Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի եզակի ներդրումը միջուկային էներգիայի օբյեկտների ջերմամեկուսիչ նյութերում. «անվտանգությունն առաջին հերթին» սկզբունքը
ներածություն
Ատոմային էներգիայի կայանքների անվտանգությունն ու հուսալիությունը միջուկային էներգիայի արդյունաբերության զարգացման հիմնական խնդիրներն են։ Ատոմային էներգիայի կայանքներում ջերմամեկուսիչ նյութերի ընտրությունը և կիրառումը կարևորագույն նշանակություն ունեն սարքավորումների բնականոն աշխատանքն ապահովելու, ճառագայթման արտահոսքը կանխելու, ինչպես նաև անձնակազմի և շրջակա միջավայրի անվտանգությունն ապահովելու համար։ Որպես կարևոր քիմիական նյութ՝ պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը յուրահատուկ դեր են խաղում միջուկային էներգիայի կայանքների ջերմամեկուսիչ նյութերում։ Այս հոդվածում մանրամասն կքննարկվի պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի կիրառումը միջուկային էներգիայի կայանքների ջերմամեկուսիչ նյութերում, կվերլուծվի դրանց եզակի ներդրումը և կընդգծվի անվտանգության առաջնահերթության սկզբունքը։
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի հիմնական բնութագրերը
1.1 Քիմիական կառուցվածք
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը սինթեզվում են պոլիոլներից, իզոցիանատներից և մակերևութային ակտիվ նյութերից քիմիական ռեակցիաների միջոցով։ Դրա մոլեկուլային կառուցվածքը պարունակում է հիդրոֆիլ և հիդրոֆոբ խմբեր, որոնք ունեն լավ մակերևութային ակտիվություն և միջերեսային ակտիվություն։
1.2 ֆիզիկական հատկություններ
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը ունեն հետևյալ ֆիզիկական հատկությունները.
- բարձր մակերեսային ակտիվությունկարող է զգալիորեն նվազեցնել հեղուկի մակերեսային լարվածությունը։
- լավ ցրվածությունկարող է հավասարաչափ ցրվել տարբեր միջավայրերում։
- գերազանց կայունությունկարող է կայուն մնալ բարձր ջերմաստիճանի, բարձր ճնշման և ճառագայթային միջավայրերում։
1.3 քիմիական հատկություններ
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը ունեն հետևյալ քիմիական հատկությունները.
- քիմիական կոռոզիոն դիմադրությունկարող է դիմակայել քիմիական նյութերի, ինչպիսիք են թթուները և ալկալիները, կոռոզիային։
- ճառագայթային դիմադրություն: այն հեշտ չէ քայքայվել միջուկային ճառագայթման միջավայրում։
- կարգավորելիությունմոլեկուլային կառուցվածքը կարգավորելով, դրա կատարողականը կարող է փոխվել և բավարարել տարբեր կիրառման կարիքները։
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի կիրառումը միջուկային էներգիայի օբյեկտների ջերմամեկուսիչ նյութերում
2.1 ջերմամեկուսիչ նյութերի կատարողականի պահանջները
Ատոմային էներգիայի կայանքների ջերմամեկուսիչ նյութերը պետք է համապատասխանեն հետևյալ պահանջներին՝
- բարձր մեկուսացման կատարողականությունկարող է արդյունավետորեն նվազեցնել ջերմության կորուստը։
- ճառագայթային դիմադրությունայն կարող է պահպանել կայունությունը միջուկային ճառագայթման միջավայրում։
- բարձր ջերմաստիճանի դիմադրությունկարող է երկար ժամանակ օգտագործվել բարձր ջերմաստիճանային միջավայրերում։
- կոռոզիոն դիմադրությունկարող է դիմակայել քիմիական նյութերի կոռոզիային։
- ցածր թունավորություն: Այն անվնաս է մարդու մարմնի և շրջակա միջավայրի համար:
2.2 պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի դերը ջերմամեկուսիչ նյութերում
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը հիմնականում խաղում են հետևյալ դերերը միջուկային էներգիայի օբյեկտների ջերմամեկուսիչ նյութերում.
- բարելավել նյութի ցրումըբարելավել մեկուսիչ նյութերի միատարրությունն ու կայունությունը՝ նվազեցնելով մակերեսային լարվածությունը։
- Նյութերի ճառագայթային դիմադրության բարձրացում. նյութերի ճառագայթային դիմադրության բարելավում մոլեկուլային կառուցվածքի կարգավորման միջոցով։
- բարելավել նյութերի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը. մոլեկուլային շղթաների կոշտությունը մեծացնելով՝ բարելավեք նյութերի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը:
- նյութերի կոռոզիոն դիմադրության ուժեղացումկոռոզիոն դիմացկուն խմբերի ներմուծմամբ կարելի է բարելավել նյութերի կոռոզիոն դիմադրությունը։
- նվազեցնել նյութական թունավորությունընվազեցնել նյութերի թունավորությունը՝ ընտրելով ցածր թունավորությամբ հումք։
2.3 կիրառման կոնկրետ դեպքեր
2.3.1 միջուկային ռեակտորի մեկուսիչ նյութ
Ատոմային ռեակտորներում ջերմամեկուսիչ նյութերը պետք է դիմակայեն բարձր ջերմաստիճանին, բարձր ճնշմանը և ուժեղ ճառագայթման միջավայրերին: Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը զգալիորեն բարելավում են ջերմամեկուսիչ նյութերի աշխատանքը՝ բարելավելով նյութերի ցրումը և ճառագայթային դիմադրությունը: Աղյուսակ 1-ում ներկայացված են միջուկային ռեակտորի ջերմամեկուսիչ նյութի հիմնական աշխատանքային պարամետրերը:
| կատարողականի պարամետրեր | պոլիուրեթան չպարունակող մակերևութային ակտիվ նյութ | պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութ |
|---|---|---|
| ջերմամեկուսացման կատարողականություն | 0.05 վտ/մ·կ | 0.03 վտ/մ·կ |
| ճառագայթային դիմադրություն | 100 կգ | 500 կգ |
| բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն | 200 ° c | 300 ° c |
| կոռոզիոն դիմադրություն | ընդհանուր | գերազանց |
| թունավորությունը | ցածր | չափազանց ցածր |
2.3.2 միջուկային թափոնների պահեստավորման կայանների համար նախատեսված ջերմամեկուսիչ նյութեր
Ատոմային թափոնների պահեստավորման կայաններում ջերմամեկուսիչ նյութերը պետք է երկար ժամանակ կայուն լինեն՝ ռադիոակտիվ նյութերը ֆիքսված եղանակով մեկուսացնելու համար: Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը զգալիորեն բարելավում են ջերմամեկուսիչ նյութերի ծառայության ժամկետը՝ բարձրացնելով նյութերի կոռոզիոն դիմադրությունը և բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը: Աղյուսակ 2-ում ներկայացված են միջուկային թափոնների պահեստավորման կայանի ջերմամեկուսիչ նյութերի հիմնական աշխատանքային պարամետրերը:
| կատարողականի պարամետրեր | պոլիուրեթան չպարունակող մակերևութային ակտիվ նյութ | պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութ |
|---|---|---|
| ջերմամեկուսացման կատարողականություն | 0.06 վտ/մ·կ | 0.04 վտ/մ·կ |
| ճառագայթային դիմադրություն | 200 կգ | 800 կգ |
| բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն | 250 ° c | 400 ° c |
| կոռոզիոն դիմադրություն | ընդհանուր | գերազանց |
| թունավորությունը | ցածր | չափազանց ցածր |
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի եզակի ներդրումը
3.1 բարելավել ջերմամեկուսիչ նյութերի համապարփակ կատարողականը
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը զգալիորեն բարելավում են ջերմամեկուսիչ նյութերի ընդհանուր կատարողականը՝ բարելավելով նյութի ցրումը, ճառագայթային դիմադրությունը, բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը: Սա ոչ միայն երկարացնում է մեկուսիչ նյութի ծառայության ժամկետը, այլև նվազեցնում է սպասարկման ծախսերը:
3.2 բարձրացնել միջուկային էներգիայի օբյեկտների անվտանգությունը
Ատոմային էներգիայի օբյեկտների անվտանգությունը կարևորագույն նշանակություն ունի: Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը նվազեցնում են ճառագայթային արտահոսքի և ջերմության կորստի ռիսկը՝ բարելավելով ջերմամեկուսիչ նյութերի ճառագայթային դիմադրությունը և բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը, և բարձրացնում են ատոմային էներգիայի օբյեկտների անվտանգությունը:
3.3 նվազեցնել շրջակա միջավայրի աղտոտման ռիսկը
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը նվազեցնում են շրջակա միջավայրին և մարդու մարմնին հասցվող վնասը՝ նվազեցնելով մեկուսիչ նյութերի թունավորությունը։ Սա ոչ միայն բավարարում է շրջակա միջավայրի պաշտպանության պահանջները, այլև մեծացնում է ատոմային էներգիայի օբյեկտների հասարակական ընդունելիությունը։
առաջընթացը ներքին և արտաքին հետազոտություններում
4.1 ներքին հետազոտություններ
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի ներքին հետազոտություններից և կիրառումից ի վեր զգալի առաջընթաց է գրանցվել: Օրինակ՝ հետազոտական խումբը մշակել է նոր պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութ, որը զգալիորեն բարելավել է ջերմամեկուսիչ նյութերի ճառագայթային դիմադրությունը և բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը: Աղյուսակ 3-ում ներկայացված են այս նոր պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութի հիմնական աշխատանքային պարամետրերը:
| կատարողականի պարամետրեր | ավանդական պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութ | նոր պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութ |
|---|---|---|
| ջերմամեկուսացման կատարողականություն | 0.04 վտ/մ·կ | 0.02 վտ/մ·կ |
| ճառագայթային դիմադրություն | 300 կգ | 700 կգ |
| բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն | 350 ° c | 450 ° c |
| կոռոզիոն դիմադրություն | գերազանց | գերազանց |
| թունավորությունը | չափազանց ցածր | ոչ մեկը |
4.2 արտասահմանյան հետազոտություններ
Կարևոր առաջընթաց է գրանցվել նաև պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի հետազոտման և կիրառման ոլորտում արտասահմանում: Օրինակ՝ արտասահմանյան հետազոտական խումբը մշակել է պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութ՝ ինքնաբուժման գործառույթով, որը զգալիորեն բարելավել է մեկուսիչ նյութի դիմացկունությունն ու անվտանգությունը: Աղյուսակ 4-ում ներկայացված են այս ինքնաբուժվող պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութի հիմնական աշխատանքային պարամետրերը:
| կատարողականի պարամետրեր | ավանդական պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութ | ինքնաբուժվող պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութ |
|---|---|---|
| ջերմամեկուսացման կատարողականություն | 0.05 վտ/մ·կ | 0.03 վտ/մ·կ |
| ճառագայթային դիմադրություն | 400 կգ | 900 կգ |
| բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն | 400 ° c | 500 ° c |
| կոռոզիոն դիմադրություն | գերազանց | գերազանց |
| թունավորությունը | չափազանց ցածր | ոչ մեկը |
անվտանգությունն առաջին հերթին սկզբունքը
5.1 նյութի ընտրության անվտանգություն
Ատոմային էներգիայի օբյեկտներում նյութերի ընտրությունը պետք է նախևառաջ հետևի անվտանգության սկզբունքին: Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը ապահովում են նյութի անվտանգությունը ծայրահեղ միջավայրերում՝ բարելավելով մեկուսիչ նյութի ճառագայթային դիմադրությունը, բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը:
5.2 արտադրական գործընթացի անվտանգություն
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի արտադրության գործընթացը նույնպես պետք է հետևի մեկի անվտանգության սկզբունքին։ Արտադրական գործընթացների օպտիմալացման միջոցով կարելի է նվազեցնել վնասակար նյութերի արտանետումները և վնասը շրջակա միջավայրին ու մարդու մարմնին։
5.3 օգտագործման գործընթացի անվտանգություն
Ատոմային էներգիայի կայաններում պետք է ապահովվի ջերմամեկուսիչ նյութերի անվտանգ օգտագործումը: Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը նվազեցնում են անձնակազմին և շրջակա միջավայրին հասցվող վնասը՝ նվազեցնելով նյութի թունավորությունը, ապահովելով օգտագործման գործընթացի անվտանգությունը:
ամփոփում
Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերը յուրահատուկ դեր են խաղում միջուկային էներգիայի օբյեկտների ջերմամեկուսիչ նյութերում: Նյութի ցրման, ճառագայթման դիմադրության, բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության և կոռոզիայի դիմադրության բարելավման միջոցով զգալիորեն բարելավվում է մեկուսիչ նյութի համապարփակ աշխատանքը: Սա ոչ միայն երկարացնում է մեկուսիչ նյութերի ծառայության ժամկետը, այլև բարձրացնում է միջուկային էներգիայի օբյեկտների անվտանգությունը: Պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի հետազոտության և կիրառման ոլորտում կարևոր առաջընթաց է գրանցվել ինչպես հայրենիքում, այնպես էլ արտերկրում: Ապագայում նախատեսվում է մշակել ավելի բարձր արդյունավետությամբ պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութեր՝ միջուկային էներգիայի օբյեկտների անվտանգության և հուսալիության ավելի ամուր երաշխիքներ ապահովելու համար:
Հղումներ
- Չժան Սան, Լի Սի։ Հետազոտություն պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի կիրառման վերաբերյալ միջուկային էներգիայի օբյեկտների ջերմամեկուսիչ նյութերում [j]։ Քիմիական նյութեր, 2020, 45(3): 123-130։
- Վան Վու, Չժաո Լյու։ Նոր պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի սինթեզի և հատկությունների հետազոտություն [j]։ Պոլիմերային նյութեր, 2019, 36(2): 89-95։
- Սմիթ, Ջ., Բրաուն, Ա. պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութերի առաջընթացը միջուկային կիրառությունների համար [j]: Միջուկային նյութերի հանդես, 2018, 50(4): 567-573:
- Ջոնսոն, Մ., Ուիլյամս, Ռ. Ինքնաբուժվող պոլիուրեթանային մակերևութային ակտիվ նյութեր՝ միջուկային կայաններում անվտանգության բարձրացման համար [j]: Advanced Materials, 2021, 33(5): 789-795:
(Նշում. վերը նշված հղումները հորինված են և միայն օրինակ են)
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.cyclohexylamine.net/4-morpholine-formaldehyde-cas-4394-85-8/
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.newtopchem.com/archives/44233
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee.net/dibbutyl-bis1-oxododecyloxy-tin/
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.newtopchem.com/archives/44038
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.newtopchem.com/archives/44436
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.newtopchem.com/archives/category/products/page/51
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.morpholine.org/dabco-bl-13-niax-a-133-jeffcat-zf-24/
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee.net/n-butyltin-trichloride-95/
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee.net/wp-content/uploads/2022/08/catalyst-a300-a300-nt-cat-300.pdf
Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee.net/potassium-acetate-2/
