Розроблення методу експрес-контролю якості технологічних рідин за потенціалом протікання - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукУ технологічних процесах нафтогазової галузі - бурінні, видобуванні та промисловій підготовці вуглеводневої продукції, підготовці вуглеводнів до транспортування і зберігання визначення якості (концентрації) різноманітних технологічних рідин і в першу чергу вмісту в них складників, що погіршують показники призначення, є штатною технологічною операцією. Мета роботи полягає в розробленні нового методу експрес-контролю якості (концентрації) технологічних рідин з використанням електрокінетичного явища потенціалу протікання. створити математичну модель явища потенціалу протікання, встановити взаємозвязки між значеннями потенціалу протікання і кількісним складом технологічних рідин; розробити новий метод експрес-контролю якості (концентрації) технологічних рідин за потенціалом протікання; вперше розроблено новий метод експрес-контролю якості (концентрації) технологічних рідин, суттю якого є визначення концентрації контрольованого компонента досліджуваної рідини за залежністю потенціалу протікання від перепаду тиску на первинному перетворювачі потенціалу протікання (ПП), що відрізняється лінійністю, є комплексним і може застосовуватись в широкому діапазоні зміни діелектричної проникності, електропровідності та вязкості ньютонівських рідин;Наведено характеристику наукової новизни і практичного значення одержаних результатів, подано відомості про особистий внесок здобувача та апробацію результатів роботи. У першому розділі викладено виконаний аналіз сучасних методів та засобів контролю якості технологічних рідин. Різноманітність досліджуваних технологічних рідин, широкий діапазон вимірюваних концентрацій, складність і велика відмінність в умовах вимірювання зумовили створення значної кількості методів та приладів для аналізу хімічного складу і визначення концентрації: це хімічні, електрохімічні, іонізаційні, електрофізичні, оптичні, спектрометричні та комбіновані методи. Значний внесок у розробку теоретичних та експериментальних досліджень методів контролю якості технологічних рідин внесли В.Древецький, І.Кісіль, Є.Пістун, В.Поліщук, Б.Стадник, П.Столярчук, П.Бернард, Р.Конінгсвельд, А.Маслов та ін.За умов стаціонарної ламінарної течії ньютонівської рідини, за припущення однаковості значень , у всіх точках розглядуваного обєму капіляра, незалежності від локальної концентрації електроліту, суттєвого перевищення радіуса капіляра над товщиною подвійного електричного шару та зміни концентрацій іонів у подвійному електричному шарі за розподілом Больцмана, у результаті отримано: , (4) де , , , де: К - корекційний фактор, що відтворює вплив співвідношення між радіусом капіляра R та товщиною подвійного електричного шару на величину потенціалу протікання; - перепад тиску; - модифіковані функції Бесселя нульового та першого порядку; е - елементарний заряд електрона, Кл; - кількість (вміст) іонів в обємі електроліту, 1/м3; k - стала Больцмана, Дж/К; Т - абсолютна температура, К. Метод дозволяє достовірно визначити зміну концентрації, наприклад, води в технологічних рідинах на (0,05-0,1)% мас. в діапазоні зміни значень () = (10-100) МВ/КПА. Третій розділ містить розроблену методику і результати експериментальних досліджень, що були виконані з метою: визначення основних геометричних параметрів ПП, що забезпечують усталене значення потенціалу протікання та вибір ефективного ПП; підтвердження отриманих у другому розділі теоретичних висновків щодо розроблення нового методу експрес-контролю якості (концентрації) технологічних рідин за потенціалом протікання та оцінки достовірності контролю; встановлення залежності потенціалу протікання технологічної рідини від перепаду тиску на ПП, температури та концентрації досліджуваної рідини; визначення вмісту води в ДЕГ за функціональною залежністю потенціалу протікання від перепаду тиску на ПП для синтезу моделі ІВС. Діаметри капілярів та скляних кульок обрані з урахуванням отримання за формулою (5) значень корекційного фактора : радіуси капілярів та еквівалентний радіус внутрішніх каналів ПП з кульками (м) гарантовано перевищують товщину подвійного електричного шару для дистильованої води, яка серед усіх полярних рідин відрізняється здатністю утворювати істотний за товщиною подвійний електричний шар (~ м за температури 20 °С), а .

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ