WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 26 | 27 || 29 | 30 |   ...   | 65 |

Определение количества загрязнений конст- Поверхностными и глубинными загрязнениями рукционных материалов. Поскольку поверхностный являются остатки нефтепродуктов, находящихся слой конструкционного материала не является одно- в резервуаре в различных фазовых состояниях. Сумродным и имеет дефекты, которые схематически рас- марное количество остатков нефтепродуктов, удаляесматриваются [2] как трещины, щели клиновидного мое из резервуара (Мб), определяются по уравнению сечения (устья пор), неравномерно распространенные Мб = МАД + МПМ, (1) по его поверхности и глубине [3], то загрязнению подвергается не только наружная часть поверхност- где МАД – масса нефтепродукта, адсорбированного ного слоя металла, но и внутренняя. наружной поверхностью конструкционных материаВ начальный период налива нефтепродукта в ре- лов, кг; МПМ – масса нефтепродукта в устьях пор мазервуар за счет процессов сорбции, вызванных кон- териала, кг.

тактом металла топлива, происходит загрязнение на- Лимитирующей стадией процесса удаления остатружного слоя поверхности металла топливом – обра- ков нефтепродуктов из резервуара является стадия зуется поверхностное загрязнение. В дальнейшем за удаления глубинных загрязнений – остатков топлив, счет диффузионных процессов нефтепродукт прони- находящихся в тупиковых порах металла, масса котокает через устье поры вглубь капиллярных пор и в рых составляет 10–14 % от общей массы остатков результате адсорбции и капиллярной конденсации [4] топлив [7].

заполняет их, образуя при этом глубинное загрязне- При проведении процесса удаления нефтепродукние конструкционного материала. тов из пор конструкционных материалов необходимо Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева знать величину средней текущей (остаточной) кон- ности и загрязнениями ввиду различия их коэффицицентрации нефтепродукта в порах, которая определя- ентов линейного расширения [1]. При этом основная ется уравнением масса объекта не охлаждается, и механические свойства конструкций не ухудшаются, что подтверждается Mi Сi =, (2) экспериментально.

Vn При соударении с поверхностью объекта к гранугде Сi – текущая концентрация нефтепродукта в по- лам сухого льда подводится огромное количество хорах, кг/м3; Мi – остаточное массосодержание нефте- лода. В результате теплообмена твердые частицы СОпродукта в порах, кг; Vn – суммарный объем пор мгновенно нагреваются и переходят в газообразное в конструкционных материалах резервуара, м3. состояние, стремясь расшириться в объеме в сотни Исходя из условий непрерывности процесса уда- раз. Образовавшийся газ, частично проникая в проления нефтепродуктов, определим остаточное массо- странство между загрязнениями и очищаемой посодержание нефтепродукта в устьях пор металла: верхностью, образует так называемый газовый клин, отламывающий под давлением частицы загрязнений Mi = Mo - M, (3) от поверхности.

Для полного удаления загрязнений необходимо где М – масса нефтепродукта в чистящем веществе, перманентное механическое воздействие на очищаекг; Мо – исходное массосодержание нефтепродукта в устьях пор конструкционных материалов резервуа- мую поверхность. Этот процесс обеспечивается за счет кинетической энергии гранул сухого льда, вылера, кг, здесь тающих из устройства распыла со значительной скоMo = CodVn, (4) ростью [1].

Vn Углекислый газ расширяется в объеме, и кинетигде Со – начальная концентрация нефтепродуктов в ческая энергия гранул сухого льда отламывает и удаустьях пор, кг/м3.

ляет частицы загрязнений от поверхности (рис. 1).

Так как в большинстве случаев начальная конценОпределение эффективности очистки криогентрация нефтепродуктов в устьях пор равна его плотным бластингом. Очистка криогенным бластингом ности (Со = к), а значение к есть величина постоянвнутренней поверхности резервуаров представляет ная для каждого резервуара, то уравнение (4) можно собой удаление загрязнений с помощью твердого СОзаписать:

с необходимой полнотой или эффективностью.

Mo =k Vn, (5) Эффективность очистки можно оценить различными величинами.

где к – плотность нефтепродукта, кг/м3.

Если обозначить начальное загрязнение образца Количество нефтепродукта, удаленное из устьев (до очистки) Ан, а конечное загрязнение (после очистпор конструкционных материалов резервуара за вреки) Ак, то эффективность очистки можно определить мя, прошедшее от начала бластинга, равно соотношению M = C V, (6) Ак о = 100 %, (8) Ан где С – текущая концентрация нефтепродукта в чистящем веществе, кг/м3; V' – суммарный объем чистягде о – доля загрязнений от начального загрязнения, щего вещества, м3.

которая осталась на объекте после очистки, %; о – Подставив в уравнение (2) значения уравнений (3), доля начального загрязнения, которую удалили с объ(5), (6), получим екта в результате очистки, %, здесь CV Ан - Ак Сi =k -. (7) о = 100 %. (9) Vn Ан Таким образом, полученные уравнения дают воз- Кроме того, эффективность очистки оценивают можность определить значения величин Сi, Мi, знание посредством коэффициента очистки:

которых необходимо для оперативного управления Ан процессом удаления остатков нефтепродуктов из реКо =. (10) Ак зервуара и повышения качества зачистных работ.

Сущность процесса криогенного бластинга.

Коэффициент очистки, характеризуя степень очиКриогенный бластинг – это пневмо-абразивоструйстки, показывает, во сколько раз уменьшилось в реный способ обработки поверхности. Гранулы сухого зультате очистки загрязнение поверхности.

льда имеют значительно более низкую температуру, Иногда для относительно больших значений кочем очищаемая поверхность. Резкое снижение темпеэффициента очистки используют логарифм этих знаратуры поверхностного слоя вызывает эффект «терчений, который обозначают Dо и называют индексом мического удара», при котором охлажденные до очистки:

хрупкого состояния загрязнения легко отслаиваются Ан Dо = lg = lg Kо. (11) от поверхности. Чем больше температурный градиАк ент, тем меньше адгезия между материалом поверх Авиационная и ракетно-космическая техника а б в г Рис. 1. Механизм удаления поверхностных и глубинных загрязнений:

а – загрязненная углеводородами поверхность; б – отслаивание загрязнений под влиянием Т;

в – удаление загрязнений в результате динамического воздействия твердых частиц СО2;

г – удаление загрязнений из устьев пор металла газовым клином Между величинами, определяющими эффективили, для одномерной диффузии, например, вдоль оси ность очистки, существует определенная связь:

пор [9]:

dC о = 100 - о; Ко = ; Dо = lg Kо. (12) I =-DМ, (14) dL n Величина о изменяется обратно пропорционально где М – масса диффундируемого вещества, кг; S – поизменению величины о: при понижении о величина верхность диффузии, м2; – время, ч; DМ – коэффицио растет (рис. 2). Загрязнение после очистки всегда ент молекулярной диффузии, м2/ч; С – концентрация меньше начального загрязнения, поэтому Kо > 1.

нефтепродукта, кг/м3; L – координата, нормальная к изоконцентрационной поверхности n, м.

В процессе удаления остатков загрязнений из объема устьев пор убыль топлива должна постоянно компенсироваться подводом чистящего вещества.

Количество нефтепродукта, доставленного к устью поры диффузией, равно количеству нефтепродукта, поступившего в чистящее вещество в единицу времени:

dM dM =-, (15) d d Рис. 2. Зависимость эффективности очистки где М – масса нефтепродукта в устьях пор, кг.

от времени обработки, с Массу нефтепродукта, перешедшего в чистящее вещество из объема устьев пор, рассчитывают по выМаксимальное значение коэффициента очистки ражению в соответствии с уравнением 10 может быть равно М = C dV. (16) бесконечности.

V Итак, эффективность очистки можно определить при помощи различных величин: о, о, Kо, Dо.. Каж- Массу нефтепродукта в устьях пор находят по дая из них характеризует полноту очистки и может формуле служить критерием оценки качества работ по удалеМ = Ci dVn. (17) нию загрязнений [6].

Vn Определение времени очистки. В процессе криоДля конструкционного материала, имеющего генного бластинга удельный поток нефтепродукта, множество пор, убыль массы нефтепродукта из пор диффундирующий из объема устьев пор и проходяМ вычисляют по формуле щий через поверхность в единицу времени, согласно закону Фика, равен [8]:

М = (Co - Ci )dVn. (18) dM Vn I =-, (13) S d Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева Так как Ск = 0, а весь объем устьев пор заполнен чистящим веществом. Поэтому время окончания процесса блаdM dM =-, (19) стинга определяяют по выражению d d э = limcк 0. (23) то после подстановки значений уравнений (16) и (18) в уравнение (15) оно примет вид Таким образом, рассмотрены теоретические осноdd вы процесса удаления загрязнений с помощью жидко C dV = (Co - Ci ) dVn. (20) d d го СО2. При криогенном бластинге учитываются не V Vn только поверхностные загрязнения, но и глубинные, Уравнения (15) и (20) являются условием непренаходящиеся в устьях пор конструкционного материарывности процесса бластинга топлива из открытых ла. Исходя из этого предложен механизм удаления уг(тупиковых) пор металла, объем которых постоянен леводородных загрязнений, сочетающий в себе термово времени.

удар с механическим воздействием. Математически В процессе бластинга величина dM является потоопределена эффективность очистки которая зависит от ком нефтепродуктов, извлекаемым из объема пор Vn соотношения начального и конечного загрязнения обчерез поверхность диффузии S в единицу времени.

разца. Выявлена зависимость эффективности очистки С учетом уравнений (18), (19), (13) и (14) составим от времени обработки поверхности. Получена формууравнение баланса процесса удаления нефтепродукта ла, определяющая общее время удаления углеводороиз открытых (тупиковых) пор поверхности конструкдов из устьев пор конструкционного материала.

ционных материалов резервуара:

ddC Библиографические ссылки (Co - Ci )dVn = -DM dS. (21) d dL n Vn S 1. Подвезенный В. Н., Васильцов А. С., Иванова С. И.

Левая часть уравнения (21) выражает изменение Современные методы зачистки резервуаров для нефти массосодержания нефтепродукта в устьях пор метал- и нефтепродуктов. Красноярск : ИПК СФУ, 2009.

ла. Правая часть уравнения учитывает изменение по2. Лихтман В. И., Щукин Е. Д. Физико-химическая тока нефтепродукта под воздействием проникновения механика металлов. М. : Изд-во АН СССР, 1962.

чистящего вещества в объем устьев пор.

3. Сулима А. М., Евстигнеев М. И. Качество поОбщее время процесса удаления нефтепродукта из верхностного слоя и усталостная прочность деталей устьев пор конструкционного материала, или время из жаропрочных и титановых сплавов. М. : Машинонепрерывного контакта чистящего вещества с очистроение, 1974.

щаемой поверхностью металла, находят из уравне4. Адсорбция в микропорах : тр. V конф. по теорения (21):

тическим вопросам адсорбции. М. : Наука, 1983.

d (Co - Ci )dVn 5. Зимон А. Д. Агдезия жидкости и смачивание.

Vn М. : Химия, 1974.

=-. (22) DM dC 6. Зимон А. Д. Дезактивация. М. : Атомиздат, dS 1975.

dL n S 7. Аксельрезд Г. А. Введение в капиллярноТак как выражение химическую технологию. М. : Химия, 1983.

dC -DM 8. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты dL n химической технологии. М. : Химия, 1971.

имеет конечную величину, то в конце процесса кон- 9. Основы жидкостной экстракции / под ред. Г. А. Ягоцентрация нефтепродукта в порах будет составлять дина. М. : Химия, 1981.

A. S. Vasiltsov, V. N. Podvezenny THEORETICAL FUNDAMENTALS OF DECONTAMINATION OF THE INNER SURFACE OF THE STORAGE TANKS The article describes the reasons of hydrocarbon contamination and types of pollutions: surface and subsurface.

The theoretical fundamentals of the decontamination process with the use of liquid СО2 are considered. The formulas of quantitative evaluation of hydrocarbon contamination are presented.

The mechanism of hydrocarbon decontamination of the surface and pore throats with the help of thermal «shock» and the «gas wedge» is proposed, the efficiency of cleaning is considered.

The formula for determination of the time of the decontamination process has been calculated. The equation of continuity of fuel blasting process from the open pores of metal has been derived.

Keywords: decontamination, subsurface contaminations, cryogenic blasting, efficiency of cleaning, time of cleaning.

© Васильцов А. С., Подвезенный В. Н., Авиационная и ракетно-космическая техника УДК 524.С. А. Веселков, Е. Г. Лапухин, Н. Н. Самусь ВОСЕМЬ НОВЫХ ЗАТМЕННО-ДВОЙНЫХ СИСТЕМ В СОЗВЕЗДИИ КАССИОПЕИ Несмотря на близость промышленных предприятий, культурных и спортивных сооружений, незамерзающий Енисей, оживленный проспект с его иллюминацией, в обсерватории Сибирского государственного аэрокосмического университета (СибГАУ) получен наблюдательный материал, по которому удалось открыть и исследовать восемь новых затменно-переменных звезд в созвездии Кассиопеи. Идентификационные номера звезд по каталогу USNO-A2.0: 1425-379853, 1425-413000, 1425-243950, 1425-458499,1425-207145, 1425-238265, 1425-424072, 1425-364307. Для поиска использовалась методика, основанная на том, что переменные звезды выпадают из общей зависимости среднеквадратического отклонения фотометрических измерений блеска звезд.

Ключевые слова: переменная звезда, затменно-переменные системы, астрономия, фотометрия, наблюдения.

Переменные звезды – это звезды, видимый блеск Поиск новых переменных звезд проводился в поле которых изменяется в течение времени. Многочис- площадью 2,32,3° с координатами центра кадра ленные известные типы переменных звезд могут быть = 00h15m00s, = 54°4000 (J2000,0) в созвездии объединены в два больших класса – физические пе- Кассиопеи. Всего за период наблюдений, с конца августа по начало ноября 2010 года, было получено ременные звезды и затменные двойные системы.

У первых причиной изменения блеска являются фи- около 1 500 ПЗС-изображений в интегральном свете.

Наблюдения проводились в обсерватории СибГАУ зические процессы в недрах или на поверхности звезпри помощи телескопа-рефлектора с апертурой ды. У вторых блеск меняется вследствие затмений 400 мм и фокусным расстоянием 915 мм. В качестве одной звезды другой.

светоприемного устройства использовалась ПЗСИсследуя изменение блеска звезд, можно опредематрица FLI ML 9 000. Масштаб изображения на матлить характер переменности и в результате опредерице составляет 2,7"/пиксель.

Pages:     | 1 |   ...   | 26 | 27 || 29 | 30 |   ...   | 65 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.