Авторизация


На главнуюКарта сайтаДобавить в избранноеОбратная связьФотоВидеоАрхив  
Сталелитейная печь
Источник: Яндекс картинки
12:47 / 30.07.2018

В России создана сталь, которая вдвое увеличит срок службы нефтепроводов
По оценкам разработчиков, новая марка стали "Северкор" позволит существенно снизить экологические риски и эксплуатационные затраты при добыче нефти, в том числе на труднодоступных месторождениях Западной Сибири, где ремонт и замена труб осложнены условиями их доставки, а состав углеводородного сырья обуславливает повышенный уровень коррозионного износа

Новый сплав стали для нефтепроводов, позволяющий снизить экологические риски нефтедобычи, разработали ученые НИТУ "МИСиС" совместно с ПАО "Северсталь" и ЦНИИЧермет имени И.П. Бардина.

Как пояснили в пресс-службе НИТУ "МИСиС", речь идет о новой технологии получения рулонного проката для производства коррозионностойких промысловых труб с повышенными эксплуатационными характеристиками. Уже в этом году разработчики намерены получить международный патент, а в будущем планируют выдавать гарантию минимум на двукратное увеличение срока эксплуатации труб, полученных с использованием разработанной технологии.

По словам экспертов, необходимость разработки новых сортов стали обусловлена особенностями технологии разработки нефти на российских месторождениях, так как действующие нефтепромысловые трубы работают в условиях постоянного контакта с коррозионноактивной водоэмульсионной смесью нефти и концентрированных солевых растворов.

Из-за суровых условий срок службы труб составляет около двух лет, что может приводить к непрогнозируемым авариям на нефтепромыслах.

В настоящее время разработано несколько перспективных концепций стали, проведена серия экспериментальных плавок и выплавка опытной партии на предприятиях "Северстали". Образцы нового сплава "Северкор" успешно прошли коррозионные испытания. Кроме того, готовится к запуску полномасштабные опытно-промысловые испытания трубопровода из новой стали на западносибирских нефтяных месторождениях.

"Наша технология производства проката для изготовления прямошовных нефтепромысловых труб обеспечивает их повышенную коррозионную стойкость и хладостойкость", – отметил один из разработчиков проекта, научный сотрудник НИТУ "МИСиС" Александр Комиссаров.

По его словам, основная задача заключалась в разработке новых схем легирования (добавления в состав материалов примесей для улучшения свойств основного материала), обеспечивающих необходимый структурно-фазовый состав стали при производстве рулонного и листового проката.

Чтобы получить необходимые свойства, ученые рассчитали условия комплексного микролегирования расплава стали такими элементами, как хром, медь и никель. Ученые пояснили, что введение этих металлов в жидкую сталь позволяет регулировать состав коррозионно-активных неметаллических включений в стали, тем самым уменьшая их негативное влияние на ее свойства.

По оценкам разработчиков, новая марка стали "Северкор" позволит существенно снизить экологические риски и эксплуатационные затраты при добыче нефти, в том числе на труднодоступных месторождениях Западной Сибири, где ремонт и замена труб осложнены условиями их доставки, а состав углеводородного сырья обуславливает повышенный уровень коррозионного износа.

Кроме того, изготовление труб сварным способом поможет снизить их стоимость и повысить эффективность нефтедобычи.

"Высокие требования к чистоте стали и однородности структуры в совокупности с уникальной концепцией легирования потребовали решения сложных, отчасти противоречивых технологических задач", ? рассказал старший менеджер дирекции по техническому развитию и качеству ПАО "Северсталь" Евгений Федотов, добавив, что результаты лабораторных испытаний показали, что удалось найти верное решение.

Ученые из России выяснили, как ведет себя вода при закалке стали

Физики из Москвы раскрыли необычный характер кипения воды, помогающий стали или другим сплавам очень быстро охлаждаться при их закалке. Их выводы представлены в International Journal of Heat and Mass Transfer.

"Мы впервые предложили ясную физическую модель, объясняющую парадоксальные явления, которые наблюдаются при охлаждении горячих тел в жидкостях. Это и закалка, и термическая обработка металлов, и охлаждение атомного реактора в случае тяжелой аварии – огромное число реальных приложений", – заявил Арслан Забиров из Московского энергетического института, чьи слова приводит пресс-служба Российского научного фонда.

Кипение воды или многих других жидкостей сопровождается формированием большого числа пузырьков пара на поверхности нагревательных элементов или стенок сосуда. Превращаясь в газ и вырываясь наружу, испаренная вода уносит с собой большое количества тепла и охлаждает оставшуюся жидкость.

Как правило, чем горячее нагревательный элемент, тем сильнее кипит вода, однако у этого процесса есть один большой "враг", открытый немецким врачом Иоганном Лейденфростом еще в середине 18 века. Он обнаружил, что капля воды, упавшая на сильно раскаленный металл, испаряется очень медленно из-за образования очень тонкой пленки из пара, изолирующей жидкость.

Это касается не только воды — нечто похожее можно наблюдать, погрузив мокрую руку в сосуд с жидким азотом или расплавленным свинцом. Открытие эффекта Лейденфроста поставило перед учеными очень интересный вопрос – если вода ведет себя подобным образом в любых условиях, как тогда работает закалка металла, во время которой температура железа падает на сотни градусов за доли секунды?

Как пишут Забиров и его коллеги, три десятка лет назад британские физики обнаружили, что вода может кипеть и другим образом, если разница в температуре между жидкостью и нагревательным элементом будет еще выше, чем при работе эффекта Лейденфроста.

В таком случае пузырьки пара становятся очень маленькими и формируются несколько иначе, что препятствует появлению "изолирующей" пленки и не тормозит, а ускоряет процесс передачи тепла. Как именно возникают эти пузырьки, ученые не понимали до недавнего времени.

Физики из Московского энергетического института нашли ответ на эту загадку, создав реалистичную математическую модель кипящей жидкости. Для этого они объединили результаты десятков экспериментов, авторы которых изучали формирование пузырьков при закалке металла и других похожих процессах. Затем ученые попытались найти те факторы, которые мешали или способствовали такой форме охлаждения воды и соприкасающихся с ней предметов.

К примеру, объединение итогов опытов показало, что подобная манера кипения характерна не для всех жидкостей и металлов, что указало на ее связь с двумя свойствами и того, и другого материала – структурой поверхности металла и вязкостью жидкости. Как оказалось, на поверхности определенных типов сплавов и металлов присутствуют особые шероховатости, которые "пробивают" пленку из пара и позволяют пузырькам вырваться на свободу.

Набор формул, который описывает этот феномен, можно использовать не только для предсказания свойств сплавов и того, как они себя ведут при закалке, но и для массы других вещей. Как надеются ученые, их открытие принесет массу пользы во всех областях науки и техники.



Комментарии:

Для добавления комментария необходима авторизация.