Использования располагаемой

Начатое во второй половине 40-х годов производство источников ядерных излучений уже в 50-х годах составило одну из развитых отраслей атомной промышленности Советского Союза. Высокая эффективность применения изотопов и излучений способствовала их быстрому распространению в практике научных исследований, в промышленности, сельском хозяйстве и медицине. За последние годы радиоизотопные приборы и облучающие установки используются более чем в трех тысячах советских научно-исследовательских, промышленных и медицинских организаций. По оценке Института экономики Академии наук СССР, общая экономия, получаемая народным хозяйством нашей страны в результате использования радиоактивных изотопов и ядерных излучений, превышает 200 млн. руб. в год 19. В 1987 г.

В книге рассмотрены экономические вопросы использования в машиностроении радиоактивных изотопов как при научных исследованиях износа режущего инструмента и штампов, трущихся частей двигателей внутреннего сгорания, станков и пр., так и в производстве при неразрушающих методах контроля, при механизации производственных процессов. Освещена методика экономических обоснований промышленного использования радиоактивных изотопов. На конкретных материалах машиностроения показаны области и границы экономически эффективного их использования.

Наряду >с расширением научных исследований, определяющих технические возможности промышленного применения радиоактивных изотопов, необходимым становится экономический анализ их применения. Однако вопросы экономической эффективности промышленного использования радиоактивных изото-црв до сих пор разработаны недостаточно.

Книга не претендует на исчерпывающее изложение вопросов техники использования радиоактивных изотопов, ее задача не в этом. Довольно большое количество литературы по ядерной физике позволяет каждому желающему разобраться во всех теоретических вопросах, связанных с использованием изотопов. Однако для более глубокого понимания экономики промышленного применения радиоактивных методов контроля и управления процессами производства читатель должен иметь достаточные представления об этой технике. Поэтому в третьей главе рассмотрены физические основы применения радиоактивных изотопов в машиностроительной и металлообрабатывающей отраслях промышленности (основные свойства излучений, получение искусственных радиоактивных изотопов, а также основные методы обнаружения и регистрации ионизирующих излучений). В этой же главе освещены общие вопросы экономики применения радиоактивных изотопов.

§ 2. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКОНОМИКИ ПРОМЫШЛЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ

Высокая эффективность использования радиоактивных изотопов и ядерных излучений определяется • той экономией, которую получают предприятия за счет повышения производительности оборудования, уменьшения числа обслуживающего персонала, уменьшения расхода материалов на изготовление продукции и сокращения брака. Так как промышленные предприятия достигают за счет применения радиоизотопной аппаратуры более высокого качества изготовляемой продукции, это приводит к значительной экономии у потребителей.

Здесь специально подчеркивается значение и перспективность внедрения радиоактивных методов технического контроля в машиностроении, так как это в настоящее время является наиболее освоенным направлением использования радиоактивных изотопов, которое уже приводит к большой экономической эффективности и сулит большие перспективы в дальнейшем. Однако возможности применения радиоактивных изотопов в машиностроительном производстве отнюдь не ограничиваются контролем; перспективы промышленного использования атомной энергии практически не ограничены.

Наряду с расширением научных исследований, определяющих технические возможности промышленного использования радиоактивных изотопов, необходимы соответствующие экономические обоснования, как самих решений о направлениях исследования, так и выбора способов, методов и экономически оправданных границ применения.

Эти и ряд других методов страдают существенными недостатками. Измерительные инструменты не могут дать необходимой точности, а взвешивание при изучении износа металлов приводит к ряду недоразумений из-за переноса металла. Кроме того, во всех случаях требуется остановка и разборка машин. Все эти недостатки при использовании радиоактивных изотопов устраняются. Метод радиоактивных индикаторов или, как его называют, «метод меченых атомов» приобрел совершенно новое небывалое значение (более подробно вся совокупность технических и экономических вопросов применительно к отдельным направлениям использования радиоактивных изотопов рассматривается в гл. IV и V).

Необходимость расчетов экономической эффективности использования радиоактивных изотопов для технического контроля, регулирования технологических процессов, испытаний и исследований в условиях производства, исследовательских лабораторий и проектных организаций может возникать в разных случаях.

Затраты на собственно просвечивание при решении задачи на выбор излучателя рассчитываются из условий непрерывного использования радиоактивных изотопов. При вариантных же расчетах экономических преимуществ того или иного метода или выявлении суммы абсолютной экономии, когда опреде-

Несмотря на большие потери эксер-гии при передаче теплоты от продуктов сгорания к пару, КПД паросиловых установок в среднем выше, чем у ГТУ, и близок к КПД ДВС, прежде всего за счет хорошего использования располагаемой эксергии пара. (Как указано выше,

Математическое ожидание Мх — вектора производительности трубопроводов — можно рассматривать как план функционирования системы в рассматриваемый плановый период. Отношение MxulMqu (Mqu — среднее значение мощности и-то объекта) естественно назвать коэффициентом использования располагаемой мощности, считая, что использование установленной мощности оценивается отношением Mxu/Mqu, где д„ — мощность в исправном состоянии. В соответствии с этим д° — Мхи — общий, a Mqu — — Мхи — располагаемый резерв мощности (пропускной способности) трубопровода.

Если принять для ТЭЦ число часов использования располагаемой электрической мощности пэ = 6000 ч/год, а тепловой мощности для ТЭЦ и котельных ит = 5400 ч/год, то соотношения годовых расходов топлива, выбросов золы и суммарных выбросов окислов серы и азота составляют для крупных котельных и ТЭЦ соответственно 0,65; 1,9; 0,65.

где u)uj — экономическая оценка новых ТЭС /-го типа в u-й зоне интегрального графика, руб/Мвт-ч; 3;- — расчетные затраты по новой ТЭС /-го типа, руб/год; АИМ7- проч — изменение годовых издержек на прочих ТЭС из-за ввода новых ТЭС /-го типа для удовлетворения потребности в электроэнергии в и-& зоне интегрального графика, руб!год\ N j — располагаемая мощность новых ТЭС /-го типа, Mem; hu — среднее для u-й зоны интегрального графика годовое число часов использования располагаемой мощности ТЭС.

В соответствии с изложенной методикой проводились расчеты по определению экономических оценок ТЭС для условий перспективного развития рассмотренной выше (см. § 2) электроэнергетической системы. На рис. 9.4 в качестве примера показаны экономические оценки АЭС (кривая 1), ГТУ (кривая 2) с агрегатами ГТ-100-750 и КЭС с агрегатами К-300-240 на газе и мазуте (кривая 3). Из рис. 9.4 видно, что в диапазоне годовых чисел часов использования располагаемой мощности по зонам интегрального графика от 7000 до 3500 наиболее эффективными из рассматриваемых типов ТЭС являются АЭС, как обладающие наименьшими значениями экономических оценок. Эффективность АЭС в данном случае обусловлена, во-первых, низкой величиной топливной составляющей себе-

принято 2 руб/Мвт-ч), во-вторых, тем, что ввод АЭС в наибольшей степени вытесняет прочие ТЭС в менее плотные зоны интегрального графика и приводит, таким образом, к экономии органического топлива (и затрат на топливо) в энергосистеме. Однако по мере приближения к пиковой зоне графика эффективность АЭС по сравнению с [ГТУ непрерывно уменьшается, так как последние при этом все в меньшей степени вытесняют прочие ТЭС в более плотные зоны графика, что приводит к снижению перерасхода топлива, вызываемого вводом ГТУ. Таким образом, АЭС становятся неэффективными по сравнению с ГТУ для покрытия прироста потребности в электроэнергии в зонах интегрального графика с годовыми числами часов использования располагаемой мощности от 3500 и ниже.

Внешнее технологическое и энергетическое использование теплоты отходящих газов производственных теплотехнологических установок, рассмотренное в гл. 2, является по существу использованием вторичных энергоресурсов, приводящим к повышению суммарного коэффициента использования располагаемой теплоты. Вместе с тем размещение дополнительных теплоиспользующих устройств за существующими теплотехнологическими установками в большинстве случаев практически не оказывает влияния на протекание основного технологического процесса, а отключение этих теплоиспользующих элементов также существенно не сказывается на работе технологической установки.

Для ЭТА полезное теплоиспользование складывается из теплоты, пошедшей на выработку технологической продукции, QT и теплоты на выработку энергетической продукции (?э. Коэффициент использования располагаемой теплоты, %, для ЭТА с учетом затрат энергии на собственные нужды составляет

циента rjg будет соответственно уменьшаться. При этом во всех случаях суммарное значение коэффициента использования располагаемой теплоты в Э"ТА, %, будет определяться соотношением

г) степень использования располагаемой реактивной мощности синхронных электродвигателей выборочной проверкой режима их работы;