Предельных углеводородов

Рис. 3.5. Сравнение произвольного цикла с циклом Карно при одинаковых предельных температурах

отсюда следует, что г\1Ьс(1 > т)/'й/1, т. е. при одинаковых предельных температурах цикл Карно имеет более высокий термический КПД, чем любой другой цикл. Поэтому формула т< = 1 — Т%/Т\ выражает максимально возможную при заданных температурных условиях степень использования теплоты в цикле, и цикл Карно является своего рода эталоном, в сравнении с которым определяется степень эффективности любого цикла.

т. е. при одинаковых предельных температурах обратимый цикл Карно имеет более высокий термический КПД, чем любой другой обратимый цикл. Поэтому формула t]*= =1-—Tz/Ti выражает максимально возможную при заданных температурных условиях степень использования теплоты в цикле, и цикл Карно является своего рода эталоном, в сравнении с которым определяется степень эффективности любого цикла.

сплавов при предельных температурах соответствующего диапазона примерно одинакова. Таким образом, в высокотемпературной части термического цикла неизотермического режима нагружения при прочих равных условиях следует ожидать более интенсивного развития малоцикловых повреждений, чем в низкотемпературной. В связи с этим кривые мало цикловой усталости для изотермического нагружения при максимальной температуре практически совпадают с кривыми усталости для противофазного режима неизотермического нагружения (соответственно кривые 2 и 3 на рис. 25, точки 2 и 3 на рис. 2.6, точки 1 и 3, 8 и 2, 4 на рис. 2.7).

Приведённые соотношения параметров в адиабатном процессе имеют место при условии, что теплоёмкости сг и cv не зависят от температуры. У реальных газов они переменны, переменно и k. Уравнение адиабаты при переменных теплоёмкостях см. ниже, стр. 462. Обычно расчёты ведут по приведённым соотношениям, но показатель k принимают равным среднему арифметическому значению его между значениями при предельных температурах процесса. Для двухатомных газов при температурах, близких к 0° С, принимают k = 1,4, по Шюле в пределах 0—2UUO" С

6.7. Если в течение ресурса эксплуатации не исключается снижение циклической прочности основного металла или сварных соединений в интерва'ле температур от 20° С до рабочей вследствие контакта с рабочими средами, деформационного старения, наводо-роживания, нейтронного облучения, окисления, изменения легирования, неизотермического нагружения и т.п., имеющих место при эксплуатации, по сравнению с циклической прочностью по пп. 6.2, 6.6 при предельных температурах без учета указанных факторов, то должны быть представлены количественные данные для учета их влияния на циклическую прочность в диапазоне числа циклов по п. 6.2.

Из большого числа разработанных методов для изучения вязкостных характеристик наиболее удобными оказались методы определения индекса вязкости Дина и Девиса и наклона кривой А5ТМ. Метод определения наклона кривой А5ТМ особенно удачен, поскольку он не дает каких-либо аномалий в широком интервале изменения вязкостно-температурных свойств. При предельных температурах, наблюдаемых в некоторых особых случаях, рекомендуется использовать не расчетные, а фактически определенные вязкости [82].

Наклон кривой обычно рассчитывают в любом интервале вязко-стей и температур, который необходим. Так как кривая, определяемая из номограммы А5ТМ, может не быть прямолинейной во всем температурном интервале, при предельных температурах следует иметь фактические вязкости, полученные измерением.

ратуры, а также к котельным обмуровкам, где большинство теплоизоляционных материалов работает при предельных температурах.

сплавов при предельных температурах соответствующего диапазона примерно одинакова. Таким образом, в высокотемпературной части термического цикла неизотермического режима нагружения при прочих равных условиях следует ожидать более интенсивного развития малоцикловых повреждений, чем в низкотемпературной. В связи с этим кривые малоцикловой усталости для изотермического нагружения при максимальной температуре практически совпадают с кривыми усталости для противофазного режима неизотермического нагружения (соответственно кривые 2 и J на рис. 2.5, точки 2 и 3 на рис. 2.6, точки 1 и 3, 8 и 2, 4 на рис. 2.7) .

Для изготовления конструктивных элементов турбомашин используют жаропрочные сплавы [22, 75, 80, 100]. Они являются перспективными и для элементов тепловой энергетики в связи с ростом давления, температур и мощностей энергетических установок. Для изучения влияния пластичности жаропрочных материалов на сопротивление неизотермическому малоцикловому разрушению была разработана программа испытаний в условиях переменных температур (рис. 2.4). В нее включены испытания: на термическую усталость без выдержки и с выдержкой при максимальной температуре (рис. 2.4, а и б); изотермические при предельных температурах термоусталостного цикла (рис. 2.4, в); неизотермические (в диапазоне температур основного термоусталостного цикла) для контрастных сочетаний режимов нагружения и нагрева (жесткий режим) при синфазном (рис. 2.4, д) и противофазном (рис. 2.4, г) циклических нагревах и нагружениях.

Коррозионная агрессивность водонефтяной эмульсии меняется в широких пределах в зависимости от состава водной фазы, ее соотношения с углеводородной фазой, состава и количества газообразных веществ. В пластовых условиях в нефти и пластовой воде растворено значительное количество газообразных предельных углеводородов, углекислого газа, сероводорода, кислорода. Коэффициент растворимости некоторых газов в воде при 20 ° С и давлении 0,1 МПа имеет, по М. Маскету, следующие значения:

Нефтяной газ. Углеводородный газ, отделяемый от нефти, состоит из смеси предельных углеводородов: метана, этана, пропана, бутана, пентана, которые в коррозионном отношении неопасны. Однако нефтяные газы, как и природные, часто содержат примеси сероводорода, углекислого газа, а при сборе и подготовке нефти может попасть кислород воздуха. Кислые газы растворяются в пленке влаги, образующейся внутри оборудования и трубопроводов в результате конденсации паров воды, содержащейся в нефтяном газе. В этих случаях коррозионные процессы протекают особенно интенсивно.

3-14. Назиев Я. М., Теплопроводность предельных углеводородов, Кандидатская диссертация, 1962, ЭНИН им. Г. М". Кржижановского.

ПАРАФИН (от лат. parum — мало и affinis — сродный; название связано с нейтральностью П. по отношению к реактивам) — смесь твёрдых насыщенных (предельных) углеводородов. Чистый П.— бесцветная воскоподобная масса; <пл может в зависимости от степени очистки изменяться в пределах 42—54 "С; плотн. при 15 °С от 881 — 905 кг/м3 (неочищ. П.) до 907—915 кг/м3 (очищ. П.). Получают П. гл. обр. из нефти, а также син-тетич. путём — восстановлением окиси углерода водородом. Применяют как изоляц. материал, для па-рафинирования древесины, пропитки тканей, бумаги, в произ-ве лакокрасочных материалов, в мед. практике и др. Как хим. сырьё П. используют для получения высших жирных к-т (см. Карболовые кислоты) и спиртов, поверхностно-активных веществ, присадок к смазочным маслам и др.

Значительное применение находит фреоны (хладо«ы)—галоидсь производные предельных углеводородов. Все они химически инертны, млло- или не взрывоопасны.

Природные газы состоят в основном из предельных углеводородов (90—98% метана СН4) с небольшим количеством примесей, ухудшающих качество газа (СО2, H2S, N2, H2O). Теплота сгорания природных газов QH = 33,5 ч- 37,7 МДж/м3.

Таблица 1.2 Выход водорода и метана для предельных углеводородов

Основная радиационно-химическая реакция при разложении пропана — дегидрогенизация, т. е. образование Н2 и СН4 и жидких предельных углеводородов. Количество разложившегося пропана увеличивается с увеличением мощности дозы, давления облучаемого газа и продолжительности экспозиции [176].

!150. .Голубев И. Ф., Агаев Н. Вязкость предельных углеводородов. Баку, Азерб. гос. изд-во, 1964.

Исследования показали, что нафтено-парафиновые фракции маловязких низкомолекулярных масел отличаются особенно пониженной стойкостью к окислению в условиях трения при высоких нагрузках, когда в зоне контакта поверхностей трения непрерывно возникают мгновенные местные скачки температур. Было высказано предположение, что повышенная окисляемость низкомолекулярных, маловязких нефтепродуктов приводит к образованию в процессе заедания (предельный случай схватывания) активных по отношению к стали продуктов окисления, вследствие чего может резко снижаться прирост износа при нагрузках, выше критической. Однако при дальнейшем повышении нагрузки действие активных продуктов окисления оказывается недостаточным для предотвращения развития процесса заедания. Противоизносные и антифрикционные свойства смазочных масел в значительной степени зависят от материала поверхностей трения. Важность химического взаимодействия между смазкой и поверхностями трения'впервые была показана Боуденом с сотрудниками при исследовании смазочной способности предельных жирных кислот, спиртов с длинными алкильными цепями и предельных углеводородов. Результаты исследований, проведенных Боуденом, позволили ему сделать вывод о том, что объяснение смазочного действия жирных кислот только наличием ориентированных слоев молекул, адсорбированных на поверхностях трения, является упрошенным.

Анализ причин брака должен производиться по документам экспресс-лаборатории. Например, установлено, что структурный анализ цементованного слоя систематически отмечает наличие в структуре цементитной сетки при глубине слоя в пределах чертежных допусков. Для выяснения причины, вызывающей этот брак, необходимо изучить анализы газа, применяемого для цементации. Наличие в газе избытка предельных углеводородов и будет причиной такого брака. В случае же нормы по содержанию активной части газа карбюризатора причиной брака будет нарушение технологического процесса либо в отношении температуры, либо в отношении дозировки газа.