CC BY
47
7. Джонсон Г. Влияние среды на разрушение высокопрочных материалов. Сборник «Разрушение». Т. 3. Инженерные основы и воздействие внешней среды. Пер. с англ. М. «Мир», 1976. С. 729-775.
8. Сьгркин А.Л. Инфаркт миокарда. М. «Медицина», 1991, 304 с.
РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ И БЕЗОПАСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ, ПРОКЛАДКИ ПРОДУКТОПРОВОДОВ И ОБЪЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА МОРСКИХ СООРУЖЕНИЙ
В.В. Ветер (Л[ТУ, г. Липецк)
Проблема создания экологически безопасных, высоконадёжных, конструкций и продуктопроводов нефти, газа, теплосетей и воды, которые могли бы служить людям сотни лет, как никогда актуальна. Загрязнение окружающей среды и водных ресурсов химикатами и полимерными молекулами из-за неразумного применения пластмасс и покрытий может ударить по самому больному - лишить человека возможности размножаться и воспроизводить здоровое потомство [1].
С экологической точки зрения немаловажное значение имеет надёжность систем транспортировки нефти и газа и оборудование для нх переработки. В стальных трубах и конструкциях можно прогнозировать развитие стресс-коррозии в грунтах, активирующих локальную коррозию и способствующих наводороживанию металла, т.к. выход Н2 из стали в атмосферу затруднён в связи с наличием напряжённых зон (ловушек).
Молекулярный водород, генерируемый ночвенными микроорганизмами и используемый сульфат восстановительными бактериями (СВБ) в качестве донора электронов, представляет наиболее опасную часть коррозионных процессов, т.к. связан с образованием локальных повреждений (питтинги, язвенные поражения, коррозионное растрескивание) [2]. Именно эти места являются центрами зарождения коррозионных разрушений, которые в дальнейшем приводят к порывам и развитию магистральных трещин. Экологический ущерб от разлива нефтепродуктов огромен. Достаточно отметить, что восстановление экосистемы и растительности в тундровых и арктических зонах после аварий может завершиться только через 90-110 лет.
СВБ широко распространены в иловых осадках, водах океанов, морей, солёных озёр и лиманов, заболоченных почвах, торфах, сопропелях и грязях, минеральных источниках, рубце жвачных животных, кишечнике насекомых и человека, в высокотермальных водах и экстремально холодных условиях Антарктиды, в нефтеперекачивающих системах, в скважинах заводняемых
65
нефтяных пластов [2]. В результате жизнедеятельности СВБ в нефти и сточных водах месторождений накапливается сероводород, что приводит к снижению нефтеотдачи, ухудшает процесс нефтепереработки, многократно усиливает процесс коррозии нефтепромыслового оборудования, магистральных трубопроводов и хранилищ нефти и газа.
Наступление океана на сушу из-за глобального потепления грозит поглотить многие островные посёлки и берега приморских равнин, и в частности, полярные берега России. Строительство гидросооружений, дамб, причалов, морских платформ на шельфовых разработках природных ресурсов и транспортировка от них н ефте газ о п ро ду кто в требует особого подхода к конструкционным материалам. Наиболее перспективным из существующих материалов является высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧ111Г). По механическим свойствам он не уступает конструкционным сталям, однако, коррозионная стойкость в морской воде в 10.,.) 2 раз выше, в углеводородах выше в 4,4...5,2 раза. К тому же в коммуникациях из ВЧШ1' не размножаются стафилококки, а сине-зелёные водоросли не выбрасывают полимерных молекул.
Так как чугун является прозрачным (газопроницаемым) для водорода материалом, то в нём не образуются колонии СВБ и, следовательно, он не подвержен локальной коррозии, а отсутствие в структуре направленных кристаллитов не позволяет развиться магистральным трещинам, что и определяет его высокую надёжность. Количество аварийных разрушений у ВЧШГ на порядок ниже в сравнении со стальными сооружениями [3, 4].
В настоящее время чугун используют и для хранения радиоактивных отходов. В этом направлении появляются новые возможности совершенствования хранилищ путём изготовления конструкций из пластически деформируемых чугунов с двойными стенками.
Нами получен прокат из чугуна, арматура для изготовления чугуннобетонных изделий, решены вопросы сварки трубопроводов и конструкций, и это главный аргумент на незамедлительный переход строительства коммуникаций различного назначения из ВЧШГ.
Характеристика и свойства ВЧШГ
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) характеризуется сочетанием высокого комплекса механических и антикоррозионных свойств: механические свойства ВЧШГ даже в литом состоянии достигают уровня углеродистой стали при значительно более высокой коррозионной стойкости в агрессивных средах (табл. 1).
Помимо этого, ВЧШГ хорошо противостоят циклическим нагрузкам. Если циклические напряжения при эксплуатации менее 0,97 предела выносливости (о0, то долговечность эксплуатации детали из ВЧШГ возрастает на 35-40 % [7].
Порог хладноломкости у ВЧШГ находится ниже -50 °С, а при -60 °С ударная вязкость ВЧШГ в 1,5-2,0 раза выше, чем у низколегированной стали.
66
Таблица 1
Сопоставление свойств ВЧШГ и углеродистой стали_______________
Характеристика ВЧШГ Сталь 20
Временное сопротивление разрыву, ов, МПа 350-500 345-490
Относительное удлинение, 5, % 10-20 не менее 28
Угол загиба, град. 90 180
Твёрдость. НВ, ед. 140-240 не более 163
Скорость питтинговой коррозии в морской воде, мм/год 0,01 0,125
Повышение температуры эксплуатации до 300-400 СС не сказывается на прочностных характеристиках ВЧШГ [5]. При этом коэффициент теплового линейного расширения в диапазоне температур от +20 до +! 50 °С остаётся неизменным и равным 11-1045 м/град, тогда как у углеродистой стали он на 9 % больше,
Благодаря высоким механическим свойствам детали из ВЧШГ' при меньшей массе и деформации выдерживают более высокие нагрузки, чем стальные [6].
С учётом высокого комплекса механических и антикоррозионных свойств, относительно низкой стоимости ВЧШГ и успехов, достигнутых в технологии сварки чугуна с чугуном и чугуна со сталью, можно заключить, что ВЧШГ является перспективным конструкционным материалом, применение которого при развитии технологии его пластического деформирования в недалёком будущем существенно расширится.
Определение химического состава ВЧШГ для производства профилей
Традиционно чугуны относятся к труднодеформирусмым материалам. Очевидно, но этой причине данные по технологии производства пластическим деформированием профилей из ВЧШГ в литературных источниках практически не встречаются. Поэтому первый этап данной работы был посвящён созданию ВЧШГ с повышенной пластичностью для горячего и теплого деформационных переделов.
Уровень пластичности S > 10 % достигается за счёт введения в химический состав ВЧШГ модификаторов, изменяющих форму графита в микроструктуре на шаровидную [7]. С изменением состояния графита при модифицировании показатель относительного удлинения повышается более чем в J0 раз при одновременном увеличении временного сопротивления разрыву в 2-5 раз.
С целью оптимизации химического состава чугуна по параметру максимальной технологической пластичности для производства профилей с учётом рекомендаций, содержащихся в литературных источниках, были выплавлены ВЧШГ следующих составов (табл. 2).
67
В качестве шихтовых, материалов использовали железо марки 08ЖР, электродный бой, ферросилиций, 15-%-ную никель-магниевую лигатуру, миш-металл. После расплавления шихты в печи вводили криолитовый шлак, под который вводили ферросилиций. После удаления шлака состав окончательно раскисляли никель-магниевой лигатурой. Для введения церия его расчётное количество помещали в разливочный ковш перед сливом чугуна из печи. Кальций вводили в жидкий чугун непосредственно перед разливкой. Чугун разливали в плоские изложницы в сутунки толщиной 25 мм. Сутунки подвергали графитизирующему отжигу.
Таблица 2
Составы исследуемых ВЧШГ_________________________
Номер состава Содержание химических элементов, масс. %
С 5І № М* Се Са 1^Ь 5
1 3,06 0,84 0,05 - - - 0,008
2 2,99 1,9 1,6 0,09 - - -
3 3,04 1.7 2,6 0,12 - * - -
4 3,07 0,7 0,03 - - 0,3 -
5 2,98 2,1 0,7 0,04 0,06 - - -
6 3,00 2,02 0,7 0,05 - - - *
7 2,65 2,00 - - - 0,1 - -
8 2,85 1,80 - - 0,03 - - -
9 2,93 1,96 - - 0,47 - - -
Первоначально технологичность чугуна проверяли свободной ковкой образцов при температуре 1050 °С с последующим охлаждением с печью. Испытания показали удовлетворительную технологичность при ковке чугу-нов всех исследуемых составов.
Окончательно способность чугунов подвергаться пластическому деформированию оценивали при прокатке сутунок в листы на стане дуо 700. Нагрев под прокатку проводили в два этапа: сначала в электропечи до 600 °С с выдержкой в течение ] часа. Технологическую пластичность чугунов оценивали по минимально выкатываемой толщине листов без образования трещин, расслоений и т.п. Результаты испытаний приведены в табл. 3.
Из табл. 3 следует, что чугуны составов 6-9 оказались непригодными к горячему деформированию, а наиболее технологичными для горячей обработки давлением являются чугуны составов I, 4 и 5, модифицированные и Се. Были проведены металлографические исследования отливок из этих чугунов. Микроструктуры чугунов были подобны и характерны структурам доэвтектических чугунов сложного состава [8], когда после выделения избыточного (первичного) аустенита наряду с цементитной эвтектикой появляется также графитовая эвтектика.
68
Таблица 3
Технологическая пластичность чугунов различного состава___________
Номер состава Минимальная толщина листа, мм Число проходов при прокатке Причины прекращения дальнейшей прокатки
1 1,5 7 охлаждение
2 2,1 6 трещины
з 4,0 5 разрушение
4 1,5 7 охлаждение
5 1,5 7 охлаждение
6 недеформируе мый 1 разрушение
7 то же \ то же
8 то же 1 тоже
9 то же 1 то же
Ковка ВЧ111Г при температуре 1000 °С привела к значительной их гра-фитизации. После замедленного охлаждения с печью образуется ферритно-перлитная металлическая матрица, причём, большая часгь феррита располагается вокруг сфероидов графита. Быстрое прохождение эвтектоидной температуры, которое наблюдалось при охлаждении раската в процессе прокатки, приводит к образованию перлитной основы н углерода отжига. Такой чугун обладает более высокой прочностью и менее пластичен, чем чугун с перлитной основой. Отжиг при температуре 600 °С в течение 10 часов и охлаждение с печью приводят к полной графитизации ВЧШГ, в результате которой структурными составляющими становятся феррит и графит. Такой ВЧШГ обладает более высокой деформируемостью.
Механические свойства прокатанных (верхние цифры) и отожжённых (нижние цифры) чугунов составов 1-5 (по табл. 2), обладающих технологической пластичностью при прокатке, приведены в табл. 4.
Таблица 4
Свойства деформируемых ВЧШГ_____________________
Номер состава оа, МПа от, МПа 85, % Угол загиба, ср, град
1 1030 840 5,3 32
413 302 10 83
2 1085 900 3,5 -
400 300 15 112
3 1040 890 2,8 27
390 280 6,6 59
4 500 - 1,85 20
460 330 9,7 66
5 1100 870 3,5 46
500 380 10,3 59
Из табл. 4 следует, что отжиг горячекатаных полос из ВЧШГ приводит к двукратному увеличению пластичности при одновременном снижении прочностных характеристик. Легированный ЫЬ ВЧШГ (состав 4) обладает низким комплексом механических свойств при комнатной температуре, однако при температуре горячей пластической деформации (900-1000 °С) он характеризуется высокой технологичностью производства.
После проведения более широких исследований нами были определены пригодные для практического использования составы ВЧШГ с комплексом механических свойств, обеспечивающим возможность получения из них профилей путём пластического деформирования [9].
Технология Производства ПРУТКОВ и проволоки
Стойкость строительных железобетонных конструкций существенно зависит от способности армирующих элементов противостоять коррозии. Применение арматуры в виде прутков и проволоки из ВЧШГ вместо стальной позволит в несколько раз увеличить срок эксплуатации железобетонных конструкций в атмосфере, пресной и морской воде, а также в условиях, когда для удаления с дорожного покрытия снега используется соль. Помимо этого, прутки и проволока из ВЧШГ оказались весьма перспективными для использования в качестве плавящегося электрода при электродуговой сварке и наплавке чугунных деталей. Использование плавящегося электрода из ВЧШГ взамен более дорогого железоникелевого позволило существенно повысить качество сварки и наплавки чугунных деталей, твёрдость наплавленного слоя превышала 50 Н1?С.
Технологическая схема производства прутков и проволоки из ВЧШГ была следующей:
Расплав ВЧШГ заданного состава разливали в круглые слитки и слитки уширенные кверху. Слитки подвергали графитизирующему отжигу по режиму: нагрев до температуры 850-900 °С, выдержка 10-15 ч, охлаждение с печью. Для отлитых слитков небольшой массы графитизирующий отжиг может быть заменён их замедленным охлаждением в термостате.
Прутки из слитков получали по двум вариантам: экструдированием и ковкой с последующей прокаткой.
В первом случае на круглых слитках с помощью токарной обработки выполняли заходный конус, затем заготовку нагревали до температуры 1050 °С и экструдировали с вытяжкой А. = 2040 в пруток диаметром 15-20 мм.
Полученные прутки подвергали отжигу при температуре 900-950 °С. Из прутков затем получали арматуру и проволоку.
Для получения горячекатаной арматуры с трехзаходной винтовой линией пруток разогревали до температуры 900-1000 °С и подвергали продольной прокатке в валках с круглым периодическим калибром, Полученная арматура диаметром 14-20 мм имела стандартные размеры.
Для получения проволоки прутки нагревали до температуры 840-870 0 С и ковали на ротационно-ковочной машине (РКМ) с диаметра 15-20 мм на
70
диаметр 5,0 мм за 11-14 проходов. Затем прутки подвергали теплому волочению при 600 °С на цепном волочильном стане до диаметра 3-4 мм по следующему маршруту: 5,0 -> 4,35 -» 4,0 -*■ 3,5 3,3 -> 3,0 мм. Полученные
бунты проволоки из ВЧШГ подвергали отжигу при температуре 900-950 °С. Для изготовления арматуры на поверхность проволоки с помощью обжатия в валках в холодном состоянии наносили насечку. Готовая электродная проволока и арматура из ВЧШГ имела следующие механические свойства: ств = 500-600 МПа; от = 400-500 МПа; 6 > 10 %; V 2: 15 %.
Технологии производства листов, полос н гнутых ппофилей
Листы, полосы и гнутые профили из ВЧШГ, используемые взамен стальных, позволяют в несколько раз повысить коррозионную стойкость конструкций, особенно эксплуатируемых в агрессивных средах. Перспективным представляется применение этого вида металлопродукции в строительстве портовых сооружений, нефтяных платформ, а также в транспортном машиностроении, в том числе и в судостроении [10].
Для получения листов и полос выплавленный ВЧШГ разливали в плоские слитки. После кристаллизации слитки подвергали графитизнрующему отжигу. Было отмечено, что отжиг в газовой печи приводит к обезуглероживанию поверхностного слоя слитка, который сохраняется и на профилях после прокатки.
Готовые слитки нагревали до температуры 1000 °С и осуществляли их продольную горячую прокатку на листовом стане дуо 800. Обжатие за проход составляло 10-30 %. Листы и полосы прокатывали до конечной толщины 1-6 мм. Исследования показали, что при прокатке слитков в одном направлении (только вдоль) в полосе формируются анизотропные механические свойства. Анизотропию свойств, сформированную при прокатке, не удалось устранить последующей термической обработкой (отжигом, закалкой). Это делает полосы из ВЧШГ непригодными для производства гнутых профилей. С целью подавления анизотропии механических свойств в первых проходах слитки прокатывали вначале в поперечном направлении, затем поворачивали на 90° и завершали прокатку' до заданной толщины. Температура прокатки во избежание образования трещин должна находиться в диапазоне 850-1050 °С. Суммарное обжатие по толщине может достигать 95 %. Отжиг горячекатаных полос при температуре 900 °С обеспечивал повышение их пластичности и прочности. Горячекатаные листы толщиной 1,8 мм в отожжённом состоянии имели следующий комплекс механических свойств: о, = 400-450 МПа; ат = 320-350 МПа; 5 = 13-18 %; ц/ = 17-20 %. Для удаления окалины горячекатаные отожжённые листы и полосы из ВЧШГ травили в 20-%-ном растворе соляной кислоты при температуре 80 °С. В дальнейшем на профилегибочном стане из полосы формировали гнутый профиль (уголок, швеллер и др.).
Кроме того, горячекатаные полосы толщиной 1,8 мм из ВЧШГ использовали для производства сварных прямошовных труб на трубосварочном
71
стане 19-50. Сварка токами высокой частоты обеспечивала высокое качество сварного шва.
Технология производства бесшовных труб
ВЧШГ является перспективным материалом для производства труб, работающих в контакте с агрессивными средами (нефтепродукты, пластовые воды, морская вода и др.). При механической прочности, достигающей уровня низколегированной стали, долговечность чугунных трубопроводов (70-80 лет) в несколько раз выше, чем стальных.
В настоящее время в России и за рубежом широкое распространение получили чугунные литые трубы, изготовляемые из серого чугуна. Трубы из серого чугуна с толщиной стенки 8-12 мм при св = 420-450 МПа (после высокотемпературного отжига) можно эксплуатировать при давлении Р ^ 4 МПа.
Более высокими эксплуатационными свойствами обладают центробежнолитые трубы из ВЧШГ. Вследствие повышения временного сопротивления разрыву при одновременном увеличении допустимого рабочего давления толщина стенки трубы уменьшена до 6-8 мм. При монтаже трубопроводов с рабочим давлением Р > 1,6 МПа для труб, выполненных из ВЧШГ, используют специальные виды сварки. При высокой эксплуатационной стойкости чугунным трубам, полученным центробежным литьём, присущи следующие недостатки:
высокая металлоёмкость и разностенность труб;
хрупкость, приводящая к разрушениям при транспортировке и монтаже; неполное использование резерва прочности ВЧШГ; литейная пористость, ограничивающая применение труб для строительства газопроводов.
Перечисленные недостатки могут быть устранены при производстве груб с использованием методов пластического деформирования ВЧШГ.
Технология производства бесшовных труб пластическим деформированием ВЧШГ может быть реализуема по двум схемам.
По первой схеме из выплавленного ВЧШГ получали центробежнолитую трубу, которую подвергали термообработке по стандартному режиму; нагрев со скоростью 3-40 °С/мин до температуры 850-860 °С, выдержка 1,5 ч, охлаждение вначале со скоростью менее 10 °С/мин до температуры 700-720 °
С, далее - на воздухе с произвольной скоростью. Трубы из ВЧШГ в литом состоянии имели следующие механические свойства: а = 400-450 МПа; о = 290-350 МПа; 5 = 10-15 %; КС = 30-40 Дж/см2. Эксперименты по горячей прокатке образцов, вырезанных из центробежно-литой трубы промышленного производства, подтвердили возможность деформирования стенки трубы с обжатием до 70 % без образования трещин и разрывов. Поэтому литую трубу можно пластически деформировать на трубопрокатном стане с использованием оправки и обжатием стенки, а также прокатанной на редуцирующем стане.
В России в настоящее время производятся центробежнолитые трубы из
72
ВЧШГ с внешним диаметром 100-300 мм и толщиной стенки 6,0-7,2 мм, а также освоены электродуговая и контактная сварки этих труб и фитингов, построен ряд сварных трубопроводов и продуктопроводов высокого давления [3, 4]. Проведение дополнительного пластического деформирования центробежнолитых труб из ВЧШГ помимо улучшения эксплуатационных характеристик существенно улучшит их эксплуатационные свойства и расширит область применения, в частности, при прокладке трубопроводов по дну южных и северных морей.
Вторая схема производства, которая была нами опробована, предполагает получение труб экструдированием. Она включала разливку выплавленного ВЧШГ в круглые слитки с осевым каналом (гильзы). Отлитые гильзы с внешним диаметром 127-137 мм охлаждали замедленно в песке и подвергали термической обработке (г рафитизирующему отжигу) по режиму: нагрев до температуры 720-760 °С, выдержка в течение 24 ч, охлаждение с печью.
Разогрев гильз для экструдирования проводили в два этапа: вначале до температуры 600 °С за 2 ч и затем до температуры 1050-1100 °С в течение 1
ч. Скорость экструдирования труб на иглу составляла 1,0-1,5 мм/с. Трубы экструдировали с использованием графитовых ложных шайб и технологической смазки, в качестве которой использовали графито-масляную смесь или раствор «Аквадак».
Указанные температурно-деформационные режимы обеспечили получение бездефектных труб диаметром 40-80 мм с толщиной стенки 4-10 мм. Механические свойства труб после экструдирования составляли: ст, = 1000-1100 МПа; ат = 850-950 МПа; 5 = 3-5 %.
Экструдированные трубы для улучшения комплекса механических свойств подвергали отжигу. Выдержка труб мри температуре 730-750 °С в течение 24 ч и последующее охлаждение вначале со скоростью 30-40 °С/ч до температуры 300 °С и далее - на воздухе с произвольной скоростью приводила к образованию микроструктуры, представляющей смесь шаровидного и вермикулярного графита в ферритной матрице. Проведенный отжиг привёл к снижению прочностных и росту пластических свойств труб из ВЧШГ: ст, = 390-500 МПа; ст = 280-380 МПа; 8=10-15 %.
Технология производства сортового проката
Сортовой прокат из ВЧШГ с различным профилем поперечного сечения в силу дешевизны, высокой коррозионной стойкости и комплекса механических свойств, приближающихся к углеродистой и низколегированной стали, может найти применение в строительстве и машиностроении, в особенности объектов, работающих в средах повышенной агрессивности (морская вода, пары кислот и др.).
Сортовые профили из ВЧШГ могут быть получены по традиционной технологии, применяемой для получения стальных профилей: слитки после разливки в изложницы или непрерывнолитые, подвергают сфероидизирую-щему отжигу, затем нагревают, куют или катают в заготовки квадратного
73
сечения, которые затем подвергают продольной прокатке в валках с калибрами сортопрокатного стана. Готовый сортовой прокат термообрабатывают. Практика показал, что данная технология имеет ряд существенных недостатков, главные из которых:
разрывы (раскрытия) передних концов раскатов из-за неравномерности деформации по сечению; растрескивание углов и кромок профилей; анизотропия механических свойств сортовых профилей.
Для преодоления указанных недостатков была предложена иная технология, согласно которой отливали слитки круглого поперечного сечения, которые после сфероидизирующего отжига и нагрева до температуры деформирования 950-1100 °С подвергали поперечно-винтовой прокатке на трёхвалковом стане 15-40 за 2-6 проходов с суммарной вытяжкой X = 1,3-4,5 в прутки круглого сечения диаметром 20-36 мм. Благодаря применению поперечно-винтовой прокатки, при которой деформируемый металл течёт в очаге деформации по пространственной винтовой траектории, достигалось полное разрушение литой структуры, её гомогенизация, устранение строчечное™ скопления углеродных включений и, как следствие, исключение появления анизотропии механических свойств. После поперечно-винтовой прокатки технологическая пластичность ВЧШГ значительно возросла. Поэтому последующая продольная прокатка профилей в валках с калибрами сортопрокатного стана проходила устойчиво, без разрывов передних концов раскатов и растрескивания кромок, готовой сортовой прокат сохранял изотропность механических свойств.
Заключение
ВЧШГ, приближаясь по механическим свойствам к углеродистым низколегированным сталям, значительно превосходят их по коррозионной стойкости и имеют более низкую цену, Успехи, достигнутые в технологии сварки ВЧШГ, стимулировали разработку технологий производства изделий из него методами пластического деформирования.
На основании проведённых исследований созданы составы ВЧШГ, обладающие высокой технологической пластичностью. Деформируемость в горячем состоянии достигнута за счёт введения в их состав 0,1-0,7 % Се и
0.3-1,0%М.
Определены и испытаны различные технологические схемы производства профилей из ВЧШГ (прутков, проволоки, листов, полос, гнутых и элек-тросварных профилей, бесшовных труб и сортового проката), области применения различных профилей в промышленности, уточнены деформационнотермические режимы их производства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ветер В.В. Экология и развитие северо-запада России: Научные доклады 3-й международной конф. - С.-Пб.: 1998. С. 268-271.
74
2. Камаева С.С. Биокоррозионная активность грунта как фактор стресс-коррозии магистральных трубопроводов: Обз. Информ. — М.: ИРЦ. Газпром, 1966. С. 73.
3. Ветер В.В., Самойлов М.И., Бабанов А.А. Н Строительство трубопроводов. 1994, № 4, с. 2...5.
4. Ветер В.В., Самойлов М.И., Припадчева Н.А., Носов В.А. // Сталь, 1999, №6, с. 52-56.
5. Справочник по машиностроительным материалам (Под ред. Г.И. Погодина-Алексеева). Том 3. Чугун. М., ГосНТИ машиностроительной литературы, 1959,- 359 с.
6. Чугун: Справочник (под ред. А.Д. Шермана. А.А. Жукова). М., Металлургия, 1991, - 576 с.
7. Петриченко А.М., Суходольская Е.А. Чугун: настоящее и будущее. Киев, «Наукова думка», 1987, - 40 с.
8. Лившиц Б. Г. Металлография. М., Металлургия, 1971,-260 с.
9. Ветер В.В., Трайно А.И.. Кугушин А,А., Юсупов B.C. // Сталь, 1999, № 4, с. 42-46.
10. Ветер В.В., Самойлов М. И., Карзов Г.П., Кчимов А.Д. Н Освоение шельфов арктических морей России (RAO-97): Материалы междун. конф. - С.-Пб.: 1997. С. 364-366.
ОБ УРАВНЕНИЯХ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ
И.В. Марннова (ТРТУ, г. Таганрог)
Работа выполнена при поддержке Американского фонда гражданских исследований и развития (CRDF, проект REC-004) и Министерства образования Российской Федерации. Грантодатели не несут ответственности за содержание материалов.
In this article movement of fluids in porous media is considered. The base for fluid instruction research in natural soil is Darsi law.
Основой для изучения движения жидкости в пористой среде является закон Дарси полученный экспериментально. В последние 50-60 лег XX века предпринималось немало попыток вывести закон Дарси с теоретической точки зрения, используя лежащие в основе любого движения жидкости уравнение Навье-Стокса. Хотя в этих исследованиях использованы различные подходы, большинство сходится на том, что для описания движения жидкости внутри порового пространства должно быть использовано уравнение баланса количества движения в этой среде при условии непрерывности движения в элементарном объеме в пористой среде. При этом выдвинуты следующие допущения: 1 Пренебрегают инерционными эффектами; 2)пренебрегают вяз-
75
