Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Compressibility behavior of conditioned sandy clay considering the physical degradation of foam: tunneling issue

Selmi Mœz, Alassaf Yahya, Kacem Mariem, Jamei Mehrez

Journal of Sustainable Mining

|

2023

|

Vol. 22. iss. 4

316--331

EN

Surfactants in the form of liquid foam are commonly used for ensuring the fluidity of conditioned soil during shield tunneling in mining zone. The compressibility can be significantly affected, depending on the percentage of fine soil. Thus, this paper investigates the compressibility of foam-conditioned fine soil. Oedometric tests as a function of the percentage of foam have been performed. Foam's stability was analyzed, considering a laboratory soil made from 40% kaolinite and 60% of sand and mixed with a foaming agent based on an anionic surfactant. Experimental results showed that the foam stability was manifested through a reduction of the foam's volume followed by liquid drainage, under loading and due to the foam's physical degradation over time. The compressibility increases with the adding rate of the foam in the soil. Therefore, consolidation and foam's degradation over time are two factors that allow the recovery of the compressibility property of conditioned soil.

2

A Novel Foam Coating Approach to Produce Abrasive Structures on Textiles

Kenttä Eija, Kumar Vinay, Andersson Petter, Forsström Ulla

Autex Research Journal

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

335--342

EN

Abrasive materials are classified as paper, nonwoven, or plastic-based multilayer structures, which are used for different kinds of surface finishing. Currently, the production of abrasive structures on textiles is carried out by spraying a slurry of binder and abrasive particles, e.g., Al2O3 or SiC, with subsequent drying and curing of the binder. The drawback of this production method is the poor runnability of the spraying process. Even small variations in the process parameters may lead to an uneven coating. Therefore, a novel coating approach was developed to produce abrasive structures with foam coating on textile substrates. The foam coating method, which is commonly used in the textile industry, has the potential to produce an even coating layer. The runnability and reliability of the foam coating process are good even with high solids. From a workplace safety perspective, another advantage of foam coating is that there are no airborne particles during the coating process. A polyamide woven cloth was foam coated with an aqueous slurry containing abrasive grains (SiC), a water-based UV-curable acrylate binder, and cellulose nanocrystals (CNCs) to adjust the slurry rheology. Stable abrasive-binder foams were generated from the slurries even at high solids of 50% using an anionic foaming agent. The cloth was foam coated and dried, and the resin was cured with a LED-UV lamp on a pilot scale. It was observed that without the addition of CNC the foam did not stay on the surface of the cloth after coating. CNC acts as a rheology modifier and co-binder, which prevent the foam from penetrating deeper into the pores of the cloth. CNC also acted as a dispersing agent: the slurry was effectively stabilized by the CNC to prevent sedimentation of the abrasive grains. An organic solvent-free composition was introduced by combining CNC with a water-based UV-resin.

3

Investigation of gas gathering pipelines operation efficiency and selection of improvement methods

Volovetskyi V. B., Doroshenko Ya. V., Kogut G. M., Dzhus A. P., Rybitskyi I. V., Doroshenko J. I., Shchyrba O. M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2021

|

Vol. 107, nr 2

59--74

EN

Purpose: The article implies theoretical and experimental studies of the liquid pollution accumulations impact on the efficiency of gathering gas pipelines operation at the Yuliivskyi oil and gas condensate production facility (OGCPF). Research of efficiency of gas pipelines cleaning by various methods. Design/methodology/approach: The research methodology consists of determining the hydraulic efficiency of gathering gas pipelines before and after cleaning of their internal cavity by different methods and comparing the obtained results, which allows to objectively evaluate the efficiency of any cleaning method. CFD simulation of gas-dynamic processes in low sections of gas pipelines with liquid contaminants. Findings: Experimental studies of cleaning efficiency in the inner cavity of the gas gathering pipelines of the Yuliivskyi OGCPF by various methods, including: supply of surfactant solution, creating a high-speed gas flow, use of foam pistons were performed. It was established that cleaning the inner cavity of gas gathering pipelines by supplying a surfactant solution leads to an increase in the coefficient of hydraulic efficiency by 2%-4.5%, creating a high-speed gas flow by 4%-7%, and under certain conditions by 8%-10 % and more. However, for two gas pipelines the use of foam pistons allowed to increase the coefficient of hydraulic efficiency from 5.7 % to 10.5 % with a multiplicity of foam from 50 to 90. be recommended for other deposits.The results of CFD simulation showed that the accumulation of liquid contaminants in the lowered sections of gas pipelines affects gas-dynamic processes and leads to pressure losses above the values provided by the technological regime. With the increase in liquid contaminants volume the pressure losses occur. Moreover, with a small amount of contamination (up to 0.006 m3), liquid contaminants do not have a significant effect on pressure loss. If the contaminants volume in the lowered section of the pipeline is greater than the specified value, the pressure loss increases by parabolic dependence. The increase in mass flow leads to an increase in the value of pressure loss at the site of liquid contamination. Moreover, the greater the mass flow, the greater the impact of its changes on the pressure loss. The CFD simulation performed made it possible not only to determine the patterns of pressure loss in places of liquid contaminants accumulation in the inner cavity of gas pipelines, but also to understand the gas-dynamic processes in such places, which is an unconditional advantage of this method over experimental. Research limitations/implications: The obtained simulation results showed that the increase in the volume of liquid contaminants in the inner cavity of gas gathering pipelines leads to an increase in pressure losses above the value provided by the technological regime. To achieve maximum cleaning of gas gathering pipelines, it is necessary to develop a new method that will combine the considered. Practical implications: The performed experimental results make it possible to take a more thorough approach to cleaning the inner cavity of gas gathering pipelines and to forecast in advance to what extent the hydraulic efficiency of gas gathering pipelines can be increased. Originality/value: The obtained results of CFD simulation of gas-dynamic processes in lowered sections of gas pipelines with liquid contaminants, experimental studies of the effectiveness of various methods of cleaning the inner cavity of gas gathering pipelines has original value.

4

Experimental effectiveness studies of the technology for cleaning the inner cavity of gas gathering pipelines

Volovetskyi V. B., Doroshenko Ya. V., Tarayevs'kyy O. S., Shchyrba O. M., Doroshenko J. I., Stakhmych Yu. S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2021

|

Vol. 105, nr 2

61--77

EN

Purpose: The purposes of the article are to determine the hydraulic efficiency of two gas gathering pipelines of the Yuliivskyi oil and gas condensate production facility (OGCPF) and develop a set of measures to increase it; to experimentally determine the efficiency of using foams to increase the hydraulic characteristics of the gas gathering pipelines in the Yuliivskyi OGCPF; to develop a set of measures that will help to improve the hydraulic characteristics of gas gathering pipelines. Design/methodology/approach: The research methodology consists in determining the hydraulic efficiency of gas gathering pipelines before and after cleaning their inner cavity with foams with different expansion ratios and comparing the obtained values, which allows to objectively assess the efficiency of this cleaning method. The studies were performed within the framework of research and development work by the specialists of the Ukrainian Scientific Research Institute of Natural Gases. Findings: The pilot testing was carried out to determine the efficiency of cleaning the inner cavity of gas gathering pipelines with foams with different expansion ratios. It showed positive results. It was determined that cleaning the inner cavity of gas gathering pipelines with foams with the expansion ratio from 80 to 90 led to an increase in the hydraulic efficiency coefficient by 10.5%, and with foams with the expansion ratio from 50 to 60 - by 5.7%. The measures taken to clean the inner cavity of gas gathering pipelines from liquid contaminations have proven their efficiency and can be recommended for other fields. Research limitations/implications: The obtained results show that it is reasonable to conduct the experimental studies on the efficiency of cleaning the inner cavity of gas gathering pipelines with the foams with higher expansion ratios. To achieve the maximum quality of cleaning the gas gathering pipelines, it is necessary to develop a new method that will combine the use of foam and gel piston. Practical implications: The performed experimental studies help to take a more reasonable approach to cleaning the inner cavity of gas gathering pipelines with foams and to predict in advance the effect of the foam expansion ratio on the hydraulic efficiency of gas gathering pipelines. Originality/value: The experimental studies on the effect of foam expansion ratios on the hydraulic efficiency of gas gathering pipelines are original.

5

Naprzemienne zatłaczanie wody i gazu (WAG) wspomagane pianą (FAWAG) jako efektywna metoda EOR w złożach szczelinowatych i heterogenicznych

Wojnicki Mirosław

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

311--321

PL

Zatłaczanie gazu w procesach wspomagania wydobycia ropy (z ang. enhanced oil recovery – EOR) wiąże się z wystąpieniem niekorzystnego współczynnika mobilności, co często prowadzi do destabilizacji frontu wypierania, tworzenia się języków gazowych i przedwczesnego przebicia zatłaczanego płynu do odwiertów wydobywczych. Jedną z ciekawszych metod, która pozwala na skuteczną kontrolę mobilności gazu, jest naprzemienne zatłaczanie wody i gazu (z ang. water alternating gas – WAG). Łączy ona zalety większej skuteczności wolumetrycznego wypierania ropy (w skali makro) przy zatłaczaniu wody oraz lepszej efektywności wypierania ropy gazem w skali porowej. Największe krajowe nagromadzenia ropy naftowej zlokalizowane są w formacjach węglanowych, które posiadają cechy problematyczne dla procesów EOR, tj. silną heterogeniczność oraz szczelinowatość. Doświadczenia złożowe wskazują, że w takich przypadkach konwencjonalny proces WAG może nie być wystarczający, aby przeciwdziałać niekorzystnym, z punktu widzenia efektywności wypierania ropy, zjawiskom zachodzącym podczas przepływu zatłaczanych płynów. W celu wzmocnienia efektywności procesu WAG stosowane są odpowiednie środki chemiczne, pozwalające na wytworzenie piany, która znacząco ogranicza mobilność gazu i wyrównuje prędkość przepływu między matrycą skalną i systemem szczelin. System pianowy pozwala skierować przepływ zatłaczanych płynów poza strefy o zwiększonej przepuszczalności, zwiększając tym samym skuteczność wypierania ropy w matrycy skalnej. W artykule, który ma charakter przeglądowy, wyczerpująco przedstawiono założenia teoretyczne procesu naprzemiennego zatłaczania wody i gazu wspomaganego pianą (z ang. foam-assisted WAG – FAWAG) oraz jego pozycję na tle pozostałych wariantów metody WAG. Omówiono zastosowanie piany w EOR, scharakteryzowano szczegółowo właściwości piany oraz przedstawiono zagadnienia jej stabilności w ośrodku porowatym. Przybliżono również kwestie mechanizmów odpowiedzialnych za generację piany w ośrodku porowatym. Na koniec krótko scharakteryzowano środki chemiczne stosowane w procesach EOR oraz podano przykłady zastosowań metody FAWAG w skali złożowej.

EN

Gas injection in enhanced oil recovery (EOR) processes is associated with the occurrence of an unfavourable mobility factor. It often leads to the destabilisation of displacement front, viscous fingering and the early breakthrough of the injected fluids into extraction wells. One of the most interesting methods for effective controlling of gas mobility is water alternating gas injection (WAG). It combines the advantages of increased volumetric sweep efficiency (macro-scale) by water injection and improved efficiency of pore-scale oil displacement by gas injection. The largest domestic crude oil accumulations are located in carbonate formations which represent problematic features for EOR processes such as strong heterogeneity and fracturing. Field experience shows that in such cases a conventional WAG process may not be capable to counteract unfavourable (for displacement efficiency) phenomena occurring during the flow of injected fluids. Therefore, suitable chemicals are used to produce foam to enhance the WAG process efficiency. It significantly reduces the mobility of gas and equalises the flow velocity between the rock matrix and fractures. The foam system allows the flow of injected fluids to be directed out of the permeable zones, thus increasing the effectiveness of oil displacement in the rock matrix. In this review paper, detailed principles of the Foam Assisted WAG (FAWAG) process as well as its position among other WAG variants are presented. The application of foam is discussed. The properties of the foam are characterised in detail, and the issues of its stability in the porous medium are presented. The mechanisms responsible for the foam formation in a porous medium are also discussed. Finally, the chemical agents used in EOR processes are briefly characterised, and the examples of FAWAG reservoir scale implementation are presented.

6

Formation and elimination of foam in the technological process of potato starch production

Tomtas Paweł, Olejnik Tomasz P.

Przemysł Spożywczy

|

2019

|

T. 73, nr 1

24--30

EN

The article presents the problem of foaming in liquids in the potato starch production process. The influence of foaming formed in process lines on the maintenance of proper production parameters, as well as on the operation of equipment used in the process is discussed. Foam formed in liquids has a negative impact on the process and requires elimination. The paper discusses methods of foam elimination or ways of limiting the intensity of foam formation. Additionally, benefits of limiting foam formation influencing the stabilization of liquid flow in industrial installations, their influence on the elimination of errors and inaccuracy of liquid flow parameters measurements are presented. Also, the paper analyzes the ways of reducing liquid flow disturbances in systems requiring uniform inflow to devices and apparatuses in the process lines. Simplifying hydraulic systems by eliminating additional elements, such as stabilizing tanks, as well as discarding or limiting the use of chemical anti-foaming agents are also discussed.

PL

W artykule omówiono problem tworzenia piany w cieczach w procesie produkcji skrobi ziemniaczanej. Przedstawiono wpływ tworzącej się piany w węzłach technologicznych na utrzymanie właściwych parametrów produkcji, jak rownież na pracę urządzeń wykorzystywanych w procesie. Tworząca się w cieczach piana ma negatywny wpływ na prowadzony proces i wymaga likwidacji. Omówiono metody likwidacji piany oraz sposoby ograniczenia intensywności jej powstawania. Dodatkowo przedstawiono korzyści wynikające z ograniczenia tworzenia piany wpływające na stabilizację przepływu cieczy w instalacjach przemysłowych, ich wpływ na eliminację błędow i niedokładności pomiarów parametrów przepływu cieczy. Przeanalizowano ograniczenie zaburzeń przepływu cieczy w układach wymagających jednostajnego napływu do urządzeń i aparatów w ciągu procesowym. Przeanalizowano uproszczenie instalacji hydraulicznych związane z rezygnacją z dodatkowych elementów np. zbiorników stabilizujących, jak również rezygnację lub ograniczenie stosowania chemicznych środków antypieniących.

7

Structure and properties of polyacrylonitrile/polystyrene and carbon nanoparticle-based nanocomposite foams

Kausar A.

Advances in Materials Science

|

2019

|

Vol. 19, nr 1(59)

5--20

EN

In this study, novel polyacrylonitrile/polystyrene (PAN/PS) blend has been prepared and reinforced with carbon nanoparticle to form polyacrylonitrile/polystyrene/carbon nanoparticle (PAN/PS/CNP) nanocomposite foam. Acid-functional carbon nanoparticle (0.1-3 wt.%) was used as nano-reinforcement for PAN/PS blend matrix. 2’-azobisisobutyronitrile was employed as foaming agent. The PAN/PS/CNP nanocomposite foams have been tested for structure, morphology, mechanical properties, thermal stability, non-flammability, water uptake, and toxic ion removal. Field-emission scanning electron microscopy and transmission electron microscopy exposed unique nanocellular morphology owing to physical interaction between the matrix and functional CNP. PAN/PS/CNP 0.1 Foam with 0.1 wt.% nanofiller had compression strength, modulus, and foam density of 41.8 MPa, 22.3 GPa, and 0.9 mgcm−3, respectively. Nanofiller loading of 3wt.% (PAN/PS/CNP 3 Foam) considerably enhanced the compression strength, modulus, and foam density as 68.2 MPa, 37.7 GPa, and 1.9 mgcm−3, respectively. CNP reinforcement also enhanced the initial weight loss and maximum decomposition temperature of PAN/PS/CNP 3 Foam to 541 and 574 ºC, relative to neat foam (T0 = 411 ºC; T10 = 459 ºC). Nanocomposite foams have also shown excellent flame retardancy as V-0 rating and high char yield of up to 57% were attained. Due to hydrophilic nature of functional carbon nanoparticle, water absorption capacity of 3 wt.% nanocomposite foam was 30% higher than that of pristine foam. Moreover, novel foams were also tested for the removal of toxic Pb2+ ions. PAN/PS/CNP 3 Foam has shown much higher ion removal capacity (166 mg/g) and efficiency (99 %) than that of PAN/PS foam having removal capacity and efficiency of 90 mg/g and 45 %, respectively.

8

Porównanie metod oceny wytrzymałości na ściskanie mat z pianki polietylenowej stosowanych w budownictwie

Arciszewski P. K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2018

|

T. 24, Nr 4 (184)

5--9

PL

Porównano metody badań wytrzymałości na ściskanie według norm EN ISO 3386-1, EN 826 oraz CEN/TS 16354 dla wyrobów budowlanych z piany polietylenowej stosowanych jako izolacja pod posadzki i podłogi pływające z laminatów, drewna oraz materiałów drewnopodobnych. Celem było wykazanie różnic oraz dobranie właściwych parametrów badania takich jak: wielkość próbki, warstwowanie, rodzaj płyty nośnej i naciskowej oraz szybkość odkształcania.

EN

The compressive strength test methods were compared according to the standards EN ISO 3386-1, EN 826 and CEN/TS 16354 for construction products made of polyethylene foam used as insulation under floors and floating floors made of laminates, wood and wood-like materials. The aim was to indication of differences and choose the right test parameters such as sample size, layering, type of pressure plate and test speed.

9

Ocena możliwości wykorzystania analizatora optycznego do badania stabilności piany w piwie ®

Kowalik K., Sykut B., Hus W.

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2018

|

nr 1

52--56

PL

W artykule przedstawiono metodykę i wyniki badań, których celem była ocena możliwości wykorzystania analizatora optycznego do badania stabilności piany uzyskiwanej z piwa. Urządzenie umożliwia pozyskanie wyników o grubości uzyskiwanej warstwy, procesie jej opadania jak również innych parametrów charakteryzujących pianę. Wadą metody jest pośrednio uzyskiwana wartość grubości warstwy piany i konieczność umieszczania małej próbki w naczyniu pomiarowym.

EN

The article shows the methodology and research results, the aim of which was to assess the possibility of using an optical analyzer to study the stability of foam obtained from beer. The device allows obtaining results about the thickness of the obtained layer, the process of its falling as well as other parameters characterizing the foam. The disadvantage of the method is indirectly obtained value of the thickness of the foam layer and the necessity of placing a small sample in the measuring vessel.

10

Możliwości uaktywnienia mechanicznego oddziaływania w procesie mycia metodą CIP

Diakun J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 6

193--195

PL

Praca ma charakter analityczno-koncepcyjny. Na podstawie przeglądu literatury, badań własnych oraz obserwacji procesów przemysłowych przeanalizowano warunki mycia instalacji przemysłowych metodą CIP. Celem pracy była identyfikacja ograniczeń tej metody mycia, skutków energetycznych i środowiskowych oraz możliwości uaktywnienia mycia metodą CIP poprzez zastosowanie metod hybrydowych takich jak: oddziaływanie kawitacji ultradźwiękowej, barbotażu, piany oraz wkładek-korków przepływowych.

EN

This work presents an analytically-conceptual character. On the basis of literature survey, our own research and industrial process observation, CIP cleaning conditions of industrial lines were analyzed. The aim of this study was to identify limitations of this washing method, energy and environmental effects and the possibility of activating CIP washing using hybrid methods such as ultrasonic cavitation, bubbling, foam and inserts-flow caps.

11

Badania plastyfikatorów stosowanych w drążeniu tuneli tarczami typu EPB

Peila D., Picchio A., Siemińska-Lewandowska A.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 2

8--12

PL

Bezpieczeństwo robót tarczami zmechanizowanymi wiąże się z nowymi metodami sposobu podparcia przodka tunelu np. zawiesiną iłową (tarcze zawiesinowe) lub uplastycznionym gruntem w komorze roboczej (tarcze EPB). W tarczach typu EPB stosuje się odpowiednie plastyfikatory (piany, polimery, zawiesina iłowa), które zmieniają grunt w plastyczną masę o odpowiednich cechach. Przed uruchomieniem tarczy zaleca się wykonać serię badań laboratoryjnych, takich jak: badanie półokresu życia piany; konsystencji urobku; przepuszczalności; zużycia narzędzi skrawających oraz symulację transportu urobku za pomocą przenośnika ślimakowego. W artykule opisano sposób prowadzenia tych badań.

EN

Safety of the works with TBMs depends on new methods of controlling of the face stability using slurry (slurry shields) or conditioned soil in working chamber (EPB shields). In EPB shields foams, polymers and bentonite slurry as a conditioning agents are used. The use of agents that change the mechanical and hydraulic behaviour of a soil into a plastic paste. Before the TBM launch, it is recommended to carry out a series of following laboratory tests: the half-life of foam test, standard slump tests, permeability test, wear test and simulation of the ground extraction by a screw conveyor. All this test are presented in the paper.

12

Spieniony inhibitor górniczy SIG-1 - wytwarzanie i zastosowanie

Lasek M., Czernecki Z.

Inżynieria Górnicza

|

2015

|

nr 1

40--44

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie piany na bazie surowców mineralnych – spienionego inhibitora górniczego SIG-1 jako środka obniżającego skłonność węgla do samozapalania poprzez dezaktywację jego powierzchni, czyli w znacznym stopniu wydłużającego okres inkubacji pożaru. Przedstawiono również modułowy mieszalnik MP – zespół urządzeń służący do wytworzenia i podawania spienionego inhibitora górniczego SIG-1 do miejsca zastosowania.

13

Myjki pianowe i jakość piany

Mierzejewska S., Piepiórka-Stepuk J., Masłowska S.

Przemysł Spożywczy

|

2014

|

T. 68, nr 8

40--44

PL

W artykule zaprezentowano istotę mycia pianowego stosowanego w przetwórstwie spożywczym. Przeanalizowano wpływ udziału poszczególnych faz piany na jej jakość i efekty mycia oraz zaprezentowano analizę techniczną myjek pianowych. Analizie poddano 11 urządzeń dostępnych na rynku. Usystematyzowano je ze względu na mobilność wytwornicy. Porównano je pod względem ciśnień, wydajności i temperatury.

EN

The work presents the essence of the foam cleaning employed in the food industry. Influence of share of individual foam phases on quality and cleaning efficiency were analyzed. A technical analysis of foam cleaner was presented, too. Eleven commercially available equipments were analyzed. They were systematized due of the mobility of generating element. The work pressures, productivity, temperature of cleaning solutions and their size were compared.

14

Stabilizowane alkoholami tłuszczowymi piany wytwarzane z wodnych roztworów chlorku cetylopirydyniowego

Azierski K., Jakubiec J., Mizerski A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 6

897-900

PL

Badano właściwości pian wytwarzanych z wodnych roztworów chlorku cetylopirydyniowego, stabilizowanych alkoholami tłuszczowymi. Skład roztworów był zbliżony do składu roztworów pianotwórczych środków gaśniczych pod względem rodzaju składników i ich zawartości. Każdy roztwór zawierał surfaktant (chlorek cetylopirydyniowy), rozpuszczalnik organiczny, stabilizator piany oraz wodę. Badano wpływ rodzaju rozpuszczalnika oraz stabilizatora piany na zdolność pianotwórczą oraz trwałość piany. W charakterze rozpuszczalników stosowano butoksyetanol, eter dietylowy glikolu dietylenowego i eter butylowy glikolu dietylenowego. Piany stabilizowano undekanolem, dodekanolem, heksadekanolem i handlową mieszaniną dodekanolu i tetradekanolu. Doświadczalnie określono optymalny dla badanego surfaktantu rozpuszczalnik i stabilizator piany. Oceniono przydatność chlorku cetylopirydyniowego jako bazowego surfaktantu w koncentratach pianotwórczych stosowanych w działaniach ratowniczych.

EN

Aq. soln. of cetylpyridinium chloride (6 g/L) was dild. With BuOCH2CH2OH, EtOCH2CH2OEt or (BuOCH2CH2)2O, stabilized by addn. of C11H23OH, C12H25OH, C16H33OH or a com. mixt. of C12H25OH and C14H29OH and studied for foaming ability and foam stability at room temp. The highest expansion ratio (11.1) and foam half-life time (20.2 min) was achieved when C11H23OH was used as solvent and EtOCH2CH2OEt used as stabilizer.

15

Polyurethane – alternative to mineral wool and polystyrene

Przewoźnik A.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 5-B

229--233

EN

Polyurethane was discovered in 1937. It is a common name for material which can be hidden under many forms, such as, rigid foam, flexible foam, coatings, sealants, adhesives and elastomers. The main constituents are isocyanate and polyol. Depending on the components and proportions it can have different properties. Polyurethane is widely used in industry and has a variety of uses in everyday life. Rigid foam is used in building construction as a thermal insulation. It is produced by the so-called polyurethane system. This material is light and durable. Besides, it has closed-cell structure and a low thermal conductivity.

PL

Poliuretan został wynaleziony w 1937 roku. Jest to popularna nazwa dla materiału, który może być ukryty pod wieloma formami, między innymi sztywnej pianki, elastycznej pianki, powłok, substancji łączących, past uszczelniających i elastomerów. Jego głównymi składnikami są izocyjanian i poliol. Zależnie od ich proporcji i użytych dodatków może on mieć różne właściwości. Poliuretan ma wiele zastosowań w przemyśle i życiu codziennym. W budownictwie do izolacji cieplnej używana jest sztywna pianka. Jest ona produkowana w procesie zwanym systemem poliuretanowym. Jest to materiał przede wszystkim lekki i wytrzymały na wiele czynników zewnętrznych. Ponadto cechuje się zamkniętą strukturą i niską przewodnością cieplną.

16

Podhod k matematičeskomu modelirovaniû razvitiâ i tušeniâ požarov, voznikaûŝih v kanalah različnymi sredstvami

Kovalyshyn V. V.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2013

|

Nr 4

37--42

PL

Cel: Celem pracy było opracowanie uniwersalnego modelu matematycznego, który pozwala wygenerować na komputerze graficzną prognozę skutecznego zastosowania jednej z pięciu możliwych metod gaśniczych: recyrkulacji gazów pożarowych, użycia proszku, mgły wodnej, mieszaniny parowo-gazowej lub piany na bazie produktów spalania. Stworzenie modelu było możliwe dzięki prawidłowościom odkrytym w procesach rozwoju i gaszenia pożarów w obiektach o dużej długości. Prawidłowości wykazano w drodze analizy teoretycznych i eksperymentalnych badań oraz uogólnionego podejścia do stosowania środków gaszenia pożarów w podłużnych kanałach. Metody: W pracy została wykorzystana kompleksowa metoda badawcza, uwzględniająca analizę i syntezę naukowo-technicznych osiągnięć w zakresie obliczeń wentylacji oraz obliczeń termicznych w czasie wybuchu pożaru w tunelu; matematyczne modelowanie ruchów ciepłych mas powietrza i aerologii z użyciem głównych zasad termodynamiki; symulacyjne modelowanie procesów rozprzestrzeniania strumieni gazowych i temperatury w izolowanej części tunelu kablowego w czasie recyrkulacji produktów spalania; wykorzystanie metod matematyki statystycznej w celu sprawdzenia miarodajności otrzymanych wyników. Wyniki: Opracowany został uniwersalny model matematyczny, algorytm oraz program obliczeń gazowych termodynamicznych parametrów spalania i gaszenia pożaru w odizolowanej części kanału z użyciem jednej z pięciu możliwych metod gaśniczych lub ich kombinacji. Model matematyczny czasowej dynamiki zawartości tlenu w ognisku pożaru i poza jego granicami został opracowany z użyciem metody numerycznej oraz równań różniczkowych opisujących niestacjonarny transport mas, które obliczane były metodą liczbową według układu kombinacyjnego (jawnego i niejawnego z jednakowym ciężarem właściwym) i zredukowane do systemu równań algebraicznych. Opracowany został algorytm i program obliczeń w programie komputerowym Excel zmian w czasie koncentracji tlenu w źródle pożaru i poza nim, dynamiki temperatury w źródle i w otaczających go masach. Wnioski: Podsumowano wyniki opracowania modelu matematycznego, odpowiadające wielu danym eksperymentalnym na temat rozwoju i gaszenia pożarów różnymi metodami w podłużnych kanałach. Opracowany został uniwersalny model matematyczny dający możliwość w przypadku zastosowania tego lub innego środka gaśniczego wyliczyć parametry intensywności i czasu jego oddziaływania podczas gaszenia źródła pożaru. Model pozwala również określić niezbędną ilość materiału gaśniczego. Otrzymane wyniki mogą pomóc w ocenie wybranego środka gaśniczego przy jednoczesnej wizualnej weryfikacji jego zalet i wad. Wyniki te można wykorzystywać przy tworzeniu planów usuwania sytuacji nadzwyczajnych.

EN

Objective: The objective of the research was to develop an universal mathematical model which could be displayed in a computer programme as a graphic forecast of the effectiveness of one of the five possible fire extinguishing methods, such as fire gas recirculation, the usage of powder, water mist, vapor-gas mixture or foam. Creation of the model was possible on the basis of the process of development and fighting fires in constructions of considerable length. Obtained by the general results of theoretical and experimental studies. The research was also based on the generalized approach to the use of firefighting equipment in elongated channels. Methods: The methods used in the analysis comprised a complex method of research which involved an analysis and synthesis of scientific and technological achievements in the field of ventilation and thermal calculations during a fire in the tunnel; the mathematical modelling of heat and mass transfer in accordance with basic laws of thermodynamics; simulation modelling of the gas flow and temperature distribution in the isolated area of a cable tunnel during recirculation of combustion products. For testing the reliability of the results we also used the statistical techniques. Results: As the result of the work we obtained the universal mathematical model, the algorithm and the program for calculating thermodynamic parameters of the process of gas burning and fire suppression in the isolated channel volume with the use of one out of five possible firefighting methods or their combination. Mathematical modelling of the temporal concentration of oxygen in the outbreak or beyond the fire was performed with the use of differential equations of unsteady mass transfer, which were solved numerically by the combined scheme and reduced to a set of algebraic equations. The algorithm and the programme for calculating in Excel the temporal concentration of oxygen and the dynamics of the temperature in the source of the fire and in the ambient array were developed. Conclusions: The authors recapped the results of the mathematical modelling which turned out to be equivalent to numerous experimental data on the development and extinguishing of fires in elongated channels. As a result the universal mathematical model for calculations of intensity and exposure time parameters as well as for determining the amount of fire-extinguishing material was created. The obtained results allow to evaluate the extinguishing agent and to verify visually its advantages or disadvantages. These results can be used in the preparation of emergency response plans and other documents.

17

Cuttings transport with foam in highly inclined wells at simulated downhole conditions

Xu J., Ozbayoglu E., Miska S., Yu M., Takach N.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 2

481--494

EN

Along with the rapidly growing demand and development activities in unconventional resources, is the growth of environmental awareness and concerns among the public. Foam, as an alternative to traditional drilling fluid, is gaining more and more momentum in the drilling industry. Drilling with foam can minimize formation damage, water usage, and drag and torque. Foam also costs less and leaves a much smaller environmental footprint than other commonly used drilling fluids, such as synthetic oil-based fluids, when developing vulnerable formations such as shale gas. As drilling in horizontal and near horizontal sections has become very common, and the need for such sections is increasing, it is very important to understand cuttings transport and hole cleaning issues when drilling with foam in such sections. A team from University of Tulsa Drilling Research Projects (TUDRP) conducted a series of experiments focused on studying the effects of change in hole inclination angle from 90 degrees to 70 degrees on cuttings transport with foam under Elevated Pressure and Elevated Temperature (EPET) conditions. This experimental and theoretical study also includes other influential parameters such as foam quality, foam flow rate, polymer concentration and drill pipe rotary speed. We have observed that there is no significant difference in cuttings concentration and frictional pressure losses as inclination changes from 70 to 90 degrees. Also, an increase in superficial foam velocity reduces cuttings concentration within the annulus. Pipe rotation influences cuttings concentration and frictional pressure losses for low quality foams, but does not have a significant effect on high quality foams. A correlation for the cuttings bed area and a computer simulator are developed for practical design and field applications. The predicted results are compared with experimental results from this study and previous studies. The comparison shows good agreement. We believe that the findings of this paper will help designers with the choice of optimal drilling fluid for drilling horizontal wells in unconventional (shale) gas/oil reservoirs.

PL

Równolegle ze stale rosnącym zapotrzebowaniem na prowadzenia prac udostępniających w złożach niekonwencjonalnych notuje się wzrost świadomości społecznej odnośnie zagadnień ochrony środowiska. Piana jako alternatywa dla tradycyjnej płuczki wiertniczej nabiera coraz większego znaczenia w górnictwie otworowym. Wiercenie przy użyciu piany pomogą ograniczać zniszczenia formacji geologicznych, redukuje zużycie wody, pozwala na zminimalizowanie oporów ruchu i momentów obrotowych silników. Ponadto, koszty piany są niższe a jej oddziaływanie na środowisko naturalne jest mniej znaczne niż w przypadku typowych płuczek opartych na olejach syntetycznych używanych w trakcie udostępniania trudnych w eksploatacji złóż, np. gazu łupkowego. Wiercenia odcinków poziomych lub prawie poziomych są już szeroko stosowane a zapotrzebowanie na takie odcinki wrasta, ważnym jest właściwe rozpoznanie problemów związanych z transportem urobku wiertniczego i czyszczeniem otworu w trakcie prowadzenia prac wiertniczych na tych odcinkach przy użyciu piany. Zespól badaczy z uniwersytetu w Tulsa zaangażowanych w projekt badawczy w dziedzinie wiertnictwa (TUDRP) przeprowadził serię eksperymentów mających na celu zbadanie wpływu zmiany kąta nachylenia otworu z 90 na 70 stopni na przebieg transportu urobku wiertniczego z wykorzystanie piany w warunkach podwyższonego ciśnienia i podwyższonych temperatur. Badania eksperymentalne i teoretyczne obejmowały także analizę pozostałych parametrów procesu: jakość piany, natężenie przepływu piany, stężenie polimerów, prędkość obrotowa przewodu wiertniczego. Nie stwierdzono znacznych różnic w stężeniu zwiercin ani utraty ciśnienia wskutek tarcia w trakcie zmiany kąta nachylenia z 90 na 70 stopni. Ponadto, dodatkowy wzrost prędkości ruchu piany prowadzi do zmniejszenia stężenia zwiercin w pierścieniu. Prędkość obrotowa przewodu wpływa na stężenie zwiercin i straty ciśnienia wskutek tarcia w przypadku stosowania pian niskiej jakości, efektu tego nie notuje się gdy wykorzystywane są wysokiej jakości piany. Dane z obszaru wiercenia skorelowane zostały z wynikami symulacji komputerowych do wspomagania projektowania i do wykorzystania w terenie. Prognozowane wyniki porównano z wynikami eksperymentów uzyskanymi w tym oraz w poprzednim programie badawczym. Porównanie to wykazuje dużą zgodność wyników. Mamy nadzieję, że wyniki obecnej pracy pomogą inżynierom projektantom w wyborze optymalnej płuczki wiertniczej do wierceń poziomych odcinków otworów przy eksploatacji niekonwencjonalnych złóż ropy i gazu (np. gazu łupkowego).

18

Zastosowanie komputerowej analizy obrazu do oceny wpływu parametrów spieniania purée jabłkowego na jego strukturę

Bieńczak A., Jakubczyk E.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2012

|

Vol. 57, nr 1

13-17

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości pian spożywczych. Określono wpływ prędkości i czasu spieniania purée z jabłek odmiany Sawa na gęstość oraz rozkład wielkości pęcherzyków powietrza w materiale. Wykazano, że prędkość 13 000 obr/min oraz czas 5 minut, były optymalnymi parametrami procesu spieniania purée jabłkowego.

EN

The article presents the characteristics of selected properties of food foams. The effects of speed and time of foaming on density and distribution of air bubbles in the apple purée (Sawa variety) were investigated. It was shown that the speed of 13 000 rpm and 5-minute foaming were the optimal parameters of apple purée foaming process.

19

Problem zalegania piany pochodzenia biologicznego

Drzewicki A.

Forum Eksploatatora

|

2012

|

Nr 6 (63)

42-43

PL

Zjawisko zalegania piany pochodzenia biologicznego na powierzchni bioreaktorów z osadem czynnym jest powszechne. Powoduje szereg utrudnień eksploatacyjnych. Często pomimo redukcji wieku osadu czynnego i podjęcia innych ograniczających liczebność organizmów nitkowatych w osadzie czynnym zabiegów piana wciąż występuje. Artykuł ukazuje sposób zdiagnozowania i rozwiązania problemu.

EN

A foam retention on the surface of activated sludge bioreactors is a common phenomenon. As a result a number of operational difficulties occur. Often, despite the reduction of sludge age and the using of other treatments limiting the abundance of filamentous organisms in activated sludge, the foam still persists. The article shows how to diagnose and resolve the problem.

20

Impact of foam to column operation

Senger G., Wozny G.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2012

|

R. 109, z. 1-M

209--222

EN

Foam in process engineering can cause severe problems in distillation and absorption towers which may result in heavy operation problems, reduced capacity and reduced separation efficiency. Foaming behavior cannot be described yet analytically or thermodynamically based on physical properties (density, viscosity, etc.). The dimensioning of packed columns for foaming media in chemical industry or flue gas scrubbing (coking plants, carbon dioxide capture, etc.) in the past was afflicted with oversizing by unfounded safety factors. The invented new foam test device is capable to identify the qualitative foam behavior and intensity in packed columns by two experimental tests - based on systematic results of a pilot plant. The packed column adapted test device will help to identify a potential foam problem and allows prematurely taking respective steps in account.

PL

W inżynierii procesowej piana może powodować poważne problemy w wieżach destylacji i absorpcji, czego skutkiem bywają komplikacje natury operacyjnej, ograniczona pojemność oraz zmniejszona wydajność procesu oddzielania. Zachowań piany nie można jak na razie opisywać metodą analityczną lub termodynamiczną na podstawie jej właściwości fizycznych (gęstość, lepkość itp.). Wymiarowanie kolumn wypełnionych dla nośników pianowych w przemyśle chemicznym bądź przemywaniu gazu spalinowego (koksownie, zatrzymywanie dwutlenku węgla itd.) było w przeszłości zawyżone ze względu na bezpodstawne kwestie bezpieczeństwa. Nowo wynaleziona aparatura służąca do testowania piany potrafi określać jakościowe zachowanie piany oraz intensywność w wypełnionych kolumnach drogą dwóch eksperymentów opartych na systematycznych wynikach pracy aparatury pilotażowej. Aparatura kolumny wypełnionej pomoże wykryć potencjalne problemy związane z pianą, pozwalając na podjęcie odpowiednich kroków prewencyjnych.