Изменение традиционной технологии асфальтобетонной смеси под воздействием обратной связи энерготехнологической перестройки производства

The paper considers a new technology concerning the application of bitumen binder for production of asphalt concrete mixture. This technology radically changes the structure of asphalt and concrete production. The proposed technology has been elaborated in the process of modernization of thermal and power supply pertaining to asphalt concrete mixture production. Рассматривается новая технология применения битумного вяжущего при получении асфальтобетонной смеси, коренным образом изменяющая структуру асфальтобетонного производства. Разработана указанная технология в ходе совершенствования теплоэнергетического обеспечения производства асфальтобетонной смеси

Эксергия асфальтобетонной смеси

Determination of material exergy in a flow has been studied for asphalt concrete mix. Methodology for calculation of concentration component of asphalt concrete mix exergy has been proposed in the paper.Для асфальтобетонной смеси рассмотрено определение эксергии вещества в потоке. Предлагается методика расчета концентрационной составляющей эксергии асфальтобетонной смеси

DEVELOPMENT OF THE CHP-THERMAL SCHEMES IN CONTEXTS OF THE CONSOLIDATED ENERGY SYSTEM OF BELARUS

The paper deals with the structural specifics of the Belarus Consolidated Energy System capacities in view of their ongoing transfer to the combined-cycle technology, building the nuclear power plant and necessity for the generating capacity regulation in compliance with the load diagram. With the country’s economic complex energy utilization pattern being preserved, the generating capacities are subject to restructuring and the CHP characteristics undergo enhancement inter alia a well-known increase of the specific electricity production based on the heat consumption. Because of this the steam-turbine condensation units which are the traditional capacity regulators for the energy systems with heat power plants dominance are being pushed out of operation. In consequence of this complex of changes the issue of load diagram provision gains momentum which in evidence is relevant to the Consolidated Energy System of Belarus. One of the ways to alleviate acuteness of the problem could be the specific electric energy production cut on the CHP heat consumption with preserving the heat loads and without their handover to the heat generating capacities of direct combustion i.e. without fuel over-burning. The solution lies in integrating the absorption bromous-lithium heat pump units into the CHP thermal scheme. Through their agency low-temperature heat streams of the generator cooling, the lubrication and condensation heat-extraction of steam minimal passing to the condenser systems are utilized. As a case study the authors choose one of the CHPs in the conditions of which the corresponding employment of the said pumps leads to diminution of the fuel-equivalent specific flow-rate by 20−25 g for 1 kW⋅h production and conjoined electric energy generation capacity lowering. The latter will be handed over to other generating capacities, and the choice of them affects economic expediency of the absorption bromous-lithium heat pump-units installation decision

Энерготехнология производства асфальтобетонных смесей

The paper considers complex approach to power technological modernization of asphalt concrete mix production. This modernization radically changes structure of asphalt concrete production.Рассматривается комплексный подход к энеготехнологической модернизации производства асфальтобетонной смеси, которая коренным образом изменяет структуру асфальтобетонного производства

Свойства асфальтобетона с применением битума, капсулированного в полиэтиленовую оболочку

The paper presents test results of asphalt concrete samples which have been obtained with the help of new technology. In accordance with this technology new bitumen binder modified by polymer admixture which has made it possible to capsule bitumen in shell.Приведены результаты испытаний образцов асфальтобетона, полученных с помощью новой технологии применения битумного вяжущего, модифицированного полимерной добавкой и составляющего капсулирующую битум оболочку

Anti-corrosion ceramic coatings on the surface of Nd-Fe-B repelling magnets

The results of vacuum-arc deposition of thin ZrO₂coatings to protect the surface of Nd-Fe-B permanent magnets used as repelling devices in orthodontics are presented. The structure, phase composition and mechanical properties of zirconium dioxide films have been investigated by means of SEM, XRD, EDX, XRF and nanoindentation method. It was revealed the formation of polycrystalline ZrO₂ films of monoclinic modification with average grain size 25 nm. The influence of the ZrO₂ coating in terms of its barrier properties for corrosion in quasi-physiological 0.9 NaCl solution has been studied. Electrochemical measurements indicated good barrier properties of the coating on specimens in the physiological solution environment

Применяемые изоляционные покрытия распределительных газопрово-дов в Республике Беларусь и их характеристика

Gas distribution system is a production complex, which is part of the gas supply system and consists of organizational and economically interconnected facilities designed to organize the supply of gas directly to consumers. On the national basis of the gas distribution system is formed by about 67.0 thousand km of external distribution gas pipelines, 28.0 thousand km  of which are underground steel pipelines. As potentially hazardous objects, steel underground distribution pipelines are subject to higher requirements for corrosion protection. As a rule, they are provided with complex anticorrosion protection, an obligatory component of which is insulation coatings. Taking into account the above mentioned, the definition of general indicators characterizing condition of insulation, the degree of its wear is an actual task. To solve it, for the first time, we have analyzed an array of long-term statistical data on defects of protective coatings of distribution gas pipelines, detected by instrumental method. The values of specific defect density Dd and damageability Ad have been determined for all types of applied protective coatings. The best values have been found for insulation on the basis of heat-shrinkable tapes. The characteristic damage of  the protective coating on the basis of bituminous mastics (microcracks), which can be used as an indicator of aging of this type of insulation, has been determined. It has been shown that defect formation in the insulation coatings of gas pipelines up to the present time is, as a rule, a low-intensive process, which has been confirmed, among other things, for  gas pipelines operated for a long time. The obtained results were included into the justification of abolition of the previously used 40-year normative service life of steel gas pipelines in the new edition of the Rules of Technical Safety in the Field of Gas Supply of the Republic of Belarus.Газораспределительная система – производственный комплекс, входящий в систему газоснабжения и состоящий из организационно и экономически взаимосвязанных объектов, предназначенных для организации снабжения газом непосредственно потребителей. В масштабах республики потребители – это 3,7 млн газифицированных квартир, более 9 тыс. коммунально-бытовых организаций непроизводственного характера и 4 тыс. промышленных предприятий с общим потреблением природного газа до 20 млрд м3 в год. Основу газораспределительной системы составляют около 67 тыс. км наружных распределительных газопроводов, 28 тыс. км из которых – это стальные газопроводы в подземном исполнении. К обеспечению защиты от коррозии стальных подземных распределительных газопроводов, как потенциально опасных объектов, предъявляются повышенные требования. Они, как правило, обеспечиваются комплексной антикоррозийной защитой, обязательной составляющей которой являются изоляционные покрытия. Учитывая изложенное, определение общих показателей, характеризующих состояние изоляции, степень ее износа, является актуальной задачей. Для ее решения впервые проанализирован массив многолетних статистических данных о дефектах защитных покрытий распределительных газопроводов, выявляемых приборным методом. Определены величины удельной плотности дефектов и повреждаемости для всех видов применяемых защитных покрытий. Наилучшие показатели выявлены у изоляции на основе термоусаживаемых лент. Определено характерное повреждение защитного покрытия на основе битумных мастик (микротрещины), которое возможно использовать в качестве индикатора старения данного вида изоляции. Показано, что дефектообразование в изоляционных покрытиях газопроводов до настоящего времени представляет собой, как правило, малоинтенсивный процесс, что подтверждено в том числе для длительно эксплуатируемых газопроводов. Полученные результаты вошли в обоснование отмены ранее применявшегося 40-летнего нормативного срока службы стальных газопроводов в новой редакции Правил по обеспечению промышленной безопасности в области газоснабжения Республики Беларусь

Алгоритм расчета надежности единичного линейного участка стального подземного трубопровода

One of the most widespread technical systems in the world is underground steel pipeline communications (heat pipelines, main and distribution oil and gas pipelines, etc.). Accordingly, reliability assessment of such technical systems and their components is of great theoretical and practical interest. At the modern level of development, reliability calculation has become a mandatory stage in the design and diagnostics (during operation) of any technical systems in ge-neral, and in particular pipeline systems. A reliable calculation, either explicitly or implicitly,  is always based on the model of the object being calculated. It is the adequacy of the model to the real physical relations and processes inside the technical object that determines the accuracy and practical value of calculation methods. It is proposed to consider a single linear section of an underground steel pipeline as a complex technical system of unequal elements from the point of view of reliability – the main element (steel pipe) and auxiliary  protective elements combined into subsystems (blocks). The algorithm for calculating  the reliability of the object is based on the method of  block diagrams, taking into account the influence of the aftereffect  of the failure of an auxiliary element (elements) on the reliability parameters of the main element, which more adequately reflects the specific features of the design and operation of steel pipelines compared with the applied static models. The variants of structural design of a steel underground gas pipeline with a protective insulation coating and with complex corrosion protection (insulation and electrochemical protection) are considered, for which refined formulas are obtained for calculating the main reliability (failure-free) indicators.Наиболее распространенные технические системы в мире – стальные трубопроводные коммуникации  в подземном исполнении (теплопроводы, магистральные и распределительные нефте- и газопроводы и пр.). Соответственно оценка надежности таких технических систем и их составных частей представляет большой теоретический  и практический интерес. На современном уровне развития расчет надежности стал обязательным этапом при проектировании и диагностировании (в процессе эксплуатации) ответственных технических систем и в частности трубопроводных. В основе надежностного расчета, в явном или неявном виде, всегда лежит модель рассчитываемого объекта. Именно от адекватности модели реальным физическим связям и процессам внутри технического объекта зависят точность и практическая ценность расчетных методик. Предлагается рассматривать единичный линейный участок стального подземного трубопровода как сложную техническую систему из неравноценных с точки зрения надежности элементов – основного элемента (стальной трубы) и вспомогательных защитных элементов, объединенных в подсистемы (блоки). Алгоритм расчета надежности объекта построен на основе метода структурных схем (блок-схем) с учетом влияния эффекта последействия отказа вспомогательного элемента (элементов) на параметры надежности основного элемента, что более адекватно отражает специфические особенности устройства и функционирования стальных трубопроводов по сравнению с применяемыми статическими моделями. Рассмотрены варианты конструктивного исполнения стального подземного трубопровода с защитным изоляционным покрытием и с комплексной защитой от коррозии (изоляция и электрохимическая защита), для которых получены уточненные формулы для расчета основных показателей надежности (безотказности). 

Некоторые вопросы обеспечения полноты и достоверности эксплуатационных данных, получаемых в ходе приборного обследования стальных подземных газопроводов

In the long term, along with the growth of nuclear power and related changes in the fuel and energy balance of the country, natural gas will retain an important place in the national economy, including in the production of heat and electricity Accordingly, the importance of gas distribution networks, which directly supply fuel to the Republic's consumers, will remain for a long time. According with the Concept of the National Strategy for Sustainable Development of the Republic of Belarus for the period until 2035, the main task in the gas sector is to maintain production assets at a level ensuring safe energy supply. Practice shows that corrosion factor has the greatest potential to influence the technical condition of steel underground distribution gas pipelines. To compensate for corrosion processes, steel underground pipelines are equipped with special protective means, in particular, insulation coatings. One of the key operational characteristics of  insulation is its integrity, which is controlled through periodic (comprehensive) instrumental technical inspection. Based on the inspection results, statistics of  identified defects of protective coatings is formed. The work examines the issues of ensuring the reliability of operational data, and highlights the experience of implementing specialized software packages in gas supply organizations of the Beltopgaz State Production Association for recording and processing the results of instrument surveys of gas distribution pipelines. The issue of the influence of organizational and production aspect (features of technology, local practice of planning and performing specific types of work on technical operation) on the structure of operational data, which requires separate study and accounting for their further statistical processing and use, has been considered in the paper.В долгосрочной перспективе, наряду с ростом атомной энергетики и связанными с этим изменениями в топливно-энергетическом балансе страны, природный газ сохранит важное место в народном хозяйстве, в том числе и в производстве тепловой и электрической энергии. Соответственно надолго сохранится значимость газораспределительных сетей, по которым непосредственно обеспечиваются топливом потребители республики. В соответствии с Концепцией Национальной стратегии устойчивого развития Республики Беларусь на период до 2035 г. основная задача в газовой сфере – поддержание производственных фондов на уровне, обеспечивающем безопасное энергоснабжение. Практика показывает, что наибольшим потенциалом влияния на техническое состояние стальных подземных распределительных газопроводов обладает коррозионный фактор. Для компенсации коррозионных процессов стальные подземные трубопроводы оснащаются специальными защитными средствами, в частности изоляционными покрытиями. Одной из ключевых эксплуатационных характеристик изоляции является ее целостность, которая контролируется путем проведения периодического (комплексного) приборного технического обследования. По результатам контроля формируется статистика выявленных дефектов защитных покрытий. В работе рассмотрены вопросы обеспечения достоверности эксплуатационных данных, освещен опыт внедрения в газоснабжающих организациях ГПО «Белтопгаз» специализированных программных комплексов для учета и обработки результатов приборного обследования распределительных газопроводов. Также рассмотрен вопрос влияния организационно-производственного аспекта (особенностей технологии, сложившейся на местах практики планирования и производства конкретных видов работ по технической эксплуатации) на структуру эксплуатационной информации, что требует отдельного изучения и учета при дальнейшей статистической обработке и использовании данных

Модернизация системы регенеративного подогрева питательной воды в цикле турбоустановки ПТ-60

At industrial CHP plants which are characterized, in particular, by steam supply to industrial consumers, in cases with significant condensate losses, it is proposed to develop a system of feed water regenerative heating by utilizing low-temperature waste heat flows those are available directly at the CHP plant. The regenerative use of low-temperature heat flows within the CHP that is proposed is possible only on the basis of heat pumps use. In this context, the use of electrically-driven heat pumps (EHP) and absorption heat pumps (AHP) is considered. It is shown that, despite the higher heating coefficient of the EHP, the thermodynamic (exergetic) efficiency and economic efficiency of the AHP are higher. Furthermore, the latter also has operational advantages. It is possible to use heat flows with various heat carriers as AHP drive, those are required for the transfer of thermal energy from a cold source to a hot receiver. In this paper, using the example of the “PT-60” steam turbogenerator unit, which is the most common type for CHP plants of the Belarusian power system, the indicators of the primary fuel use efficiency growth at the CHP plant for the AHP with a steam drive are determined. Three scenarios of the use of AHP as part of the thermal scheme of the CHP are considered, viz. with an increase in generation, with the maintenance of generation or with a decrease in the generation of electric energy. The latter is relevant in the current situation with the Unified Energy System of Belarus. In this case, while maintaining the minimum steam flow into the condenser of 12 t/h, the following increase in the plant efficiency has been obtained: electrical efficiency increased by 0.90 %, energy efficiency – by 0.55 %, and exergetic efficiency – by 0.23 %.На промышленных ТЭЦ, характеризующихся в том числе отпуском тепловой энергии промышленным потребителям с паровым теплоносителем, в случае, когда имеет место значительный невозврат конденсата, предлагается развитие системы регенеративного подогрева питательной воды за счет утилизации низкотемпературных сбросных тепловых потоков, имеющих место непосредственно на ТЭЦ. Предлагаемое регенеративное использование низкотемпературных потоков теплоты внутри тепловой схемы ТЭЦ возможно лишь на базе применения теплонасосных установок. В данном контексте рассматривается использование парокомпрессионных тепловых насосов (ПКТН) и теплоиспользующих на базе абсорбционных бромисто-литиевых тепловых насосов (АБТН). Показано, что, несмотря на более высокий отопительный коэффициент ПКТН, термодинамическая (эксергетический КПД) и экономическая эффективность выше у АБТН. Последний имеет и эксплуатационные преимущества. В качестве компенсационных затрат энергии для АБТН, требуемых для передачи тепловой энергии от холодного источника к горячему приемнику, возможно использовать потоки теплоты с различными теплоносителями. В данной работе на примере турбогенераторной установки ПТ-60, которая является наиболее распространенным типом на ТЭЦ Белорусской энергосистемы, определены показатели повышения эффективности использования первичного топлива на ТЭЦ для варианта с паровым приводом АБТН. Рассматриваются три сценария использования АБТН в составе тепловой схемы ТЭЦ: с увеличением, сохранением или со снижением выработки электрической энергии. Последний актуален в нынешней ситуации, сложившейся в Объединенной энергетической системе Беларуси. В этом случае, при сохранении минимального пропуска пара в конденсатор 12 т/ч, получено увеличение электрического КПД станции на 0,90 %, энергетического КПД на 0,55 % и эксергетического КПД на 0,23 %