Отдельных микрообъемах

Газовая отрасль, как одна из отраслей ЭК страны, должна обеспечивать годовую добычу газа, предусмотренную долгосрочной программой развития энергетики (см. гл. 4). Расчеты показывают что обеспечить заданные объемы добычи газа в северных районах Тюменской области рациональнее не интенсификацией выработки отдельных месторождений, последовательно сменяющих друг друга, а одновременным вводом в эксплуатацию нескольких месторождений, суммарно обеспечивающих заданный отбор, но каждое на меньшую мощность. Именно таким представляется путь интенсивного развития отрасли с наименьшими затратами как материальных, так и трудовых ресурсов.

Общезначимым фактом для всех видов энергоресурсов является снижение точности оценок по мере агрегирования данных. Как только оценки отдельных месторождений интегрируются на вышестоящем уровне компанией или правительством, возникает тенденция к округлению цифр в большую либо меньшую сторону по мере объединения с данными других шахт и месторождений. Без сомнения, всегда существует опасность, что цифры преувеличены или скорректированы с целью приукрасить истинное положение дел, и, конечно, первоначальные конкретные расчеты для отдельных месторождений во многом теряются или игнорируются при передаче по инстанциям. С учетом данного обстоятельства важно при проверке данных о ресурсах ориентироваться на информацию, собираемую как можно ближе к ее источнику.

Сирии с ее запасами тяжелых нефтей. В своих расчетах Адаме и Киркби основывались на агрегировании оценок отдельных месторождений, а не на отношении нефть/газ. По этой причине их данные предпочтительнее для оценки порядка величин доказанных резервов, и это все, на что подобные цифры могут претендовать.

ждении был определен в 1 млрд. м3 в год, поскольку на газ относятся затраты на бурение и прочие расходы. Ожидалось, что пик освоения мощностей этой системы наступит в 1990 г. Однако в рассматриваемом проекте были приняты некоторые упрощающие ситуацию допущения, которые сильно повлияли на выводы, поэтому правительство Великобритании считает, что оценка общей стоимости работ 1590 млн. ф. ст., возможно, намного ниже реальных затрат. Было отмечено, что, вероятно, дополнительно к газу от месторождений Брент и Фригг в новую газопроводную систему может быть подано примерно 22,7 млрд. м3 газа в год. Газ с месторождения Фригг, в отличие от газа месторождения Брент, предполагалось подавать по отдельному газопроводу. Этот проект, очевидно, находился на очень ранней стадии разработки. Правительство призвало представителей промышленности обсудить эти предложения, и при благоприятных результатах дальнейших исследований предполагалось завершить строительство в 1981 — 1982 гг. Это предположение, возможно, оптимистично. Норвежское правительство в мае 1976 г. опубликовало Белую книгу. В ней подчеркивается, что наиболее экономически эффективной для условий Норвегии является газосборная система в виде «позвоночника», простирающаяся с севера на юг и «вязаная» короткими подводящими газопроводами от отдельных месторождений. Общий размер запасов, освоение которых обеспечит эта система, составляет порядка 300 млрд. м3, а ее производительность оценивается примерно в 20 млрд. м3 в год.

Каменные угли отдельных месторождений по своим свойствам настолько разнообразны, что для их характеристики потребовалось ввести специальную классификацию.

1 Тонина помола для бурых углей отдельных месторождений: подмосковный 30—33%, Ьинский 28—30%, коркинский 30 32%, карагандинский 32—35%, богословский 30—35%. 8 Для пьглеугольных топок принято ^3 =0.

Подробные сведения о свойствах топлива отдельных месторождений приведены в специальных книгах и таблицах. Ниже рассмотрены лишь некоторые их особенности.

Количество и состав золы топлива зависят от того, среди каких минеральных веществ происходило разложение растений, из которых образовалось топливо. Содержание золы значительно разнится в топливах отдельных месторождений. Различно и содержание в них влаги.

Вторым источником образования в дымовых газах окислов азота могут оказаться его соединения, входящие в состав горючей массы самого топлива. У большинства углей количество такого азота не превышает 1% рабочей массы. Наибольшее количество азота находится в окисленных углях, а также в углях отдельных месторождений Кузбасса.

Снижение темпов прироста добычи нефти связано с рядом объективных факторов, важное значение среди которых имеют, как уже отмечалось, усложнение горногеологических условий в ряде новых месторождений, вовлекаемых в использование, их отдаленность и труднодоступность. Это существенно удорожает добываемую нефть. Кроме того, ранее достигнутые высокие темпы развития нефтяной промышленности обусловливают необходимость затрат на возмещение отдельных месторождений, эксплуатация которых постепенно завершается. В этих условиях каждый вложенный рубль в газовую промышленность обеспечивает в ближайшей перспективе получение большего прироста добычи топлива (по его энергосодержанию) по сравнению с нефтяной промышленностью. Поэтому при абсолютном увеличении добычи нефти и газа оказалось целесообразным изменить структуру прироста добываемого углеводородного топлива в пользу природного газа. При этом принимается во внимание возможность всемерного вытеснения нефти газом из баланса котельного топлива и углубления нефтепереработки для получения в нужных количествах моторного топлива.

Случайные примеси — элементы, попадающие в сталь из вторичного сырья или руд отдельных месторождений. Из скрапа в стали попадает сурьма, олово и ряд других цветных металлов. Стали, выплавленные из уральских руд, содержат медь, из керченских — мышьяк. Случайные примеси в большинстве случаев оказывают отрицательное влияние на вязкость и пластичность сталей.

На рис. 21 представлена микронеоднородность деформации после статического и циклического нагружения сплава ОТ4У-0с 2,5 % AI. Как видно, микронеоднородность деформации при статическом нагружении существенно превышает по интенсивности всплесков деформации аналогичную картину при циклическом нагружении. Предварительное циклическое нагружение уменьшает микронеоднородность деформации при последующем статическом нагружении. Пики деформации при циклическом нагружении в отличие от статического нагружения в отдельных микрообъемах несколько сдвигаются.

Пластическая деформация при ударе неоднородна и локализуется в отдельных микрообъемах. Применение современных физических методов исследования с применением электронного микроскопа и рентгеноструктурного анализа позволяет получить информацию о протекании пластической деформации в контактных поверхнЪстных слоях. Локализация пластической деформации происходит в объеме соударяющихся неровностей по следам скольжения (сдвига) толщиной около 2000—2500 нм по направлениям максимальных касательных напряжений. В местах локализации под влиянием мгновенного нагрева и быстрого охлаждения протекают структурные превращения. Впервые протекание таких превращений при ударе обнаружил В. П. Кравз-Тарнавский. Белая про-

Измерение микротвердости и микроструктуры в-.деформированном поверхностном слое образца показало резкую неравномерность ее распределения и различную степень пластической деформации. Формирование структуры рабочего слоя в процессе удара определяется исходной структурой материала, продолжительностью времени контакта, контактной температурой, скоростью приложения нагрузки. При о = 3,2 м/с и \F=8,2 Дж максимальная микротвердость на поверхности удара составляет 12000 МПа, минимальная — 4200 МПа. Измерение микротвердости по поверхности и по глубине образца после удара показало, что распределение микротвердости в зоне удара неравномерное. Неравномерно распределяется и температурное поле. Динамический характер пластического деформирования, во время которого теплообмен в зоне контакта практически отсутствует, вызывает на пятнах фактической площади контакта мгновенные скачки температуры, т. е. температурные вспышки, величина которых при тяжелых режимах намного превышает среднюю температуру. Несмотря на то, что глубина действия температурных вспышек при ударе локализуется в слое толщиной несколько микрометров, они способствуют структурным превращениям и изменению микротвердости. В некоторых случаях удалось наблюдать полоски вторичной закалки. Их микротвердость составила 12880 МПа. Микротвердость подстилающего слоя на расстоянии 0,ОГмм от поверхности меньше микротвердости металлической основы и составляет 3300 МПа, что соответствует приблизительно температуре 400—500° С. Следовательно, при единичном ударе в зоне контакта в отдельных микрообъемах возникают температурные скачки, упрочняющие эти 7частки. Под ними и вблизи них находятся участки, микротвердость которых ниже исходной, а температура достигает лишь температуры "отпуска. Наблюдаемые температурные изменения связаны с изменениями структуры и прочностных свойств соударяющихся материалов.

при ударе в процессе интенсивного пластического деформирования, быстрого нагрева и охлаждения в отдельных, микрообъемах могут одновременно протекать фазовые-превращения по схеме мартенсит — аустенит_— мартенсит или троостит — аустенит — мартенсит, а также-структурные превращения по схеме мартенсит — мартенсит или мартенсит — троостит.

При усталости металла напряжения для макрообъемов не превышают предела текучести. Однако в отдельных микрообъемах металла, в силу различных факторов, напряжения могут вызвать пластическую деформацию и упрочнение. При полном упрочнении металл в этих областях способен разрушаться с образованием начальных трещин усталости. Свойство металла сопротивляться усталостному разрушению называют выносливостью. Кривая выносливости (усталости), характеризующая способность

На рис. 1, а приведены кривые изменения микротвердости переходных слоев биметалла Ст. 3+Х18Н10Т, измеренной в рабочей зоне образца в условиях усталостного нагружения при 20° С. Микротвердость обезуглероженного слоя и слоя стали Ст. 3 незначительно повышается при нагружении до 12-103, что отражает процесс циклического упрочнения металла. Достигнув насыщения, слои начинают разупрочняться. По мере приложения циклической нагрузки накопление пластической деформации в отдельных микрообъемах происходит неравномерно, в первую очередь интенсивно упрочняются микрообъемы, лежащие в наиболее напряженном участке образца, и таким образом рабочая зона находится в неравномерном нагруженном состоянии. При достижении насыщения происходит выравнивание значений микротвердости.

При трении число воздействий индентора пропорционально суммарной деформации, поэтому изменение ширины дифракционных линий от числа воздействий индентора можно представить в координатах В1/г — га1/2 (рис. 46). Как и в условиях объемной малоцикловой усталости, при трении изменение ширины дифракционных линий носит трехстадийный характер. Участок АВ характеризует пластическую стадию процесса. На этой стадии происходит упрочнение материала, интенсивный рост микронапряжений и дробление блоков, в результате чего ширина линии (220) a-Fe увеличивается. Участок ВС — стадия пластически-деструкционная, вовремя которой возможно нарушение сплошности в отдельных микрообъемах, что замедляет рост ширины линии. Стадия CD — полностью деструкционная. На этой стадии в результате образования микротрещин происходит релаксация микронапряжений, уменьшение плотности дислокаций, а соответственно и ширины линии. В дальнейшем процесс упрочнения и разрушения периодически повторяется, однако чисто пластическая компонента (участок D Е} выражена уже не так сильно, как на начальном этапе деформирования, процесс развивается уже в наклепанном слое. Таким образом, и при трении, и при объемном циклическом деформирования наблюдается общий, трехстадийный характер изменения материала в процессе разрушения, однако в первом случае стадия образования магистральной трещины отсутствует. Это обусловлено тем, что при трении изменение и разрушение локализуются в тонком поверхностном слое, в микрообъемах, которые подвергаются непрерывному воздействию со стороны контртела. При объемном циклическом деформировании внешнее воздействие прикладывается ко всему образцу в целом, в этом случае возможно развитие разрушения за счет локализации его в более слабом сечении.

влияние и величина зависят от вида износа. Существует несколько видов износа, обусловленных функциональным назначением узлов трения машин и механизмов или их рабочих органов, а также особенностями используемых технологических процессов. Однако, как показывает анализ, наиболее типичными видами износа являются адсорбционно - коррозионно - усталостный, абразивный, мтаекуляржп1{эдге^ знойный) аэро- и гидроабразивный, коррозионный. Адсорбционно-корро-зионно-усталостный износ широко распространен в подвижных сопряжениях, хорошо защищенных от проникновения в них абразива. Объясняется это тем, что при скольжении внедрившиеся микронеровности более жесткого тела деформируют поверхностные слои менее жесткого тела. При этом деформация самих микронеровностей значительно меньше, и ею можно пренебречь, считая микронеровности абсолютно жесткими. Деформирование поверхностных слоев менее жесткого тела приводит к изменению концентрации легирующих элементов в отдельных микрообъемах деформируемых слоев. . Это служит очагом зарождения полос течения, которые возникают в наиболее напряженных областях поверхностных слоев. В полосах течения при деформировании передвигаются дислокации, что вызывает повышение их концентрации у границ пересечения. Взаимодействие дислокаций в этих местах приводит к разрыхлению в них материала и образованию микропор. Если подвижное сопряжение работает в смазочной среде, содержащей поверхностно активные (ПАВ) или коррозионно-активные вещества, то молекулы ПАВ резко снижают работу на образование новой поверхности, уменьшая тем самым сопротивляемость этих слоев разрушению.

В действительности же эта эвтектика наблюдается в чугуне, содержащем 0,1% Р и менее. Это объясняется высокой склонностью фосфора к микроликвации, в связи с чем в отдельных микрообъемах концентрация этого элемента может резко повышаться вплоть до образования указанной эвтектики.

Значение местных пластических деформаций было подробно освещено рядом исследователей, в том числе Н. Н. Давиденковым [19], которые исходили из того экспериментально установленного факта, что в отдельных микрообъемах металла пластические деформации могут произойти даже при напряжениях, меньших предела упругости среднего для всего колеблющегося тела.

Значение местных пластических деформаций было подробно освещено рядом исследователей, в том числе Н. Н. Давиденковъш [Л. 8], которые исходили из того экспериментально установленного факта, что в отдельных микрообъемах металла пластические деформации могут иметь место даже при напряжениях, значительно меньших предела текучести.