Улучшенная прочность стали для бурильных труб
Ученые Пермского Политеха предложили способ термической обработки низкоуглеродистой мартенситной стали, который обеспечивает лучшее сочетание ее механических свойств. Для улучшения характеристик стали проводят ее термическую обработку. Преимущество сталей с изучаемой структурой состоит в том, что они закаливаются при охлаждении на обычном воздухе, при этом значительного падения ударной вязкости не происходит. Ученые изготовили образцы в виде слитков и нагрели их до 800 °С и более, после чего провели испытания для определения характеристик механических свойств образцов, вырезанных из готового изделия. Эксперимент показал, что закалка стали из межкритического интервала температур обеспечивает для выбранной стали лучшее сочетание необходимых свойств по сравнению с традиционными технологиями. Предел прочности находится на уровне 1300 МПа, относительное сужение – порядка 70 %, а ударная вязкость – 2,5 МДж/м2. Сталь такого состава и характеристик может служить альтернативой современным сталям для бурильных труб.
Атмосферное давление и опасные газы
Эксплуатация калийных рудников связана с рисками для здоровья работников, в частности из-за отравления вредными газами, которые выделяются из породы. Ученые Пермского Политеха исследовали взаимосвязь атмосферного давления и газовой обстановки в выработках и разработали методику прогнозирования ситуации. Интенсивность выделения газа зависит от газопроницаемости массива выработок, газоносности пород и давления газа в пласте. При повышенном атмосферном давлении газопроницаемость пластов занижается, и газ выделяется через микротрещины и поры. При падении давления в выработке начинается интенсивное высвобождение газа как из стенок, так и из измельченной породной массы. Чем больше в этих условиях объем добычи, тем сильнее он выделяется. На изменение атмосферного давления в рудниках также влияет и работа вентиляционной системы. Существуют пороговые значения давления, превышение которых резко меняет интенсивность газовыделений. Они отличаются в зависимости от времени года, газодинамическая обстановка обостряется в периоды резкой смены метеорологических показателей.
Химические реакции ускорили в 10 раз
Сотрудники НИЯУ МИФИ создали прототип так называемого поляритонного фотореактора, ускоряющий химические реакции в 10 раз. Фотореактор МИФИ использует принципы поляритонной химии для усиления взаимодействия света и вещества. В основе устройства – интерферометр Фабри-Перо с нанометровым зазором между зеркалами, в котором помещается микроскопическое количество вещества. Молекулы, возбужденные лазером, практически без потерь энергии курсируют между зеркалами, так как свет в резонаторе сильно сжат, молекула вещества не успевает полностью рассеивать энергию возбуждения и приходить в состояние равновесия. Это приводит к повышению эффективности химических реакций, увеличивая выход целевого соединения в 10 раз по сравнению с обычными методами. Прибор не только увеличивает количество получаемых химических соединений, но и позволяет синтезировать вещества с определенной энантиоселективностью, то есть добиваться эффекта, когда в ходе химической реакции из двух возможных зеркально-симметричных молекул один тип синтезируется в большем количестве, чем другой.
Увеличение ресурса энергетического оборудования
Специалисты НИУ МЭИ разработали технические решения для увеличения ресурса рабочих лопаток последних ступеней мощных паровых турбин с применением износостойких покрытий, сформированных с использованием PVD-технологий – технологий нанесения покрытий, представляющих собой тонкие пленки, состоящие из других металлов. Эксплуатируемые во влажном паре рабочие лопатки паровых турбин подвергаются высокоскоростному воздействию находящихся в потоке капель жидкости, поведение которых подобно абсолютно твердому телу при столкновении с лопатками. Увеличивающийся со временем износ материала лопаток приводит к снижению КПД. Ученые МЭИ разработали технологические решения по продлению ресурса, базирующиеся на предварительной модификации поверхности стеллита (износостойкого сплава, наносящегося на части оборудования для повышения их ресурса) с последующим формированием износостойкого покрытия на всей поверхности лопатки, защищающего не только входные, но и выходные кромки.
Прогноз нагрузок
Ученые Новосибирского государственного университета совместно с коллегами из Казахстана намерены завершить создание информационной системы для прогноза критических ситуаций в энергосистеме Казахстана в 2026 г. Разработка позволит в автоматическом режиме оперативно прогнозировать нагрузки в энергосистеме Казахстана.
Ученые разработали алгоритмы, позволяющие предсказывать критические ситуации в результате пиковых нагрузок и определять риск энергодефицита в разных регионах для предотвращения отключений. Ученые сравнили систему с прогнозированием землетрясений, основанным на анализе ряда природных явлений, происходящих перед подземными толчками.
В случае с отслеживанием нагрузок в энергосистеме также учитываются определенные факторы, в т.ч. характер потребления электроэнергии и погодные условия, влияющие на спрос.
«Губка» для Арктики
Специалисты Сибирского федерального университета в составе международного научного коллектива создали сорбент, который может поглощать нефть и нефтепродукты. 1 грамм вещества способен как губка впитать 19 граммов нефти. Сорбент может также выступать в качестве полезного субстрата для бактерий и растений, т.к. содержит полезные вещества, после основного действия сорбента в течение 3–5 лет происходит разложение карбамидных смол до аммиака, в результате чего минерализуется почва. Капиллярная сорбция осуществляется на основе карбамида и поглощает 90–98 % нефти и нефтепродуктов с поверхности воды при температуре до +40 °С. В композиции сочетаются две полимерные смолы – карбамидоформальдегидная, с классом эмиссии не более 0,2 %, и меламиноформальдегидная, позволяющая получить композит с экологически чистым составом, огнестойкими характеристиками и способностью улавливать углекислый газ при возгораниях. Действие сорбента базируется на сочетании коагуляционных процессов за счет внешней оболочки – эластомера и процессов абсорбции за счет ядра – полимерного сорбента.
