Главная -> Словарь

Надмолекулярные образования

Считается, что на НПЗ средней мощности каждый процесс должен быть представлен одной технологической установкой. Однако при такой технологической структуре НПЗ свя зи между процессами становятся весьма жесткими, резко повы — ша отся требования к надежности оборудования, системе контроля и автоматизации, сроку службы катализаторов. В современной практике проектирования и строительства НПЗ большой мощности предпочтение отдается двухпоточной схеме переработки нефти, когда каждый процесс представлен двумя одноименными технологическими установками. При этом процесс, для которого ресурсы сырья ограничены при данной мощности НПЗ, может быть представлен одной технологической установкой .

Особенность в расположении ГПЗ обусловливает ряд предъявляемых к ним противоречивых требований. С одной стороны, ГПЗ по сути предприятия горного типа, т. е. длительность их существования и их производительность определяются объемами и сроками существования соответствующего нефтяного или газоконденсат-ного месторождения. Поэтому ГПЗ должны быть возможно менее капиталоемкими и трудоемкими, и обеспечивать быструю окупаемость капиталовложений. С другой стороны, технология переработки газа достаточно сложна, а в связи с размещением ГПЗ, вследствие горного характера производства, в местах с малоразвитой инфраструктурой возникают повышенные требования к надежности оборудования и уровню автоматизации предприятия, что требует значительных капитальных и трудовых вложений в их сооружение. Все эти особенности делают сложным проектирование ГПЗ и относительно дорогостоящим строительство и эксплуатацию предприятий.

Увеличение мощностей нефтеперерабатывающих заводов требует повышение эффективности мер по охране природы. Успешное решение экологических проблем в значительной степени зависит от надежности оборудования, рационального проектирования и совершенствования технологических процессов.

б) технические потери, наличие и объем которых зависит от качества строительства, эксплуатации, надежности оборудования и других факторов. К этой подгруппе относятся потери газа вследствие утечек из неплотностей технологического оборудования, запорной арматуры, а также потери при авариях, разрывах и повреждениях оборудования. .

Глава 12. Оценка надежности оборудования при эксплуатации 516

Контроль работоспособности машин и аппаратов при эксплуатации состоит в определении степени износа , выявлении и оценке дефектов. Обеспечение высокой надежности оборудования невозможно без контроля деталей и узлов на стадии изготовления, монтажа и ремонта.

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Для оценки надежности установки необходимо количественно определить надежность входящего в ее состав оборудования; выявить узлы и детали, снижающие надежность установки; оценить влияние характерных отказов узлов и деталей на надежность и производительность установки; определить соответствие между требованиями, предъявляемыми к надежности оборудования, и его действительной надежностью; определить влияние отказов, вызванных конструктивными недостатками, дефектами изготовления и нарушениями правил эксплуатации, на надежность установки; оценить соответствие планируемой продолжительности работы реальным условиям эксплуатации и техническим возможностям оборудования; получить исходные данные для расчета надежности оборудования и технологических линий на стадии проектирования; определить рациональные сроки технического обслуживания ; разработать обоснованные требования к надежности оборудования с учетом простоев в плановых и неплановых ремонтах; разработать рекомендации и предложения, направленные на повышение надежности; обобщить опыт использования запасных частей с целью последующего применения этих данных для установления норм на запасные части.

Ц Таблица 12.1. Расчетные зависимости параметров надежности оборудования

При анализе надежности оборудования в составе технологической установки необходимо обобщить опыт использования и разработки обоснованных норм расхода запасных частей при эксплуатации аппарата или машины. При этом следует уточнить нормы как на быстроизнашивающиеся детали, подлежащие замене при текущих ремонтах, так и на запасные части, необходимые для выполнения всех видов ремонта. Уточнение потребности в запасных частях следует обосновать с учетом динамики роста этой потребности по мере увеличения продолжительности эксплуатации оборудования. В ответственных случаях это дает возможность определить оптимальные сроки замены деталей или узлов.

Оптимальный уровень надежности оборудования достигается в результате соблюдения государственных, отраслевых стандартов и стандартов предприятия по обеспечению износостойкости конструкционными и технологическими методами, применением соответствующих смазочных и защитных материалов и т. д. Фактическое состояние оборудования проверяют во время очередных ремонтов, профилактических осмотров, предусмотренными нормами и правилами испытаний, подготовки к пуску в эксплуатацию, пробных обкаток и в течение всего пускового периода.

пые . Затем появляются более крупные надмолекулярные образования . Но и эти образования взаимодействуют друг с другом, флокулируют и в итоге выпадают в осадок. Результаты проанализированы авторами на ЭВМ. Обнаружено, что коэффициенты доверия при допущении сферичности частиц являются максимальными. Причем молекулы в первичном агрегате располагаются не параллельно друг другу, а под углами. Размер всех агрегатов может меняться в зависимости от внешних условий.

2. Формирование зародышей критических размеров, возникающих в результате гетерофазных флуктуации и устойчивых в термодинамическом и кинетическом смысле. Критические зародыши представляют собой первичные надмолекулярные образования, обуславливающие экстремальный характер ряда свойств нефтяных систем.

находится в согласии с данными масс-спектрометрического анализа; 2) возможность объяснения адсорбции асфальтенов по отношению к ароматизированным смолам, с которыми формируются надмолекулярные образования.

Исходя из исследования поверхностей активности асфальтенов в интервале 20—150 °С была найдена критическая концентрация мицеллообразования в групповых компонентах соответствующих нефтяных остатков. Показано, что истинные растворы получаются при массовом содержании асфальтенов 0,005—0,6 %. Более концентрированные растворы образуют гетерогенные дисперсные системы. При дальнейшем концентрировании образуются первичные надмолекулярные образования и затем асфальтены выделяются в отдельную фазу. Частицы асфальтенов в коллоидных системах имеют размеры 2—30 нм и образуют коацерваты размером до 2 мк. Размеры асфальтеновых частиц

Изменение внешних условий способствует укрупнению дозародышевых комплексов и переходу их в надмолекулярные образования. Создание надмолекулярных образований происходит вследствие объединения, в том числе атомов, ионов или молекул. Надмолекулярные образования, или надмолекулярные частицы, возникают в случае достижения основной фазой термодинамически неустойчивого метастабиль-ного состояния, характеризующегося совокупностью внутреннего состояния системы и внешних условий, при которых возможно возникновение и начальное развитие новой фазы с достаточной для ее обнаружения скоростью. При этом гетерофазные флуктуации после достижения ими некоторого критического размера способны к дальнейшему росту и развитию, образуя таким образом зародыши новой фазы, которые можно определить как наименьшие образования надмолекулярных частиц, способные к самостоятельному существованию и образующие новую фазу системы. Подобные единичные зародыши новой фазы называют агрегатом.

Надмолекулярные образования

Надмолекулярная структура нефтяной системы представляет собой образования, сформированные из двух или нескольких молекул. Надмолекулярные образования отличаются от молекулярных значительным усложнением состава и степенью асимметрии. Таким образом, в нефтяной системе в общем случае сосуществуют в броуновском движении многочисленные молекулярные и надмолекулярные образования, находящиеся во взаимодействии, приводящем к изменению их энергетических и структурных характеристик. Степень взаимосвязи взаимодействующих частиц и их упорядоченность в определенном объеме нефтяной системы во многом зависят от условий, в которых находится нефтяная система, и внешних воздействий, испытываемых системой.

Молекулярные фрагменты, надмолекулярные образования, ассоциативные или агрегативные комбинации в малоконцентрированных и концентрированных системах находятся в виде образований, не связанных друг с другом. Поэтому, такие системы считаются несвязанными дисперсными системами, или золями;

Надмолекулярные образования

В заключение следует остановиться на пиролитических углеродных волокнах - графитовых усах. Хотя их получают при пиролизе в газовой фазе, по своему применению они ближе к углеродным волокнам, чем к пироуглероду. Кристаллооптический анализ показывает, что ПУВ состоят из центральной оптически изотропной части и оптически анизотропного углерода, монослои которого параллельны оси волокна. Монослои имеют локальные нарушения преимущественной ориентации. При этом в поляризованном свете структура шлифов осевого сечения ПУВ и поперечного сечения пирографита аналогичны . Авторы указанной работы отмечают в обоих случаях наличие чередующихся участков с различной ориентацией кристаллитов, полагая, что центрами формирования первичных надмолекулярных образований в ПУВ являются утолщения и изгибы стержневой части. Первичные надмолекулярные образования выходят на внешнюю поверхность, образуя характерное кольчатое строение ПУВ. Внутри первичных находятся более мелкие вторичные образования, причем на границах между ними отмечается упорядоченность кристаллической структуры. Такой характер надмолекулярной организации обусловил физико-механические свойства ПУВ. Поскольку, как в случае пирографита, разрушение происходит по границам образований, прочность ПУВ зависит от концентрации и расположения включений дисперсного углерода. Травление таких волокон жидким окислителем показало периодическое изменение реакционной способности в радиальном направлении, сопровождаемое изменением прочности вследствие удаления различных слоев волокна, отличающихся надмолекулярной организацией структуры:

В еще большей степени это замечание справедливо в отношении более высоких уровней организации углеродных структур. Когда человечество стоит на пороге XXI века и наука ежедневно вносит конструктивные изменения, давая жизнь новейшим открытиям , структурная химия до сих пор оставляет невыясненным, хотя бы с принципиальной точки зрения, строение разнообразных пространственно сшитых полимеров углерода, открытых более четверти века назад. И признается лишь тот факт, что различные его формы -поликристаллические графиты, сажи, углеродные пленки, дендриты, ламелярные и надмолекулярные образования, коксы, стеклоуглерод, пироуглерод, карбин, алмаз и алмазные пленки, шунгит, антрацит, углеродные и графитовые волокна, микропористые адсорбенты, композиционные материалы и пр. - существуют.