Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с


Скачать 5.37 Mb.
Название Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с
страница 5/33
Тип Документы
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33

НЕФТЯНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.
СЕКЦИЯ «МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»
Исаков В.В., Новиков В.Ф. Компьютеризированный лабораторный комплекс для измерения магнитострикции. Деформация ферромагнетика при его намагничивании (магнитострикция) как правило, очень мала, поэтому измерения магнитострикции является прецизионным процессом. Даже у никеля, имеющего одну из самых больших величин магнитострикции, она составляет всего порядка 36•10-6.

В лабораторных условиях измерения проводятся в основном тензометрическим способом. Тензорезистор наклеивается на исследуемый образец и включается в мостовую схему.

На точность измерений данным методом сильно влияет ряд факторов. Это переменные внешние поля, которые приводят к возникновению ЭДС индукции в проводниках, изменения температуры образца за счет нагрева катушек электромагнита, что приводит к тепловому расширению образца. Последний фактор сильно зависит от времени измерений, которое можно значительно уменьшить, автоматизировав измерения.

Для автоматизации процесса из всего многообразия измерительных устройств, совместимых с персональным компьютером и имеющихся на отечественном рынке, нами были выбраны модули серии I-7000 от ICP DAS. Используемый модуль приема сигнала с тензодатчика I-7016 позволяет производить измерения, удалив ПК на значительное расстояние от измерительной схемы. Поставляемые с модулями специальные ActiveX компоненты позволяют писать программное обеспечение практически в любой среде программирования.

Автоматизация процесса измерений в значительной степени сократила время измерения, при этом увеличив точность измерений. При снятии зависимости магнитострикции одновременно происходит расчет погрешности измерений и занесение всех результатов в базу данных на ЭВМ, что позволяет производить обработку результатов измерений при помощи удовлетворяющего требования пользователя специализированного программного обеспечения.

Научный руководитель: Новиков В.Ф., зав. кафедрой физики №1, д. ф.-м. наук, профессор.
Власов А.В. Броня из алюминия. Если ранжировать материалы по их промышленному использованию с учетом особенностей и свойств, то алюминий и его сплавы можно смело отнести к материалам будущего. Способность окисляться и существовать в защитной рубашке характеризует его как вечного оппонента коррозии. В настоящее время окисные пленки получают важные значения как средства защиты поверхности алюминиевых сплавов и против механического износа. С этой целью создан ряд технологий искусственного выращивания оксидных пленок. Наиболее известным является способ электрохимического оксидирования, реализация которого позволяет получить покрытия толщиной до 300 мкм. Процесс ведется в оксидировочной среде, в качестве которой выступают растворы кислот. Химический состав пленки состоит из оксида алюминия и соединений, содержащих воду и кислотные остатки раствора. Оксид AlmOn имеет множество модификаций в зависимости от валентности металла. Механизм электрохимического оксидирования основан на создании условий полного насыщения кислородом около анодного пространства. В качестве анода выступает алюминиевый сплав. Образованный оксид состоит из аморфной и кристаллической составляющей и их количественные соотношения зависят от величины плотности тока и напряжения. Известно что наиболее твердым материалом является алмаз. Вторую позицию занимает оксид алюминия Al2O3, который называют корундом. Именно присутствие данной модификации оксида и вызывает повышение твердости, что достигается проведением оксидирования на повышенных значениях плотности тока или напряжения.

На толщину оксидного покрытия влияют три фактора: плотность тока (или напряжения), температура электролита и агрессивность электролита. Процесс оксидирования завершается когда сформированный слой становится электрически непроницаемым.

Таким образом, изменить два основных параметра покрытия – толщину и твердость можно:

  1. создавая условия формирования корунда;

  2. обеспечивая доступ в околоанодную зону кислородсодержащих компонентов и атомарного (активированного) алюминия.

Основным условием формирования Al2O3 является температурный режим, величина которого должна быть не меньше 2000ºС. Однако создать для алюминиевого сплава температуру свыше 600ºС по всему объему, значит расплавить материал. Поэтому режим оксидирования по характеру воздействия электрическим током должна быть локально дискретным.

Наиболее сложным является обеспечение на поверхности образца активированного алюминия и доноров кислорода.

Предлагаемая схема экспериментальной установки создает дискретный режим межэлектродного плазменного пробоя с пропусканием озоновоздушной смеси через рабочую зону. Активизация алюминия обеспечивается введением обмазки из термонеустойчивого соединения типа AlCl, который распадается на атомарный алюминий при температуре выше 100ºС.

Зона взаимодействия алюминия и кислорода предполагаемого способа формообразования разбивается на два участка – поверхностный и диффузионно-насыщенный. В зависимости от времени оксидирования и мощности пробоя можно прогнозировать величину и твердость пленки.

Научный руководитель: Коленчин Н.Ф., кандидат технических наук, доцент.
Жуков М.В. Повышение эксплуатационных свойств пружин демпфера дисков сцепления, заменой углеродистой стали марки 65г на легированную сталь марки 51хфа. Пружинные стали и сплавы представляют собой специальный класс материалов с характерным комплексом свойств: предел упругости, усталостная прочность, сопротивление протеканию процессов релаксационного типа, определяемых условиями службы упругих элементов различного назначения.

На данный момент на предприятии пружины демпфера изготавливают из стали 65Г. По результатам стендовых испытаний на сжатие, разброс величины силы пружины при рабочей деформации (Р2) не соответствовал требованиям конструкции готового изделия. Для замены предложена сталь 51ХФА.

Сталь 65Г относится к деформационно-упрочненным сталям и на предприятие поставляется проволока стальная углеродистая пружинная (нагартованная и холоднодеформированная) ГОСТ9389-75.

Сталь 51ХФА поставляется на предприятие ,как проволока стальная пружинная, термически обработанная (после закалки и отпуска), легированная (мартенсито-упрочненная)

Сравнительные характеристики пружин демпфера изготовленных, из углеродистой стали и из легированной стали после испытаний:

  1. Контроль на сжатие. Согласно чертежу нагрузка Р2=80±8кгс. Пиковая нагрузка у пружины, изготовленной из стали 65Г, колеблется от 58,8кгс до 86,0кгс, разброс от 15 до 30кгс, у пружин, изготовленных из стали 51ХФА нагрузка Р2 от 76,4кгс до 87,4кгс разброс в контрольной партии не более 10-15кгс.

  2. Испытание на выносливость. Значение пиковой нагрузки у пружин из углеродистой стали снизилась на 3 кгс, у легированной – сохранилась на прежнем уровне.

Равномерность механических свойств у легированной стали обусловлено мелкозернистым строением, равномерным распределением карбидов в структуре, обеспечиваемое легированием хромом и ванадием.

Основные требования при закалке пружинных сталей – это достижение минимальных значений: внутренних напряжений, остаточного количества аустенита, величины зерна и поверхностного обезуглероживания.

Проанализировав преимущества и недостатки сталей можно сделать следующие выводы. Сталь 65Г имеет высокую прочность, высокий предел упругости, более точные размеры изделия, отсутствие обезуглероженного слоя, который снижает предел выносливости. Недостатки у стали 65Г: снижена пластичность и релаксационная стойкость для изделий простой конфигурации, часто имеет поверхностные дефекты, снижающие вязкость и предел выносливости, при навивке могут отражаться дополнительные дефекты, резковыраженная анизотропия упругих свойств. Сталь 51ХФА имеет более высокую ресаксационную стойкость и предел упругости при равной прокаливаемости, высокие прочностные свойства в сочетании с повышенной вязкостью (меньше склонность к разрушению), отсутствует обезуглероженный слой, более равномерная устойчивая структура, выше сопротивление разрушению, несклонность к перегреву при термообработке, снижено прямое и обратное последействие. Недостаток у стали 51ХФА менее высокая прокаливаемость, используется для пружин из проволоки диаметром не более 6 мм.

Научный руководитель: Золотарева Е.В., старший преподаватель
Нерадовский Д. Ф., Новиков В. Ф. Повышение разрешающей способности магнитометрических измерений для контроля дефектов ферромагнитных конструкций. Магнитные методы дефектоскопии при неразрушающем контроле качества ферромагнитных изделий должны быть эффективны, и иметь высокую степень достоверности.

Использование физических полей, в частности магнитного поля, приводит к необходимости решать обратные задачи реконструкции дефектов по величине составляющей поля.

Однако вклад каждого дефекта в результирующий сигнал при дистанционном сканировании магнитного поля не оценён. А наблюдаемая корреляция аномалий измеряемого поля и дефектов поверхностей исследуемых конструкций может быть объяснена существованием механических напряжений, зачастую являющимися источниками дефектов. По этой причине высок процент ошибок при вынесении экспертных заключений.

Для отстройки (фильтрации) от «длинноволновой» части сигнала, обусловленной фоновым магнитным полем, магнитной неоднородностью материала труб и погрешностью измерительной аппаратуры, выполнена аппроксимация измеренного сигнала с последующим сглаживанием. Полученный таким образом сигнал можно с некоторой степенью точности считать обусловленным только локальными дефектами конструкций.

Предварительные результаты по обработке данных, полученных на модельных экспериментах, совместно с оценкой вклада дефектов в магнитное поле рассеяния на фоне намагниченного массивного ферромагнетика, показывают возможность достижения большей точности магнитной дефектоскопии протяжённых металлических конструкций, по сравнению с традиционными методами.

Научный руководитель: Новиков В. Ф., зав. кафедрой физики №1, д. ф-м. н., профессор.
Либерова Ю.А., Перевертайлова Т.Н. Совершенствование технологии термической обработки нажимной пружины сцепления. Пружина является основной деталью нажимного диска автомобиля ВАЗ, обеспечивающего выходные параметры (технические характеристики) узла. Деталь работает на сжатие-растяжение, что приводит к усталостному разрушению. Для снятия усталостных напряжений пружина подвергается дробеструйной обработке с двух сторон.

Используемая на предприятии технология изготовления пружины из стали 85 включает в себя вырубку на многопозиционном прессе, шлифование, закалку, отпуск, термофиксацию, дробеструйную обработку, промасливание. В процессе изготовления после термической обработки возникало коробление детали.

Предложена для замены стали 85, сталь 50ХГФА. Данная сталь высококачественная, содержит хром и марганец, повышающие предел упругости, легирование ванадием повышает устойчивость против отпуска и измельчает зерно. Все это обеспечивает высокую технологичность стали и позволяет в широком интервале температур отпуска стабильно получать более высокую пластичность и вязкость. Сталь 50ХГФА, лента стальная, холоднокатаная, повышенной точности 2,24×203×1430.

Замена стали, позволила исключить операцию шлифования, т.к. листовой прокат при меньшей толщине имеет более качественную поверхность.

Для устранения коробления и деформации после термической обработки, охлаждение закаленной детали проводят в водоохлаждаемом штампе, конструкция которого предусматривает использование зажимных приспособлений для подавления деформации с сохранением исходных геометрических размеров деталей.

Сравнительный анализ проводили по измерению твердости, контролю по пиковым нагрузкам.

Твердость измерялась на твердомере Роквелла ТК-2, по шкале С, нагрузка 150кгс.

После отпуска необходимо обеспечить твердость HRC 45…48





Твердость, HRC




закалка

отпуск

термофиксация

85

61,2-63,4

53,4-56,7

45,1-47,3

50ХГФА

55,8-56,6

46,1-46,4

-


Прокачку проводили на установке К2322 при 10млн циклов, особенность тарельчатой пружины заключается в ее нелинейной характеристике. Напряжение для стали 85 в точке Р1,находится в пределах 360-400кгс, Р2 220-260кгс. Наибольшее значение для стали 50ХГФА в точке Р1 находится в пределах 410-460кгс, наименьшее в точке Р2 220-260кгс, повышение верхнего предела нагрузки происходит за счет легирующих элементов.

Замена стали позволила повысить срок эксплуатации нажимной пружины сцепления на 20-35%.

Сократилось время на изготовление детали за счет уменьшения количества операций механообработки, четырехчасовой термофиксации и уменьшения количества контролирующих операций.

Научный руководитель: Золотарева Е.В., старший преподаватель

Корешкова Е.В., Перевертайлова Т.Н., Чудинов Е.В. Структура и внутренние напряжения в электролитических сплавах железо-фосфор. В настоящей работе изложены результаты исследования структуры, плотности и внутренних напряжений электролитических сплавов железо-фосфор, полученные из хлоридного электролита. Осадки получали толщиной 20мкм на медных пластинчатых катодах, при катодной плотности тока 10А/дм2 , температуре электролита 800С.

Как показал рентгеноструктурный анализ, сплавы железо-фосфор в зависимости от содержания фосфора осаждаются в трех структурных состояниях: кристаллическом (при содержании фосфора до 7%), аморфно-кристаллическом (содержание фосфора 7-11%) и аморфном (более 11%). Пикнометрическим методом установлено, что аморфные сплавы имеют плотность на 1,0-1,5% меньше, чем кристаллические осадки электролитического железа.

Установлено, что в чистом электролитическом железе и кристаллических сплавах обычно формируются внутренние напряжения растяжения, уровень которых постепенно уменьшается с ростом содержания металлоида в осадках. Напротив, в покрытиях с полностью аморфной структурой возникают внутренние напряжения сжатия.

Образование внутренних напряжений сжатия в аморфных сплавах обусловлено наличием в них избыточного свободного объема, о чем свидетельствует их пониженная плотность. Определенную роль в формирование напряжений играют также субмикропустоты заполненные водородом и адсорбированные осадком частицы оксидно-гидроксидных соединений железа.

В сплавах содержащих 11-18% фосфора и имеющих аморфно-кристаллическую структуру внутренние напряжения практически не наблюдаются. Вероятно, в таких покрытиях напряжения растяжения кристаллитов компенсируются напряжениями сжатия аморфной фазы.

Предложена методика назначения режимов термической обработки, обеспечивающих снижение уровня внутренних напряжений в покрытиях на 20-30% и повышающих их коррозионные свойства в 1,5-2,0 раза.

Научный руководитель: Поветкин В.В., профессор, д.х.н., профессор.
Корешкова Е.В., Неупокоева А.А., Перевертайлова Т.Н., Завьялов Р.С. Электроосаждение аморфных сплавов железо – молибден. Одним из эффективных и экономически выгодных способов получения аморфных материалов является электролитическое осаждение сплавов.

Изучены условия получения, состав, структура и некоторые свойства железо-молибденовых гальванопокрытий, осаждаемых из цитратного электролита. Установлено, что разряд ионов соосаждаемых металлов при плотностях тока до 3А/дм2 протекает в области электрохимической кинетики, а при более высоких значениях превалирует диффузионная кинетика, осаждение сплавов сопровождается интенсивным протеканием на катоде побочных процессов: выделением водорода, образованием продуктов промежуточного восстановления молибдат-ионов, гидроксидов железа в результате этих процессов в получаемые покрытия включаются частицы неметаллической природы, которые затрудняют кристаллизацию сплава и способствуют формированию аморфной структуры. Чем больше концентрация молибдат-ионов в электролите, и выше катодная плотность тока, тем больше количество неметаллических частиц внедряется в покрытия и тем интенсивнее идет процесс аморфизации сплава.

Показано, что сплавы, содержащие до 24% молибдена, представляют собой нанокристаллические твердые растворы молибдена в железе. С ростом содержания молибдена в осадках происходит диспергирование элементов их структуры и увеличение плотности дефектов кристаллической решетки, т.е. уменьшение областей дальнего порядка. При содержании молибдена более 28% искажения решетки железе оказываются настолько большими, что области дальнего порядка по своим размерам становятся соизмеримы с областями ближнего порядка и покрытия переходят в аморфное состояние.

Если в электролитическом железе и кристаллических сплавах образуется внутренние напряжения растяжения, то в аморфных осадках внутренние напряжения сжатия. Переход от кристаллической структуры в аморфную приводит к смене характера напряжений, снижает прочностные характеристики покрытий и повышает их коррозионную стойкость.

Аморфные покрытия сохраняют структурную устойчивость до 600-6500С. При более высоких температурах происходит выделение дисперсной интерметаллической фазы. Предложена методика назначения режимов термической обработки, обеспечивающих упрочнение покрытий и повышения их износостойкости на 15-20%.

Научный руководитель: Поветкин В.В., профессор, д.х.н., профессор.
Путилова У.С., Аверин А.В., Некрасов Р.Ю. Оценка параметров силового и температурного нагружения режущих элементов инструмента.

Анализ деформирования сменных режущих пластин (СРП) сборного инструмента при взаимодействии с обрабатываемым материалом с учетом сил крепления пластины в корпусе сборного инструмента показывает, что помимо деформирования в плоскости СРП имеет место изгиб пластин под действием силы резания R. При этом приложение силы крепления N по нормали к передней поверхности СРП приводит к снижению величин ее прогибов (x,y) и к соответствующему снижению растягивающих напряжений на передней поверхности пластины.




а)



б)

Рис.1. Интерференционные картины полос в конструкциях и термограммы в СРП при различных схемах и режимах нагружения сборного инструмента (а), модель термомеханического нагружения и деформирования СРП (б)


Контактное взаимодействие рабочих поверхностей СРП и обрабатываемого материала, происходящее в условиях сложного термомеханического нагружения, приводит к нагреву пластин, возникновению в них температурных полей (см. рис. 1 a), которые в ходе проведенных экспериментальных исследований фиксировались с использованием специальной видеосистемы регистрации их ИК-излучения.

Соответствующие температурные изменения физико-механических и теплофизических свойств материалов СРП предопределяют необходимость перерасчета распределения деформаций и напряжений в СРП с учетом нелинейности изменений модуля упругости, коэффициента Пуассона и других прочностных параметров инструментальных металлокерамических твердых сплавов WC-Co, WC-TiC-Co и др., что в работе реализовано с использованием метода конечных элементов.

В результате проведенных экспериментально-теоретических исследований с учетом схем силового и температурного нагружения сменных режущих пластин в работе предложена модель термомеханического нагружения и деформирования СРП при различных условиях их базирования и закрепления в корпусе сборного режущего инструмента (см. рис. 1 б). При этом установлено, что наиболее опасными с точки зрения прочности являются главная режущая кромка СРП, зона передней поверхности СРП, прилегающая к центральному отверстию в пластине, а также зона взаимодействия элементов крепления (штифтов) с отверстием в СРП и базирующим угловым пазом в корпусе сборного инструмента.

Научный руководитель: Некрасов Ю.И., профессор, к.т.н.
Некрасов Р.Ю., Путилова У.С., Аверин А.В. Разработка моделей нагружения и разрушений режущего лезвия инструмента при точении. Распределение напряжений в конструкциях сборного инструмента определяется суперпозицией нагрузок, действующих в плоскости сменной пластины, а также вызванных изгибом СРП напряжений растяжения на ее передней поверхности при нагружении СРП системой сил резания R и закрепления N и P

x,y,z = f {R, P, N,  (x,y),  (x, y), qN, qF}.

Высокий уровень контактных напряжений и температур в зоне, примыкающей к главной режущей кромке СРП, в особенности при обработке жаропрочных сталей и сплавов, предопределяет разрушение режущего лезвия в виде осыпания, микро- и макросколов, а также поломки СРП и нарушение работоспособности конструкции сборного инструмента в целом. С учетом преобладания отказов инструмента в виде разрушений СРП, в работе реализовано лазерное сканирование разрушенных лезвий СРП по методу светового сечения с использованием оригинальной сканирующей установки, оснащенной He-Ne лазером.

В результате лазерного сканирования профилей микро- и макросколов после их компьютерной обработки получены 3D модели разрушений лезвий СРП, по которым определен объем микро- и макросколов и площадь образовавшихся при этом поверхностей разрушения, что позволило дать оценку величин соответствующей поверхностной энергии и работы разрушения. В результате постановки комплекса исследований получены модели разрушений лезвий СРП из металлокерамических твердых сплавов WC-Co, WC-TiC-Co, при точении жаропрочных сталей и сплавов ХН56ВМТЮ-ВД, ХН35ВЮ, 12Х25Н6Г7АР и др.

При оценке эксплуатационного ресурса сборного инструмента в качестве характеристики интенсивности разрушений W0 принято отношение объема WP (мкм3) разрушенного материала СРП к объему срезанного слоя обрабатываемого материла Wср. (мм3), отнесенные к единице длины активной (нагруженной) части кромки СРП, т.е. W0= Wp/ Wср. (мкм3/мм3).

В качестве факторов при построении математической модели приняты нормальные qN и касательные qF контактные напряжения на рабочих поверхностях СРП и температура в зоне контактного взаимодействия СРП с обрабатываемым материалом. В результате реализации планов N = 24 в виде матрицы планирования получены уравнения регрессии, представленные ниже в кодированной форме записи

W0 = A+BqN () + C () + Dq’N () + EqN () () + FqN ()q’N() +

+ GqN () () q’N () + HqN()q’N () q’F () + K () q’N () q’F (),

где , , , - параметры уровней варьирования факторов.

Анализ, выполненный для условий взаимодействия различных пар обрабатываемого и инструментального материалов, показал, что E>B+C>D+F+G+H+K. В результате моделирования определены величины допустимых контактных нагрузок при обработке различных жаропрочных сталей и сплавов во взаимосвязи с эксплуатационным ресурсом сборного инструмента, оснащенного СРП из металлокерамических твердых сплавов.

На основании проведенных исследований и в результате анализа схем деформирования и нагружения СРП в работе предложены оригинальные, защищенные патентами и авторскими свидетельствами на изобретения конструкции сборного режущего инструмента в которых реализованы рациональные схемы нагружения СРП, позволяющие увеличить допускаемые при резании толщины среза на 18-25%.

Научный руководитель: Некрасов Ю.И., профессор, к.т.н.
Путилова У.С., Некрасов Р.Ю., Аверин А.В. Оценка прочностной надежности режущего лезвия инструмента при точении жаропрочных сталей и сплавов.

Проблема обеспечения прочности конструкций сборного инструмента обусловлена разрушением его режущей части под действием сложной системы силовых и температурных нагрузок, что проявляется при механообработке высокопрочных труднообрабатываемых материалов, которая зачастую сопровождается массовыми поломками как сменных режущих пластин (СРП) так и конструктивных элементов сборного инструмента.

Исследования показывают, что прочностная надежность сборного инструмента определяется его напряженно–деформированным состоянием под действием системы сил резания и сил закрепления СРП, а также условиями термомеханического нагружения пластин под действием температурных нагрузок, определяемых условиями взаимодействия с обрабатываемым материалом в процессе механообработки.

Учитывая вариации параметров прочности инструментальных металлокерамических сплавов групп WC-Co и WC-TiC-Co, имеющие место в условиях производства, а также вариации параметров контактных нагрузок на рабочих поверхностях СРП сборного инструмента, приводящие к соответствующему изменению напряженно-деформированного и теплового состояния пластин, в работе определены характеристики вариаций соответствующих эквивалентных напряжений , в пластинах и вариаций параметра в b СРП.

В соответствии со схемой, представленной на рис. 1, в работе проведена оценка величин коэффициентов n запаса прочности СРП сборного инструмента, что позволило дать вероятностную оценку прочностной надежности инструмента с учетом вариаций параметров нагружения и параметров прочности b инструментальных металлокерамических твердых сплавов WC-Co и WC-TiC-Co.
frame9

а) б)

Рис. 1. Распределение параметров нагружения и параметра прочности b СРП (а), вероятность разрушения СРП при различных коэффициентах n запаса прочности режущего лезвия инструмента при точении (б)
Как показали расчеты с учетом технико-экономических параметров процессов механообработки жаропрочных сталей и сплавов и параметров нагружения сборного инструмента, оснащенного СРП из инструментальных металлокерамических твердых сплавов ВК6, ВК8, Т15К6 и др., рациональный режим нагружения инструмента с доверительной вероятностью 90% соответствует коэффициенту запаса его прочности n=1,181,23, и вероятности его безотказной работы P=9296% применительно к условиям многономенклатурного среднесерийного машиностроительного производства.

Научный руководитель: Некрасов Ю.И., профессор, к.т.н.
Верещагин А.А. Термодинамический анализ процессов образования биологически активных веществ в зоне горения дуги при сварке в защитных газах.

При дуговой сварке в защитных газах общий поток газа, поступая из сопла сварочной горелки, концентрируется в зоне горения дуги. Образованием биологически активных веществ обусловлено плазмохимическими реакциями свободных атомов и ионов при ионизации атомов защитного газа. С помощью термодинамического расчета можно оценить вероятность образования веществ в зоне горения дуги. Для расчёта концентраций биологически активных веществ использовали многоцелевой программный комплекс «АСТРА 4». Этот метод представляет уникальную возможность обобщенного описания любого высокотемпературного состояния. При этом требуется минимум информации о самой системе и её окружении.

При сварке газ, находящегося в реакционной зоне, нагревается до высокой температуры, в результате термического расширения его обьём увеличивается, молекулы газа диссоциирует до свободных атомов и ионов и в последствии плазмохимических реакции образуются С, CN, O, NO,NO2, N2O, H2, OHˉ , HCH.

Особенностью атомарных газов и образующихся веществ, таких как NO, NO2, CO, NCO, CN, CH, является их высокая биологическая активность, проявляющаяся в отравляющем воздействии на живые организмы. При медленном охлаждении в следствии термодинамического равновесия в плазме дуги происходят обратимые процессы восстановления состава смеси. Однако в условиях горения сварочной дуги возможно быстрее охлаждение высокотемпературной фазы дуги с фиксацией составов при отдельных температурах.

При сварке в аргоне в камерах с контролируемой атмосферой присутствуют молекулы и ионы аргона, опасных веществ нет. При струйной защите аргоном из-за попадания воздуха защитная среда состоит из Ar + 4%N2 +1%O2.в плазме дуги образуется до 0,0022% оксида азота NO и до 0,00023% диоксида азота NO2.

Выводы:

  1. В сварочной дуге и реакционной зоне при температуре 1000—6000 К биологически активные соединения — CN, HCN, NO2, N2O, максимальное содержание которых составляет 0,29-10ˉ3 , 0,2282·10 ˉ7 ,0,24·10ˉ5 , и 0,52·10ˉ6 , % Ввиду быстрого охлаждения плазмы и реакционной зоны термодинамическое равновесие не успевает наступить в следствии дифузии и переноса потока воздуха они попадают в зону дыхания сварщика и окружающую среду.

  2. Из-за не совершенства струйной газовой защиты проявляющейся в попадании в зону дуги до5-7% воздуха, содержащиеся в нем азот, кислород и водяные пары вступает в реакции, образуя NO,CN, HCN, что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда сварщика.

  3. Наименьшая концентрация газообразных биологически активных веществ ( с учетом нарушения газовой защиты) наблюдается при сварке в чистом аргоне и смеси Ar + 5%O2 .

  4. Снижение стоимости смеси Ar + 25% CO2 по сравнению со смесью Ar +5% не компенсирует потерь, связанных с ухудшением условий труда сварщиков и необходимостью предъявления более жестких требовании к системе вентиляции.


Научный руководитель: Тужик Т.П., преподаватель МТ ТюмГНГУ
Семёнов М.В. Накопление повреждений при пластическом деформировании
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33

Похожие:

Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Новые технологии нефтегазовому региону
Новые технологии – нефтегазовому региону [Текст] : материалы Всероссийской научно-технической конференции. Т. 3; под ред. Д. А. Бабичева....
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Новые технологии нефтегазовому региону
Новые технологии – нефтегазовому региону [Текст] : материалы Всероссийской научно-практической конференции. Т. 2; под ред. В. И....
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Vii международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
В сборнике представлены статьи участников VII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых...
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Материалы международной научно-практической конференции студентов,...
Шаг в будущее: теоретические и прикладные исследования современной науки: Материалы международной научно-практической конференции...
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Молодежь: гуманитарные стратегии преодоления социальных рисков Материалы...
Молодежь: гуманитарные стратегии преодоления социальных рисков [Текст] : материалы всероссийской научно-практической конференции...
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Актуальные проблемы инновационного развития агропромышленного комплекса...
Материалы третьей всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых. С международным участием. 23-24 апреля 2009 г./сост....
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Развития материалы Всероссийской научно-практической конференции,...
Модернизация экономики регионов России: проблемы: ориентиры и факторы развития : материалы Всероссийской научно-практической конференции...
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Том I тюмень Тюмгнгу 2010
Снг [Текст] : материалы Международной научно-практической конференции. Т. I. Тюмень : Тюмгнгу. 2010 256 с
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon «современные концепции экономической теории и практики: новые пути исследований и развития»
Международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Программа международной научно-практической конференции «Менеджмент...
Открытие Международной научно-практической конференции «Менеджмент качества, транспортная и информационная безопасность, информационные...
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Ix всероссийская научная конференция молодых ученых «наука. Технологии. Инновации»
Новосибирский государственный технический университет приглашает принять участие в работе IX всероссийской научной конференции молодых...
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Санкт-Петербург 27-28 мая 2013 года Санкт-Петербург 2013
Материалы VI молодёжной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных 27-28 мая 2013 года,...
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Томский научный центр гу нии онкологии
Сборник материалов II региональной конференции молодых ученых им. Академика рамн н. В. Васильева
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Ационного развития материалы VII международной научно-практической...
Российской Федерации, д-ра экон наук, проф. В. В. М а с л е н н и к о в а, канд психол наук, доц. В. О. М и д о в о й, д-ра экон...
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...
Реализация инновационной политики в Тюменской области. Материалы региональной научно-практической конференции / отв ред. С. А. Шемшурина....
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с icon Положение о проведении V всероссийской научно-практической конференции...
Целью конференции является определение актуальных проблем и тенденций в развитии педагогики и психологии на современном этапе

Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск