UF

Технологиялық сұйықтардың сапасын бағалау

 жоспар: 

1. ТС қойылатын жалпы талаптар жүйесі.

2. Технологиялық сұйықтардың сапасының критерилары.

3. Ерітінділердің қасиеттерімен басқару құрылғылары.

4. Кешендік әрекетті реагенттердің компоненттік құрылымын таңдау принципі.

Негізгі түсініктер сөздігі: Технологиялық сұйықтардың сапасының критерилар жүйесі; критикалық мәндер; қанағаттандыратын коррозиялық инактивтілік; экологиялық тазалық.  

 

Ұңғымаларды толық жөндеу және бұрғылау кезінде технологиялық сұйықтардың болуымен шешілетін көптеген тапсырмалар туындайды. Бұл сұйықтардың типі мен қасиеттерін таңдау пайдалану шарттары мен шешілетінр тапсырма спецификасымен түсіндіріледі. Бұл кезде сұйықтардың әртүрлі типтері тапсырманың белгілі кезде сұйықтардың әртүрлі типтері тапсырманың белгілі бір типін шешуге арналған. Сондықтан ТС бөлшектік тұрғызылуы пайдаланудың белгілі бір шарттарын ескерумен жүргізу қажет.

Онымен берге жалпы салыстырмалы базис қызмет етеді – технологиялық, экологиялық және экономикалық нормалармен түсіндірілетін бірқатар талаптарды көрсететін ТС сапасының көрсеткіштерінің жүйесі. Бұл талаптардың үлкен бөлігі белгілі бір технологиялық операцияға байланыссыз жалпы түсініктер болып табылады. Ұсынуларды ескерумен ТС талаптардың жалпы жүйесін ескерумен келесі түрде көрсетіле алады:

-жалпытехнологиялық функциялардың орындалуы: энергияның және мәліметтің берілуі, шламның шығарылуы, түптің қарама-қарсы қысымды қалыптастыру;

- ингибирлеу – жынысқа ТС әсерін азайту, ұңғыманың қатпарланатын әрекеттері;

- қабатпен минималды әсер ету немесе өнімділік қабатқа оң әсер ету;

- қасиеттермен басқару және дайындау технологиялылығы;

- құрастыратын компоненттердің оңай табылуы және арзандылығы;

- қанағаттандырарлық коррозиялық инактивтілік;

- экологиялық тазалық;

- барлық қасиеттердің уақыттағы және ұңғымалық термобаралық шарттардағы қажетті стабильділігі.

Сапалы ТС аталған талаптарға жауап береді, бұл оның сапасының нақты көрсеткіштерінің қажеттігімен салыстырумен анықталады. Бұл кезде негізгі қиындық болып сенімді бағалау үшін қолдануға болатын әмбебап түрде құрастырылмағандықтан сапаның көрсеткіштерінің жүйесі табылады.

 

  1. Технологиялық сұйықтардың сапасының критерилері

ТС сапасын бағалаудың жүйесін тұрғызу кезінде негзіді тұрғызушы моменті болып оның пайдаланылуының мақсатқа сәйкес қолдануылу табылады, бірақ көп уақытта  бұл қорытындылар санық түсінік болмайды, немесе сандық өзгеруінің мүмкін болған кезінде ТС-ты осы өлшемге ендіруді бағалау мүмкіндігі болмайды. ТС-тың сапасының берілген аспектінің сенімді сандық сандық критериін табу мүмкін болса да, оның пайдаланылуы шарттылықтан арылмаған.  Шлам кейде толық шығарыла алады. Тозу нольге алып кетіле алмайды. Қасиеттердің тұрықтылығының абсолютты температурасына жету мүмкін емес, сондықтан кез-келген бағалау субъективті жеткен деңгейде жүреді. Аталған шарттарда сапаның мүмкін көрсеткіштерін салыстыру қажет. Осы жақтан қарағанда сапаның көрсеткіштер жүйесі келесі талаптарға редуцирленуі мүмкін: 1) өнімділік қабатқа оң әсер; 2) ұңғыма қабырғаларының тұрақтылығының шығымын ингибирлеу; 3) ТС компоненттерінің арзандылығы және оңай табылатындығы.

 

 

 Қорытынды

 

 

  1. Ерітінділердің қасиеттерімен басқару құрылғылары

ГЭР құрылғыларымен тиімді басқару құралы болып фазааралық шекарада жатқан заттың құрылымына әсер теу болып табылады. Ол толығымен БАЗ - БАЗ, БАЗ -полярлық сұйық, БАЗ -Полярлы емес сұйық, БАЗ - қатты фаза және полярлық сұйық – полярлық емес сұйық жүйелерінде. Аталған жүйелердегі барлық функционалдық топтардың әсрлесуінің активті ортасының әсер етуімен жүреді және төменде көрсетілген осы топтардың қасиеттерімен сипатталады (15.1-кесте).

Кесте 15.1.

 

 

Функционалды топ

Әрекеттеуші бос энергия кДж/моль

Электрондық тиімділік

 

 

 

Диполь-ды момент

(м),

D

дельтаG0

органикалык ерітіндімен

дельтаG0

(сумен)

 

L2-индукционный статистический

Е0-динамикалық эластомерлі

қосынды

-OH - гидроксильді

4,15

14,6

-1

+2

+1

-1,55

=СН - алифатты

1,84

-0,75

+1

+1

+1

0,37

-С6Н3-фенильная

1,92

0,125

-1

+-1

-1

-

-О-эфирлі

2,51

12,1

-1

+2

-

-

=СО-карбонильді

3,6

10,9

-1

-3

-3

-

-СНО-альдегидті

-

6,28

-1

-2

-1

-2,96

-СООН-карбоксильді

В

14,6

-

-1

-1

-

-NH2- аминотоп

2,72

10

-1

+2

+2

1,53

-NO2-нитротоп

4,7

5,85

-2

-3

-3

-4,01

- NH-аминді

1,67

14,6

-1

+2

-

1,71

- N- имидті

1,67

20

-1

+2

+1

1,58

-COOR – эфирлі

3,3

6,7

-1

-2

-2

-1,9

               

 

-      өз кезегінде анықталған функционалдық топтардың қасиеттері келесі негізгі күштердің әсерімен релизацияланатын олардың әсер ету механизмін анықтайды:

  • орбита бойынша электрондардың айналуы кезінде пайда болатын электрлік моменттің нәтижесі болатын дисперсионды күштер;
  • зарядтармен немесе басқа да бөлшектермен тұрғызылған электрлік моментпен сипатталатын индукционды немесе поляризационды әсерлесу;
  • сутектік байланыс және протондық поляризация;
  • электрондық-донорлық-акцепторлық (ЭДА) әсерлесу, зарядты ауыстырумен кешендердің (КПЭ) пайда болуы және ұзақ өмір сүретін бос тұрақты радикалдар.

Аталған әсерлесутер энергетикалық түрде барлық интенсивтілік бойынша біртекті емес.

Молекулааралық әсерлесу кезінде құрастыруда кейбір заттардың поляризациялаушы әсерімен байланысты индукциондық және кернеу тиімділіктерін ескеру қажет, сонымен қатар бұл тиімділіктердің БАЗ агрегациясының деңгейі мен түріне әсері. Бұл кезде келесі белгілі заңдылықпен басшылық етуге болады. Аз деңгейде поляризацияланатын полярлы БАЗ активацияның әртүрлі түрлеріне ұшырайды. Осылай, мысалы, аз полярлы бірақ қатты поляризациялаушы болып майлы қышқылдар табылады, бұл шарт бойынша, поляризациялаушы қосылыстармен олардың жоғары тиімділігін көрсетеді: сумен, кальцидің қосылыстарымен, поливалентті тұздармен.

Термиялық поляризация кезінде бос радикалдардың пайда болуымен, БАЗ құрылымын құры, С-Н байланысты электродтардың қозуымен ионизация жүреді. Поляризацияның берілген түрін жүзеге асыру үшін белгілі бір шарттар (поляризациялаушы әсерлер мен температура) қажет, ал нәтижесі болып қалыптасатын активацияланған молекулярлық комплекстер (АМК), ұзақөмірсүретін тұрақты радикалдыр (ДСР) табылады. Мұндай процесстер бос майлы қышқылдардың (СЖК), олардың толық емес эфирлеріне және көпатамды спиртке тән.

Көмірсутектік тізбектің ұзындығының өсуінің мүмкіндіктері тауарлық фракциялар (ТФ) ассортиментімен шектелген. Ұзын тізбектер кубтық қалдықтарда, өсімдік жіне жануар майларының гудрондарында, қышқылдандырылған петролатумда болады, бұл жерде тізбектің максималды ұзындығы 44-56 көміртек атомына тең болады. Бұл кезде жоғарымолекулярлық өнімдер төмен тауарлық сипатқа ие – көмірсутектік еріткіштерде қиын ериді және қатудың жоғары температурасына ие. Бұл шарттарда ең жақсы шарттар болып алифатикалық топтардың санының өсу табылады. Молекуланың мұндай құбылымы поликарбендық қышқылдарды, көп негізді окси қыфшқылды пайдаланғанда немесе көп корбанатты қышқылдардың көп атомдық спирттермен әсерлесуі кезінде алынуы мүмкін, мысалы, глицеринмен немесе күрделі және толық эфирлердің пайда болуымен.

Жоғарыда аталған әдістер стерикалық фактормен келісусіз пайдаланыла алмайды, ол молекуланың кеңістіктік құрылымын ескереді – әртүрлі функционалдық топтардың орналасуы, алифатикалық тізбектің өзара ориентациясы мен ұзындығы. Осылай аталған алифатикалық тізбектің құрылымына полярлық функцияоналдық топтарды ендірудің әсерінен тізбектің ұзындығы бойынша олар әртүрлі болып орналасуы мүмкін. Молекулада бірнеше полярлық топтар мен алифатикалық тізбек болуы мүмкін. Осындай әдеспен функционалдық топтардың молекуладағы әсерлесуі тіралы сұрақ туындайды. Бұл сұрақты меңгеру келесі жағдайларды шешуге көмектесті:

  •  пайдалануға өзара поляризация мен поляризацияланатын топтардың бағттылау кезінде молекулалар бірлесіп орналасуы қажет, бұған БАЗ қоспасын пайдалану кезінде жетуге болады;
  •  суда ерудің жоғары энергиясымен функционалдық топтардың рационалды бірігуі;
  • егер бірнеше полырлық топтар бітіксе, онда олар алифатикалық тізбектің ұзындығы бойынша еруі қажет;
  • бірігетін полярлық топтар молекуланың полярлық тобының топтарына қарағанда сумен әсерлесудің ең аз энергиясына ие болу қажет, өйткені қарама-қарсы жағдайда полярлық фазаға полярлық топтың осы немесе басқасы өтіп кетуі мүмкін;
  • кеңістікте алифатикалық тізбектің локализациясы, демек кейбір тізбек жағдайында параллельді ариентация және аз жиналуы.

ГЭР-дің сүзгіберуінің басқарылуының физико-химиялық алдын алулары олардың термотұрақтылығынан ерекшеленеді. Бұл ГЭР-ді сүзу кезінде кеуекті ортада сүзу қабыршығының қалыптасу жылдамдығымен байланысты кинетикалық фактор пайда болумен түсіндіріледі.Жоғарыда аталған молекулааралық әсердің типтері өздерінің жүзеге асу уақытымен ерекшеленеді. Аталған критерилері бойынша оларлды екі топқа бөлуге болады – «жылдам»- абсорбциялық, дисперсиондық, ориентациялық, инрдуктивтік, электростатикалықтарда тұрады және тез арада жүзеге асады.

Үлкен қашықтықтарда «жай» әсерлесу тиімді. Бірақ күшті жай әсерлесулер өздерінің жүзеге асуы үшін әсерлесуші молекулалардың өзара ориентациясына қатысты бірқатар талаптардың орындалуын қажет етеді. БАЗ -дың адсорбциялық қабытының құрамына фазалардың бөліну шекарасында молекулалар бір-біріне жақын орналасқан, бұл жай әсерлесулердің реализациялануына мүмкіндік береді.

ГЭР-дің реологиялық қасиетеріне сүзгіберуге әсер ететін факторлар әсер етеді. Тыныштықты шарттарда тез жүретіннің ығысуы кезінде ығысуда бұзылатын жай байланыстардың қалыптасуы интенсификацияланады. Қалыптасу кинетикасы мен байланыс сапасын реологиялық профилдің линеарезациясы түсіндіреді, демек ағы моделінің сызықтылық еместігінің көрсеткіштерінің жоғары көрсеткіштері, сонымен қатар зарядталудың температуралық орналасуы, және керісінше – сызықтылық еместіктің төмен көрсеткіші және температурамен құрылымдық беріктіктің өзгеруі жай байланыстардың қалыптасуын білдіреді. Сәйкесінше, жай байланыстардың пайда болуы жайындағы грабиент және керісінше. Онымен бірге, жоғарыда айталғандай, байланыстардың өзара күшеюінің  синеэнергетикалық эффеткі мүмкін.

Егер жалпы көріністе термотұрақтылықтың параллельдік өсуі сияқты тұрғызылатын ГЭР сапасын жоғарылату мәселесін қарастырсақ, сүзгіберудің төмендеуі, реологиялық профильдің оптимизациясы, сонымен қатар температураның әсері кезінде барлық сипаттамалардың тұрақтылығы, онда БАЗ -дың молекулярлық құрылымына температураның әсеріне тұрақты болатын жай байланыстардың қалыптасуын тұрғызу қажет, санды өсірудің синэнергетикалық тиімділігін және  жай байланыстардың қаттыға ауысу жылдамдығын, химиялық және термиялық поляризацияның мүмкіндіктерін, сонымен қатар әсерлесудің стерикалық факторын пайдаланамыз.

Бұл жағынанбалшықтыұнтақтың катиондыактивті БАЗ -бен қосылуы перспективті. БАЗ бен балшықты ұнтақ арасындағы ионды алмасу соңғысының судағы ісінуіне әсер етеді, ал электронды ЭДА байланыстардың пайда болуына. Балшықты NH, K иондарымен ингибирлеу тиімді екені белгілі, ол үшін пайдаланылатын  БАЗ сәйкес тұздар мен майлы қышқылдар мен олардың қосылыстары сәйкес келеді. ЭДА-ның қалыптасуы үшін перспективті байланыс болып акцепторлық типтің амино-, амидо- и имидотоптарымен байланысы болып табылады (аз ғана, оң, қосынды электрондық тиімділік).

Басқа перспективті ПС болып мел табылады, оны басқаларға қарағанда неионогенді БАЗ -бен қосуға болады, мысалы, кальцилік сабындарды қаляыптастырумен мелде хемосорбиционды адсорбциялаушы майлы қышқылдармен. Осыны карботатты шламға да жатқызуға болады.

Осындай әсеспен аталған қосылыстар байланыстардың тұрақтылығының әсерінен гидрофорбты қабуды алуға болады, бұл дисперсионды ортада ерітілген БАЗ-дық әсерлесуіне байланысты жүйенің ары қарай агрегирленуіне жол береді. Оларға адсорбцияланған қатты бөлшектерінің күштік аймағының әсерімен БАЗ поляризациялайды және дипольдық моментке ие болады, ол ДЭС түріне ұқсас және электростатикалық күштермен байланысты БАЗ -дың көпқабатты құрылымының пайда болуына алып келеді. Бұл құрылымдарда жай байланыстарды қалыптастыру үшін қосымша активті топтар қажет.

ППС және гидрофобизаторлар ретінде, сонымен қатар жылдам байланыстардың да қалыптасуына қажет май немесе майлы қышқылдар тұздары пайдаланыла алады.

 

2. Кешендік әсекетті реагенттердің компоненттік құрылымын таңдау

РКД-ні пайдалану ГЭР параметрлерін кешендік жақсартуға бағытталған, бұл жалпы түрде келесі компоненттердің қосылысын көрсетеді:

- эмульсияның ішкі фазаларын диспергирлеуді жеңілдететін және беттік керілуді тиімді төмендететін біріншілік эмульгатор:

-эмульсияның глобулдық құрылымдық-механикалық қоршау құрастыратын стабилизатор;

-дисперсионды ортаның көлемінде ПАВ-тың мецелярлық агрегирлеунуі мен флокуляциондықтың сүзіндіберуін төмендетуші және құрылымды қалыптастырғаш;

-ПС ретінде пайдалану үшін қатты заттарды активациялауға көмектесетін және бұрғыланған жынысты активтілендіруге көмектесетін гидрофобизатор.

Барлық аталған компоненттердің активтілігін жоғарылатудың жалпы принципі болып олардың молекулаларын активті функционалдықщ топтарға немесе олардың композицияларына ендіру табылады. Функционалдық топтар алифатикалықты ескермегенде, 1.4 көміртекпен салыстырғанда сумен үлкен әсерлесу энергиясына ие болады, бұл ГЭР үшін РКД құрылымында соңғыларын пайдалану кезінде экранирлеу қажеттігін анықтайды. Кері жағдайда реагенттер глобулдар көлеміне өтеді және өздерінің функционалдық арналуынан айрылады. Осындай әдіспен, РУД-ның барлық компоненттері тек өздерінің спецификалық функцияларын, онымен бірге басқа компоненттердің функцияларын орындай алатын дифильдік құрылымға ие болады. Бұл кездегі негізгі мәселе гидрофобизатор-стабилизатор, мысалы СМАД-1М, біріншіге қарағанда стабилизатордың екіншілік адсорбциялау мүмкіндігіне ие болатын Эмульталдың орнына белгілі бір жағдайларда ГЭР біріншілік эмульгаторы болуына жол бермеу. Мұндай алмастыру БАЗ-дың когезиондық әсерлесуінің үлкен бөлігін жоғалтуды төмендететін ГЭР-дің термотұрақтылығына кері әсер етеді. БАЗ -дың адсорбция тәртібін анықтайтын шарттар оның адсорбция жұмысы табылады. Бірінші болып берілген шарттарда адсорбцияның ең үлкен жұмысына ие болатын компонент табылады.

Эмульгатор мен стабилизатордың байланысуы үшін олар өзара немесе аралық поляризацияға қабілетті болуы қажет. Аралық поляризация үшін жеке және приоритеттік олефильділігі бар ТПС-ті пайдалану тиімді.

 

Мәлімет сізге көмек берді ма

  Жарияланған-2014-09-02 19:27:59     Қаралды-1370

ТӨРТ ТҮЛІГІМІЗ ТҮГЕЛ БОЛСА

...

Қазақ халқы қолда өсірілетін түйе, сиыр, жылқы және қой-ешкіні төрт түлік мал деп атайды. Әр түліктің өзіндік орны бар, әрқайсысын шақыруға арналған одағай сөздер де түрлі-түрлі болып келеді.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

АРАБ ЖЫЛҚЫСЫ

...

Араб жылқысы - байырғы жылқы тұқымдарының бірі.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

АРХЕОЛОГИЯ ДЕГЕНІМІЗ НЕ?

...

тарих ғылымының бір саласы, алғашқы қауымнан, көне заманнан, орта ғасырдан қалған заттай есқерткіштерді зерттеу арқылы адам қоғамының өткендегі тарихын анықтайды.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

БЕЛБЕУ ТАСТАУ

...

Қазақтың ұлттық ойыны

ТОЛЫҒЫРАҚ »

СОЛТҮСТІК МҰЗДЫ МҰХИТ

...

Жер шарындағы ең кіші мұхит

ТОЛЫҒЫРАҚ »

САРЫАРҚА ҚАТПАРЛЫ АЙМАҒЫ

...

Сарыарқа қатпарлы аймағы - Азиядағы дербес ірі геологиялық құрылымдардың бірі.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

ӘЛЕМДЕГІ ЕҢ ЖЫЛДАМ ҚҰСТАР

...

Құстар - жердің ең жылдам тіршілік иелері, өйткені жануарлар әлемінің құрлық немесе суда жүзетін құстарының бірде-бір өкілі олармен жылдамдығымен салыстыра алмайды.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

АУА

...

Жер атмосферасын құрайтын, негізінен азотпен оттектен тұратын газдар қоспасы. Ауа су мен жер қыртысының құрамында да болады.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

БІРЖАН - САРА АЙТЫСЫ

...

Біржан мен Сараның 1871 жылы қазіргі Талдықорган облысының Қапал - Ақсу өңірінде кездескендегі айтысы.

ТОЛЫҒЫРАҚ »