Аналитика



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.

1

Нефтегазаопромысловая геология, терминологический справочник под редакцией д-ра геол. минер, наук М.М. Ивановой. Москва «Недра» 1983

2

3

В написании этой главы принимали участие проф. В. Н. Антипьев и доц. С. Н, Чели щев.

4

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.

5

Здесь и далее мы будем предполагать суммирование по всем значениям повторяющихся греческих индексов, так что, например, q,    означает г(1г(j 4-

6

Ср. с примечанием на стр. 14 о возможности пренебречь зависимостью пористости и проницаемости от второго н третьего инвариантов тензора напряжений.

7

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.

8

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.

9

   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.

10

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-

11

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    ,Г 0 оч

~ЭГ=а1йГ>    0 ~ “2т '    (IV-2-3)

12

В противном случае не выполнялось бы условие на бесконечности — второе условие (IV.5.19).

13

Эта задача схематически описывает, например, фильтрационное движение, возникающее в стенках каналов после паподка.

14

Этим выражением, очевидно, можно пользоваться лишь тогда, когда его правая часть положительна (ср. соответствующее место из гл. IV об автомодельных задачах).

15

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.

16

—$*^=(^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

17

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.

18

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.

19

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.

20

В п. 1.2 указывалось, что в жидкостях возможны лишь распределенные силы. Поэтому центры давления мон<ио рассматривать лишь условно.

21

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,

22

Удельной энергией жидкости называют также энергию, отпесеяную к единице веса и к единице объема.

23

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.

24

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.

25

В дальнейшем индекс «ер» при у будем употреблять лишь в тех случаях, когда среднюю скорость можно спутать о местной.

26

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.

27

В применении к жидкостям вместо числа М иногда используют число Кошв, равное Са —    ==    у*/са    —    М®.

28

Впервые получен Б. Б. Некрмопым теоретически.

29

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.

30

Формулы (1.116) — (1.118) предложены автором,

31

Составлены А, Д. Альтшулем па основав ил опытов разных авторов.

32

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:

33

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 •

34

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

35

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.

36

Напором пасоса называется энергия, сообщаемая им единице веса жидкости.

37

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,

38

1.3.    Конструкции резервуара должны поставляться на монтажную площадку с рабочей документацией и сертификатами завода-изготовителя с

39

   Акт на скрытые работы по устройству гидроизолирующего слоя под

40

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.

41

   О капиллярных явлениях в пористой среде см. главы VI, VII и VIII данной книги.

42

Болос точно 1 кгс/см2 = 98066,5 Н/м2 = 98066,5 Па. Тогда 1 Д = = 1,02 • 10‘12 М2.

43

Н/м (или 1 Дж/м2). Учитывая, что 1 Н = 10® дин и 1 Дж = 10? эрг, получим

эрг _ 1СГ7ДЖ = J5>k _, мДж .

44

   Об этом см. также в гл. IX, посвященной вопросам подобия условий проведения лабораторных опытов условиям вытеснения нефти водой из естественных коллекторов.

45

   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.

46

Об ЭТОМ см. в гл. III.

3 Заказ 356    33

47

Гороян В. И. Простой способ измерения абсолютной проницаемости коллекторов нефти и газа. НТС, «Нефтепромысловое дело», 1967, № 5.

48

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.

49

   Извилистость каналов можно определить электрометрическими и другими способами [22].

50

   У стенок поровых каналов скорость движения газа в отличие от скорости движения жидкости не равна нулю.

51

ПодроГшпе описание метода, практику измерений см. в работе [39].

52

Об этом подробнее см. в курсе «Технология п техннка добычи нефти».

53

Более точные соотношения см. в работе [14].

54

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.

55

Смеси газов приближенно подчиняются следующему правилу аддитивности: параметры смеси пропорциональны мольным концентрациям п параметрам отдельных компонентов.

56

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.

57

1 сП = 10390 Н • сек/м* = 1 мПа • с.

58

зКрпчевский И. Р. Фазовые равновесия в растворах при высоких давлениях. М., изд-во Госхимиздат, 1952.

59

ческому, равновесному процесс/.

60

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.

61

   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.

62

   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.

63

   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.

64

   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.).

65

   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.

66

Учпедгиз, 1960.

67

Степанова Г. С. Метод определения давления схождения констант

taaoBoro равновесия многокомпонентных углеводородных смесей. Труды Азер-айджанского индустр. ин-та, вып. 16, Баку, Азнефтеиздат, 1957.

68

Степанова Г. С. Метод определения критической точки многокомпонентных углеводородных систем. Новости нефтяной и газовой техники. «Газовое дело», № 3, 1962.

69

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.

70

   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.

71

Об этом см. в курсе «Добыча и транспорт газа».

72

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.

73

Г у д о к Н. С. Изучение физических свойств пористых сред. М., изд-во «Недра», 1970.

74

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-

75

Адгезия измеряется работой, которую надо затратить, чтобы оторвать твердое тело от жидкости в направлении нормали к поверхности раздела.

76

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.

77

Сольватными называют полимолекулярные слои ориентированных моле

78

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.

79

   Султанов Б.И. «О фильтрации вязкопластических жидкостей в пористой среде. Изв. АН Азербайджанской ССР, серия физико-математич. и тех-нич. наук, № 5, 1960.

80

Поливанов К. М., Нетушин А. В., Бурдак Н. М., Кузь

81

ческих сооружениях. «Электричество», 1951, № 8.

82

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.

83

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.

84

1967.

85

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.

86

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.

87

   Формулы размерности всех физических величин имеют вид степенного одночлена LlMmT

88

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.

89

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.

90

(ккал1кГ) = — i (м2!секг) и т. д., где А — тепловой эквивалент

механической работы.

91

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.

92

Функция 7t впервые была предложена А Ф Гаг/дельсманом и

93

использована в работах А. А. Гухмана "н А. Ф. Гандельсмана по исследованию сопротивления труб при адиабатическом течении газа

94

Размер контура в направлении, нормальном к плоскости чертежа, принят равным единице.

95

Если пренебречь влиянием вязкости н рассматривать дозвуковое и безотрывное обтекание профиля, как это делается в настоящей главе, то сила лобового сопротивления будет отсутствовать

96

Соответствующие графики изменения коэффициентов давления по профилю крыла и лопатки приводятся в гл. 5 и 8.

97

Приведенное ниже доказательство теоремы Н Е. Жуковского предложено Г. Ф. Бураго.

98

Рассматриваемые силы относим к единице длины крыла.

99

Формулы (3-44) и (3-45) справедливы в том случае, когда внутренняя и наружная стенки канала имеют кривизну одного знака,

100

Влиянием массовых сил пренебрегаем.

101

формулы Дацы М. В- Поликовским-

102

Рассматривается совершенный газ.

103

Из формулы (4-ЗЗа) следует, что коэффициент потерь Кс = О при Х,=1 Если X 1[ маке = ft ~Ь-1, то формула (4-ЗЗа) дает неопределенность, которая легко раскрывается.

104

Расчет диаграмм скачков выполнен А. Е. Заряикиным.

105

При построении процесса в диаграмме is принимаем рг p':i.

106

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

107

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.

108

Под I понимается энтальпия газовой фазы без учета теплоты конденсации.

109

Рассматриваемый частный случай движения газа называют течением Куэтта.

110

Размер элемента в направлении оси г принят за единицу.

111

Вывод дифференциальных уравнений энергии и количества дви

112

жения можно найти в книге Л. Г. Лойцянскогои др. (см список литера

113

туры).

114

В соотношения (5-7а) критерий k не входит, так как согласно

115

молекулярно-кинетической теории газов условие Рг = Рг' эквивалентно условию k = k'.

116

Такое допущение оправдывается только в первом приближении.

117

В действительности ? зависит от чисел Re и М.

118

Различные системы скачков, образующихся в струе на выходе из трубы, подробно рассмотрены в гл. 6.

119

   Под макрочастицами понимаются частицы жидкости (газа), содержащие достаточно большое число молекул-микрочастиц, — для возможности Применения к ним законов статистики.

120

   Область независимости коэффициента сопротивления от числа

121

   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.

122

Аналогичный характер изменения t, отмечается в начальном участке трубы, где происходит переход ламинарного режима в турбулентный.

123

Изложенный ииже вывод интегрального соотношения дан А. П. Мельниковым.

124

Величина Re** введена была ранее при выводе уравнения (5-41)

125

Исследованию переходной области посвящены работы Л. М. Зы-синой-Моложен и др.

126

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.

127

Рассматриваемые здесь вопросы обтекания тел при околозвуковых скоростях частично затронуты в гл. 3.

128

Как указывалось в гл. 4, в неравномерном сверхзвуковом потоке скачок”” криволинейный Поэтому рассматриваемая схема является лишь первым приближением.

129

Обычно принято картину распределения давлений строить по хорде профиля, причем отрицательные значения коэффициента давления (разрежения) откладываются вверх, а положительные — вниз.

130

В формулы для сх и су крыловых профилей вводится площадь крыла, равная произведению хорды профиля на длину крыла.

131

Верхняя граница Re<^3-103 соответствует шару, а нижняя Re <[ 2-103 — цилиндру.

132

Формула (5-82а) в точке г= 0 дает 7— = —со. Этот резуль-

> 00

133

   Напомним, что весь расчет выполнен без учета пограничного слоя: скорость св берется на внешней границе слоя.

134

   Выделение теплоты трения происходит только в тех областях

потока, где устанавливается неравномерное распределение скоростей, связанное с действием вязкости.    /

135

s Такай задача возникает при исследовании закрученного потока в ступени турбомашииы (турбины или компрессора).

136

Так же как и в Случае истечения из трубы (гл. 5).

137

А. В. Щегляев, Паровые турбины, Госэнаргоиздат, 1917.

319

138

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.

139

(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)

140

Рассматривается случай безотрывного течения за скачком.

141

Значения е могут быть приняты по экспериментальным дан

142

1 Влияние отрыва на положение скачка может быть учтено опытным путем в уравнение >(6-45|) можмо ввести опытные значения

коэффициента Л,

143

Частично эти вопросы — затронуты в § 6-2

144

Изоградиентными диффузорами называются диффузоры с по-. стоянным значением градиента давления dpjdx вдоль оси.

145

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.

146

Во входной части и в горлов'Ине, кроме основных потерь смешения, возникают потери, вызываемые трением, и волновые потери.

147

хПр — предельный коэффициент эжекции,

148

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).

149

   Рассматриваемые режимы иногда называют режимами с постоянным дросселированием на линии всасывания.

150

   Буквой ? условно обозначена величина открытия задвижки ца линии всасывания.

151

Отрицательные значения х соответствуют такому расположению сопла, когда его выходное сечение находится правее входного сечения горловины.

152

   Легко видеть, что прямая и обратная задачи взаимосвязаны.

153

   См., например, монографию М. Е. Дейча и Г. С. Самойловича «Основы аэродинамики осевых турбомашии» (Машгиз, 1959), а также М. И. Жуковского [Л. 11].

154

   См. § 3-5.

155

Угол (32 вычисляется по опытным формулам, например, по формуле (8-36) (§ 8-6).

156

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

157

Опыты проведены В. А. Врублевской.

158

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.

159

Анализ вторичных терний в криволинейных каналах дан в § 5-15.

160

Диффузорно-конфузорные каналы активных решеток впервые предложены ВТИ.

161

Изло'женная методика разработана совместно с А. Е. Зарян-киным.

162

При большей кривизне спинки эта линия смещена внутрь канала.

163

Влияние степени турбулентности на характеристики реактивных решеток при околозвуковых скоростях объясняет несовпадение кри вых ?пр = {2), 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.

164

   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.

165

   Интенсивность первичного и отраженного скачков переменна вдоль фронта, так как они распространяются в неравномерном потоке и взаимодействуют с волмами разрежения.

166

Решетки группы А рассчитаны на обтекание потоком дозвуковых скоростей.

167

Проточной частью будем называть направляющую и рабочую решетки ступеии.

168

Проточной частью будем называть направляющую и рабочую решетки ступеии.

169

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.

170

Вопросы, изложенные в этом параграфе, разработаны совместно с Г. С. Самойловичем.

171

dp, 2и22uw„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 11 в контрольное

172

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.

173

—if]! cos2 ajK(l — r~2)

, —&L(X -7-

Я0к

174

- 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.

175

Записи о проведенных ремонтах

176

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.

177

- по данным разработчиков. NormaCS® (NRMS10-02983)

178

Угол (3 отсчитывается указанным образом, чтобы п.ри обычном в насосостроенни направлении лопастей избегнуть значений, превосходящих 90°.

179

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.

180

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.

181

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.

182

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-

183

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.

184

Подробно см. «Справочник по специальным-работам». Под ред. А. С. Москвитян а. М., Стройиздат, 1970.

185

Подробный расчет см. Каменев П. Н. Гидроэлеваторы в строительстве. М., Стройиздат, 1964.

186

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.

187

Специальные сороудерживающие устройства, применяемые на канализационных насосных станциях, рассматриваются в главе 11.

188

См., например, Слисскиу С. М. Гидравлика зданий гидроэлектростанций. М., «Энергия», 1970.

189

А б ,р а м о в Н. Н. Водоснабжение. Изд. 2-е. М., 'Стройиздат, 1974.

190

Абрамов Н. Н. и Поспелова М. М. Расчет водопроводных сетей. М., Гос-стройиздат, 1962.

191

Яковлев С. В., К а р ели н Я- А. и др. «Канализация». М., Стройиздат, 1975.

192

Конструкцию решеток см. Маквитин А. С. и др. Справочник по специальным . работам. М., Стройиздат, 1970.

193

Карелин В. Я. Износ лопастных гидравлических машин от кавитации и наносов. М., «Машиностроение», 1970.

194

   Акт контроля качества смонтированных конструкций резервуара (с приложениями).

195

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).

196

   К легковоспламеняющимся относятся такпе нефтепродукты, у которых температура вспышкп паров ниже 45: С.

197

   К <.горючим-> относятся такие нефтепродукты, у которых температура вспышки паров выше 45; С.

198

   увеличение объема жидкого груза при повышении его температуры требует наличия свободного объема в танках при полной загрузке судна;

199

топливораздаточные для заправки транспортных средств топливом (бензин, дизельные топлива);

200

   смесераздаточные для заправки транспортных средств с двухтактными двигателями (мотоциклы, мотороллеры, мопеды и др.) топливной смесью (автол и бензин);

201

   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.

202

0

203

L

204

К. В. Сахновскнй. Железобетонные конструкции. М., Госстройиздат, 1960.

807 с.

205

Для железобетонных резервуаров необходимо учитывать еще и вес железобетона.

206

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;

207

   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 Т12=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.

208

1

209

р = 23-105 — 21,6 • 105 = 44,6 • 105 Н/м2.    '    '

210

Значительный практический интерес представляет хранение сжпженных

211

газов в виде твердых брикетов. Брикетированные газы представляют собой

212

   72-    Ю-10-1,07 -0,26    , 72 ¦ 10-ю • 1,07 • 21,5 • 2 - 10“^

213

Р ~ 421 -5 ¦ 10-2 • 5,96 • Ю-n    421 • 25 • 10"4 • 5,96 ¦ 10”1" “

214

= 16,4 • 105 - 5,2 • 105 = 21,6 • 105 Н/м*.

215

Полное давление в баллоне

216

ячеистую высококонцентрированную эмульсию, в которой одна пз жидкостей

217

64

218

МО».я (142*    (142-2-1.95)4 _ 4 42 ,0н Мпа см« = 4,42-10и Н ема

219

220

2,1-105-857

221

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~*

222

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.

223

Программирование и расчет на ЭВМ выполнялись инж Г К. Бсковой

224

Эксперименты проводили канд. техн. наук И. П. Петров, ннж. Т. В. Григорьянц и Н Г. Лошманова.

225

Широкая фракция легких углеводородов.

Приложение 3

226

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

227

5 лет при условии полной уборки снега, ограничения вакуума и избыточного давления на 50 %.

228

При условиях действия ограничений по снеговым нагрузкам 100 %, избыточному давлению и вакууму на 50 %.

229

Рассматриваются резервуары и ограждающие ж/б конструкции казематных резервуаров после эксплуатации более 10 лет.

230

   Генеральным директорам ОАО МН обеспечить руководящим документом структурные подразделения, установить контроль за выполнением требований настоящего РД эксплуатационным персоналом.

231

   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.

232

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.

233

При отсутствии катализатора 2-й ступени (НК-2У) ноидного сплава составляют 0,125 г/т,

234

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

235

В технике такую кислоту называют «купоросным маслом».

236

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).

237

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;

238

Возврат контейнеров МК-1,5 Л из отдаленных районов связан со значительными трудностями.

239

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:

240

Автор раздела выражает благодарность 3. А. Сидлниу (Московский опытно-сварочный завод), принимавшему участие в подборе материалов по сварке нержавеющих сталей и сплавов.

241

Ннже в качестве примера будут даны характеристики огнеупорных материалов, поставляемых ЧССР.

242

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.

243

   ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем Стандарте применяются следующие термины с соответствующими определениями.

244

-

245

Под сцеплением понимаем (применительно к условиям работы цементного кольца в скважине) одновременное действие всех сил., удерживающих стержень цементным кольцом.

246

R. Moineau (1887—1948 гг.) — французский инженер, изобретатель одновинтовых гидравлических и пневматических машин.

247

Использованы труды С.Г. Скрыпника.

248

От англ. to crack — раскалывать, разламывать (расщепление молекул). В более широком смысле под крекингом подразумевается совокупность реакций разложения и уплотнения, протекающих в этом процессе.

249

От аигл. visbreaking — крекинг, понижающий вязкость.

250

Подробнее см., например, брошюру Л. И. Пнгузовой «Новые цеолитные катализаторы для получения высокооктанового бензина нз метанола. М., ЦНИИТЭнефтехнм, 1978. 87 с.

251

Напомним, что в химической термодинамике отрицательный тепловой эффект соответствует экзотермическим реакциям.

252

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.

253

Для так называемого идеального псевдоожижения; практически кривая псевдоожижеиия более сложная.

254

Исключением являются некоторые установки пиролиза, в реакционных камерах которых преобладают экзотермические реакции уплотнения

255

Например, путем заполнения пор измеренным объемом газа или жидкости. См. Рыбак Б. М. Анализ иефти и нефтепродуктов. М., Гостоптехиздат, 1962. 785 с.

256

Например, Вукалович М. М. и др. Термодинамические свойства газов. М., Машгиз, 1953. 373 с.

257

См., например, Введенский А. А. Термодинамические расчеты нефтехимических процессов. М., Гостоптехиздат, 1960. 576 с.

258

Магарил Р. 3. Механизм и кинетика гомогенных термических превращений углеводородов. М., Химия, 1970. 186 с.

259

Данные Ю. С. Сабадаш, Р. Г. Провкиной и Т. В. Кочетковой.

260

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:;

261

См. Гюльмисарян Т. Г., Гилязетдинов Л. П. Сырье для производства углеродных печных саж. М., Химия, 1975, 158 с.

262

Подробнее эти процессы описаны в курсах технологии нефтехимического синтеза.

263

Данные А. Ф. Красюкова, В. С. Акимова, 3. И. Сюняева.

264

Даииые А. Ф. Красюкова и сотр.

*    Данные 3. И. Сюняева.

265

Данные Я. А. Ботникова, Б. Б. Камииера.

266

В зарубежной литературе процесс непрерывного коксования, совмещенный с газификацией кокса, называют флексикокинг.

267

Экспресс-информация ВИНИТИ. Сер. Химия и переработка нефти, 1977» № 37, с. 25—27.    .

268

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.

269

Данные А. Гамбро и соавт.

270

Данные Г. ф. Лесохиной, Т. Н. Мухиной и В. А. Ходаковской.

271

Синергизм — в данном случае повышенная активность цеолитсодержащего катализатора, превышающая активность чистого цеолита.

272

Для определения индекса активности цеолитсодержащих катализаторов режим испытания изменен: значительно увеличена объемная скорость подачи сырья и несколько повышена температура.    ¦’    '

273

Поскольку при лабораторных испытаниях принята пониженная температура регенерации (550 °С), полученные в лаборатории результаты сопоставимы с практическим коксосъемом только условно.

274

Данные Р. И. Зейналова и А. А. Саидовой.

275

Данные А. С. Эйгенсона и сотр.

276

Данные Р. С. Лившиц и Е. В. Смидович.

277

Данные Ю. С. Сабадаш и Ф. X. Маликова.

278

Данные Б. М. Гальперина и сотр.

279

Это время подсчитывается не вполне точно, так как фактор скольжения принимают с некоторым приближением.

280

Бондаренко Б. И. Установки каталитического крекинга. М., Гостоптехиздат, 1959, 304 с.

281

Рассматривается система без выделения избыточного тепла в регенераторе.

282

Описание этих установок можно найти в учебнике Обрядчнкова С. Н. «Технология нефти», ч. II, Гостоптехиздат, 1952, с. 228—239.

283

Hoge A. W., Ashwell R. Е., White Е. Л.— Petrol. Eng., 1960, v. 12, Na 13,

P. 32.

284

Гликман JI. С. и др. — Химия и технология топлив и масел, № 11, с. 6. 11-115

285

Соскинд Д. М.. и др.— Химия и технология топлив и масел, 1974, № 12, с. 8—10.

286

За рубежом этот тип схемы называется Ортофлоу Б.

287

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.

288

Данные М. А. Танатарова, М. X. Левинтера, Р. К. Галикеева.

289

Ewing я. С.—Oil a. Gas J., 1969, v. 67, № 15, p. 130—133.

290

Данные В. В. Маншилина.

291

бункер-сепаратор; 2 — сдвоеииый циклон реактора; 3— реак> тор; 4 _ тарелка реактора; 5 — отпариая зона; 6 — регенератор;

тарелка регенератора; 8— змеевики водяного охлаждения;

292

Aalutid L. R. — Oil a. Gas J., 1976, v. 74, № 13, p. 55—57.

293

Федоров В. С. — Химия и технология топлив и масел, 1977, № 11, с. 3—12.

294

Данные Чакраварти и Паркаша.

295

Данные А. Д. Сулимова.

296

Данные Блоха н Лифланда,

297

Работы этих ученых н инженеров (Г. Н. Маслянскнй, Н. Р. Бурснан, В. В. Средни н др.) неоднократно используются в гл. VI.

298

Данные Хенсела и Бергера.

299

ДВД — дегидрирование при высоком давлении.

300

Данные Г. Н. Маслянского и сотр.

301

Средин В. В., Тарасенков П. В. Оборудование и трубопроводы установок каталитического риформинга и гидроочистки. М., Гостоптехиздат, 1963. 238 с.

302

Литвиненко А. Г.— Нефтепереработка и нефтехимия, 1977, № 6, с. 5.

303

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.

304

Деревенева И. П. и др.— Химия и технология топлив и масел, 1978, № 3,

с. 34—37,    м»

305

Данные В. В. Средина н Э. А. Киселевой.

306

Подсчитано по данным статей в Oil a. Gas J., 1975, v. 73, № 52, p. 133—158;

1976, v. 74, № 13, p. 124—150.

307

Аспель Н. Б., Демкина Г. Г. Гидроочистка моторных топлив. Л., Химию.1

1977. 160 с.    Ц

308

   ' ^

309

Dh NS С

310

Данные Д. Ф. Варфоломеева и сотр.

311

Данные Л. Н. Осипова и др.

312

См. Oil a. Gas J., 1974, v. 72, № 18, p. 190—200; № 19, p. 89—91.

313

Даииые Э. А. Киселевой, М. А. Смирновой и В. И. Тарабриной.

314

Данные Г. Ф. Лесохииой, Т. Н. Мухиной и В. А. Ходаковской.

315

Данные В. Л. Нельсоиа.

316

Экспресс-информация ВИНИТИ «Химия и переработка нефти и газа», 1976, вып. 17, III, с. 8—11.

317

Данные А. С. Эйгенсоиа и сотр.

318

Подобная схема рассмотрена далее (см. рис. 97), применительно к более глубокому процессу гидрокрекинга остатков.

319

В некоторых схемах предусмотрена очистка от сероводорода и для циркулирующего газа из сепаратора С-1.    .

320

О возможности осаждения асфальтенов при нагревании остатков в трубчатой печи сказано иа стр. 70.

321

Переработка нефти за рубежом. Процессы гидрокрекинга. Ч. 1, вып. 2. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1967.

322

Письмен М. К. Производство водорода в нефтеперерабатывающей промышленности. М., Химия, 1976. 208 с.

323

Вакк Э. Г., Семенов В. П. Каталитическая конверсия углеводородов в трубчатых печах. М., Химия, 1973. 192 с.

324

В схемах со стационарным слоем катализатора.

325

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.

326

Данные Л. Р. Алуида.

327

В продуктах второй ступени сера может присутствовать в любой модификации (S2, S6, S8), поэтому в уравнении сера дана с индексом «х».

328

Данные Дж. У. Эстепа и др.

329

Sebulsky R. Т. — Oil a. Gas J., 1977, v. 75, № 35, p. 420, 422.

330

Федоров В. С.— Нефтепереработка и нефтехимия, 1977, № 10, с. 1—11.

331

Здесь ие приведены схемы топливно-масляиых вариантов переработки нефти, так как оии рассматриваются в III части курса «Технология переработки нефти и газа».

332

Данные И. В. Калечнца.

333

Т. е. при добавлении одного топливного компонента (в данном случае МТБЭ) к другим фактическое октановое число смеси получается выше, чем рассчитанное по правилу смешения.

334

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

335

Вес продукта, находящегося в трубопроводе единичной длины:

336

100 000-560 000

337

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

338

вода

339

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

340

384 ЕI

341

10 ®- 40 -2,1- 10° +

342

   Полная длин'а' каната': при симметричной схеме

S = 5K-+2Stf,    (6.92)

при несимметричной схеме

s = SK + Son + Soa.    (6-. 93)

343

—• отводиоп ттодя, ,    та q-a (рис. 54) [14].

344

-f tg ( 45°

345

Вакуумметрами часто называют манометры, предназначенные для измерения низких абсолютных давлений, существенно меньших, чем атмосферное давление (в вакуумной технике).

346

Отсчет показаний производится по табло цифрового вольтметра.

347

' = —- В- /а [cose' — cos(cj7’0 + е ) + coscoT0 lX ,    (7.79)

2Товср 1    J

348

Характеристический фактор К — эмпирический параметр, связывающий •среднюю молекулярную температуру кипеиия фракции ГСр с плотностью: К =

¦я 1,216 -1^ср/р15-'60

349

Гуревич И. Л. Технология переработки нефти и газа. Ч. 1. М.: Химия, 1972. С. 40—43.

350

Там же. С. 39.

3* Богомолов А. И., Хотьшцева Л. И. Руководство по анализу нефтей. Л.: Недра, 1966. С. 154—158.

351

Таблица значений индекса вязкости смазочных масел. Комитет стандартов мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. М., 1968.

352

Рыбак Б. М. Анализ нефтепродуктов. М.: Гостоптехиздат, 1962. С. 267.

353

В литературе известен как метод пd—М (по старому обозначению плотности).

354

Соотношение суммы более устойчивых к сумме мечее устойчивых стереонэомеров.

355

См, Ал. А. Петров. Углеводороды нефтн. М.: Наука, 1984, С, 112.

356

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.

357

Сырье — смесь гудрона и каталитического газойля.

358

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

359

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.

360

Забегая вперед, заметим, что в США добыча в 1999 г. ЖГ достигла почти 26 % от добычи всех ЖУВ.

361

Можно привести такую аналогию: при замере высоты горы можно достичь гораздо большей точности, чем при определении всего ее объема или всей ее массы.

362

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.

363

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».

364

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.

365

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.

366

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.

367

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.

368

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].

369

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.

370

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.

371

Сведения в статье [6] не полностью совпадают со сведениями в [4] и [5].

372

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.

373

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.

374

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.

375

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.

376

   Доля сухих скважин в 1999 г. в % к общему числу пробуренных в том же году равна 4,3 %.

377

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.

378

Organisation for Economic Cooperation and Development.

379

   Проводится наблюдение за температурой верхних слоев масла.

380

   При наличии частых (50 и более в месяц) циклов "включение - отключение" масляных выключателей электродвигателей насосных агрегатов, а также потемнения масла проводится обязательная его замена.

381

Капитальный ремонт трансформаторов 110 кВ с разборкой или заменой обмоток рекомендуется выполнять на специализированных предприятиях.

382

(Р-Nд)8

383

Для магистральных трубопроводов величина ^    ^    1 и не

оказывает заметного влияния на нижние критические усилия.

384

просадку ложа трубопровода и поэтому не учитывается.

385

Давление грунта на трубопровод производит постоянную

386

В момент приложения нагрузки.

387

Через месяц после приложения нагрузки.

388

Через год после приложения нагрузки.

389

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

390

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 »