Устойчивость подземных трубопроводов
УСТОЙЧИВОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Ведущий редактор Л. И. Вронский Обложка художника Г. Я. Юдицкого Технический редактор В. В. Соколова. Корректор Л. В. Сметанина.
Сдано в набор 26/VI 1967 г. Подписано к печати 3 /XX 1967 г. Т-15619. Формат бумаги 84 X 108*/>i. Печ. л. 3,75. Уел. печ. л. 6,30. Уч.-изд. л. 5,60. Бумага №2. Тираж 4400 экз. Цена 34 коп. Заказ №1014/51-8. Индекс 1—4—1.
Издательство «Недра». Москва, К-12, Третьяковский проезд, 1/19. Ленинградская типография №14 «Красный Печатник» Гдавполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Московский проспект, 91.
Нефтегазаопромысловая геология, терминологический справочник под редакцией д-ра геол. минер, наук М.М. Ивановой. Москва «Недра» 1983
В написании этой главы принимали участие проф. В. Н. Антипьев и доц. С. Н, Чели щев.
Как известно из теории вероятностей, чем больше число случайных величин, образующих некоторую совокупность, тем меньше вероятность отклонения среднего значения параметра для данной реализации от наиболее вероятного значения. Тем самым указанные требования делают интегральные характеристики движения достаточно устойчивыми.
Здесь и далее мы будем предполагать суммирование по всем значениям повторяющихся греческих индексов, так что, например, q, означает г(1г(j 4-
Ср. с примечанием на стр. 14 о возможности пренебречь зависимостью пористости и проницаемости от второго н третьего инвариантов тензора напряжений.
Применимость приведенных выше простейших приемов использования обратных задач теории фильтрации для исследования пластов ограничена условиями, при которых скважина может рассматриваться как источник постоянной интенсивности в бесконечном однородном пласте. Когда возмущение, вызванное закрытием скважины, доходит до границ пласта, т. е. через время порядка Я~/х, кривая восстановления давления в скважине начнет искажаться, а через достаточно большое время выходит на горизонтальную асимптоту, соответствующую стационарному распределению давления.
Действительно, в данном случае можно было бы вместо напора h ввести пропорциональное ему давление у подошвы пласта hpg, что не отразилось бы на остальных выкладках.
Относительно доказательств единственности в автомодельных нелинейных задачах можно сделать следующее общее замечание. Приведенные выше рассуждения (и аналогичные рассуждения для других задач), доказывающие едип ственность решения краевой задачи для обыкновенного уравнения, могут служить только доказательством единственности автомодельных решений рассматриваемых задач. Само же доказательство автомодельности решений, исходящее из соответствующих постановок краевых задач и основанное на я-теореме, опирается на предположение о том, что решешхе может зависеть только от размерных параметров, входящих в уравнения и граничные условия задачи (иначе говоря, предполагается, что система определяющих параметров полна). Таким образом, автоматически исключаются все возможные семейства решений, характеризующиеся еще какими бы то ни было размерными параметрами. Можно привести элементарный пример, хорошо иллюстрнрукяцнй это обстоятельство. Решение уравнения теплопроводности а2ихх = щ при условиях и (0, t)
= U = const и и (ос, t) = 0 заведомо не единственно; однако, как пет руд но показать, автомодельное решение этой задачи единственно. Полное доказательство единственности решения в естественном для рассматриваемых задач классе функций требует даже для автомодельных задач привлечения дополнительных соображений.
Основные характеристики исследуемых автомодельных решений. Переходя от функции / (?, Я) к напору жидкости h, получаем, что напор жидкости отличается от нуля в каждый момент времени лишь в некоторой конечной части рассматриваемой области пористой среды, причем размер этой области со временем увеличивается. Конечность скорости распространения передней границы возмущенной области является характерной для рассматриваемого круга задач, отвечающих нулевому начальному условию; она существенно отличает постановку задачи о пологих безнапорных движениях от задач, связанных с классическими линейными уравнениями параболического типа, для которых, как известно, имеет место бесконечная скорость распространения переднего фронта возмущенной области.
Эта особенность была впервые обнаружена в работах Я. Б. Зельдовича и А. С. Компанейца [50] и Г. И. Баренблатта [4] путем исследования различных автомодельных решений. В работе Г. И. Ба-
Предельные автомодельные движения. Рассмотрим теперь для того же полубесконечного пласта несколько иную задачу. Будем исследовать движение на полубесконечном интервале времени (—t), поэтому начальное распределение напора по пласту несущественно.
Предположим, что на больших расстояниях от границы пласта, т. е. при х -> сю, напор жидкости равен нулю; следовательно,
h (сю, 0 = 0. (IV.2.1)
Пусть, далее, напор жидкости на границе пласта возрастает
со временем по экспоненциальному закону:
h(0, t) = h0eKt. (IV.2.2)
Напор жидкости внутри пласта h (х, t) по-прежнему удовлетворяет уравнению
dh С (Т,Г 0 оч
~ЭГ=а1йГ> 0 ~ “2т ' (IV-2-3)
В противном случае не выполнялось бы условие на бесконечности — второе условие (IV.5.19).
Эта задача схематически описывает, например, фильтрационное движение, возникающее в стенках каналов после паподка.
Этим выражением, очевидно, можно пользоваться лишь тогда, когда его правая часть положительна (ср. соответствующее место из гл. IV об автомодельных задачах).
Экспериментальные результаты противоположного характера содержатся в работе Оде [150]. Однако эксперименты Оде проведены прп несколько искусственных условиях и относятся к случаю, когда малогшзкая смачивающая фаза образует на поверхности твердого скелета сплошной тонкий слой, играющий роль смазки. При этих обстоятельствах отношение вязкостей входит в число определяющих параметров.
—$*^=(^4')” (1 + 01*1 1 «аЛ2+-- •)- (VI.4.15)
Возникновение скачка насыщенности в решении задачи о капиллярной пропитке связано со сделанным в § 2 предположением о том, что в любой момент времени жидкость в каждой точке пористой
Существуют так называемые аномальные, или неньютоповские жидкости (суспензии, коллоиды и др.), в которых касательные напряжения возможны также при покое, а вязкость завлеит от граднента скорости.
Для сжатия по двум направлениям эти формулы имеют следующий вид: 0n = 0j cos* ф-J- sin2 <р; т= -g- (о* —Jy) sin 2ф.
•Б. Паскаль {1623 —1662 гг.) — известный французский математик, физик и философ. В возрасте 16 лет написал трактат о теории конических сеченой. Далее опубликовал работы по теории чисел, теории вероятностей, анализу бесконечно малых и др. В физике исследовал атмосферное давление и заложил основы гидростатики.
JI. Эйлер (1707—1783 гг.) — известный математик, механик и физик. Родился и получил образование в Базеле (Швейцария). Свыше 30 лет прожил в Петербурге, работая п Потербургской академии наук. Помимо математики, физики, теории упругости, теории машин и других паук занимался гидромеханикой, вывел дифференциальные уравнения движения жидкостей и газов (см. ниже), предложил критерий гидродинамического подобия. Считается одним из основоположников гидромеханики.
В п. 1.2 указывалось, что в жидкостях возможны лишь распределенные силы. Поэтому центры давления мон<ио рассматривать лишь условно.
Последнее положение дока®ывается подобао тому, как это делалось для неподвижной жидкости (см. п. 1.4): составлпюгся ураввенвя движения элементарного тетраэдра с учетом сил Д’Аламбера, которые затем вместе о массовыми силами стремятся к вулю при стягивашш тетраэдра в точку,
Удельной энергией жидкости называют также энергию, отпесеяную к единице веса и к единице объема.
Реально существующим давлением в потоке, т. е. напряжением нормаль-вой новерхвостпои силы, является лишь давление р. Однако, две другие величиям (рgi н рг»*/2) могут быть преобразованы в соответствующие давления р, а потому условпо также называются давлениями.
Это можно доказать, если d формуле (1.54) скорость v выразить в ввде суммы v = иСр + А», интеграл разбить на четыре интеграла и проанализировать таслешюо апачёнае каждого я» пах.
В дальнейшем индекс «ер» при у будем употреблять лишь в тех случаях, когда среднюю скорость можно спутать о местной.
При атом предполагают подобными не только рассматриваемые участки русел, но и те. которые распологкены непосредственно поред вими и за пими и которые влияют па характер течепия в рассматриваемых участках.
В применении к жидкостям вместо числа М иногда используют число Кошв, равное Са — == у*/са — М®.
Впервые получен Б. Б. Некрмопым теоретически.
JI. II р а н д т л ь (1875—1953 гг.) — известный пмкзщшн учепый в области ) цдромеханпки п аэродинамики. Помимо теории турбулентных течений разрабатывал теорию тяк вазываомою пограничного слоя жидкости (воздуха), ирилел.'а'чиго к поверхности обтекаемого тела, теорию крыла и др, Работал в осиоБоо.м в Геттишенском уппвсрситете.
Формулы (1.116) — (1.118) предложены автором,
Составлены А, Д. Альтшулем па основав ил опытов разных авторов.
Режим течения в данном случае можно определить сравнением tfpacn с критическим его значением Я,,,,, которое может быть выражено па оспово формул (1.139) и (1.140) следующим образом:
Режим течения можно определить сравнением Пр^си с -Я к/>, кшорый равеи (при данном (?)
!28ivQ 2лЗу'(й nWt Re<p
n'gdi 2nVQ9=Яст + 2fQ3 •
Н. Е. Жуковский (1857—1921 гг.) — великий русский ученый', один из основоположников современной гидроаэромеха пики, которого В. И. Леппп назвал «отцом русской авиации». Еще до того, как Жуковский начал заниматься вопросами авиашнг, оп опубликовал ряд фундаментальных работ в области гидравлики и занимался гидравлическими задачами на протяжении
Пренебрегать сжимаемостью жидиости, как это обычно допускается в задачах гидравлики, в данном случае нельзя, так как малая сжимаемость жидкости и является причиной возникновения большого, но конечного ударного давления.
Напором пасоса называется энергия, сообщаемая им единице веса жидкости.
В некоторых роторных насосах ротор одновременно япляепсп п вытес игтелем. В яг их случаях в насосе должны быть еще подвижны;) элементы, назы ваемые замыкателями, которые обеспечивают необходимую [ермети.мцит ра бочих камер. Например, в трехынповых насосах (см. ниже) ведущий duut яв лнетен одновременно ротором и вытеснителем, а два ведомых шипа не натру жены моментами и выполняют функцию замыкателей,
1.3. Конструкции резервуара должны поставляться на монтажную площадку с рабочей документацией и сертификатами завода-изготовителя с
Акт на скрытые работы по устройству гидроизолирующего слоя под
Производственными нормами учтены следующие материалы: металлопрокат, используемый в процессе сборки конструкций, сварочные материалы, материалы для испытания резервуаров и газгольдеров.
В производственные нормы не включены металлоконструкции резервуаров и газгольдеров, поступающие на монтажную площадку от заводов-изготовителей в готовом для монтажа виде, не требующем доизготовления и переработки в процессе производства работ. Масса металлоконструкций, резервуаров и газгольдеров определяется по проекту.
Кроме этого, в производственные нормы не включены материалы, необходимые для изготовления монтажной оснастки (стенды, шарниры и т.п.), которые заказываются на основании альбомов рабочих чертежей, имеющихся в составе типовых проектов производства работ.
О капиллярных явлениях в пористой среде см. главы VI, VII и VIII данной книги.
Болос точно 1 кгс/см2 = 98066,5 Н/м2 = 98066,5 Па. Тогда 1 Д = = 1,02 • 10‘12 М2.
Н/м (или 1 Дж/м2). Учитывая, что 1 Н = 10® дин и 1 Дж = 10? эрг, получим
эрг _ 1СГ7ДЖ = J5>k _, мДж .
Об этом см. также в гл. IX, посвященной вопросам подобия условий проведения лабораторных опытов условиям вытеснения нефти водой из естественных коллекторов.
Установить зависимость проницаемости зернистой породы от пористости можно с помощью других параметров пористых сред, например удельной гншерхности. Об этом см. гл. I, §§ 9 и 10.
Об ЭТОМ см. в гл. III.
3 Заказ 356 33
Гороян В. И. Простой способ измерения абсолютной проницаемости коллекторов нефти и газа. НТС, «Нефтепромысловое дело», 1967, № 5.
1 Кундин С. А., Куранов И. Ф. К вопросу о методике расчетов фазовых проницаемостей по данным опытов по нестационарному вытеснению нефти водой. Труды ВНИИ, вып. XXVIII. М., Гостоптехиздат, 1960.
Извилистость каналов можно определить электрометрическими и другими способами [22].
У стенок поровых каналов скорость движения газа в отличие от скорости движения жидкости не равна нулю.
ПодроГшпе описание метода, практику измерений см. в работе [39].
Об этом подробнее см. в курсе «Технология п техннка добычи нефти».
Более точные соотношения см. в работе [14].
Более подробно описание тепловых свойств горных пород см. в книге Д. И. Дьяконов, Б. А. Яковлев «Определение и использование тепловых свойств горных пород и пластовых жидкостей нефтяных месторождений». М., изд-во «Недра», 1969.
Смеси газов приближенно подчиняются следующему правилу аддитивности: параметры смеси пропорциональны мольным концентрациям п параметрам отдельных компонентов.
Герасимов Я. И., Древинг В. П., Еремин Е. Н., Киселев А. В., Лебедев В. П., Панченков Г. П., Ш л ы -
г и н А. И. Курс физической химии. Т. I, М., изд-во «Химия», 1964.
1 сП = 10”390 Н • сек/м* = 1 мПа • с.
зКрпчевский И. Р. Фазовые равновесия в растворах при высоких давлениях. М., изд-во Госхимиздат, 1952.
ческому, равновесному процесс/.
Мирзаджанзаде А. X., Мирзоян А. А., Г ев и-н я н Г. М., Сеид-Рза М. К. Гидравлика глинистых и цементных растворов. М., изд-во «Недра», 1966.
Труды Азербайджанского института нефти и химии им М. Азизбекова, вып. XXVI, Баку, изд-во Азиннефтехим, 1967.
Девликамов В. В., Хабибуллин 3. А. Структурная вязкость пластовой иефти. Труды Уфимского нефтяного института, вып. 5, М., изд-во «Недра», 1969.
Аббасов А. А., Алиев В. А., Рагимов О. П., Р а с и -заде Я. М. Влияние температуры, давления и растворенного газа на структурно-механические свойства нефтей. Труды Азнефтехима, вып. XXVI, Баку, изд-во Азнефтехпм, 1967.
Мелиев Ш. Ф., Мирзаджанзаде А. X., Алиев С. А., Багбанлы Э. А., Мотяков В. Ц. Тепловой режим нефтяных и газовых месторождений. Баку, изд-во Азнефнешр, 1960.
К. О. Беннет, Д. Е. М а й е р с. Гидродинамика, теплообмен и мас-сообмен. (Перев. с англ.). М., изд-во «Недра», 1966.
* 1 кал/(с • см-град.) = 4,186 • 102 Вт/м2; 1 ккал/(ч • м • град.=
= 1,163 Вт/(м • град.).
Абезгауз И. М., Капырин Ю. В., Требин Г. Ф. Новый метод определения оптической плотности нефти. НТС, «Нефтепромысловое дело», 1965, № 10. Д е в л и к а м о в В. В. Фотоколориметрические исследования коллоидных свойств нефтей. Изв. высш. учебн. завед. «Нефть и газ», 1968, № 3.
Учпедгиз, 1960.
Степанова Г. С. Метод определения давления схождения констант
taaoBoro равновесия многокомпонентных углеводородных смесей. Труды Азер-айджанского индустр. ин-та, вып. 16, Баку, Азнефтеиздат, 1957.
Степанова Г. С. Метод определения критической точки многокомпонентных углеводородных систем. Новости нефтяной и газовой техники. «Газовое дело», № 3, 1962.
Тривус Н. А., Чернецкий И. И. Построение фазовых диаграмм газоконденсатных систем на примере системы месторождения Зыря. Научно-технический сборник ВНИИ, вып. 35. М., изд-во «Недра», 1969.
•Макогон Ю. Ф., С а р к и с ь я н ц Г. А. Предупреждение образования гидратов при добыче и транспорте газа. М., изд-во «Недра», 1966.
Ж у з е Т. П., Юшкевич Г. Н. Сжатые углеводородные газы как растворители нефти и нефтяных остатков. Изв. АН СССР, ОТН, 1957, № 11 и 12.
Об этом см. в курсе «Добыча и транспорт газа».
Т р ебин Ф. А., Гуревич Г. Р., Гриценко А. И., Ш и р -
ковский А. И. О точности аналитического расчета фазовых диаграмм углеводородных смесей. «Нефтяное хозяйство», 1970, № 7.
Г у д о к Н. С. Изучение физических свойств пористых сред. М., изд-во «Недра», 1970.
Согласно правилу Антонова межфазное натяжение двух жидкостей аАВ (если известно поверхностное натяжение аА и ав их насыщенных растворов на границе с воздухом) определяется соотношением
°АВ~аА~°В-
Адгезия измеряется работой, которую надо затратить, чтобы оторвать твердое тело от жидкости в направлении нормали к поверхности раздела.
1 1 кал = 4,1866 Дж; 1 ккал = 4,1868 кДж; 1 ккал/кг = 4,1868 кДж/кг. а Рудаков Г. В., Зеленская Э. К. Определение теплоты смачивания нефтенасыщенных горных пород. «Нефтяное хозяйство», 1970, № 12.
Сольватными называют полимолекулярные слои ориентированных моле
Строго говоря, величина г зависит при пропитывании также от свойств жидкости, поэтому г в формуле (VI.7) можно лишь условно принимать за среднии радиус пор.
Султанов Б.И. «О фильтрации вязкопластических жидкостей в пористой среде. Изв. АН Азербайджанской ССР, серия физико-математич. и тех-нич. наук, № 5, 1960.
Поливанов К. М., Нетушин А. В., Бурдак Н. М., Кузь
ческих сооружениях. «Электричество», 1951, № 8.
Балакирев Ю. А. Определение параметров пласта по кривым изменения забойной температуры в скважине. Тематический научно-техниче-ский сб. «Опыт проведения промыслово-исследовательских работ с целью контроля за разработкой нефтяных месторождений». М., ВНИИОЭНГ, 1966.
При малых запасах нефти в залежи расходы на бурение нагнетательных скважин, необходимых для заводнения залежи и искусственного поддержания водонапорного режима, не оправдываются дополнительной добычей нефти.
1967.
Николаевский В. Н., Бондарев Э. А., Миркин М. Ц., Степанова Г. С., ТерзиВ. П. Движение углеводородных смесей в пористой среде. М., изд-во «Недра», 1968.
Байков А. М., Масленников IB. М., Мухамедзя-н о в А. X. Термодинамическое исследование процесса неполного горения (газификации) жидких топлив под высоким давлением. «Физика горения и взрыва». Изд. СО АН СССР, № 1, 1971.
Формулы размерности всех физических величин имеют вид степенного одночлена LlMmT
В ряде случаев оказывается удобным объединить постоянные величины в уравнении состояния (1-1) и записывать его в таком виде:
¦у = «Г, (1-1 а)
где R = gR в техническом системе единиц имеет размерность м21секг-град. Здесь р в кГ/ж2, р в кГ-сек2/м* и Г в °К.
Обращаясь к формуле (1-9), мы видим, что выражение для циркуляции скорости напоминает известное уравнение работы вектора силы. Эта внешняя аналогия позволяет понять механический смысл циркуляции (произведение скорости на путь) и дает основание условно называть величину Г работой вектора скорости.
(ккал1кГ) = — i (м2!секг) и т. д., где А — тепловой эквивалент
механической работы.
Уравнение (2-4) справедливо и для адиабатических течений (при наличии трения), сопровождающихся возрастанием энтропии. В этом случае баланс энергии частицы должен быть дополнен двумя членами: одним, учитывающим работу сил сопротивления, и другим, выражающим приращение теплоты в газовом потоке Эти два члена одинаковы по величине, но имеют различные знаки и поэтому взаимно уничтожаются Это означает, что в такой изолированной системе работа сил трения не меняет полной энергии частицы; меняется только соотношение между энергией направленного движения и тепловой энергией. Течение газа является необратимым часть механической энергии необратимо превращается в тепло.
Функция 7t впервые была предложена А Ф Гаг/дельсманом и
использована в работах А. А. Гухмана "н А. Ф. Гандельсмана по исследованию сопротивления труб при адиабатическом течении газа
Размер контура в направлении, нормальном к плоскости чертежа, принят равным единице.
Если пренебречь влиянием вязкости н рассматривать дозвуковое и безотрывное обтекание профиля, как это делается в настоящей главе, то сила лобового сопротивления будет отсутствовать
Соответствующие графики изменения коэффициентов давления по профилю крыла и лопатки приводятся в гл. 5 и 8.
Приведенное ниже доказательство теоремы Н Е. Жуковского предложено Г. Ф. Бураго.
Рассматриваемые силы относим к единице длины крыла.
Формулы (3-44) и (3-45) справедливы в том случае, когда внутренняя и наружная стенки канала имеют кривизну одного знака,
Влиянием массовых сил пренебрегаем.
формулы Дацы М. В- Поликовским-
Рассматривается совершенный газ.
Из
формулы (4-ЗЗа) следует, что коэффициент
потерь Кс = О при Х,=1 Если X
1=Х[ маке = ft ~Ь-1, то формула
(4-ЗЗа) дает неопределенность, которая легко
раскрывается.
Расчет диаграмм скачков выполнен А. Е. Заряикиным.
При построении процесса в диаграмме is принимаем рг p':i.
См. список литературы. Теоретическое исследование конденсационных скачков впервые было произведено С. 3. Беленьким. В работе Р. Германа дано решение для прямого скачка конденсации. В работе
В. А. Андреева и С. 3. Беленького рассмотрен более общий случай косого скачка. Ф. Росс решнл задачу о косом скачке конденсации с учетом изменений физических свойстр разд.
Под I понимается энтальпия газовой фазы без учета теплоты конденсации.
Рассматриваемый частный случай движения газа называют течением Куэтта.
Размер элемента в направлении оси г принят за единицу.
Вывод дифференциальных уравнений энергии и количества дви
жения можно найти в книге Л. Г. Лойцянскогои др. (см список литера
туры).
В соотношения (5-7а) критерий k не входит, так как согласно
молекулярно-кинетической теории газов условие Рг = Рг' эквивалентно условию k = k'.
Такое допущение оправдывается только в первом приближении.
В действительности ? зависит от чисел Re и М.
Различные системы скачков, образующихся в струе на выходе из трубы, подробно рассмотрены в гл. 6.
Под макрочастицами понимаются частицы жидкости (газа), содержащие достаточно большое число молекул-микрочастиц, — для возможности Применения к ним законов статистики.
Область независимости коэффициента сопротивления от числа
Б. С. Петухов, А. С. Сукомел, В. С. Протопопов, Исследование сопротивления трения и коэффициента восстановления температуры стенки при движении газа в круглой трубе с высокой дозвуковой скоростью, „Теплоэнергетика", 1957, № 3.
Аналогичный характер изменения t, отмечается в начальном участке трубы, где происходит переход ламинарного режима в турбулентный.
Изложенный ииже вывод интегрального соотношения дан А. П. Мельниковым.
Величина Re** введена была ранее при выводе уравнения (5-41)
Исследованию переходной области посвящены работы Л. М. Зы-синой-Моложен и др.
Следует отметить, что в конфузорной области с большими градиентами давления возможен переход турбулентного слоя в ламинарный (стр 227). Такой переход весьма вероятен при M=sl.
Рассматриваемые здесь вопросы обтекания тел при околозвуковых скоростях частично затронуты в гл. 3.
Как указывалось в гл. 4, в неравномерном сверхзвуковом потоке скачок”” криволинейный Поэтому рассматриваемая схема является лишь первым приближением.
Обычно принято картину распределения давлений строить по хорде профиля, причем отрицательные значения коэффициента давления (разрежения) откладываются вверх, а положительные — вниз.
В формулы для сх и су крыловых профилей вводится площадь крыла, равная произведению хорды профиля на длину крыла.
Верхняя граница Re<^3-103 соответствует шару, а нижняя Re <[ 2-103 — цилиндру.
Формула (5-82а) в точке г= 0 дает 7— = —со. Этот резуль-
> 00
Напомним, что весь расчет выполнен без учета пограничного слоя: скорость св берется на внешней границе слоя.
Выделение теплоты трения происходит только в тех областях
потока, где устанавливается неравномерное распределение скоростей, связанное с действием вязкости. /
s Такай задача возникает при исследовании закрученного потока в ступени турбомашииы (турбины или компрессора).
Так же как и в Случае истечения из трубы (гл. 5).
А. В. Щегляев, Паровые турбины, Госэнаргоиздат, 1917.
319
Рассматривается частный случай адиабатического движения газа в трубе без энергетического обмена с окружающей средой. В общем случае условие минимума сеченчя не является необходимым для перехода в область сверхзвуковых скоростей.
(6-28)
Промежуточные сечения сопла могут быть определены в зависимости от скорости или отношения давлений из формулы для приведенного расхода:
=(4^)*”' VW/V1 - *"tL- t6-29)
Рассматривается случай безотрывного течения за скачком.
Значения е0д могут быть приняты по экспериментальным дан
1 Влияние отрыва на положение скачка может быть учтено опытным путем в уравнение >(6-45|) можмо ввести опытные значения
коэффициента Л,
Частично эти вопросы — затронуты в § 6-2
Изоградиентными диффузорами называются диффузоры с по-. стоянным значением градиента давления dpjdx вдоль оси.
Диффузор сверхзвукового эжектора обычно состоит из конического входного участка, цилиндрической горловины и расширяющегося выходного участка,
1 Входную часть и горловину диффузора иногда называют камерой смешения.
Во входной части и в горлов'Ине, кроме основных потерь смешения, возникают потери, вызываемые трением, и волновые потери.
хПр — предельный коэффициент эжекции,
Опыты проводились при различных безразмерных давлениях в камере смешения рк=рк1ра и оптимальных безразмерных расстояниях между срезом сопла и входом в горловину x=xjd\ (di~ диаметр сопла ча выходе).
Рассматриваемые режимы иногда называют режимами с постоянным дросселированием на линии всасывания.
Буквой ? условно обозначена величина открытия задвижки ца линии всасывания.
Отрицательные значения х соответствуют такому расположению сопла, когда его выходное сечение находится правее входного сечения горловины.
Легко видеть, что прямая и обратная задачи взаимосвязаны.
См., например, монографию М. Е. Дейча и Г. С. Самойловича «Основы аэродинамики осевых турбомашии» (Машгиз, 1959), а также М. И. Жуковского [Л. 11].
См. § 3-5.
Угол (32 вычисляется по опытным формулам, например, по формуле (8-36) (§ 8-6).
Возможность обобщения теоремы Жуковского на случай течения несжимаемой жидкости через решетку была указана впервые Б. С Стечкиным в 1944 г Точное решение было получено Л И Седовым в 1948 г. Обоснование приближенной теоремы Жуковского для решетки в потоке сжимаемой жидкости было предложено Л. Г. Лоицянским в 1949 г. Изложенное в настоящем параграфе обобщение теоремы Жуковского для решетки в адиабатическом потоке газа дано А. Н Шерстюком
Опыты проведены В. А. Врублевской.
Для решеток с острыми кромками метод расчета профильных потерь разработан Л. Г. Лойцянским. Решение В. С. Елизарова является распространением метода Л. Г. Лойцянского на решетки с кромками конечной толщины.
Анализ вторичных терний в криволинейных каналах дан в § 5-15.
Диффузорно-конфузорные каналы активных решеток впервые предложены ВТИ.
Изло'женная методика разработана совместно с А. Е. Зарян-киным.
При большей кривизне спинки эта линия смещена внутрь канала.
Влияние степени турбулентности на характеристики реактивных решеток при околозвуковых скоростях объясняет несовпадение кри вых ?пр = {(М2), получаемых на разных трубах, имеющих различную турбулентность. При низкой турбулентности переход через скорость звука сопровождается резким возрастанием профильных потерь, так как скачки в местной сверхзвуковой зоне на спинке приводят к отрыву ламинарного пограничного слоя. При высокой турбулентности пограничный слой в сверхзвуковой зоне турбулентный и отрыва, как правило, ие возникает или он смещается по потоку.
Поверхность перехода приближенно совпадает с узким сечением канала. В действительности вследствие неравномерности потока в канале и влияния вязкости поверхность перехода имеет некоторую кривизну и смещается против потока.
Интенсивность первичного и отраженного скачков переменна вдоль фронта, так как они распространяются в неравномерном потоке и взаимодействуют с волмами разрежения.
Решетки группы А рассчитаны на обтекание потоком дозвуковых скоростей.
Проточной частью будем называть направляющую и рабочую решетки ступеии.
Проточной частью будем называть направляющую и рабочую решетки ступеии.
Здесь не рассматриваются влияние центробежных сил на пограничный слой в межлопаточных каналах, а также.и другие особенности пространственного потока вязкой жидкости в ступени при наличии радиальных составляющих скоростей.
Вопросы, изложенные в этом параграфе, разработаны совместно с Г. С. Самойловичем.
dp, ™2и2 — 2uw„2 + «2 __ (w2 COS — Uf _ 4 COS2 a2
p2 fifr r r r ’
(9-52)
где p2 и p2 — давление и плотность, a c2 и a2 — скорость и угол потока за рабочими лопатками в абсолютном движении; и — окружная скорость на текущем радиусе г; Рг — Рг (Г) — УГ0Л выхода в относительном движении, являющийся заданной функцией радиуса; w2 — относительная скорость за рабочей решеткой.
Предполагаем далее, что радиальное смещение струек при переходе из контрольного сечения 1 — 1 в контрольное
1 Поток газа в ступени за направляющей и рабочей решетками является закрученным, т. е. имеет неравномерное поле скоростей как при абсолютном, так и в относительном движении. Как показано в § 5-16, в таком потоке поле полной энергии будет неравномерным.
—if]! cos2 ajK(l — r~2)
, —&L(X -7-
Я0к
- сливной бак; 2 - пароструйный элеватор; 3 - поршневый насос; 4 - клапанная коробка; 5 - гидравлический затвор; 6 - запорная арматура; 7 - подъемное устройство; 8 - переливной карман; 9 - труба сброса газа; 10 - колпак; 11 - перепускное устройство; 12 - продувочная труба; 13 - люк; 14 - центральная продувочная труба; 15 - бетонные грузы; 16 - кольцевая площадка с перилами; 17 - колокол; 18 - чугунные грузы; 19 - телескоп; 20 - лаз; 21 - резервуар; 22 - газовый стояк; 23 - штуцер (диаметром 6 мм) для установки U-образного манометра.
Записи о проведенных ремонтах
Допустимое отклонение указанных пределов не должно превышать +20 НВ и -10 НВ
Примечания 1. По заключению специализированной организации в отдельных случаях сосуд (аппарат) может быть допущен к эксплуатации при твердости металла, отличающейся от приведенных значений.
- по данным разработчиков. NormaCS® (NRMS10-02983)
Угол (3 отсчитывается указанным образом, чтобы п.ри обычном в насосостроенни направлении лопастей избегнуть значений, превосходящих 90°.
Условное обозначение насоса: первая цифра — диаметр входного патрубка, мм, уменьшенный в 25 раз и округленный; буквы — тип насоса; цифра после букв — коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный. Например, 2К-6 ГОСТ 8337—57: 2 — диаметр входного патрубка; К — консольный; 6 — коэффициент быстроходности.
Условное обозначение насоса: первая цифра — диаметр входного патрубка, мм, уменьшенный в 25 раз (у насосов типа НД — диаметр напорного патрубка); буквы — тип насоса; цифра после букв — коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный. Буквы «н», «с» и «в» у насосов типов НДн, НДс и НДв обозначают соответственно низкий, средний и высокий напор.
В обозначение насоса входят: первая цифра — диааметр входного патрубка, уменьшенный в 25 раз; буква—тип насоса; цифра после буквы — коэффициент быстроходности насоса, уменьшенный в 10 раз и округленный.
В обозначение насоса входят: первая цифра—внутренний диаметр обсадной трубы, уменьшенный в 25 раз; буквы — тип насоса; вторая цифра — коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз; третья цифра — число рабочих колес. Например, насос АТН8-1-22: АТН — артезианский турбинный насос; 8—внутренний диаметр обсадной трубы; 1—рабочее колесо закрытого типа; 22 — число рабочих колес.
нии жидкости по каналам от колеса к колесу происходит повышение давления, создаваемое рабочими колесами, за счет уменьшения скорости движения жидкости в расширяющемся межлопастном канале направляющего аппарата.
Секционная конструкция насосного узла позволяет сравнительно просто изменять число ступеней в насосе и, следовательно, надор насоса.
В трансмиссионных насосах чаще всего применяют закрытые центробежные рабочие колеса с полуосевы-ми лопаточными отводами либо чисто диагональные. В диагональных рабочих колесах движение воды направлено под углом 45° к.оси, что позволяет уменьшить наружный диаметр насоса и, следовательно, использовать насос в скважине малого диаметра, обеспечивая достаточно высокую подачу.
Опорами вала служат подшипники, состоящие из резиновых втулок, укрепленных в гнездах направляющих аппаратов корпусов насосного узла. Втулки име-' ют на внутренней поверхности осевые продольные канавки для воды, которая' смазывает и охлаждает трущиеся поверхности втулки и вала. По этим канавкам 'выносятся водой попавшие в подшипник частицы песка.
Шейки вала в местах их соприкасания с резиновыми втулками хромированы, благодаря чему значительно удлиняется срок службы, втулок и устраняется опасность коррозии вала.
Фланец верхнего корпуса насосного узла прикрепляется, к нижнему концу колонны напорных труб.
Напорный трубопровод служит каналом, по которому вода подается от насосного узла к потребителю и в'котором находится трансмиссионный вал, соединяющий насосный узел с электродвигателем. -
Напорный трубопровод и трансмиссионный вал собирают из отдельных секций стандартной длины.
Напорные трубы соединяют, между собой с помощью фланцев и болтов. Между фланцами труб находятся промежуточные подшипники трансмиссионного вала (рис. 5.7, б). :
Для смазки подшипников перед пуском в насос заливают воду через трубку в колене станины. В процессе работы они смазываются перекачиваемой жидкостью. Насосы типа НА не требуют заливки воды перед пуском, так как их трансмиссионный вал заключен в трубу, наполненную маслом.
Приводная головка насоса состоит из станины (рис. 5.7,в) и электродвигателя'. Чугунная отливка станины служит опорой для водоподъем-
Цифры после буквенного обозначения: 8 — минимально допустимый для данного насоса внутренний диаметр обсадной колонны, мм, уменьшенный в 25 раз; 25 — подача, 1М3/ч; 300 — напор, м.
Подробно см. «Справочник по специальным-работам». Под ред. А. С. Москвитян а. М., Стройиздат, 1970.
Подробный расчет см. Каменев П. Н. Гидроэлеваторы в строительстве. М., Стройиздат, 1964.
Условное обозначение- насоса: первая цифра — диаметр всасывающего патру1 ка, мм, уменьшенный в 25 раз; буква — обозначение типа насоса; следующая цифра -коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз; буква за цифрой — обозначен! материала проточной части насоса; последние цифра и буква — вид уплотнения.
Специальные сороудерживающие устройства, применяемые на канализационных насосных станциях, рассматриваются в главе 11.
См., например, Слисскиу С. М. Гидравлика зданий гидроэлектростанций. М., «Энергия», 1970.
А б ,р а м о в Н. Н. Водоснабжение. Изд. 2-е. М., 'Стройиздат, 1974.
Абрамов Н. Н. и Поспелова М. М. Расчет водопроводных сетей. М., Гос-стройиздат, 1962.
Яковлев С. В., К а р ели н Я- А. и др. «Канализация». М., Стройиздат, 1975.
Конструкцию решеток см. Маквитин А. С. и др. Справочник по специальным . работам. М., Стройиздат, 1970.
Карелин В. Я. Износ лопастных гидравлических машин от кавитации и наносов. М., «Машиностроение», 1970.
Акт контроля качества смонтированных конструкций резервуара (с приложениями).
Данное требование не распространяется на склады авиаГСМ.
2.3.15. Сливные лотки приемно-сливной эстакады (ПСЭ) для мазутов должны выполнятся из несгораемых материалов, перекрываться металлическими решетками, съемными крышками и оборудоваться средствами подогрева слитого топлива.
2.3.16. Приемные емкости ПСЭ мазутных хозяйств оборудуются средствами измерения температуры, уровня, сигнализаторами предельных значений уровня, вентиляционными патрубками, средствами подогрева слитого топлива, перекачивающими насосами, как правило, артезианского типа и ручной кран-балкой. Приемные устройства должны иметь защиту от перелива.
2.3.17. Разогрев застывающих и высоковязких нефтепродуктов в железнодорожных цистернах, сливоналивных устройствах должен производиться паром, нефтепродуктом, нагретым циркуляционным способом, или электроподогревом.
При использовании электроподогрева электроподогреватели должны иметь взрывобезопасное исполнение.
Для разогрева авиамасел следует применять насыщенный водяной пар, подаваемый в циркуляционную систему или переносные пароперегреватели.
2.3.18. При проведении сливоналивных операций с нефтепродуктами с температурой вспышки паров ниже 61°С применение электроподогрева не допускается.
2.3.19. В отдельных обоснованных случаях подогрев высоковязких нефтепродуктов (топочных мазутов) в железнодорожных цистернах допускается с применением перегретого пара ("острого пара"). Обводненный нефтепродукт должен подвергаться обезвоживанию.
2.3.20. В случае использования переносных подогревателей непосредственный контакт теплоносителя с нефтепродуктом не допускается.
2.3.21. Давление пара при использовании переносных пароподогревателей не должно превышать 0,4 МПа (для авиапортов - не более 0,3 МПа).
К легковоспламеняющимся относятся такпе нефтепродукты, у которых температура вспышкп паров ниже 45: С.
К <.горючим-> относятся такие нефтепродукты, у которых температура вспышки паров выше 45; С.
увеличение объема жидкого груза при повышении его температуры требует наличия свободного объема в танках при полной загрузке судна;
топливораздаточные для заправки транспортных средств топливом (бензин, дизельные топлива);
смесераздаточные для заправки транспортных средств с двухтактными двигателями (мотоциклы, мотороллеры, мопеды и др.) топливной смесью (автол и бензин);
маслораздаточные.
Из всех известных юплпвораздаточных колонок наибольшее распространение получила колонка ТК-40 производительностью 0.7 л с (рис. 1.24). Топливо из подземного резервуара через приемный клапан 1. всасывающий трубопровод и фильтр тонкой очистки 2 засасывается насосом 3 (с приводом от электродвигателя 4) и далее через газоотделитель о. обратный клапан 6. поршневой счетчик жидкости 7, индикатор 8. раздаточный кран 9 попадает в топливный бак автомобиля. Индикация разового отпуска топлива осуществляется с помощью стрелок счетного механизма 10. а регистрация суммарного количества, выданного за определенное время, с помощью счетчика И.
/и 0
L
К. В. Сахновскнй. Железобетонные конструкции. М., Госстройиздат, 1960.
807 с.
Для железобетонных резервуаров необходимо учитывать еще и вес железобетона.
Для водных распределительных нефтебаз, расположенных на незамерзающих водных путях, — аналогично железнодорожным распределительным нефтебазам с учетом грузоподъемности (разового ввоза) и неравномерности прибытия судов. Выбор типа и количества резервуаров в составе общего парка должны определяться с учетом:
1) обеспечения необходимой оперативности нефтебазы при заданных условиях эксплуатации и возможности своевременного ремонта резервуаров;
2) требований минимальных капитальных и эксплуатационных расходов;
наиболее эффективны резервуары повышенного давления в южной полосе Советского Союза, так как с повышением температуры окружающего воздуха резко сокращается срок окупаемости капитальных затрат.
Третья группа — уменьшение амплитуды колебания температуры газового пространства резерву а-р а. Из уравнения (5.11) следует, что прп Т1=Т2=Т = const потери от «малых дыханий» возможны лишь за счет колебания барометрического давления, определяемого по уравнению (5.11).
Для создания условий изотермического хранения нефтепродуктов или значительного уменьшения амплитуды колебания температур газового пространства резервуаров существуют следующие способы: тепловая изоляция резервуаров; охлаждение резервуаров водой в летнее время и подземное хранение.
Четвертая группа — улавливание паров нефтепродуктов. уходящих пз емкостей. Наибольшее распространение получила газоуравнптельная система (рпс. 5.6), представляющая сеть газопроводов, соединяющих через огневые предохранители газовые пространства резервуаров между собой.
1
р = 23-105 — 21,6 • 105 = 44,6 • 105 Н/м2. ' '
Значительный практический интерес представляет хранение сжпженных
газов в виде твердых брикетов. Брикетированные газы представляют собой
72- Ю-10-1,07 -0,26 , 72 ¦ 10-ю • 1,07 • 21,5 • 2 - 10“^
Р ~ 421 -5 ¦ 10-2 • 5,96 • Ю-n 421 • 25 • 10"4 • 5,96 ¦ 10”1" “
= 16,4 • 105 - 5,2 • 105 = 21,6 • 105 Н/м*.
Полное давление в баллоне
ячеистую высококонцентрированную эмульсию, в которой одна пз жидкостей
64
МО».я
(142* (142-2-1.95)4 _ 4
42 ,0н Мпа см« = 4,42-10и Н
ема
2,1-105-857
3,164
Расстояние от места стыка до неподвижного сечения определяем но <4.73)
1,795-Ю7 — 1,306-107 31Ь 4
L _ 3__2 2,54-10~*
2,54-10-4 316,4
— 1,56-10* см—156 м.
Обычно в месте сопряжения рассматриваемых участков трубопроводов устанавливают тройинковыс соединения, которые воспринимают изгибающие моменты. Для уменьшения последних при проектировании обычно продольные перемещения не должны превышать толщину стеши тройника ботее
1,0" в 1,5—2 раза.
Если перемещения, как в данном примере превышают это значение, то для уменьшения воздействий на тройпиковые соединения следует устраивать подземный компенсатор-упор.
Программирование и расчет на ЭВМ выполнялись инж Г К. Бсковой
Эксперименты проводили канд. техн. наук И. П. Петров, ннж. Т. В. Григорьянц и Н Г. Лошманова.
Широкая фракция легких углеводородов.
Приложение 3
Состав работ:
2.1. Подбор и анализ проектной, исполнительной, эксплуатационно-технической документации, механической нагруженности ИР, предписаний надзорных органов.
2.2. Наружный осмотр и тепловизионное обследование ИР в режиме эксплуатации.
2.3. Подготовка ИР к внутреннему обследованию (выполняется силами предприятия-владельца); освобождение от продукта, расхолаживание, продувка азотом и воздухом, установка заглушек, удаление остатков продукта, зачистка внутренней поверхности ИР, монтаж освещения, подготовка сварных швов и основного металла для проведения неразрушающих методов контроля и металлографических исследований.
2.4. Визуально-измерительный контроль основного металла и сварных швов внутренней оболочки ИР с выявлением мест эксплуатационных и монтажных повреждений и мест отбора проб металла. Составление дефектных ведомостей.
2.5. Акустико-эмиссионный контроль внутренней оболочки ИР для выявления зон пластической деформации, дефектов, склонных к развитию при рабочих нагрузках, и их локализация.
2.6. Дефектоскопия сварных швов и основного металла внутренней оболочки ИР неразрушающими методами контроля (цветная и ультразвуковая дефектоскопия, магнитопорошковый метод, ультразвуковая толщинометрия, радиографический метод, метод магнитной памяти металла, вакуумный (пузырьковый) метод, вихретоковый метод, метод керосиновой пробы).
2.7. Ультразвуковая толщинометрия элементов внутренней оболочки ИР для
5 лет при условии полной уборки снега, ограничения вакуума и избыточного давления на 50 %.
При условиях действия ограничений по снеговым нагрузкам 100 %, избыточному давлению и вакууму на 50 %.
Рассматриваются резервуары и ограждающие ж/б конструкции казематных резервуаров после эксплуатации более 10 лет.
Генеральным директорам ОАО МН обеспечить руководящим документом структурные подразделения, установить контроль за выполнением требований настоящего РД эксплуатационным персоналом.
Подключают измеритель к электропитанию и к паре зондов с помощью коаксиальных кабелей и зажимов. После настройки измерителя коммутацию его по зондам производят в следующем порядке:
подключают первый кабель к первому зонду, а второй ко всем остальным по очереди;
после чего первый кабель переключают поочередно ко всем остальным, начиная с третьего, и так далее.
СЫРЬЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
М. М. Караваев, А. К¦ Чернышев, А. Ф. Ильченко, М. И. Куча
Сырьем для производства азотной кислоты являются аммиак, воздух и 'вода. При получении концентрированной азотной кислоты методом прямого синтеза используется технический кислород. Вспомогательными материальными и энергетическими ресурсами являются катализаторы окисления аммиака и очистки выхлопных газов, природный газ, пар и электроэнергия.
При отсутствии катализатора 2-й ступени (НК-2У) ноидного сплава составляют 0,125 г/т,
Q=33,913 МДж/м3, f=20°C, Р-760 мм рт. ст.
Основное оборудование (отличающееся от АК-72). Газотурбинный турбокомпрессорный агрегат КМА-2 (ГТТ-12М) включает воздушный компрессор, нагнетатель нитрозного газа центробежного типа, газовой и двух паровых турбин, характеристика которых приведена ниже:
Воздушный компрессор
Производительность, м3 (при 15 °С и 0,1013 МПа) . .
Давление сжатого воздуха, МПа........
Температура, °С...............
Частота вращения, об/мин...........
Нагнетатель ннтрозиого газа
Расход газа (при 15°С и 0,1013 МПа), м3.....
На линии всасывания
давление, МПа..............
температура, °С.......!......
безвозвратные
В технике такую кислоту называют «купоросным маслом».
В СССР в 50—60-х годах ясследования и опытно-промышленная отработка метода концентрирования с помощью нитрата магния осуществлялась под руководством К. Т. Коженовой (ГИАП).
Подлежащие пересмотру Инструкция Союзсельхозтехники (1968 г.) и Правила МСХ СССР (1972 г.) предусматривают хранение селитры только в мешках» в количестве до 3500 т в одном складе.
По правилам перевозок опасных грузов аммиачная селитра относится к окислителям (класс 5.1),
Для упаковки аммиачной сели*ры применяют мешки: полиэтиленовые (ПЭ) по ГОСТ 17811—78 или из других синтетических материалов;
Возврат контейнеров МК-1,5 Л из отдаленных районов связан со значительными трудностями.
По отношению к содержанию Ca(NOj)j в растворе, щему общему составу (общее содержание N=15,6%): 79% Ca(N03)2, 6% NH4N03, 15% Н20 (кристаллизационной).
Гранулометрический состав продукта:
Фракция, мм . , . . +4 4—2 2—1 1—05 —0,5
Содержание, % ... 0,1 10,0 82,7 7,0 0,2
Насыпная плотность продукта: с вибрацией—1,17 т/м3, без вибрации — 1,08 т/м3.
Процесс грануляции плава кальциевой селитры может осуществляться также в барабанных граиуляторах типа БГС или в аппаратах РКСГ.
Получение кальциевой селитры абсорбцией иитрозиых газов известковым молоком [20]. Выхлопные нитрозные газы пропускают через башню, орошаемую циркулирующим раствором известкового молока (избыточная щелочность 30 г/л) при 30—35 °С. При этом в растворе образуются нитрат и нитрит кальция:
Са(ОН)2 + NO + NO, - Ca(N02)2 + Н20,
2Са(ОН)2 + 4NO, = Ca(N03)2 + Ca(N02)2 + 2НаО.
Вытекающий из башни раствор обрабатывают азотной кислотой для превращения (инверсии) нитрита кальция в иитрат:
Автор раздела выражает благодарность 3. А. Сидлниу (Московский опытно-сварочный завод), принимавшему участие в подборе материалов по сварке нержавеющих сталей и сплавов.
Ннже в качестве примера будут даны характеристики огнеупорных материалов, поставляемых ЧССР.
Обследование футеровки из бетона как облицованного инколоем, так н не облицованного,, производят визуальным осмотром, обстукиванием небольшой кувалдой, промером глубины и шнрнны трещин с обязательным составлением акта обследования, к которому прикладывают эскизы выявленных дефектных участков. Окисленную закладную арматуру удаляют полностью и затем заменяют на новую.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем Стандарте применяются следующие термины с соответствующими определениями.
-
Под сцеплением понимаем (применительно к условиям работы цементного кольца в скважине) одновременное действие всех сил., удерживающих стержень цементным кольцом.
R. Moineau (1887—1948 гг.) — французский инженер, изобретатель одновинтовых гидравлических и пневматических машин.
Использованы труды С.Г. Скрыпника.
От англ. to crack — раскалывать, разламывать (расщепление молекул). В более широком смысле под крекингом подразумевается совокупность реакций разложения и уплотнения, протекающих в этом процессе.
От аигл. visbreaking — крекинг, понижающий вязкость.
Подробнее см., например, брошюру Л. И. Пнгузовой «Новые цеолитные катализаторы для получения высокооктанового бензина нз метанола. М., ЦНИИТЭнефтехнм, 1978. 87 с.
Напомним, что в химической термодинамике отрицательный тепловой эффект соответствует экзотермическим реакциям.
По теории рециркуляционных процессов, разработанной М. Ф. Нагиевым, постоянная циркуляция устанавливается через бесконечное число циклов. См. Нагиев М. Ф. Основы химической кинетики промышленных систем. Баку, Изд. АН АзССР, 1950.
Для так называемого идеального псевдоожижения; практически кривая псевдоожижеиия более сложная.
Исключением являются некоторые установки пиролиза, в реакционных камерах которых преобладают экзотермические реакции уплотнения
Например, путем заполнения пор измеренным объемом газа или жидкости. См. Рыбак Б. М. Анализ иефти и нефтепродуктов. М., Гостоптехиздат, 1962. 785 с.
Например, Вукалович М. М. и др. Термодинамические свойства газов. М., Машгиз, 1953. 373 с.
См., например, Введенский А. А. Термодинамические расчеты нефтехимических процессов. М., Гостоптехиздат, 1960. 576 с.
Магарил Р. 3. Механизм и кинетика гомогенных термических превращений углеводородов. М., Химия, 1970. 186 с.
Данные Ю. С. Сабадаш, Р. Г. Провкиной и Т. В. Кочетковой.
Влияние высокого давления на реакции гидрирования подтверждается тем, что в продуктах парофазного крекинга содержится много непредельных углеводородов: в газе, получаемом при этом процессе, содержится 40—50% непредельных углеводородов,, в то время как в газе термического крекинга под давлением их всего 15—20%. Соответственно, в бензине парофазного крекинга, содержится 40—45% непредельных, а в бензине, получаемом кре-| кингом под давлением, только 20—30%. С повышением давления5 сокращается объем газовой фазы, причем плотность ее возрастает! примерно пропорционально давлению. Если легкоиспаряющееся:;
См. Гюльмисарян Т. Г., Гилязетдинов Л. П. Сырье для производства углеродных печных саж. М., Химия, 1975, 158 с.
Подробнее эти процессы описаны в курсах технологии нефтехимического синтеза.
Данные А. Ф. Красюкова, В. С. Акимова, 3. И. Сюняева.
Даииые А. Ф. Красюкова и сотр.
* Данные 3. И. Сюняева.
Данные Я. А. Ботникова, Б. Б. Камииера.
В зарубежной литературе процесс непрерывного коксования, совмещенный с газификацией кокса, называют флексикокинг.
Экспресс-информация ВИНИТИ. Сер. Химия и переработка нефти, 1977» № 37, с. 25—27. .
Сажа — углеродистое вещество, образующееся при глубоком термическом разложении или неполном горении углеводородов. В саже содержится от 90 до 99,5% углерода; сажа отличается тонкодисперсной структурой.
Данные А. Гамбро и соавт.
Данные Г. ф. Лесохиной, Т. Н. Мухиной и В. А. Ходаковской.
Синергизм — в данном случае повышенная активность цеолитсодержащего катализатора, превышающая активность чистого цеолита.
Для определения индекса активности цеолитсодержащих катализаторов режим испытания изменен: значительно увеличена объемная скорость подачи сырья и несколько повышена температура. ¦’ '
Поскольку при лабораторных испытаниях принята пониженная температура регенерации (550 °С), полученные в лаборатории результаты сопоставимы с практическим коксосъемом только условно.
Данные Р. И. Зейналова и А. А. Саидовой.
Данные А. С. Эйгенсона и сотр.
Данные Р. С. Лившиц и Е. В. Смидович.
Данные Ю. С. Сабадаш и Ф. X. Маликова.
Данные Б. М. Гальперина и сотр.
Это время подсчитывается не вполне точно, так как фактор скольжения принимают с некоторым приближением.
Бондаренко Б. И. Установки каталитического крекинга. М., Гостоптехиздат, 1959, 304 с.
Рассматривается система без выделения избыточного тепла в регенераторе.
Описание этих установок можно найти в учебнике Обрядчнкова С. Н. «Технология нефти», ч. II, Гостоптехиздат, 1952, с. 228—239.
Hoge A. W., Ashwell R. Е., White Е. Л.— Petrol. Eng., 1960, v. 12, Na 13,
P. 32.
Гликман JI. С. и др. — Химия и технология топлив и масел, № 11, с. 6. 11-115
Соскинд Д. М.. и др.— Химия и технология топлив и масел, 1974, № 12, с. 8—10.
За рубежом этот тип схемы называется Ортофлоу Б.
Расход кислорода на сгорание 1 масс. ч. водорода втрое больше, чем для углерода: при повышении концентрации водорода в коксе с 5 до 10% расход кислорода увеличивается с 2,93 до 3,20 кг на 1 кг кокса, и соответственно расход воздуха возрастает с 12,63 до 13,80 кг на 1 кг.
Данные М. А. Танатарова, М. X. Левинтера, Р. К. Галикеева.
Ewing я. С.—Oil a. Gas J., 1969, v. 67, № 15, p. 130—133.
Данные В. В. Маншилина.
бункер-сепаратор; 2 — сдвоеииый циклон реактора; 3— реак> тор; 4 _ тарелка реактора; 5 — отпариая зона; 6 — регенератор;
тарелка регенератора; 8— змеевики водяного охлаждения;
Aalutid L. R. — Oil a. Gas J., 1976, v. 74, № 13, p. 55—57.
Федоров В. С. — Химия и технология топлив и масел, 1977, № 11, с. 3—12.
Данные Чакраварти и Паркаша.
Данные А. Д. Сулимова.
Данные Блоха н Лифланда,
Работы этих ученых н инженеров (Г. Н. Маслянскнй, Н. Р. Бурснан, В. В. Средни н др.) неоднократно используются в гл. VI.
Данные Хенсела и Бергера.
ДВД — дегидрирование при высоком давлении.
Данные Г. Н. Маслянского и сотр.
Средин В. В., Тарасенков П. В. Оборудование и трубопроводы установок каталитического риформинга и гидроочистки. М., Гостоптехиздат, 1963. 238 с.
Литвиненко А. Г.— Нефтепереработка и нефтехимия, 1977, № 6, с. 5.
Фреоны — фтор- или фторхлороргаиические соединения, применяемые как хладоагеиты. Наиболее распространен фреон-12 (Ф-12)—дихлордифторметаИ CCI2F2. Его т. кип. около минус 30 °С, он не горюч и не токсичен.
Деревенева И. П. и др.— Химия и технология топлив и масел, 1978, № 3,
с. 34—37, м»
Данные В. В. Средина н Э. А. Киселевой.
Подсчитано по данным статей в Oil a. Gas J., 1975, v. 73, № 52, p. 133—158;
1976, v. 74, № 13, p. 124—150.
Аспель Н. Б., Демкина Г. Г. Гидроочистка моторных топлив. Л., Химию.1
1977. 160 с. Ц
' ^
Dh NS С
Данные Д. Ф. Варфоломеева и сотр.
Данные Л. Н. Осипова и др.
См. Oil a. Gas J., 1974, v. 72, № 18, p. 190—200; № 19, p. 89—91.
Даииые Э. А. Киселевой, М. А. Смирновой и В. И. Тарабриной.
Данные Г. Ф. Лесохииой, Т. Н. Мухиной и В. А. Ходаковской.
Данные В. Л. Нельсоиа.
Экспресс-информация ВИНИТИ «Химия и переработка нефти и газа», 1976, вып. 17, III, с. 8—11.
Данные А. С. Эйгенсоиа и сотр.
Подобная схема рассмотрена далее (см. рис. 97), применительно к более глубокому процессу гидрокрекинга остатков.
В некоторых схемах предусмотрена очистка от сероводорода и для циркулирующего газа из сепаратора С-1. .
О возможности осаждения асфальтенов при нагревании остатков в трубчатой печи сказано иа стр. 70.
Переработка нефти за рубежом. Процессы гидрокрекинга. Ч. 1, вып. 2. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1967.
Письмен М. К. Производство водорода в нефтеперерабатывающей промышленности. М., Химия, 1976. 208 с.
Вакк Э. Г., Семенов В. П. Каталитическая конверсия углеводородов в трубчатых печах. М., Химия, 1973. 192 с.
В схемах со стационарным слоем катализатора.
Монель-металл состоит в основном из никеля («65%) и меди (я»30%) и содержит по 3—3,5% марганца и железа и 1—1,5% кремния.
Данные Л. Р. Алуида.
В продуктах второй ступени сера может присутствовать в любой модификации (S2, S6, S8), поэтому в уравнении сера дана с индексом «х».
Данные Дж. У. Эстепа и др.
Sebulsky R. Т. — Oil a. Gas J., 1977, v. 75, № 35, p. 420, 422.
Федоров В. С.— Нефтепереработка и нефтехимия, 1977, № 10, с. 1—11.
Здесь ие приведены схемы топливно-масляиых вариантов переработки нефти, так как оии рассматриваются в III части курса «Технология переработки нефти и газа».
Данные И. В. Калечнца.
Т. е. при добавлении одного топливного компонента (в данном случае МТБЭ) к другим фактическое октановое число смеси получается выше, чем рассчитанное по правилу смешения.
Надземная прокладка как линейной части магистральных трубопроводов (рис. 3), так и отдельных его.участков (рис. 4) рекомендуется в пустынных районах, районах горных выработок и оползней, на участка^ вечномерзлых грунтов и болот
Вес продукта, находящегося в трубопроводе единичной длины:
100 000-560 000
По номограмме на рис. 21 находим значение коэффициента Ру= 18,7 и по формуле (3.64) вычисляем значение продольного критического усилия для криволинейных участков трубопро
вода
В процессе эксплуатации подземных трубопроводов возможны продольные перемещения их в грунте под действием усилий, вызванных изменениями внутреннего давления, а также температуры перекачиваемого продукта и окружающей среды. В зависимости от упругих'свойств системы «труба — грунт» и продольных усилий при перемещениях по контакту трубопровода с грунтом. может, устанавливаться упругая, пластичная или упругопластичная связь [2, 4]. В случае упругой связи зависимость между перемещениями и касательными напряжениями в грунте имеет следующий вид:
х(х) — — ka и(х),
где х(х) — интенсивность касательных напряжений в сечении х (рис. 25); ku — коэффициент постели на сдвиг; и(х) —продольное перемещение трубопровода относительно грунта в том же сечении х.
На рис. 25 изображена расчетная схема для определения перемещений трубопровода при действии по контакту «труба —
f>EF cb pij
384 ЕI
10 ®- 40 -2,1- 10° +
Полная длин'а' каната': при симметричной схеме
S = 5K-+2Stf, (6.92)
при несимметричной схеме
s = SK + Son + Soa. (6-. 93)
—• отводиоп ттодя, , та q-a (рис. 54) [14].
-f tg ( 45°
Вакуумметрами часто называют манометры, предназначенные для измерения низких абсолютных давлений, существенно меньших, чем атмосферное давление (в вакуумной технике).
Отсчет показаний производится по табло цифрового вольтметра.
' =
—- В- /а [cose' —
cos(cj7’0 + е ) + coscoT0 — lX ,
(7.79)
2“Товср 1 J
Характеристический фактор К — эмпирический параметр, связывающий •среднюю молекулярную температуру кипеиия фракции ГСр с плотностью: К =
¦я 1,216 -1^ср/р15-'60
Гуревич И. Л. Технология переработки нефти и газа. Ч. 1. М.: Химия, 1972. С. 40—43.
Там же. С. 39.
3* Богомолов А. И., Хотьшцева Л. И. Руководство по анализу нефтей. Л.: Недра, 1966. С. 154—158.
Таблица значений индекса вязкости смазочных масел. Комитет стандартов мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. М., 1968.
Рыбак Б. М. Анализ нефтепродуктов. М.: Гостоптехиздат, 1962. С. 267.
В литературе известен как метод п—d—М (по старому обозначению плотности).
Соотношение суммы более устойчивых к сумме мечее устойчивых стереонэомеров.
См, Ал. А. Петров. Углеводороды нефтн. М.: Наука, 1984, С, 112.
В соответствии с уравнением Аррениуса к — Ае~р'^т¦ Отношение констант при примерно одинаковых значениях А составит величину е^Е^т, где АЕ — разность энергий активации соответствующих реакций.
Сырье — смесь гудрона и каталитического газойля.
Пособие по оптимальному выбору труб из углеродистой и низколегированной стали для технологических трубопроводов на р до 10 МПа (СН 527-80). — М.: Стройиздат, 1984. v
Целый ряд клеток в таблице 4 остался, к сожалению, незаполненным потому, что автор книги завершал ее доработку (перед опубликованием) после перенесенной продолжительной болезни и не смог получить необходимые точно обоснованные недостающие данные. Эту книгу автор считает своей последней монографией по нефтяной тематике, по которой, наряду с гидродинамической и по проблемам педагогики высшей школы, автор работал, начиная с 1928 года, т. е. почти 73 года.
Забегая вперед, заметим, что в США добыча в 1999 г. ЖГ достигла почти 26 % от добычи всех ЖУВ.
Можно привести такую аналогию: при замере высоты горы можно достичь гораздо большей точности, чем при определении всего ее объема или всей ее массы.
Этот доклад был, в основном, посвящен перспективам развития методов (особенно геофизических) разведки на нефть. Но авторы в своем докладе уделили внимание и оценкам оставшихся извлекаемых запасов нефти в мире, используя, в частности, и материалы цитированного выше доклада Мастерса с соавторами [14] на XIV МНК.
В данной работе будем говорить только о геологических запасах, т. е. о всех запасах нефти в объекте разработки, не касаясь возможностей извлечения этих запасов любыми методами. В публикуемой зарубежной литературе (особенно в США) геологические запасы часто называют так: «ойл ин плэйс».
Небольшие (непринципиальные) различия между величинами, приводимыми в данной и следующих главах, объясняются еще и тем, что в них используются сведения за 1999 и 2000 гг., причем взятые из разных первоисточников.
В недавно ставшей известной автору книге Даниэля Ергина [18] собрано множество очень интересных сведений о развитии нефтяной промышленности в связи со взаимозависимыми политическими событиями во всем мире, в разных странах; об участии в этом правительственных организаций, государственных деятелей, фирм, банков, отдельных специалистов и простых искателей наживы. В переведенной на русский язык (с английского) книге ее автор оценен как признанный мировой эксперт нефтяной промышленности и международных отношений. С книгой Д. Ергина, содержащей более 900 страниц основного текста, полезно ознакомиться каждому интересующемуся развитием мировой нефтедобычи.
Единственным исключением служит Бразилия, которая никогда не входила в число первых 10-ти по уровню добычи нефти, но в 2000 г. она превзошла по годовой добыче Индонезию — последнюю из выделенных 16 крупнейших нефтедобывающих стран.
В состав бывшего Советского Союза включены 11 стран, в которых добывалась нефть: Азербайджан, Белоруссия, Грузия, Казахстан, Киргизстан, Литва, Таджикистан, Туркменистан, Украина, Узбекистан, Россия. Учитывая современную самостоятельность этих стран, получается, что общее число независимых нефтедобывающих стран в мире равно 92, а не 83.
Чтобы подсчитать величины, представленные в последнем столбце, автору пришлось использовать сведения из справочника [2J. Прочерки в этой таблице поставлены против тех стран, сведения по которым отсутствуют [5].
Из учтенных в табл. 11 стран первые 7 обеспечивают более половины (51,5 %) мирового потребления, а все 19 стран — более 3/4 (точнее 75,1 %) этого потребления, т. е. табл. 11 достаточно представительна.
На месторождении Восточный Техас процесс законтурного заводнения начали внедрять с 1936—1938 гг., но полное внедрение было достигнуто к 1941 г. Однако этот процесс начали внедрять в США случайно и стихийно. Когда в процессе разработки месторождения Восточный Техас начала естественно возрастать обводненность добываемой жидкости, возник вопрос: куда девать воду, добываемую вместе с нефтью? При попытках закачивать (сбрасывать) добываемую воду в законтурные чисто водяные скважины обнаружили, что повышается давление в их окрестности, и ближайшие нефтяные скважины увеличивают дебиты. Поняв это явление, начали осуществлять процесс законтурного заводнения, но когда уже все месторождение было разбурено большим количеством скважин, число и расположение которых совсем не было связано с внедряемым процессом заводнения. В нашей стране на первенце передовой технологии нефтедобычи — на Туймазинском месторождении в Башкирии — процесс законтурного заводнения был заранее предусмотрен, и поэтому с самого начала было предусмотрено число и расположение нефтяных скважин.
Сведения в статье [6] не полностью совпадают со сведениями в [4] и [5].
Во всех приведенных в данном параграфе документах указывались лишь величины, немного отличавшиеся от тех, которые указывались в двух предыдущих главах и в предшествующих параграфах этой книги, но эти отличия не влияли на принципиальные выводы. Автор не считал возможным вдаваться по этому поводу в критические замечания.
Правильнее было бы сказать: «В США и во многих других промышленно развитых странах». Поэтому автор рекомендует читателям еще раз (см. соответствующие замечания в главе II) обратиться к таблице 8 для построчного сопоставления основных показателей между странами.
Так как бюллетень был опубликован в 1998 г., то естественно было ожидать, как оговаривают и сами авторы бюллетеня, что все данные с 1977 по 1996 гг. указываются как проверенные, а данные за 1997 г. хотя частично и расчетные, но были получены с большей степенью надежности.
Подсчета ОИЗ на 1.1.2000 г. в бюллетене [1J не могло быть, так как он был опубликован в 1998 г. и все подсчеты в нем, как указывалось, ограничивались сроком 1.1.1998 г.
Доля сухих скважин в 1999 г. в % к общему числу пробуренных в том же году равна 4,3 %.
При анализе данной таблицы, предшествовавших и последующих таблиц, при составлении которых использовались исходные данные из бюллетеня [1], следует учесть примечание, указываемое самими авторами этого бюллетеня. Именно авторы бюллетеня [1] указывают, что по каждой из стран ОПЕК они не всегда имели достаточно точные данные. Поэтому не всегда допустимо суммировать данные по каждой из стран, чтобы получить результирующие сведения по ОПЕК в целом.
Organisation for Economic Cooperation and Development.
Проводится наблюдение за температурой верхних слоев масла.
При наличии частых (50 и более в месяц) циклов "включение - отключение" масляных выключателей электродвигателей насосных агрегатов, а также потемнения масла проводится обязательная его замена.
Капитальный ремонт трансформаторов 110 кВ с разборкой или заменой обмоток рекомендуется выполнять на специализированных предприятиях.
(Р-Nд)8
Для магистральных трубопроводов величина ^ ^ 1 и не
оказывает заметного влияния на нижние критические усилия.
просадку ложа трубопровода и поэтому не учитывается.
Давление грунта на трубопровод производит постоянную
В момент приложения нагрузки.
Через месяц после приложения нагрузки.
Через год после приложения нагрузки.
См. «Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений». Основания и фундаменты. Госстройиздат, 1964.
Использование приведенных методов для расчета сопротивления поперечным смещениям трубопровода определяется особенностями заложения трубопровода.
Для трубопроводов в песчаных грунтах практически во всех случаях могут быть использованы значения предельной несущей способности, определенные по разделу II настоящей главы. При этом для трубопроводов в траншее более целесообразно использовать рекомендации согласно разделу 2, ввиду ограничения обелисков грунта стенками траншеи.
Сопротивление поперечным перемещениям трубопровода будет
(7 = 0,9?1 + 0,8Yo^tg2 (450 —-2-) tgq>0 + 0,8Yo#/) (5.15)i (для песчаных грунтов),
где q1 — вес единицы длины трубопровода с продуктом в кг/см; h0 — глубина заложения от оси трубопровода (в счет трения трубопровода при выдергивании в см)\ 0,8, 0,9 — коэффициенты перегрузки на вес грунта и трубопровода; Ср0 — угол внутреннего трения, определяемый
Т р и в у с Н. А. Применение уравнения Кричевского — Ильинской к растворимости естественного газа в нефти. Докл. АН Азерб. ССР, том 17, № 10, 1961.
Керосины »
Библиотека »
