Трубопроводностроительные материалы

Размещено на http://www.allbest.ru

Кафедра ПМиМ

Контрольная работа № 1

В - 7

по дисциплине Трубопроводностроительные материалы

Выполнил:

студент Мешков А.А.

группы 6611В

Проверил:

Кондратьева Н.М.

2023

Введение

В недалеком прошлом по производству и потреблению алмазов первое место в мире занимал бывший СССР. Более 8000 предприятий в нашей стране пользовались алмазным инструментом, причем производилось более 2500 видов таких инструментов - от крошечных волочильных устройств до громадных режущих дисков для разрезания крупных каменных блоков.

Промышленный синтез алмазов основан на превращении графита в реакторе высокого давления при наличии различных катализаторов: металлического никеля, сложной смеси железа, никеля и хрома, и др. Кристаллизация алмазов происходит при давлении 50000 - 60000 атм. и температуре 1400- 1600 °С.

Обычно в реакторах высокого давления образуются алмазные кристаллы размером не более 1 мм. Такие мелкие камни вполне пригодны для промышленных целей, но из них трудно изготовить украшения. Сравнительно недавно разработана новая технология, позволяющая выращивать кристаллы алмаза размером до 6 мм. Однако синтез алмазов, которые можно было бы превратить в крупные бриллианты, так сложен и дорог, что синтезированные бриллианты не могут конкурировать с природными: кристалл искусственного алмаза массой 50 - 60 г (250 - 300 карат) стоит столько же, сколько 1 т золота.

Искусственные алмазы используются преимущественно для промышленных целей. Структура молекулы и буровое оборудование с алмазными кристаллами оказались незаменимыми во многих отраслях промышленности. Алмазная технология позволяет повысить производительность труда на 30 - 50, а в некоторых случаях и на 100%. Искусственные алмазы находят применение при изготовлении часов, прецизионных приборов. Ими режут и обрабатывают твердые металлы, керамику, стекло и т.д. С их помощью изготовляют тончайшую проволоку.

Синтезирована особая разновидность черных алмазов, называемая карбонадо, которая тверже алмазов, встречающихся в природе. Синтез карбонадо основан на методе порошковой металлургии (прессование алмазного порошка производится при давлении 30 - 80 тыс. атм., а его спекание - при 1000 °С). Карбонадо позволяет обрабатывать сами алмазы, из него изготавливают сверхтвердые буровые коронки.

По своей структуре алмаз отличается от графита более плотной упаковкой атомов углерода в кристалле. В 1985 г. были синтезированы фуллерены - новая разновидность многоатомных молекул углерода, состоящая из большого числа (от 32 до 90) атомов углерода и имеющая сферическую форму. Дальнейшие работы привели к созданию не только сферических молекул, но и эллипсоидальных (барелленов), трубчатых (тубеленов) и других конфигураций. Из таких молекул можно создавать материалы невиданной прочности, элементы компьютеров XXI в., молекулярные сита и т.п.

Несмотря на рост производства искусственных алмазов и их широкое применение, обычные твердые материалы в виде различных карбидов металлов не утратили своей практической значимости. Хотя карбиды металлов менее тверды, чем алмазы, зато они более термостойки. Сравнительно недавно из нитрида бора синтезирован материал, который тверже алмаза. При давлении 100 000 атм. и температуре 2000 °С нитрид бора превращается в боразон - материал, пригодный для сверления и шлифования деталей из чрезвычайно твердых материалов при очень высоких температурах.

К настоящему времени налажено промышленное производство не только искусственных алмазов, но и других драгоценных камней: корунда (красного рубина и синего сапфира), изумруда и др.

«Трубопроводностроительные материалы» в нефтегазовой отрасли

Большинство людей ассоциируют понятие «трубопровод» исключительно с системой водоснабжения, которую они видят в своих домах. Кроме того, большинство из нас, видели также трубы, по которым бытовой газ подводится к квартирам.

Но многие люди не знают, что существуют сотни и тысячи километров очень больших «трубопроводов», транспортирующих огромное количество сырой нефти, нефтепродуктов и газа. Не знают они этого потому, что большинство из них надежно скрыто от глаз человечества под землей или под водой.

Нефть, газ, и продукты их переработки перевозятся между континентами в огромных танкерах, а на земле транспортируются по трубопроводам. Эти трубопроводы бывают просто огромными (в России диаметр трубы может доходить до 1422 мм) и достигают более 1000 км в длину. 

Трубопроводы являются основными рабочими «артериями» в нефтяной и газовой промышленности. Подобно кровеносной системе, они работают 24 часа в день, семь дней в неделю, 365 дней в году, непрерывно обеспечивая наши энергетические потребности. Системы трубопроводов жизненно важны для экономики большинства стран мира.

Эти системы имеют долгую историю: первые трубопроводы использовались для транспортировки жидкостей и газов столетия и даже тысячелетия назад. Так, например, китайцы применяли бамбуковые трубки для передачи природного газа, который освещал их столицу Пекин, еще в 400 г. до н.э.

При помощи трубопроводов нефть и газ транспортируются на огромные расстояния, и преобразуются в различные формы энергии, такие как бензин для наших автомобилей, и электричество для наших домов.

Нефть и газ обеспечивают большую часть мировых потребностей в энергии, и топливе. Лучше всего это показывают цифры. Согласно мировой статистике, нефть дает 34% от всего производства энергии в мире, уголь - 24%, 21% приходиться на газ, ядерная энергия составляет 7%, энергия воды - 2%, и всего 1% - это остальные энергетические мощности, такие как энергия солнца, ветра, и т.д

Нефть, газ, и продукты их переработки перевозятся между континентами в огромных танкерах, а на земле транспортируются по трубопроводам. Эти трубопроводы бывают просто огромными (в России диаметр трубы может доходить до 1422 мм) и достигают более 1000 км в длину. 

Основное достоинство трубопроводов - это их безопасность. Трубопроводы в 40 раз безопаснее, чем железнодорожные цистерны, и в 100 раз безопаснее, чем автоцистерны, применяющиеся для транспортировки энергоносителей. 

Синтетические материалы

Синтетические материалы, также известные как пластмассы, играют значительную роль в современном производстве и представляют собой материалы, полученные искусственным способом. Они обладают различными физическими и химическими свойствами, что делает их универсальными и широко применяемыми.

Одним из самых распространенных синтетических материалов является полиэстер. Он отличается высокой прочностью и устойчивостью к воздействию влаги, что делает его идеальным для производства текстиля, например, одежды, постельного белья и штор.

Полиэтилен -- еще один из популярных синтетических материалов, который широко используется в упаковочной промышленности. Он обладает высокой прочностью, эластичностью и устойчивостью к воздействию химических веществ. Например, пищевая пленка и пакеты часто изготавливаются из полиэтилена.

Акрил -- синтетический материал, который используется в производстве различных предметов, включая одежду, аксессуары и мебель. Он обладает отличными теплоизоляционными свойствами и сохраняет яркость цвета даже после многократной стирки.

Полипропилен также является распространенным синтетическим материалом. Он обладает высокой устойчивостью к воздействию внешних факторов, таких как тепло и химические вещества, и используется в различных отраслях, включая упаковочную промышленность и автомобильную промышленность. трубопровод синтетический материал

Полиуретан -- синтетический материал, который широко используется в производстве мягкой мебели и изоляционных материалов. Он обладает высокой эластичностью, устойчивостью к образованию трещин и способностью сохранять свои свойства при высоких температурах.

Нейлон -- еще один известный синтетический материал, который применяется в различных отраслях, включая модную индустрию и автомобильное производство. Он отличается прочностью, устойчивостью к влаге и стиральным порошкам, а также хорошей растяжимостью.

Акрилаты -- это группа синтетических материалов, включающих в себя такие разновидности, как полиметилметакрилат и полиэтилметакрилат. Они обладают высокой прозрачностью, устойчивостью к воздействию ультрафиолетового излучения и используются в изготовлении пластиковых стекол, световых рекламных панелей и других изделий.

В современном мире синтетические материалы играют важную роль, обеспечивая нам широкий спектр продуктов и возможностей. Они постоянно развиваются и усовершенствуются, позволяя нам удовлетворять наши потребности и желания в различных сферах жизни.

Что такое синтетические материалы?

Полиуретан, поливинилхлорид,пластмассы, полиэстер, полипропилен, акрил, полиэтилен и акрилаты являются примерами синтетических материалов.

Синтетические полимеры широко применяются в промышленности для производства различных изделий. Они имеют различные свойства и характеристики, которые позволяют им использоваться в разных областях.

Например, полиуретан используется для изготовления пены, тканей и покрытий. Поливинилхлорид (ПВХ) широко применяется в производстве труб, пленки, кабелей и других изделий.

Пластмассы в основном используются в производстве различных изделий для упаковки, электроники, автомобильной промышленности и многих других отраслей.

Полиэстер используется для производства текстильных материалов, таких как одежда или шторы. Полипропилен применяется в автомобильной, строительной и медицинской отраслях.

Акрил используется в текстильной промышленности для производства волокон и тканей. Полиэтилен широко применяется в упаковке и производстве пленки.

Акрилаты используются для производства прозрачных покрытий и лакокрасочных материалов.

Синтетические материалы обладают различными преимуществами, такими, как прочность, гибкость, водонепроницаемость, эластичность и стойкость к воздействию различных факторов. Они позволяют создавать разнообразные изделия с нужными свойствами и характеристиками.

Определение и особенности

Одним из самых распространенных синтетических материалов является полиуретан. Он обладает высокой прочностью и гибкостью, а также хорошей теплоизоляцией. Полиуретан широко используется в производстве пены, лент, ковров и других изделий.

Еще одним популярным синтетическим материалом является нейлон. Он обладает высокой прочностью, устойчивостью к истиранию и растяжению, а также хорошими влагоотталкивающими свойствами. Нейлон широко используется в текстильной и швейной промышленности.

Акрилаты -- это группа синтетических материалов, которые получают из акриловых мономеров. Они обладают высокой прозрачностью, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и химическим веществам. Акрилаты используются в производстве пластиковых изделий, композитных материалов, а также в промышленности строительных материалов.

Важное место среди синтетических материалов занимают пластмассы. Они характеризуются высокой прочностью, ударопрочностью и гибкостью. Пластмассы широко используются в производстве товаров повседневного спроса, электротехники, автомобилей и других отраслях промышленности.

Полипропилен и поливинилхлорид -- это популярные пластмассовые материалы. Полипропилен обладает высокой химической стойкостью и ударопрочностью, а также низким электрическим сопротивлением. Поливинилхлорид обладает высокой устойчивостью к возгоранию, влагостойкостью и низкой теплопроводностью. Оба материала широко применяются в различных отраслях промышленности, таких как упаковка, медицина, строительство и других.

Еще одним синтетическим материалом, который стоит выделить, является акрил. Он обладает высокой прозрачностью, устойчивостью к воздействию ультрафиолетового излучения и химическим веществам. Акрил широко используется для производства стеклоподобных изделий, пластиковых окон, аквариумов и других изделий.

Еще одним известным синтетическим материалом является полиэстер. Он обладает высокой прочностью, устойчивостью к истиранию и воздействию ультрафиолетового излучения. Полиэстер широко используется в производстве тканей, одежды, текстильных изделий и других товаров.

Заключение

Из материалов изготавливаются различные изделия: устройства, машины и самолеты, мосты и здания, космические аппараты и микроэлектронные схемы, ускорители заряженных частиц и атомные реакторы, одежда, обувь и др. Для каждого изделия нужны свои материалы с вполне определенными свойствами, к которым предъявляются высокие требования.

Пластмассы - это материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные принимать заданную форму при нагревании под давлением и устойчиво сохранять ее после охлаждения. Помимо полимера пластмассы содержат наполнители, стабилизаторы, пигменты и другие компоненты. Пластмассы различаются по эксплуатационным свойствам (например, антифрикционные, атмосфере-, термо- или огнестойкие), виду наполнителя (стеклопластики, графитопласты и др.), а также по типу полимера (аминопласты, белковые пластики и т.п.). В зависимости от характера превращений, происходящих в полимере при формовании изделий, пластмассы подразделяются на термопласты (важнейшие из них создаются на основе полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола) и реактопласты (наиболее крупнотоннажный вид из них - фенопласты). Основные методы переработки термопластов - литье под давлением, вакуумформование, пневмоформование и др. Реактопласты формуются прессованием и литьем под давлением.

Литература

Электронно-библиотечная система ЭБС IPRbooks http://istu.ru/material/elektronno-bibliotechnaya-sistema-iprbooks

Михайлин, Ю. А. Конструкционные полимерные композиционные материалы [Электронный ресурс] : учебное пособие / Ю. А. Михайлин. -- Электрон. текстовые данные. -- СПб. : Научные основы и технологии, 2010. -- 822 c. --

978-5-91703-003-6. -- Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/13214.html

Электронный каталог научной библиотеки ИжГТУ имени М.Т. КалашниковаWeb ИРБИС http://94.181.117.43/cgi- bin/irbis64r_12/cgiirbis_64.exe?LNG=&C21COM=F&I21DBN=IBIS&P21DBN=IBIS

Размещено на Allbest.ru