Ту хабаршысы
жүктеу/скачать 15,98 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Фазалары бір – бірінен ажыратылған электр тасмалдаушы желілердің еркін айналу тербелісі Андатпа.
- Free torsional oscillations of the bundled phase transmission lines Abstract.
- К.С. Надиров, М.К. Жантасов, Г.Ж. Бимбетова, А.Н. Кутжанова, М.У. Калменов, М.П. Досмухамбет
- Степень подавления СВБ при использовании БАГ - 1.
- Рис. 1.
- Сравнительная характеристика бактерицидов
● Техникалыќ єылымдар
ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014 117
n i k Cos n T EFP P gT 1 2 3 0 4 2 2 0 2 0 0 2 2 1 8 1
(21)
Решение нелинейного дифференциального уравнение (19) осуществляется методом Ван-дер- Поля /5/. Согласно методу Ван-дер-Поля будем искать решения (19) и его первую производную по времени в виде
( ) ( ) (
t Sin t t k
(22) ) ( ) ( ) (
t Cos t t k k (23)
Где
) (t – переменная амплитуда, α(t) – переменная начальная фаза, ω k – собственная частота линеаризованной системы. Для определения ) (t и α(t) предварительно вычислим определенные интегралы
2 0 3 3 2 0 3 0 ) ( d Cos Sin d Cos t f
(24) 3 2 0 4 3 2 0 3 4 3 ) ( d Sin d Sin t f
(25)
где приняты Sin t ) ( и
k (при вычислений определенного интеграла и α считается постоянными). Вносим значения интегралов (24) и (25) в укороченные уравнения Ван-дер-Поля
0 ) ( 2 ) ( 2 0 3
Cos t f t k
(26)
2 2 0 3 8 3 ) ( 2 ) ( k k d Sin t f t
(27)
Из уравнения (26) найдем 1 ) ( C t (28)
После подстановки значение φ(t) в уравнение (27), оно принимает вид
2
8 3 ) ( C t k Проинтегрировав его, получим 2 2
8 3 ) ( C t C t k
(29)
Подстановка результатов (28) и (29) в уравнение (22) и (23) дает 2 2 1 1 8 3 ) ( C t C Sin C t k k
(30)
2 2 1 1 8 3 ) (
t C Cos C t k k k
(31) Постоянные коэффициенты C 1 и C 2 находим из начальных условий 0 )
( и
0 ) 0 (
С учетом начальных условий, имеем 2 1 0 SinC C 2 1 0 CosC C k ● Технические науки
№5 2014 Вестник КазНТУ
118
Решив эту систему, найдем 0 1
и 2
; Подставив полученные значения C 1 и C 2 в (30), найдем искомое уравнение колебаний расщепленной фазы. t Cos t k k 2 0 0 8 3 ) (
(32)
Как видно из (32), круговая частота колебаний расщепленной фазы ϖ
, зависящая от амплитуды кручения 0
2 0 8 3 k k k
(33) Уравнение (33) устанавливает зависимость частоты свободного крутильного колебания от квадрата амплитуды кручения, характеристики расщепленной фазы и параметров линий электропередачи. Анализ соотношения (33) позволяет сделать следующие выводы: 1) При малых амплитудах 0 частота свободных колебаний нелинейной системы ϖ
близка к частоте линеаризованной системы ω k . Возрастание частоты с ростом амплитуды кручения происходит теоретически до бесконечности. 2) С увеличением длины пролета ℓ соотношение частот ϖ
/ ω k уменьшается, а с увеличением механического напряжения σ 0 - это
соотношение увеличивается. 3) При практических расчетах влиянием амплитуды крутильного движения на частоту свободного колебания можно пренебречь и в качестве расчетных формул с достаточной точностью может быть принять выражение (21), определяющие собственные частоты линеаризованной системы. К примеру, при амплитуде = 60 0
(что несколько выше реальной амплитуды кручения расщепленной фазы при пляске), максимальное отличие между ϖ
и ω k составляет не более 1,5 %.
ЛИТЕРАТУРА 1. Джаманбаев М.А. «Методика расчета линейной и крутильной частот колебаний проводов». Депонированные научные работы. - 1987,№12, №5737-В87. 2. Гуляев В.И., Баженов В.А., Попов С.Л. Прикладные задачи теории нелинейных колебаний механических систем.-М.: «Высшая школа», 1989. стр. 384 3. Бекметьев Р.М., Жакаев А.Ш., Ширинских Н.В. Пляска проводов воздушных линий электропередачи. - Алма-Ата, «Наука» КазССР, 1979. 152 стр. 4. Бекметьев Р.М., Джаманбаев М.А. Методика расчета динамических нагрузок при пляски проводов /сборник докладов советских специалистов на международном совещании по проблемам пляски проводов ЛЭП/. - Сочи, Октябрь, 1985, 10 стр. 5. Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю., Кельзон А.С. Теоретическая механика в примерах и задачах III .- М.: «Наука», 1973, 487 стр. REFERENCES 1. Dzhamanbaev M.A. «Methods of calculating the linear and torsional oscillation frequencies of conductors». Deposited scientific work. - 1987, № 12, № 5737-B87. 2. Gulyaev V.I., Bazhenov V.A., Popov S.L., «Applied problems in the theory of nonlinear oscillations of mechanical systems». ». – Moscow. «Vysshaya Shkola», 1989, pp. 384 3. Bekmetov R.M., Jacques A.Sh., Shirinsky N.V., «Galloping of conductors overhead transmission lines. - Alma-Ata». "Nauka". KazSSR, 1979, pp. 152 4. Bekmetov R.M., Dzhamanbaev M.A., «Method of calculating the dynamic loads at conductor galloping». - Sochi, October, 1985, pp. 10 5. Bat M.I., Dzhanelidze G.Y., Kelzon A.S. «Theoretical Mechanics examples and problems III». – Moscow, "Nauka", 1973, pp. 487
Джаманбаев М.А., Токенов Н.П. Фазалары бір – бірінен ажыратылған электр тасмалдаушы желілердің еркін айналу тербелісі Андатпа. Бұл мақалада фазалары бір – бірінен ажыратылған электр тасмалдаушы желілердің еркін айналу тербелісін қарастырамыз. Сызықты емес қозғалыстың диференциалды теңдеуін шығардық. Сызықты емес есебінің ең жақын мəнін алу үшін Ван-дер-Пол əдісін қолданылады.
Лагранж теңдеуі, Ван-дер-Поля теңдеуі, өзіндік жиілігі. ● Техникалыќ єылымдар
ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014 119
M.A. Dzhamanbaev, N.P. Tokenov Free torsional oscillations of the bundled phase transmission lines Abstract. The article deals with free torsional oscillations bundled phase transmission lines. The nonlinear differential equations of motion. To get an approximate solution of the nonlinear problem applied the Van der Pol oscillator. Analyzed the degree of influence of parameters transmission lines on the frequency torsional movement bundled phase. Key words: transmission line, bundled phase, torsional oscillations, the Lagrange equation, the Van der Pol oscillator, natural frequency.
К.С. Надиров, М.К. Жантасов, Г.Ж. Бимбетова, А.Н. Кутжанова, М.У. Калменов, М.П. Досмухамбет (Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауэзова, Шымкент, Республика Казахстан)
антимикробной добавки госсипол, а также неионогенное поверхностно-активное вещество, антифриз и воду, которое предназначено для защиты системы сбора и подготовки нефтепромысловой воды, трубопроводов и системы поддержания пластового давления от биологической коррозии. Разработана безотходная технология получения реагентов комплексного действия на основе госсиполовой смолы и технического госсипола для нефтедобывающей промышленности.
бактерицидное средство.
Пластовая нефть, как смесь углеводородов, является неблагоприятной средой для развития микроорганизмов. Однако искусственно заводняемые нефтяные месторождения, обогащенные серосодержащими соединениями, являются природной экосистемой, благоприятной для роста и жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ). Продуктом метаболизма СВБ является сероводород, который, являясь сильным окислителем, значительно снижает качество нефти, осложняет переработку, затрудняет эксплуатацию месторождения и ускоряет коррозию нефтепромыслового оборудования. Известно также, что до 80% коррозионных повреждений оборудования и коммуникаций в нефтедобывающей отрасли вызывается СВБ, создающими в результате своей жизнедеятельности коррозиционно-активную среду [1]. Образующийся сульфид железа и биомасса вымерших бактерий забивают призабойную зону нагнетательных скважин, снижая их продуктивность на 30-40%. Экспериментальными исследованиями установлено, что хотя основная часть бактерий задерживается в призабойной зоне, однако часть из них продвигается с водой вглубь пласта. Следовательно, возможна закупорка пород не только в призабойной зоне, но и в глубине заводняемого пласта [2] . Для ликвидации последствий биоценоза в современной практике используются различные методы подавления жизнедеятельности СВБ, главными из которых являются физические и химические методы. Наиболее простым средством по технологии осуществления и эффективности действия является обработка зараженных сред химическими реагентами. Однако химические реагенты, воздействующие на жизнедеятельность бактерий, зачастую являются причиной возникновения мутационного процесса в клетках и приводят к модификации их структур с появлением новых специфических свойств, т.е. происходит процесс адаптации данного вида бактерий к применяемому химическому реагенту. В связи с этим возникает необходимость расширения ассортимента методов и бактерицидов, используемых в борьбе с сульфатредукцией, снижения их стоимости и повышения эффективности действия [3]. Нами разработано бактерицидное средство (БАГ-1), содержащее в качестве антимикробной добавки госсипол, а также неионогенное поверхностно-активное вещество, антифриз и воду. БАГ - 1 предназначено для защиты системы сбора и подготовки нефтепромысловой воды, трубопроводов и системы поддержания пластового давления от биологической коррозии. Состав для подавления роста СВБ содержит госсипол, оксиэтилированные жирные кислоты госсиполовой смолы, этиленгликоль и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: летний состав: госсипол - 25,0 - 30,0, ● Технические науки
№5 2014 Вестник КазНТУ
120
оксиэтилированные жирные кислоты госсиполовой смолы – 20,0 – 25,0, вода – 50; зимний состав: госсипол - 25,0 - 30,0, оксиэтилированные жирные кислоты госсиполовой смолы – 20,0 – 25,0, этиленгликоль –25, вода - 25. Степень подавления СВБ определялась в соответствии с РД 39-3-973-83 "Методика контроля микробиологической зараженности нефтепромысловых вод и оценка защитного и бактерицидного действия реагентов" [4] . При исследованиях использована накопительная культура бактерий, выделенных из нефтепромысловых сред месторождения Кумколь. Предварительное определение антибактериальной активности БАГ – 1 проводили количественным суспензионным методом (таблица 1), в дальнейшем использовали методику, предложенную в работе [5] . Эта методика за счет отсутствия пересева проконтактировавших клеток снижает трудоемкость и объемы вовлекаемых материалов (лабораторной посуды, реактивов) и понижает вероятность искажения результатов за счет минимизации времени контакта СВБ с кислородом. Кроме того, она обеспечивает возможность получения результатов в более краткие сроки по сравнению с традиционной методикой (1 сутки и 15 суток после контакта СРБ, соответственно).
Таблица-1. Степень подавления СВБ при использовании БАГ - 1.
Время воздействия, час
Степень подавления СВБ, % Концентрация свободного технического госсипола/ концентрация технического госсипола в составе средства БАГ – 1 (после разведения до рабочего состояния) 0,1
0,5 1,0
1,5 2,0
2,5 3,0
4,0 5,0
1 - - 7/12 10/18
12/20 14/30
15/30 30/35
50/60 3 - 5/9 9/17
12/21 16/30
18/39 29/40
45/55 58/68
5 - 7/12 15/25 20/31
24/32 29/39
40/54 50/68
62/73 10
- 15/24
25/36 30/41
35/47 40/51
60/77 70/85
88/100 15
10/18 15/25
29/30 33/52
40/49 43/61
71/89 82/100
100/100 20
13/20 18/30
35/43 40/52
45/67 48/91
85/100 91/100
100/100
Данные рисунка 1 свидетельствуют о том, что разработанный бактерицид БАГ – 1 по своим свойствам не только не уступает известным аналогам (СОНЦИД 8104), но и превосходит некоторые из них (тетра(гидроксиметил) фосфоний сульфат; 2,2-дибромо-3-нитрилопропиоамид). Эффективная концентрация БАГ – 1 составляет 400 – 500 мг/л. Об этом свидетельствуют также данные таблицы 2, в которой приведены сведения о проверке сравнительной характеристики трех реагентов (применяемые в настоящее время на нефтепромыслах препараты для подавления роста СВБ – Сонциид 8104 (ТУ 2458-027-00151816-2003) и Катасол 28-5 (ТУ-2482-002-49811247-08 и разработанный реагент БАГ - 1) на культуре сульфат-восстанавливающих бактерий, взятых с месторождения Кумколь (скважина Жанбыршы №1).
Исследуемые бактерициды: 1 – тетра(гидроксиметил)фосфоний сульфат; 2–2,2-дибромо-3-нитрилопропиоамид; 3 –СОНЦИД 8104; 4 –БАГ-1. Рис. 1. Сравнительная характеристика эффективных концентраций различных бактерицидов
● Техникалыќ єылымдар
ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014 121
Таблица-2. Сравнительная характеристика бактерицидов Биоцид
Степень подавления СВБ, %, при концентрации реагента, мг/л 50
100 150
300 500
Контрольный реагент Сонцид 8104 8 19 35 85
100 Контрольный реагент Катасол 28-5 35 45
87 100
100 Разработанный реагент БАГ - 1 10 37
80 92
100
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что технический госсипол как в свободном виде, так и в составе предлагаемого средства БАГ – 1 в значительной степени подавляет жизнедеятельность СВБ, причем применение средства более эффективно, т.к. в этом случае достаточная концентрация госсипола составляет 5,0% при времени воздействия 10 часов и 3,0% при времени 20 часов (по сравнению с первым вариантом - 5,0% при времени воздействия 20 часов.) Предлагаемое средство, полученное из отходов и полупродуктов местных производств, расширят ассортиментный ряд используемых в настоящее время доступных и недорогих бактерицидов, обладающих высокой эффективностью при борьбе с ростом СВБ и сероводородной коррозией, высокой нейтрализующей способностью по отношению к сероводороду и легким меркаптанам, и по своим свойствам и действию не уступает им. Установлено, что оно обеспечивает не только повышение степени подавления роста микроорганизмов, но и расширение спектра подавляемой микрофлоры. На основе полученных данных разработана простая, безотходная технология получения реагентов комплексного действия на основе госсиполовой смолы и технического госсипола. Данная схема позволяет в дальнейшем производить широкий ряд реагентов комплексного действия, так как используемые в процессе исходные реагенты можно заменять. Данные исследования проводились благодаря финансированию Комитета науки Министерства образования и науки РК.
ЛИТЕРАТУРА 1. Николаев О.А. и др. Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов и оборудования нефтяных промыслов в условиях биозаражения пластовых вод// Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. – Уфа: УГНТУ, 2008. – Вып. 3. – С. 75-76. 2. Калинин А.Г., Левицкий А.З., Никитин Б.А. Технология бурения разведочных скважин на нефть и газ: Учеб. для ВУЗов. - М.: Недра, 1998. - 438 с. 3. Булатов А.И., Просекова Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб. для ВУЗов – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. – 1007 с. 4. Методика контроля микробиологической зараженности нефтепромысловых вод и оценка защитного и бактерицидного действия реагентов. РД 39-3-973-83 - Уфа: ВНИИСПТнефть, -1984. - 65 с. 5. Дрогалева Т.В., Абдрашитова Ю.Н., Колоколова Н.Н., Боме Н.А. Дегидро-геназная активность сульфатредуцирующих бактерий как параметр оценки эффективности бактерицидов в нефтепромысловой отрасли // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 3. – С. 123 -127.
REFERENCES 1. Nikolaev O.A. i dr. Povyishenie bezopasnosti ekspluatatsii truboprovodov i oborudovaniya neftyanyih promyislov v usloviyah biozarazheniya plastovyih vod// Aktualnyie problemyi tehnicheskih, estestvennyih i gumanitarnyih nauk: tez. dokl. mezhdunar. nauch.-tehn. konf. – Ufa: UGNTU, 2008. – Vyip. 3. – S. 75-76. 2. Kalinin A.G., Levitskiy A.Z., Nikitin B.A. Tehnologiya bureniya razvedochnyih skvazhin na neft i gaz: Ucheb. dlya VUZov. - M.: Nedra, 1998. - 438 s. 3. Bulatov A.I., Prosekova Yu.M., Shamanov S.A. Tehnika i tehnologiya bureniya neftyanyih i gazovyih skvazhin: Ucheb. dlya VUZov – M.: OOO «Nedra-Biznestsentr», 2003. – 1007 s. 4. Metodika kontrolya mikrobiologicheskoy zarazhennosti neftepromyislovyih vod i otsenka zaschitnogo i bakteritsidnogo deystviya reagentov. RD 39-3-973-83 - Ufa: VNIISPTneft, -1984. - 65 s. 5. Drogaleva T.V., Abdrashitova Yu.N., Kolokolova N.N., Bome N.A. Degidro-genaznaya aktivnost sulfatredutsiruyuschih bakteriy kak parametr otsenki effektivnosti bakteritsidov v neftepromyislovoy otrasli // Sovremennyie problemyi nauki i obrazovaniya. – 2013. – № 3. – S. 123 -127.
Надиров К.С., Жантасов М.К., Бимбетова Г.Ж., Кутжанова А.Н., Калменов М.У., Досмухамбет М.П. жүктеу/скачать 15,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|