Список технологических задач

Разработка технических требований к объектам ВИЭ, направленных на сохранение и поддержание необходимого уровня инерции в энергосистеме РК в условиях роста доли ВИЭ, а также на обеспечение устойчивости, надежности при электромеханических переходных процессах

Цель: экспериментально и теоретически обосновать реализуемость и границы применимости внутренней анодной защиты для стальных трубопроводов, транспортирующих H2SO4 (70-98%, 20-80°C), определить окно пассивации, кинетику пленкообразования/разрушения, минимальные плотности тока и требования к анодам и электродам сравнения. Описание задачи: Внутренняя коррозия стальных трубопроводов при транспортировании H2SO4 приводит к ускоренному износу (до нескольких мм/год), загрязнению продукта коррозионными примесями и аварийным разгерметизациям. Производственная проблема: при транспортировании серной кислоты в стальных трубопроводах наблюдается высокая скорость коррозии, особенно при колебаниях температуры, концентрации кислоты и содержании примесей (вода, хлориды, органика, Fe2+/ Fe3+). Это приводит к преждевременному выходу из строя стенок трубопровода, загрязнению транспортируемого продукта и рискам наступления инцидентов. Ограничения текущих подходов защиты от коррозии: Дорогие материалы (сплавы, неметаллические футеровки) существенно повышают CAPEX и усложняют ремонтопригодность. Ингибиторы в концентрированной H2SO4 работают ограниченно, могут ухудшать качество продукта и требуют постоянной дозировки. Внутренние покрытия/футеровки в сильной кислоте деградируют, чувствительны к дефектам и подвержены подповерхностной коррозии. Анодная защита (поддержание потенциала в области пассивации) доказана для ряда коррозионных систем, однако для протяжённых кислотопроводов H2SO4 остаются не закрытыми фундаментальные вопросы: термодинамика и кинетика пассивации углеродистых и аустенитных сталей в диапазоне 70-98 % H2SO4 и 20-80°C. Состав, структура и стабильность пассивной пленки (оксиды/сульфаты железа), условия перехода «активное растворение → пассивация → транспассивация». Роль примесей и технологических факторов: влияние пары Fe2+/Fe3+ как «ингибитора коррозии, Cl−, HNO3/NOx-ионовв, воды, скорости потока на формирование/разрушение пассивных пленок. Электродные материалы и электроды сравнения в сильнокислой среде: их долговечность и стабильность потенциала электрода сравнения Hg/Hg2SO4, Pt-электродов в качестве индикаторов редокс пар, условия дрейфа и поляризационных ошибок при повышенной температуре и высокой проводимости среды. Минимальные плотности тока и энергетические затраты для поддержания пассивации при различного рода отклонений при определенном технологическом режиме; границы безопасной области токов и потенциалов, исключающей газовыделение и транспассивацию. Масштабирование: как локальные электрохимические параметры (купоны, RCE) показывают необходимость внесения корректив в требуемые режимы для трубопроводов с переменным поперечным сечением и гидродинамикой. Практическая значимость: Установление научно подтверждённых границ применимости и режимов анодной защиты позволит: сократить скорость коррозии до уровней, сопоставимых с дорогостоящими материалами, при меньшем LCC; снизить частоту ремонтов и риски аварий; сохранить качество продукта за счёт отсутствия органических добавок. Ожидаемые результаты: Карта окна пассивации E–i для целевых сталей как функция концентрации H2SO4, T, гидродинамики и наличия примесей, включая: минимальную плотность тока для перевода в пассивное состояние i_tr и для удержания пассивности i_hold; границы потенциалов образования дефекта/репассивации (Epit, Erep) и безопасная область применения анодной защиты. Параметризованные модели кинетики и эквивалентные электрические схемы защитной пленки. Ранжирование материалов анодов и электродов сравнения по стойкости и метрологическим характеристикам; предварительные ТТХ для выбора. Методические документы: стандартные операционные процедуры (СОП) по испытаниям в H2SO4; методика определения окна пассивации и расчета i_hold; требования к материалам, датчикам и монтажу для последующей стендовой отработки. Отчет о влиянии примесей и предельных допусков параметров (например, Cl− и воды) для надежной пассивации.

Разработать технологию ультразвуковой дезактивации радиоактивно загрязнённых металлических и твёрдых отходов с применением кавитационного ультразвука в сочетании с химическими растворами, что позволит эффективно удалять радионуклиды с поверхностей, снизить объёмы отходов, подлежащих захоронению, сократить затраты и повысить экологическую безопасность в соответствии с требованиями Экологического кодекса РК и принципами наилучших доступных технологий.

Разработать и оптимизировать многослойную полимерную систему покрытия с высокой адгезией, химической, коррозионной и ультрафиолетовой стойкостью, адаптированную к специфическим условиям эксплуатации трубопроводов подземного выщелачивания урана. Трубопроводы, используемые при подземном выщелачивании урана, подвергаются воздействию агрессивных химических сред, что приводит к быстрой коррозии и преждевременному выходу из строя. Это приводит к увеличению затрат на техническое обслуживание, простоям оборудования и экологическим рискам. Разработка современных полимерных покрытий с высокой устойчивостью к химическому, коррозионному и механическому разрушению имеет решающее значение для обеспечения надежной эксплуатации и продления срока службы этих трубопроводов.

Цели и задачи программы 1. Цель программы: разработка экономически эффективной технологии восстановление дебита и увеличение межремонтного цикла геотехнологических скважин с минимизацией вреда окружающей среде. 2. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: -изучение параметров технологических скважин, фильтров и виды кольматации на месторождениях, а также методы, используемые для очистки, и их технические параметры включая стыковочные узлы; - разработка чертежей устройства для очистки отстойника скважины, фильтрационных колонн необходимых для изготовления и монтажа, с учетом технических характеристик, полученных от природопользователей; -изготовление опытных образцов; -лабораторные и производственные испытания, доработка устройства; -рекомендации по применению.

Цели и задачи программы 1. Цель программы: Исследование, разработка технологии и аппаратуры электродиализа модельных и бедных маточных растворов содержащих 1-2 г/л кислоты с получением раствора серной кислоты с концентрацией до 20-40 г/л и обеспечение заполнения отработанного водоносного горизонте очищенной водой. 2. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: -разработка, выбор, изготовление и монтаж оборудования для электродиализа растворов с использованием ионообменных мембран и нерастворимых платинированных электродов; -приготовление модельных растворов и проведение исследований электродиализа в лабораторных условиях, изучение влияния технологических параметров (составы растворов, напряжение, сила тока и др.) на показатели процесса (выход по току, расход энергии, стойкость мембран и анодов и др.); -лабораторные исследования процессов электродиализа и доочистки промышленных маточных растворов в условиях предприятия, оценка влияния технологических параметров на показатели процесса; -подготовка инструкции по применению.