List of Technological Tasks

Экспериментально и теоретически обосновать масштабность и границы применения 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 транспортировке H2SO4 приводит к ускоренному износу (до нескольких мм/год), загрязнению продукта коррозионными примесями и аварийным разгерметизациям. Производственная проблема: при транспортировке серных кислот в стальных трубопроводах наблюдается высокая скорость окисления, особенно при колебаниях температуры, содержания кислот и содержащихся примесей (вода, хлориды, органика, Fe2+/Fe3+). Это приводит к преждевременному выходу из строя стенок трубопровода, загрязнению транспортируемого продукта и рискам наступления аварийной ситуации. Ограничения текущих подходов защиты от замены: Дорогие материалы (сплавы, неметаллические футеровки) повышают капитальные затраты и усложняют ремонтопригодность. Ингибиторы в концентрированной H2SO4 работают ограниченно, могут ухудшить качество продукта и потребовать постоянной дозировки. Внутренние покрытия/футеровки в любой кислоте деградируют, что приводит к дефектам и изменениям подповерхностной структуры. Анодная защита (поддержание напряжения в области пассивации) доказана для ряда коррозионных систем, однако для протяжённых кислотопроводов H2SO4 сохраняется незакрытыми фундаментальные вопросы: термодинамика и кинетика пассивации углеродистых и аустенитных сталей при постоянном 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 кодирования, Cl−, HNO3/NOx-ионов, воды, скорости потока на блокировку/разрушение пассивных пленок». Электродные материалы и электроды относятся к сильнокислой среде: их изготовление и качество электродов сравнения Hg/Hg2SO4, Pt-электродов в качестве индикаторов редокс-пар, условий дрейфа и поляризационных ошибок при повышенной температуре и проведении высокой среды. Минимальные плотность тока и энергетические затраты для поддержания пассивации при включении видов загрязнения при медленном технологическом режиме; границы безопасных зон токов и потенциалов, взрывной газовыделения и транспассивации. Масштабирование: как локальные электрохимические параметры (купоны, RCE) приводят к необходимости внесения корректировок в требуемые режимы для трубопроводов с переменным поперечным сечением и гидродинамикой. Практическая изобретательность: установление научных подтверждений применения границ и режимов анодной защиты. Позволяет: ограничить регулирование скорости до уровней, проистекающих с дорогостоящими материалами,при меньшем ЛКЦ; скорость ремонта и риск аварий; Сохранение качества продукции при результате результатов. Ожидаемые результаты: Карта окна пассивации E–i для целевых сталей в функциях в качестве блоков H2SO4, T, гидродинамики и постоянного тока, включая: минимальную лампу тока для перевода в пассивное состояние i_tr и для удержания пассивности i_hold; граница образований дефекта/репассивации (Эпит, Эреп) и безопасная область применения анодной защиты. Параметризованные модели кинетики и эквивалентные электрические схемы защитной пленки. Ранжирование материалов анодов и электродов для сравнения по стойкости и метрологическим характеристикам; предварительные ТТХ на выбор. Методические документы: стандартные операционные процедуры (СОП) по испытаниям H2SO4; методика определения пассивации окна и расчета i_hold; Требования к материалам, датчикам и монтажу для проведения стендовой отработки. Отчет о влиянии примесей и предельных допусков параметров (например, Cl− и воды) для надежной пассивации.

Цель: Разработка технологии получения жаропрочных никелевых сплавов (ЖНС) для монокристаллического литья, обеспечивающей получение стабильного химического состава и показателей физико-механических свойств, низкое содержание вредных примесей и неметаллических включений, плотное строение литых прутковых заготовок, а также высокий выход годного при проведении технологического процесса. Исполнителем должна быть проведена следующая работа: 1. Проведена теоретическая проработка и определен химический состав ЖНС для монокристаллического литья, разработана технологическая схема его получения, подобрано и обеспечено наличие требуемого технологического оборудования и оснастки. 2. Проведены лабораторные плавки по получению литых образцов ЖНС. Выполнен анализ свойств полученных образцов (химический состав, микроструктура, жаропрочность, долговечность, дефектность слитка и качество макро- и микроструктуры и пр.), проведена оценка оборудования и оснастки на предмет оптимальности и соответствия требуемым параметрам технологического процесса. С учетом полученных результатов выполнена возможная корректировка технологической схемы и конкретных технологических параметров процесса, обеспечивающих стабильность процесса получения образцов и эксплуатационных характеристик материала. Выполнено сравнение со свойствами известных видов жаропрочных сплавов. 3. Получены литые образцы ЖНС. Проведена оценка их свойств с точки зрения химического состава и физико-механических свойств, макро- и микроструктурных анализов, жаропрочности и т.д. Определена необходимость дополнительной термообработки образцов материала с целью их эффективного использования для монокристаллического литья. Выполнена оценка технико- экономических и балансовых показателей процесса. 4. Осуществлены контакты с потенциальными потребителями ЖНС, выполняющими изготовление изделий путем монокристаллического литья, на предмет их ознакомления с образцами сплава. При необходимости, подготовлены образцы ЖНС требуемого размера, формы и пр. и/или наработан материал в количестве, достаточном для его испытаний у потенциального заказчика. Проведены испытания в условиях потенциального потребителя. Сделаны заключения о пригодности материала к использованию. 5. Проведены исследования в области возврата оборотных материалов в технологический процесс изготовления литых заготовок ЖНС и минимизации их образования. Выполнены работы по оценке возможности доизвлечения ценных компонентов из отходов производства сплава. Проработаны возможные способы снижения выброса газообразных продуктов плавления в воздух рабочей зоны. 6. В случае выявления целесообразности и экономической привлекательности разработанного процесса, высоких технологических свойств материала предполагается разработка предложений по осуществлению изготовления сплава в укрупненном масштабе с максимально возможной привязкой к действующему производству на основании соблюдения принципов эффективности и ресурсосбережения.

Разработка эффективного метода повышения фильтрационных характеристик прифильтровой зоны скважин в условиях подземного выщелачивания (ПВ) урана в сложных горно-геологических условиях. При этом предусматривается комплексное физико-химическое (комбинированное) воздействие сочетающие гидродинамические и химические методы, повышающие производительность технологических скважин. Такой метод обеспечивает повышение проницаемости продуктивного горизонта и увеличение периода бесперебойной работы технологических скважин, и способствует предотвращению осадкообразования в пористой среде. Кроме того, достигается снижение удельных расходов химических реагентов, электроэнергии, дизельного топлива, трудозатрат и других производственных расходов в процессе скважинной добычи урана из разнообразных горно-геологических блоков.

Провести промышленное внедрение, прошедшего лабораторных испытания, многокомпонентного состава жидкости глушения на скважинах ТОО "Казахойл Актобе".

В условиях роста доли возобновляемых источников энергии, распределенной генерации и усложнения режимов работы электроэнергетических систем системная гибкость становится одним из ключевых факторов надежной и устойчивой работы энергосистемы. Гибкость энергосистемы характеризует ее способность адаптироваться к изменениям баланса мощности, режимов нагрузки, топологии сети и внешним возмущениям без нарушения допустимых параметров частоты, напряжения и пропускной способности сетей. К основным источникам гибкости энергосистемы относятся маневренная генерация, системы накопления электрической энергии (СНЭЭ), традиционные средства стабилизации режимов, механизмы управления спросом, а также межсистемные электрические связи. Указанные источники гибкости отличаются по своей физической природе, быстродействию, диапазону регулирования и временным масштабам воздействия, что существенно усложняет их сопоставление и интегральную оценку в рамках энергосистемы. В настоящее время несмотря на широкое использование термина «гибкость энергосистемы» в научных исследованиях и практике системных операторов отсутствует единое научно обоснованное определение гибкости, а также универсальный количественный показатель, напрямую связанный с физическими параметрами энергосистемы и ее режимами работы. Отсутствие формализованной количественной меры гибкости затрудняет оценку текущего состояния энергосистемы и прогнозирование ее способности адаптироваться к изменяющимся условиям функционирования. Существующие подходы к оценке гибкости энергосистемы носят преимущественно качественный, экспертный либо сценарный характер и, как правило, ориентированы на анализ отдельных возмущений или ограниченного набора режимов. Такие подходы не позволяют объективно сравнивать альтернативные технические решения, количественно оценивать вклад различных источников гибкости и обосновывать инвестиционные проекты по развитию генерации, сетевой инфраструктуры и СНЭЭ. Цель работы: Разработка научной методологии количественной оценки гибкости энергосистемы с учетом временных масштабов, сетевых ограничений, неопределенности режимов и различной физической природы источников гибкости, включая генерацию, накопители энергии, управление спросом и межсистемные связи.

Задача выбора состава включенного генерирующего оборудования является одним из ключевых элементов обеспечения надежного, экономически эффективного и бесперебойного электроснабжения потребителей. В условиях рыночной организации электроэнергетики и усложнения структуры энергосистемы решение данной задачи требует одновременного учета большого количества факторов, включая ограничения по установленной и располагаемой мощности, требованиям по резервам, сетевые ограничения, топологию электрических сетей, а также экономические показатели работы генерирующих источников. На практике реализация автоматизированных инструментов по выбору оптимального состава генерации осложняется отсутствием единой, достоверной и регулярно актуализируемой цифровой базы данных по основному оборудованию электростанций. Разрозненность данных, различие форматов их хранения и отсутствие формализованных параметров оборудования существенно ограничивают возможность корректного моделирования режимов и проведения оптимизационных расчетов. Отсутствие научно обоснованной методики и специализированного программного обеспечения приводит к снижению точности и обоснованности решений при оперативном и среднесрочном планировании режимов работы энергосистемы, что, в свою очередь, может негативно отражаться на надежности электроснабжения и экономической эффективности работы электроэнергетического комплекса. Цель работы: Разработка научно обоснованной методики и программного обеспечения, позволяющих автоматизированно определять оптимальный состав включенного генерирующего оборудования с учетом баланса спроса и предложения электроэнергии, минимизации затрат на топливо и эксплуатацию, учета требований нормативной документации касательно рыночной модели и взаимоотношений на рынке электроэнергии Казахстана, а также системных требований надежности.