Получение высокомолекулярных добавок, увеличивающих пропускную способность нефтепроводов

• Автор: Несын, Георгий Викторович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 261 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение Эффект снижения гидродинамического сопротивления жидкостей полимерными добавками Обзор литературных данных

1.1 История вопроса

1.2 Гйдродинамика эффекта Томса и гипотезы относительно его механизма

1.3 Экспериментальные методы исследования эффекта Томса

2 Экспериментальная часть

2.1 Устройство турбулентного реометра

2.2 Объекты исследования, их получение и характеристика

3 Влияние молекулярных характеристик полимера на поведение макромолекул в турбулентном потоке

3.1 Влияние длины полимерной цепи

3.2 Влияние размеров макромолекул

3.3 Влияние температуры
3.4 Влияние конфигурации цепи и молекулярномассового распределения.
3.5 Количественная взаимосвязь между величиной снижения сопротивления и размерами клубков макромолекул в растворе.
Применение эффекта Томса для изучения реакций с участием макромолекул
4.1 Реакции полимеризации
4.2 Полимерполимерные взаимодействия в растворе Применение полимеров высших аолефинов в трубопроводном транспорте нефти
5.1 Синтез высокомолекулярных нефтерастворимых полимеров
5.2 Технология присадки растворного типа Виол
5.3 Полевые испытания октендеценового сополимера на магистральных нефтепроводах
5.4 Применение нсфтсрастворимых полимеров для очистки нефтяных резервуаров от донных отложений
5.5 Технология антитурбулентной присадки суспензионного типа
5.6 Перекачка нефтепродуктов
Применение полимеров высших аолефинов в других областях техники Выводы Литература Приложения
Введение
Актуальность


Н. Манжая, в которой движение макромолекулярных клубков или их ассоциатов в пристенной области рассматривается, как непрерывная совокупность деформацийповоротов, а вязкий подслой представляется совокупностью тел качения 9. Используя модельные представления гипотезы В. Н. Манжая, оказалось возможным оценивать размеры макромолекул из данных, полученных на турбулентном реометре , 0. Экспериментальные методы исследования эффекта Томса. Методы исследования эффекта Томса можно разделить на две большие группы. Объектом исследования первой группы методов является турбулентный поток как единое целое. Сюда отнесем измерение расхода , перепада давления, напряжения сдвига на стенке, коэффициента сопротивления жидкости. Эти величины взаимосвязаны, так что измерение одной из них, как правило, достаточно для определения других. Ко второй группе можно отнести методы, позволяющие установить детали структуры турбулентного потока профиль усредненной скорости, распределение флуктуаций мгновенной скорости по сечению канала, а также частотный спектр пульсационной энергии. Аппаратурное оформление первой группы методов достаточно простое. Чаще всего рабочий участок турбулентного реомегра представляет собой отрезок гладкой трубы. Измеряемая величина перепад давления на этом отрезке или время истечения фиксированного объема жидкости расход. Измерения проводят с чистым растворителем и раствором полимера при различных скоростях течения жидкости. Хп коэффициент сопротивления раствора полимера. Другой тип установки коаксиальные цилиндры . Исследуемая жидкость заливается в зазор между цилиндрами. Вращением внешнего из них при больших оборотах задается турбулентный поток. Возникающее при этом касательное напряжение трения на стенке внутреннего цилиндра, соединенного с пружиной динамометра, закручивает его на определенный угол. ОЛ 0то трт0 , 2. Установка такого типа особенно удобна для изучения деструкции полимера в турбулентном потоке, поскольку позволяет поддерживать постоянные условия потока в течение длительного времени. Описание установок других типов можно найти в работах 2,. Основными методами измерения распределения средних и пульсационных скоростей является лазерная анемометрия, стробоскопическая визуализация потока, а также ядерный магнитный резонанс. Принцип действия лазерного анемометра основан на эффекте Допплера. Если в исследуемую точку потока направляется монохроматический луч, то рассеянный движущимися оптическими неоднородностями свет получит сдвиг частоты, пропорциональный скорости. Таким образом получают детальные профили скорости потока ,. Суть метода стробоскопической визуализации в следующем. В турбулентный поток вносят мелкие гетерогенные частицы, например алюминиевые опилки. Данные обрабатывают на ЭВМ и получают информацию о распределении средних и пульсационных скоростей . Стробоскопическая визуализация позволяет определить все три компоненты пульсации скорости. Метод пространственного измерения треков частиц 3 ОРТУ 5, 6, который применяется в настоящее время, является, по сути, усовершенствованием метода стробоскопической визуализации. В работе использован метод ЯМР для измерения профиля осредннной скорости, а также коэффициентов турбулентной диффузии. Магнитное поле, ориентирующее спины ядер водорода жидкости, позволяет следить за изменением распределения молекул в результате вынужденного конвективного переноса и турбулентной диффузии. Метод пригоден для бесконтактных измерений в неоднородных и оптически непрозрачных средах. Для визуализации линий тока турбулентного течения можно добавлять красители, а также флуоресцентные примеси, которые, возбуждаясь лазером, дают яркую и контрастную картину . Характеристики трения и массообмена при течении полимерных растворов можно измерять электродиффузионным методом , который не вносит механических возмущений в пограничный слой. Кроме того, в отличие от тепловых датчиков трения, электродиффузионные не проявляют значительных аномалий в полимерных растворах. Описаны и другие методы исследования ,, позволяющие получать дополнительную информацию о картине явления.