Поглощается поверхностью

Повышение работоспособности промысловых трубопроводов является актуальной задачей для нефтегазодобывающей, а также химической промышленности в связи с растущими темпами развития трубопроводной транспортировки горного сырья. Особую актуальность приобретает эксплуатационная надежность трубопроводов в случае высокоминерализованных водных сред (хлориды натрия, кальция, магния и др.), транспортируемых при перекачке обводненной нефти, соленой пластовой воды в технологии вторичных методов добычи нефти, а также при добыче солей методом подземного выщелачивания. При остановке нефтепровода, а также при использовании метода внутритрубной деэмульсации происходит расслоение воды и нефти, которое в определенных условиях приводит к скоплению воды в пониженных участках трассы. Скопления водной фазы могут быть также результатом гидравлических испытаний на завершающей стадии строительства трубопроводов.

1. Разработка полезных ископаемых: а) производство с помощью ядерных взрывов вскрышных работ и массовой отбойки полезного ископаемого в крупных карьерах; б) дробление ядерными взрывами полезного ископаемого, а при необходимости и налегающих пород, при подземной разработке крупных месторождений бедных руд системой принудительного этажного обрушения; в) дробление ядерными взрывами полезного ископаемого на крупных месторождениях бедных руд для последующего подземного выщелачивания на месте залегания; г) добыча трудноизвлекаемой нефти за счет понижения ее вязкости при разогреве пород и разрушения структур (создания дополнительных трещин в коллекторе) энергией ядерного взрыва; иногда в сочетании с подземной термической перегонкой нефти; д) стимуляция добычи природного газа из плотных породных массивов при разрушении их ядерными взрывами.

С 1966 г. изучается возможность конкретного эксперимента подземного выщелачивания меди на одном из вкрапленных месторождений фирмы «Коннекотт Крппер корпорэйшн» [18]. Недавно был опубликован проект, получивший кодовое наименование «Слуп» [77, 82—84].

Основная цель проекта «Слуп» — выяснить практическую возможность использования ядерных взрывов для добычи меди способом подземного выщелачивания в конкретных условиях Саффордского месторождения вкрапленных бедных руд.

1. Определить возможное извлечение меди из ядерного магазина методом подземного выщелачивания.

Реализацией проекта «Слуп» будет заниматься Комиссия по атомной энергии, фирма «Коннекотт Коппер корпорэйшн» и Горное бюро США. КАЭ представит ядерное устройство, произведет взрыв и обеспечит необходимые меры для безопасности эксперимента. «Коннекотт Коппер корпорэйшн» будет ответственна за проведение подземного выщелачивания и цементацию меди во время эксперимента. Горное бюро примет участие во всех этапах эксперимента, поможет оценить его результаты и составить окончательный отчет.

Для организации подземного выщелачивания руды в в ядерном магазине с поверхности до его кровли пробурят три скважины для подачи раствора. На 60 м ниже центра взрыва и примерно на 30 м ниже подошвы магазина под ним пройдет крестообразная система горных выработок с буровыми камерами (рис. 50). Из них в подошву магазина пробурят скважины для сбора продукционных растворов, которые затем насосами будут выдавать на цементационную установку (рис. 51). Производительность установки 600 м9/ч продукционного раствора. После осаждения меди дополнительно подкисляемые маточные растворы вновь будут закачиваться в подающие скважины.

Рис. 51. Схема подземного выщелачивания и осаждения меди на поверхностной установке:

На третьем этапе (продолжительностью 12 месяцев) будут восстановлены подходные горные выработки и пройдены дренажные, пробурены раствороподающие и дренирующие скважины, смонтированы соответствующие системы трубопроводов и" насосов, построены установки для "цементации меди из растворов. Учитывая вредные эффекты взрыва, главным образом радиационные, будут приняты соответствующие меры безопасности. При успешном развитии процесса подземного выщелачивания будет составлен отчет с оценкой результатов эксперимента «Слуп». Затраты третьего этапа составят 6,675 млн. долл.

В последние годы для получения урана применяют подземное выщелачивание с последующей очисткой растворов. Для подземного выщелачивания применяют серную кислоту и карбонатные растворы.

Для подземного выщелачивания через буровые скважины обычно применяют раствор карбоната аммония с окислителем — кислородом или перекисью водорода. Уран из осветленных растворов извлекают методом непрерывного ионного обмена [301]. Растворы после выщелачивания содержат 0,05—0,15 г/л U3O8 при рН = 6,5-=-9,5. В настоящее время не имеется подробных сведений о типе смолы и ионообменном оборудовании на этих заводах.

с образованием атомарного углерода, который поглощается поверхностью.

из количества энергии, посылаемого поверхностью Fit количество Q%A2 поглощается поверхностью F2, а остальная часть Q1 — QiA2 = Qj (1 — Аг) отражается обратно на поверхность Fv Кроме того, как уже было сказано ранее, из общего излучения Q2 поверхности /^ количество Qa (1 — Р) падает на свою же поверхность Fz\ из него часть Q2,42 (1 — Р) поглощается, а остальная часть (53 (1 — Р) — Qa-^2 (1 — Р) ~ = Q3 (1 — Р) (1 — Ла) отражается. Таким образом, полное количество энергии, исходящее от поверхности Fz, определится выражением

Черная поверхность Ч излучает на серую поверхность С энергию EQ. Часть этой энергии, равная Л^о, поглощается поверхностью серого тела, а остальная часть (Е0—АЕ0) отражается на черную поверхность, где полностью поглощается. Запишем баланс теплоты для серого тела: принятая им энергия равна АЕ0, а отданная Е. Тогда плотность результирующего потока теплоты от серого тела будет равна:

2. Деструкция поверхности раздела и волокна. Разрушение адгезионных связей на поверхности раздела и деструкция волокна в значительной мере зависят от типа смолы и волокна (стекло, графит, бор). Изучая влияние химии (Поверхности стекла на свойства стеклопластиков, Аутвотер и Келлогг [70] обнаружили, что вода поглощается поверхностью раздела стеклянное волокно — смола в 450 раз быстрее, чем смолой. По-видимому, стеклопластики подвержены 'большей деструкции, чем угле- и боропластики. Вероятно, поглощенная влага воздействует на стеклопластики независимо от адгезионной прочности. Кроме того, очевидно, что под влиянием воды также меняется прочность стеклянного волокна на растяжение. Вода достигает поверхности раздела волокно—-смола либо путем диффузии через смолу, либо путем проникновения че-

Рассмотрим второй и более сложный случай, когда поверхности FI и FZ (рис. 6-9) являются серыми излучателями. Для определения сальдо-потока поверхности FZ нужно, как и в первом случае, найти ту часть лучистой энергии собственного излучения поверхности FI, которая поглощается поверхностью FZ, и лучистую энергию собственного излучения поверхности FZ, поглощаемую поверхностью FI. В данном случае относительного расположения поверхностей FI и FZ плотность их отраженного, а следовательно, и эффективного излучения непостоянна как в пределах поверхности Flt так и в пределах поверхности FZ- Это определяется тем, что каждая поверхность посылает на отдельные равновеликие элементарные участки другой поверхности различный поток собственного излучения. Качественно это можно проследить по

Этот тепловой поток поглощается поверхностью F2 в количестве

абсолютно черного тела излучает на поверхность серого тела количество энергии, равное Е0 ккал/м2 • час. Часть этой энергии в количестве А^Е0 ккал/м2 • час поглощается поверхностью серого тела, в то время как другая часть ее в количестве (1 —AI) Е0 ккал/м2-час отражается обратно на поверхность абсолютно черного тела и ею опять полностью поглощается. Таким образом, поверхность серого тела отдает лучистую энергию в количестве ?\ ккал/м2 • час. и одновременно воспринимает лучистую энергию в количестве A{EQ ккал/м2-час. Так как по принятому условию Т\ ^> Т0, то, следовательно, величина Е^ больше, чем А^Ео, т. е. поверхность серого тела отдает лучистой энергии больше, чем воспринимает сама. Из изложенного следует, что количество энергии, теряемой этой поверхностью, составит

В этом случае превышение температуры воздуха по отношению к усредненной температуре поверхностей будет меньше, чем в первом случае (так как ав>ак). Иногда тепло передается помещению исключительно излучением, например солнечными лучами, попавшими через проемы окон. Часть лучей поглощается поверхностью, на которую они падают непосредственно, другая часть — путем многократных отражений, попадая на другие поверхности, также в конце концов ими поглощается1. Роль воздуха в этом случае пассивная, и его температура равна усредненной температуре поверхностей, т. е.

Растворители должны быть такими, чтобы приготовленная краска хорошо смачивала формовочную смесь и, следовательно, хорошо проникала в стенки формы, прочно сцеплялась с ней и не отслаивалась после сушки. Краска, которая не смачивает материал формы, не проникает глубоко в поры между зернами смеси и слабо сцепляется с ее поверхностью. Интенсивность проникновения водных красок, содержащих шесть частей глины и четыре части сульфитно-спиртовой барды, зависит от способности красок смачивать пленки связующего материала, которые обволакивают зерна смеси. При этом наибольшее количество водной краски поглощается поверхностью жидкостекольных форм, так как пленки жидкого стекла хорошо смачиваются водой, но при контакте с краской не разбухают и размер пор не сокращается. Пленки сульфитно-спиртовой барды и' связующего КВС-2 набухают в воде, поступающей с краской, и размер пор сокращается, В связи с этим смеси, содержащие такие связующие, плохо впитывают водные краски.

с образованием атомарного углерода, который поглощается поверхностью.

Для нагрева деталей служат специальные герметичные печи, в которые подают аммиак NHg. При нагреве аммиак разлагается: 2NH3 —> ЗН2 + 2NaT. Атомарный азот N поглощается поверхностью стали и проникает в глубь ее. В поверхностном слое азот образует химические соединения — нитриды (железа Fe2N, хрома CrN, молибдена MoN, алюминия A1N), которые придают стали большую твердость (до 1200 HV). Поверхностный слой не поддается травлению. Глубже него находится сорбитообразная структура.