+
Комплексный анализ битумно-мастичных покрытий стальных подземных распределительных газопроводов. Часть 2: Механизм и ключевые особенности старения покрытий в эксплуатационных условиях
стр.291-302
Струцкий Н. В., Романюк В. Н.
Данная статья представляет собой вторую часть исследования, посвященного комплексному анализу битумно-мастичных изоляционных покрытий (БМИП), применяемых на стальных подземных распределительных газопроводах в Республике Беларусь. С учетом достижения длительных сроков службы влияние технологической стадии (производство битума и мастик, трубоизоляционные работы) на текущее состояние покрытий полностью исчерпано, и определяющей является стадия эксплуатации. Раскрыта связь почвенно-грунтовых условий с ключевыми особенностями эксплуатационного старения БМИП: сочетание ограниченного доступа молекулярного кислорода и умеренного температурного режима (низкая скорость кислородного окисления), возможность биокоррозии битумных и полимерных компонентов покрытия, комплексное воздействие грунтовой влаги (гидролиз, эффект Ребиндера, транспорт кислорода и катализаторов), непрерывное механическое воздействие грунта с участием влаги. Раскрыт механизм эксплуатационного разрушения БМИП, заключающийся в накоплении внутренних напряжений, деградации физико-химических и реологических свойств мастичного материала и его последующем разрушении под действием грунтовых нагрузок. Функциональный отказ покрытия при этом заключается в потере его барьерных и диэлектрических свойств, образовании физического и электрического контакта грунтового электролита с металлической поверхностью трубы. Рассмотрен вопрос влияния, оказываемого на долговечность битумных мастик и соответственно мастичных изоляционных покрытий пластифицирующими добавками. Установлено, что, наряду с положительным эффектом расширения температурного диапазона применения битумных материалов при проведении трубоизоляционных работ, введение нефтяных пластификаторов в виде индустриальных масел в дальнейшем снижает стабильность битумной матрицы, способствует ускоренному старению и развитию дефектообразования БМИП (потере когезии, трещинообразованию и т. д.) на стадии эксплуатации.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Опыт применения теплонасосных установок большой мощности в системах централизованного теплоснабжения
стр.303-326
Седнин А. В., Некало И. А.
Государственная программа Республики Беларусь «Устойчивая энергетика и энергоэффективность» на 2026–2030 гг. предусматривает максимально возможное использование тепловых насосов в централизованных и децентрализованных системах теплоснабжения. Основными факторами, способствующими использованию теплонасосных установок (ТНУ) совместно с технологиями аккумулирования тепловой энергии, являются: возможность применения низкотемпературных источников теплоты, повышение маневренности энергосистемы в условиях высокой доли генерации электроэнергии от возобновляемых энергоисточников и атомных электростанций, снижение выбросов вредных веществ. В статье обсуждаются обстоятельства и технические решения по интеграции в системы теплоснабжения ТНУ большой мощности. К настоящему времени доля последних в структуре генерирующих мощностей энергоисточников систем централизованного теплоснабжения (СЦТ) в мировой практике остается незначительной, однако в целом ряде стран в рамках программ декарбонизации энергетики рассматривается их широкое применение в ближайшей перспективе. Авторами обсуждаются технические аспекты интеграции ТНУ в действующие СЦТ с применением различных источников низкопотенциальной теплоты,рассмотрено применение различных типов рабочих тел, проанализированы финансовые затраты на реализацию проектов. Показано, что широкое внедрение ТНУ ограничивается высокими капитальными затратами, неопределенностью формирования тарифов на электроэнергию и неопределенностью информации об эффективности работы оборудования на переменных нагрузках. В этих условиях проекты внедрения ТНУ в СЦТ не могут рассматриваться как типовые решения, они требуют применения индивидуальных проектных решений для каждого конкретного случая. Результаты анализа технических решений реализованных к настоящему времени проектов показывают техническую возможность и экономическую целесообразность использования ТНУ большой мощности в СЦТ на территории Республики Беларусь при наличии экономически приемлемого источника низкопотенциальной теплоты.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Реологическое моделирование и механизмы структурообразования дисперсных систем на основе органических вяжущих
стр.327-341
Исследование реологического поведения и механизмов структурообразования дисперсных систем на основе органических вяжущих – актуальная задача для оптимизации энергозатрат при производстве и эксплуатации вязкопластичных нефтепродуктов. Целью работы является совершенствование методологии оценки реологических свойств таких систем с учетом их сложной внутренней структуры. На основе массива экспериментальных данных ротационной вискозиметрии выполнен сравнительный анализ точности аппроксимации кривых течения с применением моделей Оствальда – де Ваале, Шведова – Бингама, Кассона и Гершеля – Балкли. Показано, что применение упрощенных степенных зависимостей приводит к существенному завышению предела текучести (до 1000 %) и ошибочной интерпретации вязкостного сопротивления как статической прочности структуры. Обоснована эффективность трехпараметрической модели Гершеля – Балкли как наиболее достоверного инструмента для описания поведения вязкопластичных сред (коэффициент детерминации >0,99). Установлено, что минеральный наполнитель выполняет функцию загустителя, не формируя связного каркаса даже при высоких концентрациях. Подтвержден перколяционный механизм упрочнения системы целлюлозными волокнами, формирующими пространственный армирующий кластер при содержании выше 2,5 %. Разработанная эмпирическая модель, описывающая предел текучести как кубическую функцию от содержания волокна и линейную функцию от содержания полимера, рекомендуется для направленного регулирования реологических свойств дисперсных систем. Полученный результат обеспечивает рациональное использование дорогостоящих компонентов и повышает энергетическую эффективность производства и эксплуатационную надежность материалов на основе органических вяжущих.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Расчетно-экспериментальное исследование сорбции углекислого газа с применением доломита
стр.342-355
Василевич С. В., Стойко С. О., Кадирбекова К. К.
На сегодняшний день в промышленно развитых странах продолжают совершенствовать такие направления переработки биомассы, как пиролиз, газификация, ожижение. Среди современных технологий энергетического использования растительной биомассы наиболее универсальной, эффективной и дешевой является термохимическая конверсия методом пиролиза. Актуальное направление развития энергетики Республики Беларусь – широкое использование древесного биотоплива, а наиболее перспективное – бескислородная термохимическая конверсия биомассы. Разработка и внедрение нового энергоэффективного оборудования термохимической конверсии древесной биомассы позволят снизить энергетическую зависимость, а также уменьшить негативное влияние энергетической отрасли на окружающую среду. Использование в количестве, не превышающем ее ежегодный прирост, нейтрально в отношении выбросов диоксида углерода в атмосферу, что способствует снижению выбросов этого парникового газа, а следовательно, соответствует решению предотвращения экологической катастрофы на планете. Пиролиз позволяет получать качественное, экологически безопасное твердое, жидкое и газообразное топливо практически из любого сырья, содержащего органические углеводородные компоненты. Один из существенных недостатков процесса термохимической конверсии биомассы – образование большого количества диоксида углерода, составляющего при определенных условиях до 50 % объема получаемого газа. Следствие этого – невысокая теплотворная способность продуктов термохимической конверсии, что существенно снижает эффективность данного процесса. С точки зрения баланса CO2 в природе, биомасса является нейтральным топливом, однако для увеличения удельной теплоты сгорания топливных газов необходима их очистка от CO2. Кроме увеличения теплоты сгорания, удаление CO2 приводит к снижению затрат на транспортировку и предохраняет трубопроводы от коррозии. Полная очистка топливных газов от CO2 способна значительно повысить их теплотворную способность.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оптимальные начальные параметры двухконтурных теплофикационных парогазовых установок на базе отечественных ГТУ мощностью 60–70 МВт с использованием инструментов цифрового моделирования
стр.356-369
Мирончук М. П., Трещёв Д. А., Трещёва М. А., Владимиров Я. А., Кравченко С. О.
Работа посвящена реализации актуальных планов по импортозамещению и повышению эффективности энергетической отрасли Российской Федерации. Исследование направлено на обоснование начальных параметров пара в двухконтурных теплофикационных парогазовых установках (ТПГУ) с перспективной отечественной газотурбинной установкой ГТЭ-65. В качестве критерия использован показатель относительной экономии топлива при комбинированной выработке энергии по сравнению с раздельной. На базе САПР United Cycle разработана имитационная модель для анализа влияния давления свежего пара в контурах высокого и низкого давления на эффективность ТПГУ. Модель позволяет проанализировать диапазоны давлений свежего пара для контуров: высокого давления – от 10 до 18 МПа; низкого – от 1,0 до 2,0 МПа. Установлено, что повышение давления пара в ТПГУ на базе перспективной установки ГТЭ-65 с традиционно принятых для установок конденсационного профиля 7–8 до 15–17 МПа обеспечивает суммарную относительную экономию топлива на уровне 38,0–38,1 %. Увеличение параметров пара в контуре низкого давления с традиционно принятого значения 0,5–0,8 МПа до уровня 1,3–1,5 МПа также позволяет повысить экономию топлива. Предложены практические рекомендации по использованию докритических параметров давления пара, исходя из опыта эксплуатации и технических ограничений существующего оборудования.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Циркулярная экономика в энергетике России
стр.370-388
В условиях введения трансграничного углеродного регулирования в Европе и необходимости повышения энергоэффективности российской экономики переход к циркулярной модели в энергетике становится не только экологической, но и экономической задачей. Однако отсутствие в открытой статистике показателей замкнутости потоков углерода, теплоты и отходов не позволяет оценить реальную готовность России к такому переходу. Цель исследования – на основе статистических данных за 2004–2024 гг. выявить степень готовности российской энергетики к циркулярной модели, определить ключевые барьеры (в том числе статистические) и предложить измеримые индикаторы для управления переходом. Использованы дескриптивный статистический анализ временных рядов потребления первичной энергии и выбросов CO2; корреляционный анализ Пирсона для пятилетних интервалов; метод экстраполяции трендов для прогноза до 2030 г.; сравнительный анализ трех технологических альтернатив (CCUS/EOR, CCU, возобновляемых источников энергии (ВИЭ)) по шести критериям; системно-функциональный анализ статистических пробелов; обзор 23 научных источников и официальных отраслевых отчетов. За двадцать лет общее потребление первичной энергии в России выросло на 16 % (с ~541 до ~630 млн т нефтяного эквивалента (н. э.)), при этом структура потребления практически не изменилась: газ – 44–46 %, нефть – 22–24 %, уголь – 16–18 %, атомная и гидроэнергия – 13–15 %, ВИЭ – менее 1 % (1,25 % в электропотреблении, по данным 2025 г.). Корреляция между ростом энергопотребления и выбросами CO2 снизилась с +0,85 (2004–2008 гг.) до +0,15 (2019–2023 гг.), что свидетельствует о разрыве прямой связи, однако абсолютные выбросы остались на уровне 1,55–1,65 млн т CO2 в год. Выработка «новой» ВИЭ-генерации за девять месяцев 2025 г. уменьшилась на 2,7 % по сравнению с аналогичным периодом 2024 г., а ее доля не превышает 1,25 %. В российских статистических базах (включая statbase.ru) отсутствуют ключевые циркулярные индикаторы: объем уловленного CO2, объем закачанного в пласты CO2, объем CO2, использованного в качестве сырья, детальная помесячная динамика ВИЭ, замещенный объем ископаемого топлива, инвестиции в циркулярные проекты. Российская энергетика успешно разорвала связь «рост потребления – рост выбросов», но не перешла к циркулярной модели; достигнутая стабилизация выбросов обеспечена линейными методами (повышение энергоэффективности, замещение угля газом), а не замыканием потоков углерода. Без внедрения шести новых статистических показателей и масштабирования CCUS-проектов и ВИЭ Россия останется в «ловушке 1,6 млн т» – состоянии, при котором выбросы не растут, но и не снижаются абсолютно.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
