Образования отложений

Характер движения жидкого металла, а также его скорость при центробежном литье зависят от числа оборотов центробежного стола, расстояния сечения отливки от оси вращения и от направления расположения в контейнере канала с движущимся по нему металлом относительно оси вращения (рис. 154). Движение металла в виде компактного потока без его разрыва и образования отдельных струй осуществляется только по направлениям осей X, У и Z. Во всех остальных случаях линейная скорость потока по мере движения непрерывно возрастает, что является основной причиной разрушения компактного потока на отдельные струи. По этой причине литейные формы, предназначенные для изготовления тонкостенных отливок, обычно располагают в заливочном контейнере таким образом, чтобы основные полости формы совпадали с на-

Известно, что при 530 К HNO3 разлагается полностью, а начинается этот процесс с 350 К- При кипении N2O4 при больших давлениях и температурах 370 — 420 К азотная кислота и вода (примеси) могут накапливаться в жидкой фазе, а процесс разложения и образования отдельных компонентов часто принимает характер динамического равновесия в жидкой фазе 3 или в газовой фазе

Затем наступает второй этап, когда определяющую роль вновь начинает играть кинетика реакции, на этот раз Р1, при этом продуктом реакции является более бедное кислородом соединение — СО. Это обусловлено тем, что подходящий за счет диффузии кислород в состоянии связать почти вдвое больше углерода, образуя СО вместо СО2. Поэтому в каком-то диапазоне Tw количество подводимого окислителя превышает кинетические возможности реакции горения на поверхности Лишь при температуре поверхности порядка 2700 К при «медленной» кинетике реакции и 1800 К при «быстрой» окончательно наступает режим горения, контролируемого диффузией. Диффузионное горение относится к случаю сильного взаимодействия потока газа с материалом, когда необходимо учитывать характер течения в пограничном слое, скорости образования отдельных компонент, размер и форму тела, величины коэффициентов диффузии, а также поведение всех возможных продуктов реакции, число которых достигает десятка. Тем не менее именно на примере графита впервые было показано, что при диффузионном химическом взаимодействии механизм процесса можно приближенно описать простым выражением

Горячая объемная штамповка обеспечивает формо- и разме-рообразование заготовок, настолько близкое к готовым деталям,, что обработка резанием остается только для образования отдельных элементов деталей (отверстий, пазов, зубьев и т. п.), а также для достижения необходимой чистоты и точности соответствующих поверхностей этих деталей. Однако и в этих случаях, в связи с расширением внедрения новых методов отделки штамповок, давлением (калибровка, чеканка, редуцирование, обкатка и т. п.)„ удельный вес обработки резанием должен последовательно уменьшаться.

деляющих элементов. Обогащенную двуокись урана получают при реакции гексафторида урана UF6 с паром, в результате чего образуется уранил фторид, который затем восстанавливается до UCb при последующей обработке паром или водородом. Размер и форма частиц порошка UO2 в значительной степени влияют на его свойства. Технологический процесс производства таблеток включает в себя смешение и измельчение порошка, введение связки в виде раствора органических смол, просушку до образования отдельных гранул и прессование таблеток. Полученные таблетки выдерживают при температуре ~800° С для выжигания связки, а затем спекают в водороде при 1650° С, после чего их пропускают через мойку, сушку, подвергают шлифовке по периметру и контролируют на точность размеров.

переменное давление) заметно сказываются на состоянии наружной и внутренней поверхностей образцов. Так, образцы, подвергшиеся воздействию переменного давления (п = 145 цикл!мин}, имеют резко выраженные следы нарушения первоначального состояния наружной и внутренней поверхностей, вплоть до образования отдельных глубоких каверн. На поверхности разреза заметны следы существенных нарушений первоначальной макроструктуры. Кроме того, у этих образцов резко увеличены размеры и количество пустот. Это свидетельствует о распространении реакции на внутреннюю поверхность образца.

Коррозионные процессы протекают локализование вследствие образования отдельных центров коррозии (см. табл. 13-2). В зависимости от степени локализации процесса глубина повреждений различна

Интересные результаты по теоретическому анализу эволюции молекулярных форм нитрида углерода получены в [62], где имитировался процесс образования слоистого кристалла, тубулена и молекулы нитридов углерода стехиометрического состава CN и C3N4. Авторы [62] стартовали с планарного 96-атомного кластера углерода как возможного "прекурсора" роста QN^, и определяли (методом МД) трансформацию его структуры при замещении N —> С (в интервале концентраций N/C = 0,07—1,0). Обнаружено, что при введении до 20 % атомов азота исходная структура кластера сохраняется, при дальнейшем увеличении N/C сетка утрачивает базальную графеновую геометрию и превращается в "гофрированный" слой. Образование данного слоя происходит благодаря значительным (до 0,7 А) сдвигам атомов азота из графеновой плоскости. Причину структурных искажений авторы [62] видят в прогрессирующем заполнении антисвязывающих 71*-состоя-ний системы с ростом N/C (фиксируется также в рентгеноэлек-тронных экспериментах [63]), а их роль в химической стабилизации CN-структуры относят за счет образования отдельных связей N—N, акцептирующих "дополнительные" электроны. Дальнейшее образование кристаллической фазы происходит объединением "гофрированных" CN-слоев в регулярную структуру путем их послойной упаковки по одному из возможных вариантов, см. выше.

из спирально-шовных труб диаметром 820 мм и толщиной стенки 10 мм (рис. 10.3.3,а) так, чтобы шов 1 являлся осью симметрии рабочей поверхности панели [164, 280]. Имитацию работы стенки трубы при пульсирующем внутреннем давлении осуществляли методом гидростатического выпучивания жестко закрепленной по контуру панели, при этом стыковой шов оказывался в условиях двухосного растяжения. Малоцикловые испытания таких панелей с различными дефектами сварных соединений, включая угловатость А в виде "домика" (рис. 10.3.3,6), показали, что усталостные трещины возникали по линии сплавления внутренней поверхности (рис. 10.3.3,в) и ограниченно развивались в направлении толщины стенки, не превращаясь в сквозную, в то время как дефекты, располагавшиеся в средней части сечения и в зоне наружного шва, разрушений еще не вызывали. Долговечность образцов в основном определялась числом циклов, необходимых для образования отдельных трещин длиной 2—^5 мм, расположенных по линии сплавления. Эти трещины сначала росли практически независимо друг от друга, но после соприкосновения краев соседних трещин, как это видно на ;рис. 10.3.4, они объединялись. Общий фронт их приобретал сначала седлообразную форму, а затем ускоренно выравнивался, образуя единую поверхностную трещину [152]. К моменту нарушения герметичности стенки протяженность образовавшейся на внутренней поверхности панели магистральной трещины составляла 300—400 мм.

Для однозначной классификации количества осколков при разрушении оболочек в случае, когда последние разрушились без образования отдельных кусков, но со значительной протяженностью сквозной трещины, было принято: если сосуд после разрушения имел сквозную трещину длиной менее его полупериметра, принималось N = 1; 'в случае, когда сосуд разделился на две отдельные части либо длина сквозной трещины равна или превосходит полупериметр

4 Практически это невозможно точно установить. Р. Бунш и Р. Мел (1953 г.), равно как А. Н. Алфимов н А. П. Гуляев (1954 г.), указали лишь, что время образования отдельных пластин мартенсита менее Ь10~'с. Образование видманштеттовых ферритных пластин происходит по механизму, весьма близкому к ^термическому мартен-ситному, поскольку начало превращения не зависит от скорости охлаждения и размера зерен (А. П. Гуляев и М. А. Гузовская, 1977). Тем не менее рост видманштеттовых пластин происходит достаточно медленно (0,2 мкм/с) и не зависит от температуры. Эти данные позволяют утверждать, что собственно скорость роста мартенситных кристаллов при атермическом превращении не зависит от температуры.

Можно перечислить много примеров из различных областей науки и техники, показывающих эффективность масс-спектрометрии и свидетельствующих о дальнейшем развитии этого метода. Масс-спектрометры нашли широкое признание при: 1) точном измерении масс ядер; 2) определении изотопной распространенности элементов; 3) измерении некоторых ядерных реакций; 4) количественном поэлементном анализе твердых, жидких и газообразных веществ; 5) изучении структуры сложных молекул; 6) изучении кинетики химических реакций; 7) определении потенциалов ионизации, потенциалов возбуждения, теплоты образования и испарения, энергии химических связей и т. д.; 8) исследовании в органической химии; 9) изучении явлений сорбции и десорбции газов; 10) изучении геохимических процессов, определении природы образования отдельных пород, определении хронологии и истории процессов, происходящих в земной коре; 11) исследовании состава метеоритного вещества; 12) изучении состава газов и динамики фракционирования их в верхних слоях атмосферы; 13) изучении различных аспектов жизнедеятельности в биологии и медицине по методу меченых атомов стабильными изотопами 15N, 13C, 170, 10В и др.; 14) автоматическом контроле и управлении технологическими процессами в химии, металлургии, нефтепромышленности и других областях.

— отложения на внутренней поверхности трубопровода от коррозионной потери металла. Отложения на внутренней поверхности следует анализировать по двум режимам сканов — "внутренняя поверхность" и "толщина стенки", а также учитывать состояние прилегающих участков и возможность образования отложений на данном трубопроводе (условия работы трубопровода). При отсутствии на сканах признаков коррозии дефект классифицируется как отложение, а трубопровод допускается к эксплуатации;

твердой, трудноразрушаемой массы образуется мазеобразная, легкоразрушаемая масса. Чем больше воды в нефти, тем ощутимее эффект магнитной обработки. При воздействии магнитных полей на безводную, нефть интенсивность образования отложений уменьшается на 25-30 %, а при воздействии на обводненную нефть-примерно на 50 %.

7. Тонкость помола топлива Rgo влияет на От в том случае, если от нее зависят условия образования отложений на экранах. При наличии такой связи интенсивность золовых отложений на трубах повышается по мере увеличения теплового напряжения др сечения топки и снижения скорости газов в топке. Для эки-бастузского угля, сжигаемого в котлах паропроизводительностью 320 — 950 т/ч, зависимость От (#эо) приведена на рис. 121, б.

7. Тонкость помола топлива R$Q влияет на 0? в том случае, если от нее зависят условия образования отложений на экранах. При наличии такой связи интенсивность золовых отложений на трубах повышается по мере увеличения теплового напряжения qF сечения топки и снижения скорости газов в топке. Для эки-бастузского угля, сжигаемого в котлах паропроизводительностью 320 — 950 т/ч, зависимость $'± (Rgo) приведена на рис. 121, б.

Из зависимости (2.37) следует, что при увеличении коэффициентов сопротивлений в отдельной трубе и уменьшении плотностиг среды в ней расход GTp падает. Коэффициенты сопротивления могут возрасти из-за, того, что виток трубы может оказаться большей длины и несколько меньшего диаметра вследствие повышения сопротивления в местах сварки, образования отложений и пр. Плотность может измениться из-за неравномерности обогрева. Таким образом, тепловая неравномерность вызывает гидравлическую, а та в ряде случаев (когда на коэффициент теплопередачи оказывает заметное влияние коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к протекающему в ней потоку) усиливает тепловую.

К первой категории относятся обычно те отложения, которые возникают при сжигании теплив с малым содержанием щелочных металлов и хлора (например, большинство углей Канско-Ачинско-го бассейна), а ко второй — отложения, образующиеся в условиях сжигания топлив с большим содержанием щелочных металлов, хлора и серы (например, эстонские сланцы). В таком случае количество хлора в первоначальных золовых отложениях непрерывно уменьшается с одновременным увеличением содержания серы (рис. 1.23). Изменение во времени в отложениях количества кор-розионно-активного компонента приводит к непрерывному снижению интенсивности коррозии до тех пор, пока идет формирование стабильных отложений. Таким образом, «старение» золовых отложений приводит при определенном их составе к изменению кор-, розионной активности. Поскольку интенсивность коррозии определяется количеством коррозионно-активных компонентов в золе, концентрация последних в первых моментах образования отложений зависит не только от состава топлива, но также от режимных параметров (условия горения топлива, температуры поверхности и др.).

Скорость роста теплового сопротивления плотных отложений существенно зависит от радиуса обдувки и температуры наружной поверхности труб. Вслед-•ствие заметного влияния радиуса обдувки на интенсивность роста несдуваемых -отложений паровая обдувка является эффективной лишь при относительно небольших расстояниях от сопловой головки обдувочного аппарата. Увеличение скорости роста теплового сопротивления плотных отложений с повышением температуры наружной поверхности труб объясняется интенсификацией процессов упрочнения золы в ходе образования отложений.

Появлению намагниченности могут способствовать многие факторы, например тепловые возмущения, существенная неравномерность тепловых потоков по высоте и периметру труб, изменение температуры стенки, действие мазутного факела как низкотемпературной плазмы, акустоэлектрический эффект вследствие работы отрыва паровых пузырей и их захлопывания. Рассмотрение этих процессов в динамике показывает, что важнейшим фактором следует считать именно термоволновой эффект. Очевидно, эффект проявляется в наибольшей мере в мазутных котлах давлением 110-155 кгс/см2 на участках с высокой тепловой нагрузкой, особенно при нарушении стабильного пузырькового кипения, в результате чего максимум магнитной индукции наблюдается вдоль образующей экранной трубы, наиболее выступающей в топку. Действие такой магнитной ловушки оказывается достаточным для образования отложений на узком участке внутренней поверхности парогенерирующей трубы вдоль указанной образующей даже в условиях весьма незначительного содержания взвешенных ферромагнитных примесей в котловой воде. Наблюдаемое в практике эксплуатации явно выраженное неравномерное (чередующееся) распределение отложений по длине экранной трубы с обогреваемой ее стороны, по-видимому, соответствует узлам пучности волн магнитной индукции.

Контроль за состоянием поверхностей нагрева котла ведется с помощью температурных вставок, и вырезка образцов труб производится на поверхностях, расположенных в зонах максимальных теплонапряжений, т. е. в зонах с наиболее благоприятными условиями для образования отложений и протекания процессов коррозии.

На предприятиях в наиболее трудных условиях работают, системы ферросплавных и электросталеплавильных печей, в теплообменной аппаратуре этих потребителей наблюдается" местное кипение воды и интенсивное •образование отложений карбоната кальция. Для удаления или предотвращения карбонатных отложений проводят периодическую чистку теплообменной аппаратуры, •ее замену, подкисление оборотной воды кислотой, а в последнее время в оборотных системах водоснабжения стали применять химически очищенную воду. Перечисленные средства предотвращения карбонатных отложений имеют существенные недостатки из-за вынужденных простоев металлургических агрегатов в период чистки теплообменной аппаратуры, низкой эффективности метода подкисления оборотной воды и высокой стоимости химически очищенной воды при ее использовании в оборотных системах водоснабжения. Для предотвращения образования отложений предложены новые химические реагенты, относящиеся к классу комп-лексонов.

Для снижения скорости образования отложений в течение длительного времени оборотную воду обрабатывали серной кислотой — дозой, обеспечивающей снижение щелочности до 2,0—2,5 мг-экв/л.