Pub Date : 2023-04-08DOI: 10.18799/24131830/2023/4/4097
Дмитрий Владимирович Феоктистов, Гений Владимирович Кузнецов, Акрам Абедтазехабади, Е. Г. Орлова, Степан Петрович Бондарчук, А В Дорожкин
Ссылка для цитирования: Повышение энергоэффективности систем охлаждения энергонасыщенного оборудования путем смещения кризиса теплообмена второго рода в область более высоких температур / Д.В. Феоктистов, Г.В. Кузнецов, Абедтазехабади Акрам, Е.Г. Орлова, С.П. Бондарчук, А.В. Дорожкин // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.72-88. Актуальность. Разработка принципиально новых стратегий и технических решений, приводящих к повышению энергоэффективности и ресурсосбережения систем охлаждения энергонасыщенного оборудования невозможна без создания новых конструкционных материалов с целевыми функциональными свойствами. К перспективным системам охлаждения теплонагруженного оборудования, например, устройств связи пятого поколения 5G, с поверхности которых поступают тепловые потоки высокой плотности (до 1000 Вт/см2), относятся системы, базирующиеся на капельном орошении. Такое охлаждение позволяет повысить интенсивность и равномерность теплоотвода, значительно снизить расход теплоносителя. Но полученные к настоящему времени результаты показывают, что использование традиционных подходов (применение элементов систем охлаждения, изготовленных из стали, меди, алюминия и их сплавов, обработанных шлифовкой или полировкой) не позволяют решить задачу интенсивного охлаждения поверхностей, нагретых до высоких температур. Лазерные методы обработки теплопередающих поверхностей – один из наиболее эффективных способов интенсификации процессов испарения и кипения. В связи с развитием в последние десятилетие лазерной техники стали доступны финансово возможные технологии создания целевых функциональных поверхностных свойств металлов. Использование на практике модифицированных лазерным излучением теплопередающих поверхностей систем охлаждения может решить ряд проблем, связанных с удовлетворением растущего глобального спроса на энергетические ресурсы, в частности, при интенсификации отвода тепловых потоков высокой плотности от элементов энергонасыщенного оборудования путем смещения кризиса теплообмена второго рода в область более высоких температур. Цель: оценка возможности смещения кризиса теплообмена (эффекта Лейденфроста) в область более высоких температур путем модификации теплопередающих поверхностей нагрева лазерным излучением наносекундной длительности. Методы. Методом лазерной обработки наносекундой длительности на типичных материалах, применяемых на практике при создании элементов систем охлаждения, созданы уникальные текстуры с заданными геометрическими характеристиками. Характеристики текстур определены с использованием оборудования конфокальной и электронной микроскопии. Регистрация эффекта Лейденфроста проводилась на специально изготовленной установке, оснащенной оборудованием теневого оптического метода и высокоскоростной видеорегистрации быстропротекающих физических процессов. Результаты. Установлены режимы воздействия одиночного лазерного импульса наносекундой длительности на поверхность нержаве
引文:通过将第二类热交换系统提高能源效率，通过将第二类热交换系统转移到更高的温度/ d。工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。-С.72 88。相关。制定关键的新战略和技术解决方案，提高能源效率和能源节约系统的能源饱和设备，如果不创造具有目标功能的新材料，就不可能实现。例如，第五代5G通信设备的预热冷却系统(从表面接收高密度热流(高达1000瓦/ cm2)，包括基于滴灌的系统。这样的冷却可以增加热量的强度和均匀性，大大降低冷却剂的消耗。但到目前为止的结果表明，使用传统的方法(使用钢、铜、铝及其合金、抛光或抛光的冷却元素)并不能解决高温前表面的强烈冷却问题。激光处理热信号表面的方法是加速蒸发和沸腾过程的最有效方法之一。随着激光技术在过去10年里的发展，金融上可能的技术可以创造出有针对性的、功能齐全的金属表面特性。通过将第二类热交换危机转移到更高的温度区域，利用改进型激光辐射冷却系统来满足全球对能源资源的需求可能会解决一些问题。目标:通过修改纳米秒辐射的热传导表面来评估热交换危机(莱顿效应)转移到更高温度的可能性。方法。纳米秒的激光处理，用于制造冷却系统元素的典型材料，创造了具有几何特征的独特纹理。纹理特征是通过共焦和电子显微镜技术确定的。leedenfrost效应的记录是在一个专门制造的装置上进行的，配备了阴影光学设备和高速视频记录快速物理过程。结果。单个激光脉冲在不锈钢和铝表面的影响模式已经建立，保证了火山口的形成。它显示了图形分析技术的应用，可以通过纳米秒的激光辐射在金属表面形成特定的微纹理。脉冲激光金属表面处理和能源到0.6мДж允许通过由纹理和супергидрофильн性质足够宽值范围经营危机沸点特性2莱顿弗罗斯特出生,即温度超过110°铝表面和超过45°和不锈钢表面的大气条件使用蒸馏деаэрирова水作为冷却剂。
{"title":"ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭНЕРГОНАСЫЩЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПУТЕМ СМЕЩЕНИЯ КРИЗИСА ТЕПЛООБМЕНА ВТОРОГО РОДА В ОБЛАСТЬ БОЛЕЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР","authors":"Дмитрий Владимирович Феоктистов, Гений Владимирович Кузнецов, Акрам Абедтазехабади, Е. Г. Орлова, Степан Петрович Бондарчук, А В Дорожкин","doi":"10.18799/24131830/2023/4/4097","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/4097","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Повышение энергоэффективности систем охлаждения энергонасыщенного оборудования путем смещения кризиса теплообмена второго рода в область более высоких температур / Д.В. Феоктистов, Г.В. Кузнецов, Абедтазехабади Акрам, Е.Г. Орлова, С.П. Бондарчук, А.В. Дорожкин // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.72-88. \u0000Актуальность. Разработка принципиально новых стратегий и технических решений, приводящих к повышению энергоэффективности и ресурсосбережения систем охлаждения энергонасыщенного оборудования невозможна без создания новых конструкционных материалов с целевыми функциональными свойствами. К перспективным системам охлаждения теплонагруженного оборудования, например, устройств связи пятого поколения 5G, с поверхности которых поступают тепловые потоки высокой плотности (до 1000 Вт/см2), относятся системы, базирующиеся на капельном орошении. Такое охлаждение позволяет повысить интенсивность и равномерность теплоотвода, значительно снизить расход теплоносителя. Но полученные к настоящему времени результаты показывают, что использование традиционных подходов (применение элементов систем охлаждения, изготовленных из стали, меди, алюминия и их сплавов, обработанных шлифовкой или полировкой) не позволяют решить задачу интенсивного охлаждения поверхностей, нагретых до высоких температур. Лазерные методы обработки теплопередающих поверхностей – один из наиболее эффективных способов интенсификации процессов испарения и кипения. В связи с развитием в последние десятилетие лазерной техники стали доступны финансово возможные технологии создания целевых функциональных поверхностных свойств металлов. Использование на практике модифицированных лазерным излучением теплопередающих поверхностей систем охлаждения может решить ряд проблем, связанных с удовлетворением растущего глобального спроса на энергетические ресурсы, в частности, при интенсификации отвода тепловых потоков высокой плотности от элементов энергонасыщенного оборудования путем смещения кризиса теплообмена второго рода в область более высоких температур. Цель: оценка возможности смещения кризиса теплообмена (эффекта Лейденфроста) в область более высоких температур путем модификации теплопередающих поверхностей нагрева лазерным излучением наносекундной длительности. Методы. Методом лазерной обработки наносекундой длительности на типичных материалах, применяемых на практике при создании элементов систем охлаждения, созданы уникальные текстуры с заданными геометрическими характеристиками. Характеристики текстур определены с использованием оборудования конфокальной и электронной микроскопии. Регистрация эффекта Лейденфроста проводилась на специально изготовленной установке, оснащенной оборудованием теневого оптического метода и высокоскоростной видеорегистрации быстропротекающих физических процессов. Результаты. Установлены режимы воздействия одиночного лазерного импульса наносекундой длительности на поверхность нержаве","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-04-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85009132","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-04-08DOI: 10.18799/24131830/2023/4/3924
Наталья Андреевна Волкова, Ирина Сергеевна Иванова, Денис Александрович Соколов, Юлия Викторовна Колубаева, Д.И. Чуйкина
Ссылка для цитирования: Концентрации и источники полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек северных нефтегазодобывающих территорий Западной Сибири / Н.А. Волкова, И.С. Иванова, Д.А. Соколов, Ю.В. Колубаева, Д.И. Чуйкина // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.135-148. Актуальность. На территории Западной Сибири сосредоточены огромные запасы как пресных вод, так и углеводородов, добыча и разработка которых увеличивается с каждым годом. Нефть является одним из главных факторов экологического риска для природных экосистем Севера. Среди компонентов нефти выделяются полициклические ароматические углеводороды, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами и оказывающими негативное влияние на природные экосистемы. Однако источников поступления в окружающую среду данных органических полютантов достаточно много, в том числе они могут быть как природного, так и антропогенного происхождения. Актуальность исследования содержания и состава данных компонентов обусловлена не только их токсичностью, но и их устойчивостью к химической и биологической трансформации, высокой миграционной активностью и способностью к накоплению в природных средах. Целью данного исследования являлось изучение индивидуального состава и особенностей распределения полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек, установление возможных источников поступления полициклических ароматических углеводородов в водные объекты Арктической зоны Западной Сибири. Объекты: речные воды и донные отложения, отобранные из 8 водотоков на территории Ямало-Ненецкого автономного округа. Объекты были выбраны таким образом, чтобы охватить реки различного порядка в пределах водосборных бассейнов основных рек ЯНАО. Методы. Содержание и индивидуальный состав полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек определялось в лаборатории физико-химических исследований керна и пластовых флюидов Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СO РАН (Томск) с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии. Статистическая обработка полученных данных проводилась при помощи пакетов программ Microsoft Office Excel и РАST V2.17. Результаты. Изучены особенности распределения полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек северных территорий Западной Сибири. Общее содержание полициклических ароматических углеводородов в речных водах ЯНАО изменяется от 292,8 до 1098,0 нг/л. Минимальное содержание полициклических ароматических углеводородов, представленных в основном низкомолекулярными соединениями (главным образом фенантреном), связанными с наземной высшей растительностью, установлено в р. Маханяд-Пусъяха, являющейся притоком р. Надым. Наибольшая концентрация изучаемых соединений, представленных в основном высокомолекулярными полициклическими ароматическими углеводородами, идентифицирована в воде р. Апоку-яха, опр
引文:西伯利亚西部石油开采地区北部石油、伊万诺娃、索科尔洛夫、哥伦比亚大学、chuykin // /通知多环芳香族碳氢化合物的浓度和来源。工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。-С.135 148。相关。在西伯利亚西部，淡水和碳氢化合物的储量都很高，每年都在增加。石油是北方自然生态系统面临的主要环境风险之一。石油成分中含有多环芳香碳氢化合物，具有致癌和变异特性，对自然生态系统产生负面影响。然而，有机极客数据的来源相当多，包括自然和人为的来源。研究这些成分的内容和组成的相关性不仅取决于它们的毒性，还取决于它们对化学和生物转化的耐受性、高迁移性和在自然环境中积累能力。这项研究的目的是研究水中的多环芳香族碳氢化合物和河流沉积物分布的个别成分和特征，确定多环芳香族碳氢化合物的可能来源。目标:河水和沉积物，从雅马-涅涅茨克自治区8条支流中抽取。这些物体的选择是为了覆盖亚瑙主要河流流域内不同顺序的河流。方法。水和河床中多环芳香族碳氢化合物的成分和组成是由石油气地质学和地球物理和化学研究所的物理和化学研究实验室决定的。a.a. trofimuka soo ran (tomsk)使用高性能液体色谱法。通过微软Office Excel包和最新的V2.17数据进行统计处理。结果。研究了多环芳香族碳氢化合物在水中的分布和西伯利亚西部北部地区的沉积物的分布。yanao河流域多环芳香碳氢化合物的总含量从292.8到1098.0 nl不等。主要由低分子化合物(主要是费南特伦)所代表的多环芳香碳氢化合物的最低含量被归入纳斯特河，即纳斯河的流入。主要由高分子多环芳香碳氢化合物所代表的研究化合物的最大浓度是在附近开采的阿波库-雅哈水中发现的。在这个样本中发现的化合物的来源可能与petrogen和高温过程有关。海底沉积物中多环芳香族碳氢化合物的总含量从1900 ~ 20000 mkg / kg不等，这不仅是自然的，而且是人为的污染。在阿波库-亚哈沉积物中发现了化合物的最大浓度。在使用统计分析时，建立了指标，诊断出多环芳香碳氢化合物来源:Flt/Pyr和(Chr+ BaP)/(Chr+ phr)/(Chr+ phr)、Phen/(Phen+Chr)和(Chr+ php)。根据这些数据，多环芳香碳氢化合物通常来自自然资源。多轮芳香碳氢化合物在沉积物中的可能来源可以分为几个部分:燃烧石油、燃烧过程和混合来源。在水中和阿波库亚沉积物中发现的多环芳香碳氢化合物具有人为生成。对河流状况进行环境评估，以计算多环气味碳氢化合物的危险率和唐娜蓄电池的危险率为基础，表明研究对象长期污染水平很高。人们发现，最严重的污染发生在r . pur流域，那里开采了最活跃的碳氢化合物。
{"title":"КОНЦЕНТРАЦИИ И ИСТОЧНИКИ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОДЕ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ РЕК СЕВЕРНЫХ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ","authors":"Наталья Андреевна Волкова, Ирина Сергеевна Иванова, Денис Александрович Соколов, Юлия Викторовна Колубаева, Д.И. Чуйкина","doi":"10.18799/24131830/2023/4/3924","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/3924","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Концентрации и источники полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек северных нефтегазодобывающих территорий Западной Сибири / Н.А. Волкова, И.С. Иванова, Д.А. Соколов, Ю.В. Колубаева, Д.И. Чуйкина // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.135-148. \u0000Актуальность. На территории Западной Сибири сосредоточены огромные запасы как пресных вод, так и углеводородов, добыча и разработка которых увеличивается с каждым годом. Нефть является одним из главных факторов экологического риска для природных экосистем Севера. Среди компонентов нефти выделяются полициклические ароматические углеводороды, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами и оказывающими негативное влияние на природные экосистемы. Однако источников поступления в окружающую среду данных органических полютантов достаточно много, в том числе они могут быть как природного, так и антропогенного происхождения. Актуальность исследования содержания и состава данных компонентов обусловлена не только их токсичностью, но и их устойчивостью к химической и биологической трансформации, высокой миграционной активностью и способностью к накоплению в природных средах. Целью данного исследования являлось изучение индивидуального состава и особенностей распределения полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек, установление возможных источников поступления полициклических ароматических углеводородов в водные объекты Арктической зоны Западной Сибири. Объекты: речные воды и донные отложения, отобранные из 8 водотоков на территории Ямало-Ненецкого автономного округа. Объекты были выбраны таким образом, чтобы охватить реки различного порядка в пределах водосборных бассейнов основных рек ЯНАО. Методы. Содержание и индивидуальный состав полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек определялось в лаборатории физико-химических исследований керна и пластовых флюидов Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СO РАН (Томск) с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии. Статистическая обработка полученных данных проводилась при помощи пакетов программ Microsoft Office Excel и РАST V2.17. Результаты. Изучены особенности распределения полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек северных территорий Западной Сибири. Общее содержание полициклических ароматических углеводородов в речных водах ЯНАО изменяется от 292,8 до 1098,0 нг/л. Минимальное содержание полициклических ароматических углеводородов, представленных в основном низкомолекулярными соединениями (главным образом фенантреном), связанными с наземной высшей растительностью, установлено в р. Маханяд-Пусъяха, являющейся притоком р. Надым. Наибольшая концентрация изучаемых соединений, представленных в основном высокомолекулярными полициклическими ароматическими углеводородами, идентифицирована в воде р. Апоку-яха, опр","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-04-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"76321002","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-04-08DOI: 10.18799/24131830/2023/4/2521
Марианна Евгеньевна Логинова, Ирина Амировна Четвертнева, Э. М. Мовсумзаде, Эрик Касимович Ахтямов, Е. В. Чуйко
Ссылка для цитирования: Возобновляемое природное сырье – основа получения многофункциональных биополимерных реагентных систем для применения в нефтепромысловой химии / М.Е. Логинова, И.А. Четвертнева, Э.М. Мовсумзаде, Э.К. Ахтямов, Е.В. Чуйко // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.117-125. Актуальность исследования обусловлена необходимостью использования как невозобновляемых, так и возобновляемых природных ресурсов для обеспечения мировой энергетической потребности. Цель: использование продуктов возобновляемого сырья, обладающих сходными технологическими характеристиками (крахмала, гуаровой камеди и нейтрального лигносульфоната), для создания новых реагентных систем ЛКР-1 и ЛГКР-1 с целью применения в нефтепромысловой химии, в частности в составе буровых растворов для использования при строительстве нефтегазовых скважин. Методы: комплекс существующих базовых методов исследования свойств исходных сырьевых материалов и продуктов синтеза природных полимеров; оценка и анализ показателя консистенции и коэффициента нелинейности (вискозиметр Брукфильда), реологических (ротационный вискозиметр фирмы Fann) и фильтрационных свойств (фильтр-пресс фирмы Fann), разработанных реагентных систем и известных марок камедей. Результаты. Показано, что для России вопрос грамотного использования продуктов возобновляемого сырья является актуальным, поскольку она является мировым лидером по владению лесными запасами и древесиной. Представлено строение древесины как полимерной композиции и основные компоненты как лиственных, так и хвойных пород – целлюлозы, камелей, крахмала, лигносульфлнатов. Представлен перечень отечественных и зарубежных ученых, чьи работы посвящены исследованию и применению природных полимеров в нефтепромысловой химии, продуктов возобновляемого природного сырья. Рассмотрено влияние основных применяемых в нефтепромысловой химии природных полимеров и их модифицированных форм на технологические параметры технологических жидкостей. Рассмотрены свойства разработанных реагентных систем и составляющих их компонентов, и установлено наличие псевдопластичных свойств реагентной системы ЛКР-1 при том, что ее компоненты – крахмал и лигносульфонат – данными свойствами не обладают. Установлено, что компонент реагентной системы ЛГКР-1 – гуаровая камедь растительного происхождения, придает разработанному реагенту псевдопластичные свойства, сопоставимые со свойствами реагентов на основе более дорогой ксантановой камеди ферментативного способа получения.
可再生自然资源参考:可再生自然资源是在石油工业化学/ m . e .库特涅夫、e . a .帕特涅夫、e . k .阿克乌姆扎德、e。工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。С.117 - 125。这项研究的紧迫性是由于需要使用不可再生和可再生自然资源来满足世界能源需求。目标:使用具有相似技术特征的可再生产品(淀粉、瓜模和中性利诺硫酸盐)，创造新的lcr -1和lgcr -1试剂系统，用于石油工业化学，特别是用于油井使用的钻探溶液。方法:一套现有的基本方法来研究原始材料和合成天然聚合物产品的性质;评估和分析布鲁克菲尔德粘度指数和非线性系数(bunn)、流变粘度(Fann)和过滤性能(Fann)。结果。这表明，俄罗斯充分利用可再生材料产品是当务之急，因为它是拥有森林和木材的世界领袖。木材的结构由聚合物合成和针叶树的主要组成部分组成:纤维素、山茶花、淀粉和硫酸盐。这是一份国内和国外科学家的名单，他们的研究和应用自然聚合物在石油工业化学，可再生自然产品。研究了自然聚合物的石油加工化学及其改良形式对流体技术参数的影响。研究了开发的转运系统及其组成部分的性质，并发现lcr -1转运系统的伪可塑性，但其成分——淀粉和利诺硫酸盐——没有这些特性。据了解，lgcr -1转运系统的组成部分是植被的一种瓜质混合物，使这种试剂具有与更昂贵的酶合成剂特性相匹配的假塑料特性。
{"title":"ВОЗОБНОВЛЯЕМОЕ ПРИРОДНОЕ СЫРЬЕ – ОСНОВА ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БИОПОЛИМЕРНЫХ РЕАГЕНТНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В НЕФТЕПРОМЫСЛОВОЙ ХИМИИ","authors":"Марианна Евгеньевна Логинова, Ирина Амировна Четвертнева, Э. М. Мовсумзаде, Эрик Касимович Ахтямов, Е. В. Чуйко","doi":"10.18799/24131830/2023/4/2521","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/2521","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Возобновляемое природное сырье – основа получения многофункциональных биополимерных реагентных систем для применения в нефтепромысловой химии / М.Е. Логинова, И.А. Четвертнева, Э.М. Мовсумзаде, Э.К. Ахтямов, Е.В. Чуйко // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.117-125. \u0000Актуальность исследования обусловлена необходимостью использования как невозобновляемых, так и возобновляемых природных ресурсов для обеспечения мировой энергетической потребности. Цель: использование продуктов возобновляемого сырья, обладающих сходными технологическими характеристиками (крахмала, гуаровой камеди и нейтрального лигносульфоната), для создания новых реагентных систем ЛКР-1 и ЛГКР-1 с целью применения в нефтепромысловой химии, в частности в составе буровых растворов для использования при строительстве нефтегазовых скважин. Методы: комплекс существующих базовых методов исследования свойств исходных сырьевых материалов и продуктов синтеза природных полимеров; оценка и анализ показателя консистенции и коэффициента нелинейности (вискозиметр Брукфильда), реологических (ротационный вискозиметр фирмы Fann) и фильтрационных свойств (фильтр-пресс фирмы Fann), разработанных реагентных систем и известных марок камедей. Результаты. Показано, что для России вопрос грамотного использования продуктов возобновляемого сырья является актуальным, поскольку она является мировым лидером по владению лесными запасами и древесиной. Представлено строение древесины как полимерной композиции и основные компоненты как лиственных, так и хвойных пород – целлюлозы, камелей, крахмала, лигносульфлнатов. Представлен перечень отечественных и зарубежных ученых, чьи работы посвящены исследованию и применению природных полимеров в нефтепромысловой химии, продуктов возобновляемого природного сырья. Рассмотрено влияние основных применяемых в нефтепромысловой химии природных полимеров и их модифицированных форм на технологические параметры технологических жидкостей. Рассмотрены свойства разработанных реагентных систем и составляющих их компонентов, и установлено наличие псевдопластичных свойств реагентной системы ЛКР-1 при том, что ее компоненты – крахмал и лигносульфонат – данными свойствами не обладают. Установлено, что компонент реагентной системы ЛГКР-1 – гуаровая камедь растительного происхождения, придает разработанному реагенту псевдопластичные свойства, сопоставимые со свойствами реагентов на основе более дорогой ксантановой камеди ферментативного способа получения.","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-04-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87675533","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-04-08DOI: 10.18799/24131830/2023/4/3745
С. С. Андрейко, Н.А. Литвиновская, А.С. Папулов
Ссылка для цитирования: Андрейко С.С., Литвиновская Н.А., Папулов А.С. Оценка возможности развития газодинамических явлений на II калийном горизонте Старобинского месторождения калийных солей// Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.126-134. Актуальность исследования продиктована необходимостью обеспечить безопасность ведения горных работ и в то же время минимизировать денежные и временны затраты на дегазацию пород почвы и кровли. Оценив возможность развития газодинамического явления в зависимости от различных условий проведения горных выработок, можно выявить те участки, где действительно требуются специальные мероприятия по предотвращению газодинамических явлений. Такое деление разрабатываемого пласта на участки по опасности развития газодинамических явлений позволяет дифференцированно подходить к обеспечению безопасности горных работ без лишних финансовых затрат. Цель: провести оценку возможности развития газодинамических явлений из почвы и кровли горных выработок в различных горнотехнологических условиях при отработке запасов II калийного горизонта, дать рекомендации для ведения горных работ в местах, где возможно развития газодинамических явлений. Объект: свободные газы глинистых контактов II калийного горизонта. Метод исследования заключается в сравнении давления свободного газа в массиве пород с несущей способностью слоя пород между очагом газодинамического явления и кровлей/почвой горной выработки. В методике учитывается ширина выработки, расстояние от кровли/почвы до скопления свободного газа, давление свободного газа, прочностные свойства пород, геостатическая составляющая. Результаты. Проведена оценка возможности развития газодинамических явлений в разных условиях как в выработке с пролетом кровли 3,2 м, так и в местах расширений, где пролет кровли достигал 6,0 м. При оценке учитывалось, подработан ли рассматриваемый участок или нет. Оценка проводилась для разных газонасыщенных слоев. В результате проведенного анализа выяснено, что для пород почвы не прогнозируются газодинамические явления вне зависимости от геотехнологической ситуации и ширины выработки. Дегазация пород почвы подготовительных выработок II калийного горизонта не требуется. Результат оценки возможности развития газодинамических явлений из пород кровли выработки шириной 3,2 м показал, что газодинамические явления из пород кровли не ожидаются и профилактические мероприятия по дегазации не требуются. Оценка возможности развития газодинамических явлений из кровли камер разворота автотранспорта показала, что в местах сопряжений, в расширениях выработок возможно запоздалое газодинамическое явление из кровли горной выработки. В этих местах необходима дегазация пород кровли. Глубина дегазационных шпуров должна составлять не менее 2,0 м.
引文引用:andreko s . s .，立陶宛n . a .，巴布亚新几内亚爸爸。工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。-С.126 134。这项研究的紧迫性是为了确保采矿业的安全，同时减少对土壤和屋顶的现金和时间成本。通过评估气体动力学现象的可能性，根据采矿条件的不同，可以确定哪些区域确实需要特别措施来防止气体动力学现象。这种将拟议中的油层划分为气体动力学危险区域，使得不同的方法可以在不增加成本的情况下保证采矿安全。目标:评估不同采矿条件下的土壤和顶点气体动力学现象在处理第二钾储量时在不同的采矿条件下的发展能力，并建议在可能发展气体动力学现象的地方进行采矿工作。受试者:钾地平线粘土接触自由气体。研究方法是比较岩石中自由气体的压力和气动现象的起源地和顶点/山地土壤之间的承载力。该方法考虑产量的宽度、从屋顶/土壤到自由气体聚集的距离、自由气体压力、岩石的强度特性、地球效应。结果。对不同条件下的气体动力学现象的发展能力进行了评估，包括屋顶3.2米高的处理，以及屋顶达到6.0米高的扩展区域，评估是否处理过。评估是为不同的饱和层进行的。经过分析，人们发现，无论地理情况如何，都无法预测土壤中的气体动力学现象。不需要清除第二钾地平线上的准备土壤。对屋顶上的气体动力学性能的评估结果表明，屋顶上的气体动力学现象没有预期，也不需要防范净化措施。对机顶盖上的气体动力学现象的评估表明，在交汇处、扩大产量的地方，可能会有一种迟来的气体动力学现象。在这些地方，屋顶需要净化。除气索的深度至少为2.0米。
{"title":"ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ РАЗВИТИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ НА II КАЛИЙНОМ ГОРИЗОНТЕ СТАРОБИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ","authors":"С. С. Андрейко, Н.А. Литвиновская, А.С. Папулов","doi":"10.18799/24131830/2023/4/3745","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/3745","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Андрейко С.С., Литвиновская Н.А., Папулов А.С. Оценка возможности развития газодинамических явлений на II калийном горизонте Старобинского месторождения калийных солей// Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.126-134. \u0000Актуальность исследования продиктована необходимостью обеспечить безопасность ведения горных работ и в то же время минимизировать денежные и временны затраты на дегазацию пород почвы и кровли. Оценив возможность развития газодинамического явления в зависимости от различных условий проведения горных выработок, можно выявить те участки, где действительно требуются специальные мероприятия по предотвращению газодинамических явлений. Такое деление разрабатываемого пласта на участки по опасности развития газодинамических явлений позволяет дифференцированно подходить к обеспечению безопасности горных работ без лишних финансовых затрат. Цель: провести оценку возможности развития газодинамических явлений из почвы и кровли горных выработок в различных горнотехнологических условиях при отработке запасов II калийного горизонта, дать рекомендации для ведения горных работ в местах, где возможно развития газодинамических явлений. Объект: свободные газы глинистых контактов II калийного горизонта. Метод исследования заключается в сравнении давления свободного газа в массиве пород с несущей способностью слоя пород между очагом газодинамического явления и кровлей/почвой горной выработки. В методике учитывается ширина выработки, расстояние от кровли/почвы до скопления свободного газа, давление свободного газа, прочностные свойства пород, геостатическая составляющая. Результаты. Проведена оценка возможности развития газодинамических явлений в разных условиях как в выработке с пролетом кровли 3,2 м, так и в местах расширений, где пролет кровли достигал 6,0 м. При оценке учитывалось, подработан ли рассматриваемый участок или нет. Оценка проводилась для разных газонасыщенных слоев. В результате проведенного анализа выяснено, что для пород почвы не прогнозируются газодинамические явления вне зависимости от геотехнологической ситуации и ширины выработки. Дегазация пород почвы подготовительных выработок II калийного горизонта не требуется. Результат оценки возможности развития газодинамических явлений из пород кровли выработки шириной 3,2 м показал, что газодинамические явления из пород кровли не ожидаются и профилактические мероприятия по дегазации не требуются. Оценка возможности развития газодинамических явлений из кровли камер разворота автотранспорта показала, что в местах сопряжений, в расширениях выработок возможно запоздалое газодинамическое явление из кровли горной выработки. В этих местах необходима дегазация пород кровли. Глубина дегазационных шпуров должна составлять не менее 2,0 м.","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-04-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91135711","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-04-08DOI: 10.18799/24131830/2023/4/3959
Камил Рахматуллович Уразаков, Михаил Валерьевич Рукин, Александр Олегович Борисов
Ссылка для цитирования: Уразаков К.Р., Рукин М.В., Борисов А.О. Моделирование тепловых процессов в погружном двигателе электроцентробежного насоса, работающего в периодическом режиме / // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.62-71. Актуальность. На сегодняшний день одной из важных тенденций нефтегазовой отрасли России является увеличение фонда низкодебитных скважин, в этой связи актуальной задачей является совершенствование технологий механизированной добычи низкодебитного фонда. Широкое распространение при механизированной добыче нефти получили установки электроцентробежных насосов, однако эксплуатация низкодебитных скважин электроцентробежными установками сопровождается рядом осложнений, в частности недостаточным отводом тепла от погружного двигателя потоком в скважине. Перспективным методом повышения эффективности электроцентробежных установок в низкодебитных скважинах является реализация периодического кратковременного режима откачки. Объект: тепловые процессы в системе «погружной двигатель – скважинный флюид» установки электроцентробежного насоса, работающей в периодическом кратковременном режиме. Цель: исследование формирования температурного поля в погружном электродвигателе и обтекающей его жидкости при эксплуатации электроцентробежного насоса в периодическом кратковременном режиме. Методы: моделирование тепловых процессов в скважине на основе численного решения системы уравнений теплопереноса в системе «погружной двигатель – скважинный флюид». Результаты. На основании результатов моделирования показано, что температура погружного электродвигателя и жидкости достигает максимальных значений на начальном этапе в процессе вывода скважины на режим, при дальнейшей эксплуатации скважины в периодическом кратковременном режиме температура погружного электродвигателя и скважинного флюида существенно снижается (нагрев погружного электродвигателя и жидкости относительно максимальной температуры в процессе вывода на режим снижается более чем в 2 раза). Исследовано влияние мощности тепловыделения в погружном электродвигателе (после вывода скважины на периодический кратковременный режим) на тепловое поле в скважине и установлено, что нагрев погружного электродвигателя и обтекающей его жидкости возрастает пропорционально степени возрастания мощности тепловыделения в погружном двигателе. Изучено влияние длительности периодов откачки и накопления на температуру погружного электродвигателя и жидкости (после вывода скважины на периодический кратковременный режим). Установлено, что с увеличением длительности периода откачки температура погружного электродвигателя и жидкости возрастает, в результате с точки зрения снижения амплитудной температуры узлов установки электроцентробежного насоса при периодическом кратковременном режиме необходимо устанавливать максимально короткие периоды циклов откачки и накопления. Проведено сравнение результатов численных расчетов с экспериментальными данными и п
引文引用:urazakov kr, rukin m . v, borisov a.o.，在周期周期// /通知托木斯克理工大学期间，在装载机离心泵中模拟热过程。工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。-С.62 71。相关。到目前为止，俄罗斯石油天然气行业的一个重要趋势是增加低工资油井的基础，在这方面迫切需要改进低工资的机械化开采技术。在机械化开采过程中，电离心泵的部署得到了广泛的应用，但是低成本的电离心泵的维护伴随着一系列的并发症，特别是从油井中没有足够的热量从油井中抽出来。提高低成本油井电离心机效率的一个很有前途的方法是实施定期的短期抽吸制度。目标:浸入式发动机内部的热处理是一种流体，是在周期短时运行的离心泵安装的电离心泵。目标:在循环短时模式下，研究浸入式电动机和流体流体中温度场形成的研究。方法:根据浸入式发动机的数值解，模拟油井内的热过程。结果。根据仿真结果表明,浸入式电动机和液体温度达到峰值结论油井进程的初始阶段,模式短期周期性政权进一步开采油井中液体浸入式电动机和油井显著下降(温度加热液体浸入式电动机和输出过程中温度相对最高政权下降2倍以上)。研究表明，在将油井排出间歇性短期模式后，油井内的热能(即油井内的热能)对油井内的热能(即油井内的热能)的影响。研究了抽油时间和积累对浸入式电动机和流体温度的影响(油井进入周期短期模式后)。据了解，随着浸入式电动机和液体的持续时间的增加，由于在循环短时模式下，离心泵安装的振幅温度下降，需要尽可能短的排出周期和储存周期。将数值计算结果与实验数据进行比较，表明拟议模型可用于在周期短时模式下的电离心机工作中计算浸入式热力模式。
{"title":"МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОГРУЖНОМ ДВИГАТЕЛЕ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, РАБОТАЮЩЕГО В ПЕРИОДИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ","authors":"Камил Рахматуллович Уразаков, Михаил Валерьевич Рукин, Александр Олегович Борисов","doi":"10.18799/24131830/2023/4/3959","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/3959","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Уразаков К.Р., Рукин М.В., Борисов А.О. Моделирование тепловых процессов в погружном двигателе электроцентробежного насоса, работающего в периодическом режиме / // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.62-71. \u0000Актуальность. На сегодняшний день одной из важных тенденций нефтегазовой отрасли России является увеличение фонда низкодебитных скважин, в этой связи актуальной задачей является совершенствование технологий механизированной добычи низкодебитного фонда. Широкое распространение при механизированной добыче нефти получили установки электроцентробежных насосов, однако эксплуатация низкодебитных скважин электроцентробежными установками сопровождается рядом осложнений, в частности недостаточным отводом тепла от погружного двигателя потоком в скважине. Перспективным методом повышения эффективности электроцентробежных установок в низкодебитных скважинах является реализация периодического кратковременного режима откачки. Объект: тепловые процессы в системе «погружной двигатель – скважинный флюид» установки электроцентробежного насоса, работающей в периодическом кратковременном режиме. Цель: исследование формирования температурного поля в погружном электродвигателе и обтекающей его жидкости при эксплуатации электроцентробежного насоса в периодическом кратковременном режиме. Методы: моделирование тепловых процессов в скважине на основе численного решения системы уравнений теплопереноса в системе «погружной двигатель – скважинный флюид». Результаты. На основании результатов моделирования показано, что температура погружного электродвигателя и жидкости достигает максимальных значений на начальном этапе в процессе вывода скважины на режим, при дальнейшей эксплуатации скважины в периодическом кратковременном режиме температура погружного электродвигателя и скважинного флюида существенно снижается (нагрев погружного электродвигателя и жидкости относительно максимальной температуры в процессе вывода на режим снижается более чем в 2 раза). Исследовано влияние мощности тепловыделения в погружном электродвигателе (после вывода скважины на периодический кратковременный режим) на тепловое поле в скважине и установлено, что нагрев погружного электродвигателя и обтекающей его жидкости возрастает пропорционально степени возрастания мощности тепловыделения в погружном двигателе. Изучено влияние длительности периодов откачки и накопления на температуру погружного электродвигателя и жидкости (после вывода скважины на периодический кратковременный режим). Установлено, что с увеличением длительности периода откачки температура погружного электродвигателя и жидкости возрастает, в результате с точки зрения снижения амплитудной температуры узлов установки электроцентробежного насоса при периодическом кратковременном режиме необходимо устанавливать максимально короткие периоды циклов откачки и накопления. Проведено сравнение результатов численных расчетов с экспериментальными данными и п","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-04-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82945646","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-04-08DOI: 10.18799/24131830/2023/4/4124
Полина Владимировна Абрамова, Евгений Владимирович Найденкин, Илья Васильевич Раточка, И. П. Мишин, Светлана Владимировна Ковалева, Андрей Владимирович Коршунов
Ссылка для цитирования: Влияние деформационно-термической обработки (a+b)-сплавов титана ВТ6 и ВТ22 на их коррозионную стойкость / П.В. Абрамова, Е.В. Найденкин, И.В. Раточка, И.П. Мишин, С.В. Ковалева, А.В. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.89-102. Актуальность. Титан и его сплавы являются одними из наиболее прочных и коррозионностойких металлических материалов, что обусловливает их широкое применение в машиностроении, авиа- и двигателестроении, химическом аппаратостроении, медицине. Использование таких конструкционных материалов с повышенной стойкостью в агрессивных средах позволяет повысить эффективность технологий переработки природного сырья (реакторы высокого давления, центрифуги, сепараторы, высокоскоростные насосы, теплообменники, коммуникации), получения хлора и щелочей (выпарные аппараты, электролизное оборудование), органического синтеза (оборудование для получения галогенпроизводных), производства азотной кислоты, аммиака и азотных удобрений. Сочетание механической и термической обработки сплавов, в том числе с использованием интенсивной пластической деформации, позволяет модифицировать их структуру и получать материалы с улучшенными физико-механическими характеристиками. Цель: определить влияние различных режимов деформационной и термической обработки титановых сплавов ВТ6 и ВТ22 на их коррозионную стойкость в водных растворах кислот, щелочей и солей. Объекты: образцы сплавов ВТ6 и ВТ22 с различной структурой, водные растворы кислот, щелочей и солей. Методы: вольтамперометрия постоянного тока, гравиметрия в условиях свободной коррозии, оптическая микроскопия, растровая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, атомно-эмиссионная спектроскопия. Результаты. В условиях интенсивной пластической деформации получены образцы титановых сплавов ВТ6 (всестороннее прессование в интервале температур 800…550 °С) и ВТ22 (радиально-сдвиговая прокатка в интервале температур 850…750 °С, дополнительная холодная прокатка горячекатаных образцов, старение при 550 °С в течение 3…6 ч) с ультрамелкозернистой структурой. Установлено, что сплав ВТ6 с ультрамелкозернистой структурой обладает меньшей коррозионной стойкостью в условиях свободной коррозии в растворах серной кислоты с высокой концентрацией (5 М), а также в 3,5 %-ном растворе NaCl при анодной поляризации по сравнению с исходным сплавом с крупнозернистой структурой. Основными типами коррозионных разрушений поверхности ультрамелкозернистых образцов являются язвы и питтинг, тогда как для образцов с крупнозернистой структурой характерна сплошная коррозия. Повышение скорости коррозии и морфологические особенности разрушения поверхности объяснены структурно-фазовой неоднородностью и сегрегацией легирующих элементов в результате деформационно-термического воздействия. Коррозионная стойкость образцов ВТ22 с ультрамелкозернистой структурой коррелирует с содержанием b-фазы и особенностями межфазного распределения легирующ
引文引用:t6和bt22钛合金(a+b)对其腐蚀耐受性的影响工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。-С.89 102。相关。钛及其合金是最坚固、最腐蚀的金属材料之一，这意味着它们广泛应用于机械、航空和发动机、化学仪器和医学。这种具有攻击性环境耐用性的结构材料可以提高原料加工技术(高压、离心机、分离器、热交换器、通信)、氯和碱性(蒸发器、电解质设备)、有机合成(氮、氨和氮化肥生产)的效率。合金的机械和热处理的结合，包括使用密集的塑料变形，允许修改其结构并接收具有改进物理机械特性的材料。目标:确定不同的t6和t22钛合金变形和热处理模式对酸、碱性和盐溶液中的腐蚀性的影响。对象:不同结构的vt6和vt22合金样品，酸、碱性和盐溶液。方法:电流伏特测定、自由腐蚀重力、光学显微镜、触摸屏电子显微镜、x射线相分析、原子发射光谱学。结果。样本钛合金ВТ6塑性变形强度条件下(全面制法区间温度800…550°)和ВТ22(摇臂移位轧制温度850和额外的冷750°间隔热轧延缓衰老550°的样本在轧制和ультрамелкозернист结构内3——6小时)。在高浓度硫酸溶液(5米)和3.5%的NaCl溶液中，与原粒状结构相比，vt6具有较低的抗腐蚀性。超细粒状表面腐蚀的主要类型是溃疡和皮丁，而大颗粒状结构的样品具有广泛的腐蚀特征。表面腐蚀速度的提高和形态特征是由于由于变形热的影响而造成的结构相不一致和隔离合成器元素。vt22具有超细粒度结构的腐蚀强度与a-TiDb-Ti在变形热处理下的多相变换中b-相分布的性质和多相分布特征有关。在热轧制后，vt22样品在酸溶液(0.1米HCl, H2SO4)和碱性溶液(0.1米NaOH)中最不稳定。在3.5%的NaCl溶液中，耐药性较弱的NaCl在经历了额外的冷轧后表现出超细粒度vt22，这是由于结构缺陷的集中，导致材料腐蚀。对实验结果的解释使用了在研究多元系统中产生的腐蚀性产品平衡成分的理论计算。
{"title":"ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (a+b)-СПЛАВОВ ТИТАНА ВТ6 И ВТ22 НА ИХ КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ","authors":"Полина Владимировна Абрамова, Евгений Владимирович Найденкин, Илья Васильевич Раточка, И. П. Мишин, Светлана Владимировна Ковалева, Андрей Владимирович Коршунов","doi":"10.18799/24131830/2023/4/4124","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/4124","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Влияние деформационно-термической обработки (a+b)-сплавов титана ВТ6 и ВТ22 на их коррозионную стойкость / П.В. Абрамова, Е.В. Найденкин, И.В. Раточка, И.П. Мишин, С.В. Ковалева, А.В. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.89-102. \u0000Актуальность. Титан и его сплавы являются одними из наиболее прочных и коррозионностойких металлических материалов, что обусловливает их широкое применение в машиностроении, авиа- и двигателестроении, химическом аппаратостроении, медицине. Использование таких конструкционных материалов с повышенной стойкостью в агрессивных средах позволяет повысить эффективность технологий переработки природного сырья (реакторы высокого давления, центрифуги, сепараторы, высокоскоростные насосы, теплообменники, коммуникации), получения хлора и щелочей (выпарные аппараты, электролизное оборудование), органического синтеза (оборудование для получения галогенпроизводных), производства азотной кислоты, аммиака и азотных удобрений. Сочетание механической и термической обработки сплавов, в том числе с использованием интенсивной пластической деформации, позволяет модифицировать их структуру и получать материалы с улучшенными физико-механическими характеристиками. Цель: определить влияние различных режимов деформационной и термической обработки титановых сплавов ВТ6 и ВТ22 на их коррозионную стойкость в водных растворах кислот, щелочей и солей. Объекты: образцы сплавов ВТ6 и ВТ22 с различной структурой, водные растворы кислот, щелочей и солей. Методы: вольтамперометрия постоянного тока, гравиметрия в условиях свободной коррозии, оптическая микроскопия, растровая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, атомно-эмиссионная спектроскопия. Результаты. В условиях интенсивной пластической деформации получены образцы титановых сплавов ВТ6 (всестороннее прессование в интервале температур 800…550 °С) и ВТ22 (радиально-сдвиговая прокатка в интервале температур 850…750 °С, дополнительная холодная прокатка горячекатаных образцов, старение при 550 °С в течение 3…6 ч) с ультрамелкозернистой структурой. Установлено, что сплав ВТ6 с ультрамелкозернистой структурой обладает меньшей коррозионной стойкостью в условиях свободной коррозии в растворах серной кислоты с высокой концентрацией (5 М), а также в 3,5 %-ном растворе NaCl при анодной поляризации по сравнению с исходным сплавом с крупнозернистой структурой. Основными типами коррозионных разрушений поверхности ультрамелкозернистых образцов являются язвы и питтинг, тогда как для образцов с крупнозернистой структурой характерна сплошная коррозия. Повышение скорости коррозии и морфологические особенности разрушения поверхности объяснены структурно-фазовой неоднородностью и сегрегацией легирующих элементов в результате деформационно-термического воздействия. Коррозионная стойкость образцов ВТ22 с ультрамелкозернистой структурой коррелирует с содержанием b-фазы и особенностями межфазного распределения легирующ","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-04-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85312373","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-04-08DOI: 10.18799/24131830/2023/4/3940
Григорий Юрьевич Коробов, Дмитрий Викторович Парфенов, Ван Тханг Нгуен
Ссылка для цитирования: Коробов Г.Ю., Парфенов Д.В., Нгуен Ван Тханг. Механизмы образования асфальтосмолопарафиновых отложений и факторы интенсивности их формирования // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.103-116. Актуальность работы обусловлена недостаточной изученностью процесса образования отложений парафина на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования. Исследовательский опыт показал противоречивые результаты, что указывает на отсутствие общепринятой теории, описывающей процесс образования парафиновых отложений и влияние различных факторов на интенсивность их формирования. При этом свойства отложений парафина существенно зависят от условий протекания процесса их образования. Соответственно, более точное понимание принципов формирования отложений позволяет прогнозировать их рост и подбирать эффективные способы борьбы с данным осложнением. Цель: рассмотреть основные механизмы образования отложений парафина, а также провести анализ результатов предшествующих работ, посвященных исследованию факторов интенсивности их формирования. Объекты: процесс образования парафиновых отложений на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования и факторы интенсивности их формирования. Методы: выполнение литературного обзора и проработка публикаций в рецензируемых изданиях; анализ, сопоставление результатов предшествующих исследований. Результаты. Описаны основные механизмы образования отложений парафина на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования, такие как: молекулярная диффузия, сдвиговое воздействие, гравитационное осаждение, броуновское движение и термодиффузия. Представлен обзор предшествующих исследований, посвященных оценке вклада указанных механизмов в процесс образования отложений парафина и изучению влияния факторов интенсивности их формирования, таких как: обводненность продукции, режим и скорость потока, газосодержание, компонентный состав нефти и свойства материалов, из которых изготовлено оборудование. Проведенный анализ позволил выявить противоречивые результаты и зависимости, что подтверждает необходимость дальнейшего изучения принципов образования парафиновых отложений на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования.
引用引用:g . u .盒子，parphens d . v .， nguen van thang。沥青沉积物的形成机制和它们形成强度的因素//通知托木斯克理工大学。工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。-С.103 116。这项工作的紧迫性是由于对石蜡沉积在石油工业设备内部的过程缺乏研究。研究结果相互矛盾，这表明缺乏一种普遍接受的理论来描述石蜡沉积的形成过程以及不同因素对其形成强度的影响。石蜡沉积的性质在很大程度上取决于它们形成过程的条件。因此，更准确地了解沉积形成的原则，可以预测它们的增长，并找到应对这些并发症的有效方法。目标:审查石蜡沉积形成的主要机制，并分析之前研究其形成强度因素的工作的结果。对象:石蜡沉积在石油工业设备内部的形成过程及其形成强度因素。方法:执行文学审查和审查审查的出版物;分析，比较之前研究的结果。结果。石蜡沉积在石油工业设备内部的主要机制包括分子扩散、移位作用、重力沉积、布朗运动和热扩散。以下是以前的研究，研究这些机制对石蜡沉积产生的影响，研究它们形成过程的影响，例如产品的流程、流速、气体成分、石油成分和设备材料的组成。分析显示了相互矛盾的结果和依赖，这表明需要进一步研究石蜡沉积在石油工业设备内部形成的原则。
{"title":"МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И ФАКТОРЫ ИНТЕНСИВНОСТИ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ","authors":"Григорий Юрьевич Коробов, Дмитрий Викторович Парфенов, Ван Тханг Нгуен","doi":"10.18799/24131830/2023/4/3940","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/3940","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Коробов Г.Ю., Парфенов Д.В., Нгуен Ван Тханг. Механизмы образования асфальтосмолопарафиновых отложений и факторы интенсивности их формирования // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.103-116. \u0000Актуальность работы обусловлена недостаточной изученностью процесса образования отложений парафина на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования. Исследовательский опыт показал противоречивые результаты, что указывает на отсутствие общепринятой теории, описывающей процесс образования парафиновых отложений и влияние различных факторов на интенсивность их формирования. При этом свойства отложений парафина существенно зависят от условий протекания процесса их образования. Соответственно, более точное понимание принципов формирования отложений позволяет прогнозировать их рост и подбирать эффективные способы борьбы с данным осложнением. Цель: рассмотреть основные механизмы образования отложений парафина, а также провести анализ результатов предшествующих работ, посвященных исследованию факторов интенсивности их формирования. Объекты: процесс образования парафиновых отложений на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования и факторы интенсивности их формирования. Методы: выполнение литературного обзора и проработка публикаций в рецензируемых изданиях; анализ, сопоставление результатов предшествующих исследований. Результаты. Описаны основные механизмы образования отложений парафина на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования, такие как: молекулярная диффузия, сдвиговое воздействие, гравитационное осаждение, броуновское движение и термодиффузия. Представлен обзор предшествующих исследований, посвященных оценке вклада указанных механизмов в процесс образования отложений парафина и изучению влияния факторов интенсивности их формирования, таких как: обводненность продукции, режим и скорость потока, газосодержание, компонентный состав нефти и свойства материалов, из которых изготовлено оборудование. Проведенный анализ позволил выявить противоречивые результаты и зависимости, что подтверждает необходимость дальнейшего изучения принципов образования парафиновых отложений на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования.","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-04-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86167091","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Ссылка для цитирования: Оптимизация режима выщелачивания на гидрогенных месторождениях урана с высокопроницаемым песчаным репером / Е.Ш. Бейсекеев, Е.Г. Язиков, П.Ю. Воронцов, Т.С. Дуйсебаева // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.34-42. Актуальность исследования обусловлена наращиванием объемов добычи дешевого урана на месторождениях гидрогенного типа, который наиболее распространен на территории Республики Казахстан, в виду чего складывается постоянная потребность в оптимизации режима выщелачивания для повышения извлечения урана. Цель: обоснование возможности оптимизации регулирования режима подземного скважиного выщелачивания на месторождениях урана с выдержанным песчаным репером и высокой проницаемостью за счет снижения скорости диффузного массопереноса для повышения извлекаемости и предотвращения вторичного рудогенеза. Объекты: каротажные диаграммы и данные лабораторных исследований по скважинам блока Х месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции. Методы: физико-математическое моделирование, индукционное каротажное зондирование, гамма-каротаж, кавернометрия, термометрия, корреляция и анализ каротажных данных с использованием Curve Editor, GIK. Аппаратное обеспечение включает: ПИК-50, КСП-43, кавернометр НС, электротермометр ТЭГ, каротажная станция, блок сопряжения и коммутации БСК. Результаты. Произведена корреляция данных электрокаротажа, гамма-каротажа, термометрии и кавернометрии скважинного фонда блока Х месторождения Моинкум, полученных методами каротажа сопротивлений, каротажа потенциала собственной поляризации и индукционного каротажа с последующим анализом. На основании анализа выявлены геолого-технологические условия рудоизвлечения. Проанализированы особенности оруденения и закономерности техногенного воздействия на рудовмещающую породу. Разработаны оптимизационные решения для интенсификации добычи урана и контроля вторичного техногенного рудогенеза на основании факторов проницаемости пород рудовмещающей толщи. Доказана целесообразность контроля скорости диффузии в процессе выщелачивания путем изменения термобарического режима и вязкости раствора на опытных объектах месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции. Предложена методика расчета оптимальных параметров режима выщелачивания на основе особенностей диффузии в породах с различной проницаемостью.
引文:优化铀水力开采制度，使用高渗透的沙雷电/ e . e .贝塞克、p . j .沃罗佐夫、t . s .杜赛巴耶夫//通知托木斯克理工大学。工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。-С.34 42。这项研究的紧迫性在于在哈萨克斯坦共和国境内最为普遍的水生型矿床上收集廉价铀，这意味着需要不断优化脱盐制度以提高铀提取。目标:通过降低扩散质量转移速度以提高可开采性和防止二次矿产生成，为优化地下油井管理制度提供了理由。对象:水井的测井图和实验室数据来自莫因库姆楚沙雷省气象省x区油田。方法:物理数学模拟、感应测井探测、伽马测井、测热、热度计、用曲率编辑器、GIK对测井数据的相关性和分析。硬件包括:50峰、ksp -43、nc逆变计、电表、测井站、联轴器和转换器。结果。电测井数据、伽马测井、热测定和热测定moincum组x组的水井数据，通过电阻测井技术获得的，通过电阻测定自身极化潜力和感应测井能力，随后进行了分析。根据分析，我们发现了开采矿石的地质和技术条件。分析了武器的特性和技术影响对可容纳岩石的影响的模式。根据可容纳厚度的渗透性因素，开发了优化铀开采和控制二级技术生成的解决方案。它证明了通过改变热压模式和粘度来控制扩散速度的可取性，并证明了在莫尼库姆楚萨里西亚飓风省份的试点设施中使用溶液。提供了一种方法来计算基于不同渗透性岩石扩散特征的碱化模式的最佳参数。
{"title":"ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ НА ГИДРОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ УРАНА С ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫМ ПЕСЧАНЫМ РЕПЕРОМ","authors":"Ермек Шортанбаевич Бейсекеев, Егор Григорьевич Язиков, Павел Юрьевич Воронцов, Толкын Сабыржанкызы Дуйсебаева","doi":"10.18799/24131830/2023/4/3973","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/3973","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Оптимизация режима выщелачивания на гидрогенных месторождениях урана с высокопроницаемым песчаным репером / Е.Ш. Бейсекеев, Е.Г. Язиков, П.Ю. Воронцов, Т.С. Дуйсебаева // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.34-42. \u0000Актуальность исследования обусловлена наращиванием объемов добычи дешевого урана на месторождениях гидрогенного типа, который наиболее распространен на территории Республики Казахстан, в виду чего складывается постоянная потребность в оптимизации режима выщелачивания для повышения извлечения урана. Цель: обоснование возможности оптимизации регулирования режима подземного скважиного выщелачивания на месторождениях урана с выдержанным песчаным репером и высокой проницаемостью за счет снижения скорости диффузного массопереноса для повышения извлекаемости и предотвращения вторичного рудогенеза. Объекты: каротажные диаграммы и данные лабораторных исследований по скважинам блока Х месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции. Методы: физико-математическое моделирование, индукционное каротажное зондирование, гамма-каротаж, кавернометрия, термометрия, корреляция и анализ каротажных данных с использованием Curve Editor, GIK. Аппаратное обеспечение включает: ПИК-50, КСП-43, кавернометр НС, электротермометр ТЭГ, каротажная станция, блок сопряжения и коммутации БСК. Результаты. Произведена корреляция данных электрокаротажа, гамма-каротажа, термометрии и кавернометрии скважинного фонда блока Х месторождения Моинкум, полученных методами каротажа сопротивлений, каротажа потенциала собственной поляризации и индукционного каротажа с последующим анализом. На основании анализа выявлены геолого-технологические условия рудоизвлечения. Проанализированы особенности оруденения и закономерности техногенного воздействия на рудовмещающую породу. Разработаны оптимизационные решения для интенсификации добычи урана и контроля вторичного техногенного рудогенеза на основании факторов проницаемости пород рудовмещающей толщи. Доказана целесообразность контроля скорости диффузии в процессе выщелачивания путем изменения термобарического режима и вязкости раствора на опытных объектах месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции. Предложена методика расчета оптимальных параметров режима выщелачивания на основе особенностей диффузии в породах с различной проницаемостью.","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-03-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73314058","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-03-27DOI: 10.18799/24131830/2023/4/3908
Григорий Юрьевич Боярко
Ссылка для цитирования: Боярко Г.Ю. Обзор мирового рынка вольфрама. Часть 1. Минерально-сырьевая база и добыча // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.43-52. Актуальность работы обусловлена необходимостью изучения проблем весьма изменчивого мирового рынка вольфрамового сырья. Цель: изучение состояния мировой минерально-сырьевой базы вольфрама и его добычи, оценка критичности мирового предложения вольфрамового сырья. Методы: контент-анализ информации по динамике добычи вольфрамового сырья, а также по сведениям о его запасах и ресурсах, собранных из открытых источников. Результаты. За период с 1913 по 2020 гг. в мире было добыто 3,9 млн т вольфрама. Объемы мировой добычи увеличились с 4–7 тыс. т/год в 1913–1915 гг. до 75–90 тыс. т/год в 2011–2020 гг. Лидирует в производстве вольфрамовой продукции Китай, поставлявший до 1980-х годов 25–35 % от мирового производства вольфрамового сырья, а с 1983 г. занявший главенствующее положение в предложении вольфрамовых продуктов (75–85 %). Россия поставляет 5–10 % мирового предложения вольфрамовых концентратов. Появились новые страны-поставщики вольфрамового сырья: Вьетнам (до 6,5 % от мирового предложения), Монголия, Руанда, Зимбабве. В XXI в. в условиях высоких цен на вольфрамовые продукты наметилась тенденция реанимации старых производств добычи вольфрама в Британии, Испании, Боливии, Австралии, Канаде, Мьянме, рассматривается проект возобновления работы Тырнаузского ГОКа в России. Имеющихся в мире подготовленных запасов (3,66 млн т W) и прогнозных ресурсов (10,92 млн т W) вольфрамового сырья хватит более чем на 70 лет при текущем уровне потребления. Из них 32,7 % запасов и 57,5 % потенциальных ресурсов приходятся на Китай. В нем находятся пять из десяти крупнейших в мире месторождений вольфрама. Значительными запасами и прогнозными ресурсами вольфрама обладают Россия, Казахстан, Канада и Боливия. Возможны открытия новых месторождений на малоизученных территориях Мьянмы, Монголии и Индии в Азии, Конго, Руанды, Бурунди и Зимбабве в Африке. Ввиду значительной доли мирового производства вольфрамового сырья и весьма высокой доли мировой торговли вольфрамовыми продуктами от их производства в одной стране – Китае, и вольфрамовое сырье, и другие товарные продукты вольфрама в обозримом будущем будут продолжать оставаться критическими товарами в промышленно развитых странах.
{"title":"ОБЗОР МИРОВОГО РЫНКА ВОЛЬФРАМА. ЧАСТЬ 1. МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВАЯ БАЗА И ДОБЫЧА","authors":"Григорий Юрьевич Боярко","doi":"10.18799/24131830/2023/4/3908","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/3908","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Боярко Г.Ю. Обзор мирового рынка вольфрама. Часть 1. Минерально-сырьевая база и добыча // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.43-52. \u0000Актуальность работы обусловлена необходимостью изучения проблем весьма изменчивого мирового рынка вольфрамового сырья. Цель: изучение состояния мировой минерально-сырьевой базы вольфрама и его добычи, оценка критичности мирового предложения вольфрамового сырья. Методы: контент-анализ информации по динамике добычи вольфрамового сырья, а также по сведениям о его запасах и ресурсах, собранных из открытых источников. Результаты. За период с 1913 по 2020 гг. в мире было добыто 3,9 млн т вольфрама. Объемы мировой добычи увеличились с 4–7 тыс. т/год в 1913–1915 гг. до 75–90 тыс. т/год в 2011–2020 гг. Лидирует в производстве вольфрамовой продукции Китай, поставлявший до 1980-х годов 25–35 % от мирового производства вольфрамового сырья, а с 1983 г. занявший главенствующее положение в предложении вольфрамовых продуктов (75–85 %). Россия поставляет 5–10 % мирового предложения вольфрамовых концентратов. Появились новые страны-поставщики вольфрамового сырья: Вьетнам (до 6,5 % от мирового предложения), Монголия, Руанда, Зимбабве. В XXI в. в условиях высоких цен на вольфрамовые продукты наметилась тенденция реанимации старых производств добычи вольфрама в Британии, Испании, Боливии, Австралии, Канаде, Мьянме, рассматривается проект возобновления работы Тырнаузского ГОКа в России. Имеющихся в мире подготовленных запасов (3,66 млн т W) и прогнозных ресурсов (10,92 млн т W) вольфрамового сырья хватит более чем на 70 лет при текущем уровне потребления. Из них 32,7 % запасов и 57,5 % потенциальных ресурсов приходятся на Китай. В нем находятся пять из десяти крупнейших в мире месторождений вольфрама. Значительными запасами и прогнозными ресурсами вольфрама обладают Россия, Казахстан, Канада и Боливия. Возможны открытия новых месторождений на малоизученных территориях Мьянмы, Монголии и Индии в Азии, Конго, Руанды, Бурунди и Зимбабве в Африке. Ввиду значительной доли мирового производства вольфрамового сырья и весьма высокой доли мировой торговли вольфрамовыми продуктами от их производства в одной стране – Китае, и вольфрамовое сырье, и другие товарные продукты вольфрама в обозримом будущем будут продолжать оставаться критическими товарами в промышленно развитых странах.","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-03-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80173172","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-03-27DOI: 10.18799/24131830/2023/4/3954
Евгения Сергеевна Сидкина, Андрей Сергеевич Торопов, Артем Александрович Конышев
Ссылка для цитирования: Сидкина Е.С., Торопов А.С., Конышев А.А. Геохимические особенности природных вод карьеров строительного камня Питкярантского района (Карелия)// Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.7-21. Актуальность исследования связана с важностью региональной оценки воздействия разработки месторождений строительного камня на природные воды северного Приладожья. Сохранение высокого качества воды Ладожского озера, в площадь водосбора которого входит район исследований, является критически важной задачей ввиду активного использования ресурсов озера в хозяйственно-бытовом и производственном водоснабжении, а также рыболовстве, сельском хозяйстве. Цель: изучить химический состав и выявить основные особенности поведения химических элементов в природных водах карьеров строительного камня. Объекты: природные воды и горные породы карьеров строительного камня Питкярантского района Республики Карелия. Методы. Химический состав природных вод определяли с помощью набора методов: потенциометрическое титрование, ионная хроматография, атомно-эмиссионная спектрометрия и масс-спектрометрия. Минеральный состав пород определен с помощью электронной микроскопии и порошковой рентгеновской дифракции. Оценка подвижности химических элементов проводилась по коэффициентам водной миграции (Kx) по А.И. Перельману. Формы нахождения химических элементов в природных водах рассчитаны в программном комплексе HCh. Результаты. Все изученные воды являются пресными нейтральными или слабощелочными HCO3 Ca, SO4-HCO3 Na-Ca или HCO3 Na-Ca. Анализ широкого спектра химических элементов позволил определить, что наибольшей подвижностью в рассматриваемых водах обладают S, Ca, Mg, As, Mo, U, Re. К легко подвижным и подвижным относятся металлы, источниками которых являются сульфидные минералы и полевые шпаты. Согласно термодинамическим расчетам доминирующей формой нахождения Zn, Cd, Ni, Co, Sr, Rb, Ba и Cs является ионная, Cu – карбонатная, а Pb – карбонатная и гидроксильная. Основные формы нахождения U представлены карбонатными комплексами. Вода Ладожского озера отличается от карьерных вод меньшей минерализацией и величиной pH, более низкими содержаниями металлов, для которых в еще большей степени характерно нахождение в ионной форме. Коэффициенты водной миграции в целом схожи во всех изученных пробах, однако профиль Кх для Ладожского озера несколько отличается от карьерных. Это объясняется наложением факторов и процессов, формирующих химический состав вод такого крупного озера. Для карьерных вод характерен рост концентраций некоторых микроэлементов, в особенности U, Li, Mo, Re, с увеличением времени взаимодействия и соотношения порода–вода.
引文:sidkina e . c .， koonisev a . a .地质学特征工程георесурс。- 2023。- t . 334-№4。-С.7 21。这项研究的紧迫性与区域评估石头开采对北岸自然资源影响的影响的重要性有关。保护包括研究区域在内的拉多加湖的高水质是一项至关重要的任务，因为湖水在家庭和生产供水以及渔业、农业方面的积极利用。目标:研究化学成分，并揭示建筑石头采石场自然水中化学元素的基本特征。目标:在卡累利阿共和国皮托克兰地区建造的天然水和矿石采石场。方法。自然水的化学成分是由一系列方法决定的:电位滴定、离子色谱、原子发射光谱学和质谱学。岩石的矿物成分是通过电子显微镜和粉末x射线衍射确定的。化学元素的流动性评估是根据a.i. perilman对水迁移系数(Kx)进行的。在自然水中发现化学元素的形式是在HCh软件中计算出来的。结果。所有研究的水都是淡水中性或低碱性HCO3 Ca、SO4-HCO3 Na-Ca或HCO3 Na-Ca。广泛的化学元素分析表明，S、Ca、Mg、As、Mo、U、Re在给定的水域中具有最大的灵活性。根据热力学计算，Zn、Cd、Ni、Co、Sr、Rb、Ba和Cs是离子、Cu是碳酸盐，Pb是碳酸盐和氢氧化硅。U的基本形式由碳酸盐复合体表示。拉多加湖的水不同于矿产少、pH值低、金属含量低，这些金属的离子含量更高。在所有的测试中，水迁移率总体上都是相似的，但拉多加湖的kh剖面与职业略有不同。这是由于这些因素的积累，以及形成如此大湖泊水化学成分的过程。一些微量元素的浓度增加，特别是U、Li、Mo、Re，随着相互作用时间的增加和水的比值的增加。
{"title":"ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ ВОД КАРЬЕРОВ СТРОИТЕЛЬНОГО КАМНЯ ПИТКЯРАНТСКОГО РАЙОНА (КАРЕЛИЯ)","authors":"Евгения Сергеевна Сидкина, Андрей Сергеевич Торопов, Артем Александрович Конышев","doi":"10.18799/24131830/2023/4/3954","DOIUrl":"https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/3954","url":null,"abstract":"Ссылка для цитирования: Сидкина Е.С., Торопов А.С., Конышев А.А. Геохимические особенности природных вод карьеров строительного камня Питкярантского района (Карелия)// Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.7-21. \u0000Актуальность исследования связана с важностью региональной оценки воздействия разработки месторождений строительного камня на природные воды северного Приладожья. Сохранение высокого качества воды Ладожского озера, в площадь водосбора которого входит район исследований, является критически важной задачей ввиду активного использования ресурсов озера в хозяйственно-бытовом и производственном водоснабжении, а также рыболовстве, сельском хозяйстве. Цель: изучить химический состав и выявить основные особенности поведения химических элементов в природных водах карьеров строительного камня. Объекты: природные воды и горные породы карьеров строительного камня Питкярантского района Республики Карелия. Методы. Химический состав природных вод определяли с помощью набора методов: потенциометрическое титрование, ионная хроматография, атомно-эмиссионная спектрометрия и масс-спектрометрия. Минеральный состав пород определен с помощью электронной микроскопии и порошковой рентгеновской дифракции. Оценка подвижности химических элементов проводилась по коэффициентам водной миграции (Kx) по А.И. Перельману. Формы нахождения химических элементов в природных водах рассчитаны в программном комплексе HCh. Результаты. Все изученные воды являются пресными нейтральными или слабощелочными HCO3 Ca, SO4-HCO3 Na-Ca или HCO3 Na-Ca. Анализ широкого спектра химических элементов позволил определить, что наибольшей подвижностью в рассматриваемых водах обладают S, Ca, Mg, As, Mo, U, Re. К легко подвижным и подвижным относятся металлы, источниками которых являются сульфидные минералы и полевые шпаты. Согласно термодинамическим расчетам доминирующей формой нахождения Zn, Cd, Ni, Co, Sr, Rb, Ba и Cs является ионная, Cu – карбонатная, а Pb – карбонатная и гидроксильная. Основные формы нахождения U представлены карбонатными комплексами. Вода Ладожского озера отличается от карьерных вод меньшей минерализацией и величиной pH, более низкими содержаниями металлов, для которых в еще большей степени характерно нахождение в ионной форме. Коэффициенты водной миграции в целом схожи во всех изученных пробах, однако профиль Кх для Ладожского озера несколько отличается от карьерных. Это объясняется наложением факторов и процессов, формирующих химический состав вод такого крупного озера. Для карьерных вод характерен рост концентраций некоторых микроэлементов, в особенности U, Li, Mo, Re, с увеличением времени взаимодействия и соотношения порода–вода.","PeriodicalId":51816,"journal":{"name":"Bulletin of the Tomsk Polytechnic University-Geo Assets Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-03-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"77121265","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：