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｌａｇｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｂｌｏｃｋａｇｅ ａｂｒａｓｉｏｎ
ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＳｔｒｅｎｇｔｈｏｆＴｈｉｃｋＷａｌｌ
ＣｙｌｉｎｄｅｒａｎｄＯｐｅｎｉｎｇＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ
ＺｈａｎｇＨａｏｂｉｎ
（ＨｕａｌｕＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ７１００６５）
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｉｃｋｗａｌｌｃｙｌｉｎｄｅｒｓ：ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＬａｍｅｆｏｒｍｕｌａａｎｄＴｒｅｓｃａｙｉｅ
ｌｄｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｔｗｏｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄ．ＩｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｉｃｋｗａｌｌｃｙｌｉｎｄｅｒｓｓｈｏｕｌｄｂｅｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎＴｒｅｓｃａｙｉｅｌｄｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｃａｎｇｉｖｅｆｕｌｌｐｌａｙｔｏｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｉｓａｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｅｓｉｇｎ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｒｅｅｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｏｐｅｎｉｎｇｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｏｎｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｂｏｄｉｅｓ：ｅｑｕａｌａｒｅａｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｓｔｒｅｓｓｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｌｉｍｉｔｌｏａｄｍｅｔｈｏｄａｒｅｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｈｒｅｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｅａｃｈｍｅｔｈｏｄｉｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｌａｙａｇｕｉｄｉｎｇｒｏｌｅｉｎｆｕｔｕｒｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｔｈｉｃｋｗａｌｌｃｙｌｉｎｄｅｒ Ｌａｍｅｆｏｒｍｕｌａ Ｔｒｅｓｃａｙｉｅｌｄｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ｅｑｕａｌａｒｅａｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ ｓｔｒｅｓｓｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ ｌｉｍｉｔｌｏａｄａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ
ＤｅｓｉｇｎｏｆＳｈｉｆｔＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＦｕｒｎａｃｅＲｅａｃｔｏｒ
ＷａｎｇＹｕｅｆｅｎｇ
（ＨｕａｌｕＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ７１００６５）
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｓｈｉｆｔｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｆｕｒｎａｃｅｒｅａｃｔｏｒｉｎａｐｒｏｊｅｃｔ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｔｈｅｍａｉｎｂｏｄｙｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｈｅａｄａｎｄｔｈｅｓｈｅｌｌ，ａｎｄｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｅｄｉｕｍ，ａｎａｌｙｚｅｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｋｉｒｔａ
ｎｄｔｈｅｓｈｅｌｌ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓｈｉｆｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｓｋｉｒｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｔｒｅｓｓ
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＷａｌｌＣｒａｃｋｉｎｇｏｆＬａｒｇｅ ＳｃａｌｅＬＮＧＦｕｌｌ
ＣｏｎｔａｉｎｍｅｎｔＴａｎｋｕｎｄｅｒＬｅａｋｉｎｇＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ＬｉＧｕａｎｇｈｕｉ
（ＣｈｉｎａＣｈｅｎｇｄａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１）
ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｏｕｔｅｒｔａｎｋｗａｌｌａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｃｒａｃｋｉｎｇｏｆｔｈｅＬＮＧｆｕｌｌｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔｔａｎｋｕｎｄｅｒｔｈｅｌｅａｋａｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅ１６０，０００ｍ３ｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋｏｆａｐｒｏｊｅｃｔｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｃｒａｃｋｓａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆ
ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｔａｎｋｗａｌｌｕｎｄｅｒｔｈｅｌｅａｋａｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＬＮＧｆｕｌｌｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔｔａｎｋ ｃｏｎｃｒｅｔｅｃｒａｃｋｉｎｇ ｃｒａｃｋｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ＬＮＧｌｅａｋａｇｅ ｌｉｑｕｉｄｔｉｇｈｔｎｅｓｓ ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ
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