Рефераты қ ызылорда, 2012

АШПШ негізгі химиялық қосылыстарының құрылымдық-топтық құрамы мен қасиеттері оны жетілдіретін қосымшалардан тұратын қолдан жасалған қоспа немесе композицияларды жасау жолымен берілген сипатты материалдар алу үшін шикі зат көзі ретінде қолдануға және жаңа бұйым алуға мүмкіндік береді.

Мұнай компоненттері бар сұйық өткізбейтін қоспа құрамын қорытындылап, талдау жасалынды (кесте 1), осыған байланысты органикалық-минералды сұйық өткізбейтін материалдың ұсынылған құрамы дайындалды. Осының негізінде қоспаның құрамы анықталып, АШПШ, саз, құм, әк қоспаларының сандық мәнін тәжірибелік жолмен анықтау қажет.

Сұйық өткізбейтін экран немесе жабын ретінде қолданатын материалдар құрамын талдау көрсеткендей, оларды дайындау үшін органикалық байланыстырғыш (битум, мұнай), минералды қоспалар (құм, саз), белгілі қасиетке ие болу үшін – қосымшалар қолданды. Бұл қасиеттер материал құрылымын құруда беріледі. Сондықтан «органикалық байланыстырғыш – минералды топырақ – қоспалар» жүйесінде қандай процестер жүретіндігін қарастырған дұрыс. Қолда бар нәтижелер негізінде «АШПШ + минералды компоненттер» жүйесін құру қажет.

Топырақты (саз және құм қоспа) әктас түріндегі жоғарылатын қосымшамен бірге АШПШ-мен бекітуінде топырақтың гидрофобталу, кеуектіліктің аздап толуы және кольматациясы жүреді. Осының нәтижесінде органикалық-минералды материал суға және суыққа төзімді болатыны көрсетілді.

Сәйкесінше келесі қорытындылар жасауға болады. АШПШ-мен топырақты бекітудің жасалған теориясы алдын-ала берілген қасиетті материалды компонентердің қоспаларын қолмен жасау арқылы алуға және материалдың жақсы беріктік қасиетіне органикалық емес қосымша – әктас қосу негізінде қол жеткізуге болатыны анықталды.

АШПШ негізінде органикалық-минералды композицияны жасау бірқатар экологиялық және экономикалық артықшылықтарды алуға мүмкіндік береді: мұнай қалдықтарын өңдеу; сүзілудің жоғары нормативті коэффициентке ие болатын табиғи минералды материалдардың сүзілуге қарсы қасиетін жоғарылату; белсенді ортамен жанасқанда материалдың төзімділігін жоғарылату негізінде сүзілуге қарсы қорғаныстың жұмыс жасау мерзімін жоғарылатады.

Мұнай және газ өндіру кезіндегі негізгі технологиялық операциялар жүргізілу нәтижесінде мұнай қалдықтарының бөлініп шығу көздері және оларды келешекте қолданылу жағдайына сәйкес жүйеленеді.

Көбінесе апатты жағдайда мұнай төгілгенде (мұнай айдайтын құбыр жарылғанда, ұңғыманы бұрғылау кезінде, мұнайды тасымалдайтын көліктер апатқа ұшырауы себепті және т.б.) негізгі ластанатын обьект жер қыртысы. Дегенмен мұнаймен ластанған жерді тиімді пайдаланатын әдістері де бар, ол автокөлік жолдарын төсеу кезінде шикі зат ретінде пайдалану.

Органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалдың физика – химиялық сипаттамасын анықтайтын құрылымы құрамындағы компонеттердің қасиетіне, санды және сапалық көрсеткіштеріне технологиялық әдістеріне, қоспаның қату шарттарына негізделеді.

Қажетті физика – механикалық көрсеткіштермен материалды алу мүмкінділігінен туындайтын маңызды сұрақтардың бірі материалға сұйық өткізбейтін құрылысына жалпы талаптарды сақтауды қамтамасыздандыратын компоненттердің сандық және сапалық құрылымын тудыратын органикалық - минералды сұйық өткізбейтін қоспалардың тиімді құрамын анықтау болып табылады.

Зерттеулер, қалдықтар сақталатын полигондардың сүзілуге қарсы қорғануға арналған органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалды жасауға бақытталған. Мұндай материалдарды қолдану облыс және республиканың көптеген аймағында сұйық өткізбейтін қорғаныс талаптарын қанағаттандыратын қатты тұрмыстық және өндірістік қалдықтарды залалсыздандыруға және көміп тастауға арналған полигондармен өте аз қамтамтылғандығына, жергілікті шикізаттан дайындалатын арзан және оңай табылатын сұйық өткізбейтін материалдарды тұтынуға негізделген.

Ұсынылған органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалдың тиімді құрамын анықтау үшін құрамының әртүрлі комбинациядағы үлгілеріне физика – механикалық қасиеттеріне зертханалық зерттеулер жүргізілді. Материал үлгісінің компоненттерінің салмақтық құрамы келесі түрде өзгерді: АШПШ - 10÷25%, саз - 40÷60%, құм - 10÷25%, әктас - 5÷20%, резина -0,5÷1%, қоспадағы әрбір ингредиенттің салмағының варианттау қадамы 5 % және төмен. Ұсынылған материал үлгісінің құрамы және олардың қасиетін зертханалық зерттеу нәтижелері 2- кестеде көрсетілген.

Жүргізілген зерттеулер органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалдың компоненттерінің өзара тиімді қатынасын анықтауға мүмкіндік берді, масс. %: саз – 45÷50, құм - 15÷20, әктас - 10÷ 15, АШПШ - 19,5÷24,25, резина – 0,5÷1 (3-кесте).

Кесте 2 – Үлгілердің қасиеттерінің рангтерінің шамасы

3 кесте – Органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалдың тиімді құрамының анықталған аралығы

Материалдың тиімді құрамы келесі берілген физика – механикалық қасиетке ие болады: сығу кезінде беріктік - 85÷100 кг/см², суды сіңіруі - 0,7÷ 1,0%, сүзілу коэффициенті - 0,95·10^-10÷ 2,0·10^-10 м/с. Сүзілу коэффициенті қалдықтардың кез-келген түрін залалсыздандыру және көміп тастауға арналған полигондарының сүзілуге қарсы қорғаныс материалдарына қойылатын нормативті құжаттардың талаптарын қанағаттандырады.

Пайдалану барысында жасалған материалдың гидросфераға мүмкін әсерін анықтау үшін, сүзілуге қарсы экранның құрылысында үлгінің тиімді құрамының мұнай өнімдері экстракциясының шамасын анықтау бойынша зерттеу жұмысын жүргіздік. Зерттелетін материалдың үлгілерінен алынған мұнай өнімдері экстракциясының орташа көрсеткіштері 4 -кестеде келтірілген.

Зерттеу нәтижелері көрсеткендей сұйық өткізбейтін материал үлгісі сумен әрекеттескенде мұнай өнімдерінің экстракциясы жүреді. Бір, екі, үш және төрт апта бойы қоспа суда болғанда, құрамындағы мұнай өнімдеріне еш әсер еткен жоқ, талдауға алынған су құрамы осыны көрсетті (0,60-0,70 мг/дм³). Бұл экстракция процесінің өте жылдам жүретінін көрсетеді. Зерттеп отырған материалымыз суға салынғанда ондағы мұнай өнімдерінің көп бөлігі бірден су фазасына жуылып кететін болуы керек. Сумен әрекеттесу уақытының ұзақтығы материалдағы мұнай өнімінің экстракциясына әсер етпейді. Анықталған оң фактор жасалған органикалық - минералды материалды сұйық өткізбейтін экранды пайдалану барысында қолдануға болатындығын көрсетеді.

Сурет 4 – Дайындалған сұйық өткізбейтін материалдағы мұнай өнімінің экстракциясының сумен әрекеттесу уақытына тәуелділігі

Экологиялық қауіпсіздікті негіздеу үшін және полигонның сүзілуге қарсы экраннының құрлысына арналған органикалық – минералды сұйық өткізбейтін материалды қолданудың техникалық тиімділігін дәлелдеу үшін ауданы 4,52 м² эксперементтік алаңда осы материалды қолдану арқылы экран қасиетіне шынайы зерттеу жүргізілді. Зерттелетін параметрлер есебінде экранның сүзілу коэффициенті және экраннан өтіп кеткен судың көлемінде мұнай өнімдерінің құрамы жоқ екені анықталды.

Шынайы жағдайда зерттеу алаңында органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалды сынауға дайындық жұмыстары зертханалық жағдайдағы тәсілге ұқсас жүргізілді. Мұнда да компоненттерінің өзара тиімді қатынасын анықтауға мүмкіндік берді, масс.%: саз – 50, құм - 19, әктас - 10÷ 15, АШПШ - 20, резина - 1.

Органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалды қолданып үлгілік сүзілуге қарсы экранның табиғи жағдайда зерттелген нәтижелері 5 - кестеде берілген.

Табиғи жағдайда тәжірибелік жолмен алынған экранның сүзілу коэффициенті (1÷4,14)·10^-9 м/с құрады. Бұл коэффициент зертханалық жағдайда алынған органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалдың сүзілу коэффициентінен бір саты жоғары. Сынақ экранының сүзілу коэффициенті ҚТҚ полигонының сұйық өткізбейтін материалына қойылған нормативті талаптарға сәйкес келеді.

АШПШ негізінде органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалды дайындау бір қатар экологиялық және экономикалық артықшылықтарды алуға мүмкіндік береді: мұнай қалдықтарын екінші шикізат ретінде қайта пайдалану, табиғи минералды компоненттердің сүзілуге қарсы қасиетін жоғарылату, материалдың агрессивті ортаға тұрақтылығының жоғарылауы есебінде сүзілуге қарсы қорғанысының жұмыс жасау мерзімін арттыру.

Зертханалық шартта жүргізілген тәжірибелік зерттеулер бойынша АШПШ негізінде органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материалдың сумен әрекеттесуінде мұнай өнімдерінің экстракциясының болуы дәлелденді.

Сурет 6 – АШПШ негізінде органикалық - минералды сұйық өткізбейтін материал үлгісін дайындаудың технологиялық жүйесі