Fumenti con sale grosso
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Le inclusioni fluide si trovano all’interno dei cristalli minerali o lungo i confini dei grani in molte rocce sedimentarie, in particolare nelle formazioni evaporitiche, e possono migrare lungo un gradiente termico o idromeccanico. Le rocce scistose e saline sono state considerate potenziali rocce ospitanti per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi, a causa della loro bassa permeabilità. Le inclusioni precedentemente stagnanti possono essere mobilitate da una perturbazione dello stato in situ da un’installazione geotecnica o dal posizionamento di rifiuti che generano calore. Qui, la migrazione delle inclusioni fluide può quindi avere impatti importanti sulle prestazioni a lungo termine di un deposito geologico per lo smaltimento di rifiuti altamente radioattivi. Nell’ambito del progetto di ricerca internazionale DECOVALEX-2019, due aspetti della migrazione delle inclusioni fluide nel salgemma sono attualmente studiati in diverse condizioni limite: a) condizioni idro-meccaniche alterate come conseguenza dello scavo di tunnel o della perforazione di pozzi e b) condizioni termo-idro-meccaniche-chimiche accoppiate durante il periodo di riscaldamento della fase post-chiusura di un deposito.
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La deformazione del sale è il cambiamento di forma dei corpi salini naturali in risposta alle forze e ai meccanismi che controllano il flusso del sale. Tale deformazione può generare grandi strutture di sale come strati di sale sotterranei, diapiri di sale o fogli di sale in superficie. In senso stretto, le strutture di sale sono formate da salgemma che è composto da cristalli di halite pura (NaCl). Tuttavia, la maggior parte dell’halite in natura appare in forma impura, quindi il salgemma di solito si riferisce a tutte le rocce composte principalmente da halite, a volte anche come miscela con altri evaporiti come il gesso e l’anidrite.[3] La deformazione salina della Terra coinvolge generalmente tali materiali misti.
A causa delle proprietà fisiche e chimiche uniche del salgemma, come la sua bassa densità, l’alta conducibilità termica e l’alta solubilità in acqua, esso si deforma in modo particolare in ambienti sotterranei e superficiali rispetto ad altre rocce. L’instabilità del salgemma è data anche dalla sua bassa viscosità, che permette al salgemma di scorrere come un fluido. Quando il salgemma scorre, si forma una varietà di strutture saline. Pertanto, i bacini contenenti sale si deformano più facilmente di quelli privi di sale.[3]
cos’è la salamoia liquida
Scuola di Ingegneria delle Risorse e della Sicurezza, State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control, Chongqing University, Chongqing 400044, PR China. E-mail: [email protected]; [email protected]
Qual è la fonte di energia del moderno sviluppo industriale? Qual è la risorsa strategica indispensabile per la sopravvivenza e lo sviluppo di un paese? E quale tipo di risorsa gioca un ruolo inestimabile nella salvaguardia dell’economia nazionale, dello sviluppo sociale e della sicurezza della difesa nazionale? L'”oro nero”: il petrolio! 1,2 Come piano strategico, il progetto della Riserva Petrolifera Strategica (SPR) è stato molto popolare nei paesi sviluppati dopo la prima crisi petrolifera del 1973. Uno standard sicuro di SPR per un paese è di 90 giorni dichiarato dall’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA). Nel 2016, gli Stati Uniti avevano già raggiunto il fabbisogno di SPR di 150 giorni, così come l’SPR del Giappone. Inoltre, l’SPR della Germania era di 120 giorni.3 Tuttavia, l’SPR della Cina è attualmente molto indietro rispetto a questi paesi sviluppati.4 Per risolvere questo problema, l’SPR della Cina è stato programmato per essere costruito tra il 2003 e il 2020 ed è diviso in tre fasi. La maggior parte delle basi di riserva sono situate in città costiere, come Dalian, Huangdao, Zhoushan e Zhenhai (Fig. 1). Quando sarà completato nel 2020, la capacità di riserva di petrolio della Cina aumenterà a circa 85 milioni di metri cubi, equivalenti a 90 giorni di importazioni nette di petrolio. Attualmente, la fase III della SPR cinese è ancora in corso. Le caverne di sale sono considerate il sito più ideale per l’SPR grazie ai seguenti vantaggi:5-8
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Questo contributo riguarda la deformazione indotta da stress a lungo termine e la simultanea permeazione di fluido del salgemma. A tal fine, viene presentata una strategia ad elementi finiti accoppiati, dove il problema è formulato nel contesto della teoria dei mezzi porosi saturi di fluido, considerando due fasi, cioè il salgemma come fase solida in cui i pori rimanenti sono riempiti di salamoia come fase fluida. Il modello costitutivo per il salgemma si basa su prove sperimentali triassiali reali, tenendo così conto di un confine distinto tra i domini di dilatazione e compressione nello spazio di sollecitazione ottaedrico. Per l’integrazione di questa legge costitutiva, viene presentato un algoritmo di integrazione implicita. Si dimostra che il numero di equazioni risultanti può essere ridotto a due, indipendentemente dalla dimensione del problema in esame, e per la soluzione di questo insieme di equazioni viene presentata una strategia a due livelli. A scopo illustrativo, le prestazioni dell’algoritmo sono dimostrate per un campione cilindrico con due perforazioni caricate in compressione e pressione del fluido.