Прикладное и теоретическое материаловедение

Содержание
1. Прикладное и теоретическоематериаловедение. Сырье как основа материалов. Сырьевая база России
2. Химические свойстваматериалов. Каковы методы определения устойчивости материалов к воздействиювнешних факторов: влаги, кислот, окислителей, щелочей, излучений?
3. Опишите ассортимент топлива и егоприменение с целью получения тепловой энергии. Каково происхождение топлива иего значение в производстве товаров?
Список использованной литературы
/>1. Прикладное и теоретическое материаловедение.Сырье как основа материалов. Сырьевая база России
Материаловедение изучаетосновные физические процессы, протекающие в материалах при воздействии на нихэлектрического, магнитного или тепловых полей и механических напряжений;зависимость электрических, механических и других свойств материалов от их химическогосостава и строения; описывает свойства материалов, применяемых в производстве ив быту.
Материаловедение условноразделяют на теоретическое и прикладное. Теоретическое материаловедение изучаетобщие закономерности взаимосвязи структуры и свойств материалов и процессов,приводящих к изменению их строения и свойств при внешних воздействиях. Онобазируется на интеграции достижений физики, химии, физической химии, электрохимии,металлофизики и других естественных наук.
Прикладное материаловедениеизучает частные вопросы изменения и формирования структуры и свойств различныхматериалов в процессе из получения, обработки и эксплуатации.
История развития обществасвязана с историей освоения материалов, технологии их получения и обработки(каменный, бронзовый, железный века). Материаловедение, как прикладная наука,сформировалась на рубеже 18-19 веков.
Основу сырья дает нам природа.Человеческий труд превращает в сырье природные богатства (75% из которыхполезные ископаемые, а 25% ― продукты сельского, лесного и морскогохозяйства).
На практике различают такжепервичное сырье, которое выделяется из природного состояния и вводитсяисключительно на первой технологической ступени дальнейшей переработки, ивторичное, которое выделяется на определенной ступени производственного илииндивидуального потребления и повторно вводится в производственный процесс.
Переход от полезного ископаемогоили другого природного богатства к сырью осуществляется с помощью человеческоготруда, который выделяет исходное вещество из природного состояния. На этойступени оно становится предметом потребления, средством производства. Мы можемсделать вывод, что удовлетворение материальных потребностей людей требуетдобычи сырья определенным способом, потребность человеческого общества в которомадекватна виду потребностей в материалах. Однако вместе с тем потребности в сырьепретерпевают очень длительные, но основательные изменения.
Продукты животного илирастительного происхождения для питания были первой и самой низшей, но и самойнеобходимой формой сырья. Новую ступень представляют уже необработанный каменьили древесина в качестве строительного материала для хижин, глина для керамики,первые волокна животного или растительного происхождения для одежды. Однако всеизменения природного состояния, связанные с деятельностью людей, были весьманезначительны. Человеческие знания о процессах, изменяющих вещество, также быливесьма ограничены.
В течение тысячелетий добываемыеполезные ископаемые или другие природные богатства только незначительно обогащались.С возникновением мануфактур, дальнейшим разделением труда, с повышением егопроизводительности и специализацией человек все глубже проникал в секретыприменяемого сырья. Удачные, поначалу эмпирически найденные решения должны былистать свободно воспроизводимыми. Это требовало более фундаментальных знаний овеществе, поисков закономерностей. Обобщение эмпирических сведений сталоначалом естественнонаучных исследований. (Интересно, что раньше всего этопроизошло в геологии.) На первом этапе они были ориентированы только наизучение полезных ископаемых, на разведку залежей и на способы добычи. Позднеегеология из учения о поисках и находках развилась в науку, специализированнуюна способах переработки сырья. В то время человечество еще удовлетворяло своипотребности в сырье из своего непосредственного окружения.
Развитие капитализма в XVII-XIX веках, влияние промышленногопереворота очень быстро повысили интерес ко многим продуктам. Растущеепроизводство нуждалось в большом количестве нового, до сих пор неиспользовавшегося сырья, а следовательно, и в обширных знаниях о нем. Получениесырья концентрировалось технически обоснованно и поэтому очень скоро было монополизировано.Вместе с концентрацией капитала закономерно усиливалась эксплуатация трудящегосянаселения в этих областях, а также в чужих «слаборазвитых» странах.
Эксплуатация полезных ископаемыхи природных богатств колоний одна из трагических глав истории цивилизации XIX-XX веков. Это нашло выражение вразграблении собственных стран и чужих народов.
С ростом индустриализацииполучение сырья стало объектом капиталистической политики. Империализм пыталсяосуществить свои цели в грабительских войнах. Все это привело в наше время кглубочайшим последствиям, которые нашли свое выражение в так называемомсырьевом кризисе.
Опираясь на историю развитиясырья, мы можем показать принципиально важное различие между нерегулируемымрешением сырьевой проблемы при капитализме и планомерным ее решением всоциалистическом обществе. Для обеих общественных систем вопрос обеспечениясырьем одинаково важен. В то время как в капиталистических условиях решениеэтой проблемы приводит к серьезным нарушениям в развитии производительных силотдельных стран, социалистическое сообщество решает свои сырьевые проблемы― при непростых обстоятельствах ― на основе общей позиции. Решающаяоснова для этого была создана еще в июле 1971 г. на XXV заседании СЭВ в Бухаресте принятием комплексной программы дальнейшего углубления и расширениясотрудничества и развития социалистической интеграции. Непрерывно и планомерносоздаются предпосылки для стабильного обеспечения сырьем народных хозяйств всехстран-участниц СЭВ. В настоящее время прогнозируются, планируются и реализуютсяформы оптимального сырьевого хозяйства, с тем, чтобы удовлетворить материальныепотребности при оптимальном использовании полезных ископаемых в качестве основыстабильного и непрерывного гуманистического развития общества. Надежностьсовместной работы подтверждена уже рядом важных объектов, будь то созданиеединой энергосистемы «Мир» или строительство нефтепровода «Дружба». Ониобеспечивают улучшение сырьевой и топливной базы других многочисленных общихинвестиционных объектов социалистических государств.
Последовательное продолжениеинтеграционных мероприятий требует долговременного планирования и разработкиперспективных планов социалистических стран.
В 1983 г. на XXXIII заседании СЭВ было решено разработать целевые программы, определяющие задачиобеспечения топливных и сырьевых потребностей и повышения объемасельскохозяйственного производства. Мероприятия, предусмотренные комплекснойпрограммой, направлены на всестороннюю консолидацию стран социализма. Целеваяпрограмма представляет в некоторой степени основу материально-техническогообеспечения постоянно расширяющегося производства социалистических стран. Дляхозяйства каждой отдельной страны она становится ключевой программойдинамического развития.
С1952 по 1977 г. в мире было добыто около 40 млрд. т нефти, что составляет 80% разведанных запасов.
Угля за тот же период добыто 60млрд. т (это около 40%) и железной руды 12 млрд. т. соответственно около 60%разведанных мировых запасов. При росте населения в мире в 1,6 раза за это времяпроизводство таких важных видов сырья как уголь и железная руда удвоилось,нефти увеличилось в 5 раз, природного газа в 4 раза.
В период с 1971 по 1975 г. получение минерального сырья в капиталистических и развивающихся странах удвоилось посравнению с равным периодом времени с 1966 по 1970 г. Необходимость интенсификации добычи предъявляет одновременно новые требования к количеству икачеству эксплуатируемых месторождений. С одной стороны, следует продолжатьпоиски новых залежей, с другой, необходимо внедрение новой технологииизвлечения и переработки сырья с низким содержанием полезного вещества. Тогдаразведанные запасы возрастут: бокситов в 6,5 раз, молибдена и калийных солей в3 раза, свинца и никеля в 2,5 раза, меди и цинка в 2 раза, природного газа в1,7 раз, нефти, марганцевых руд, а также фосфоритов в 1,5 раз.
Потребности в сырье проживавшихна Земле в 1975 г. 3,8 млрд. человек определяли два решающих фактора:
1) потребность на душу населенияв сырье для производства энергии и основных материалов (железо, алюминий,силикатные материалы, полимеры, древесина), а также для индивидуальногопотребления;
2) доля людей, проживающих виндустриально развитых странах.
Около 80% сырья потребляет 20%населения мира, в то же время оставшиеся 80% мирового населения должныудовлетворять свои элементарные жизненные потребности 20% мирового потреблениясырья. В индустриально развитых странах сырья на душу населения потребляется в2-3 раза больше по сравнению со средним мировым уровнем, а в развивающихсястранах только около 10% от среднего мирового.
По обеспеченности Россиизапасами минерально-сырьевыми ресурсами выделяются следующие четыре группыполезных ископаемых:
– газ, алмазы, никель, платина, бериллий, калийные соли, хризотил-асбест,которых хватит на длительный период;
– нефть, свинец, цинк, сурьма, олово, вольфрам, молибден, ниобий,интенсивный уровень добычи которых обеспечен на 5-7 лет;
– марганец, титан, рудное золото, бокситы, каолиновые и бентонитовыеглины, плавиковый шпат, добыча которых пока достаточна, уровень запасов которыхявно недостаточен;
– уран, вольфрам, цирконий, рений, стронций, разведанные запасы которыхследует считать ограниченными, но имеется возможность их расширить в течение5-12 лет.
Анализ показывает, что резкообострилась проблема восполнения запасов на добывающих предприятиях в основныхгорнопромышленных районах страны. А это, как известно, не может не повлиять набазовые отрасли экономики страны и ее экономическую безопасность.
По данным Минприроды РФ, запериод с 1994-го по 1999 год восполнение извлекаемых из недр запасов МСР ихприростами составило по нефти 73%, газу – 47%, меди – 33%, цинку – 57%, свинцу– 41%.
Так как минерально-сырьевойпотенциал по указанным видам сырья сосредоточен в основном в северных широтах ина Дальнем Востоке, то геологический риск в подготовке новых нефтегазоносныхпровинций и рудных районов должно брать на себя государство, а разведку иосвоение новых месторождений обязаны взять на себя компании. При этом следуетразобраться как и каким образом следует обеспечить развитие минерально-сырьевойбазы страны с возложением части затрат на заинтересованные компании. Тем болеечто обстановка к этому подталкивает. Ведь за период с 1991-го по 1999 годкапитальные вложения в ТЭК сократились в три раза, с 1994 г. прирост запасов нефти и газа не компенсирует их добычу, за годы реформ энергоемкость Россиивозросла в 1,5 раза, наблюдается высокий износ основных фондов во всех отрасляхТЭК.
Следует заметить, структуратопливно-энергетического баланса России резко отличается от структур другихстран, что не может не сказаться на будущей перспективе. При этом необходимоучитывать, что в соответствии с государственной энергетической политикой общаяпотребность России в первичных энергоресурсах будет расти медленно и только к 2010 г. достигнет уровня 1995 г., а к 2020 г. повысится еще на 5%. При этом прогнозируется снижениеудельной энергоемкости ВВП. Но не следует забывать о переходе основных месторожденийгаза в режим падающей добычи, что требует предпринимать необходимые меры попоиску новых месторождений. Большие разведанные запасы природного газа (35% отмировых), сконцентрированные в основном в крупных и уникальных месторождениях,позволяют совершенно обоснованно рассчитывать на преимущественное развитиегазовой промышленности с доведением добычи газа к 2010 г. до 740-860 млрд. кубометров.
Положение в нефтедобывающейпромышленности является более сложным. Свыше 70% запасов нефтяных компанийнаходится на грани рентабельности. Если десять лет назад доля вовлеченных вразработку запасов нефти с дебитом скважин 25 т/сутки составляла 55%, то сейчастакую долю составляют запасы с дебитами скважин до 10 т/сутки, а запасы нефтивысокопродуктивных месторождений, дающих около 60% добычи, выработаны более чемна 50%. Доля запасов с выработанностью свыше 80% превышает 25%, а доля с обводненностьюв 70% составляет свыше трети разрабатываемых запасов. Продолжают раститрудноизвлекаемые запасы, доля которых уже достигла 55-60% от разрабатываемых.
Освоение угольных сырьевыхресурсов осуществляется темпами, не соответствующими их потенциалу. Развитиедобычи и рост потребления угля должны происходить в рациональном сочетании спроизводством и потреблением других энергоносителей, с учетом запасов каждогоиз них, распределения их по территории страны, стоимостных затрат на добычу итранспортировку к потребителю и т.д. Очевидно, что вклад угольной промышленностив повышение энерговооруженности страны должен быть более масштабным, чем в настоящеевремя. Имеющиеся разведанные запасы углей являются надежным потенциаломстабилизации и развития угольной промышленности, удовлетворения (наряду сиспользованием других энергоносителей) энергетических нужд страны, в том числеэлектроэнергетики, а также потребностей металлургии и других отраслейпромышленности. Следует признать, что нынешние проблемы угольной отраслипорождены определенной недооценкой ее роли в народно-хозяйственном комплексестраны. К тому же с началом новых экономических реформ ни разу неразрабатывался топливно-энергетический баланс страны на перспективу.
Сырьевая база железоруднойпромышленности России весьма разнообразна по типам и масштабам месторождений,степени концентрации запасов в регионах, условиям добычи руд, их обогатимости,удаленности от потребителей и прочим факторам.
Крупные ГОКи, составляющиеоснову железорудной промышленности России ― Лебединский, Михайловский,Стойленский, Качканарский, Костомукшский, Ковдорский, ― обеспеченызапасами на 25-35 лет и более. Достаточно обеспечены запасами подземные рудникиСибири и КМА. Вместе с тем ряд железорудных предприятий имеют неблагополучныесырьевые базы. Так, на Оленегорском ГОКе основной карьер – Оленегорский –обеспечен запасами всего на 15 лет, Кировогорский – на 20 лет. Через 12-13 летбудут полностью отработаны богатые руды в карьерах Михайловского и СтойленскогоГОКов.
После распада СССР Россияосталась практически без промышленных месторождений марганцевых руд.Разведанные запасы их составляют 146 млн. т, добыча в промышленных масштабах непроизводится. Наиболее крупное из известных месторождений – Усинское вКемеровской области с запасами 98,5 млн. т бедных труднообогатимых карбонатныхруд отнесено к группе резервных, остальные месторождения не намечаются косвоению. Преобладающим типом руд является труднообогатимый карбонатный, надолю которого приходится около 91% балансовых запасов, остальная часть –легкообогатимые окисные и окисленные руды.
Россия не имеет разведанныхзапасов металлургических сортов хромитов. Поэтому усиление геологоразведочныхработ по поиску хромовых руд, в том числе металлургических сортов, с цельюсоздания соответствующей минерально-сырьевой базы, является одной из важныхзадач геологической службы страны.
Сырьевой базой для производстваглинозема и алюминия являются месторождения бокситов, нефелиновых сиенитов и алунитов.Свыше половины разведанных запасов бокситов сосредоточено в северном регионе иоколо 28% на Урале. Более 84% бокситов добывается на Урале, в том числе 73,6% –в Северо-Уральском бокситоносном районе. Вторым по значению после бокситоввидом алюминиевого сырья являются нефелиновые руды, при переработке которыхможно получать не только глинозем, но и другие ценные продукты.
Характерной особенностьюминерально-сырьевой базы меди России является главенствующая роль в запасах идобыче месторождений сульфидного медно-никелевого и колчеданногогеолого-промышленных типов. Минерально-сырьевая база меди характеризуетсявысокой степенью промышленного освоения ее балансовых запасов, достигшей кнастоящему времени 52%. Около 30% разведанных запасов сосредоточено вподготавливаемых к отработке месторождениях. В перспективе удовлетворениепотребности в меди может быть обеспечено за счет освоения гигантскогоУдоканского месторождения в Читинской области.
Актуальным представляется такжесовершенствование технологии добычи меди, в первую очередь из месторождений срядовым и бедным ее содержанием, в частности, применение методов подземноговыщелачивания из недр и хвостов обогатительных фабрик в Норильском и другихрайонах, а также увеличение ее производства из вторичного сырья.
Несмотря на кризисные явления,охватившие в последние годы никелевую промышленность, наша страна по-прежнемузанимает первое место в мире по разведанным запасам и добыче никеля. В начале90-х годов на долю России приходилось 95% разведанных запасов и 91% добычиникеля в странах СНГ. Поскольку главным типом месторождений никеля являетсясульфидный медно-никелевый, многие проблемы развития минерально-сырьевой базы ипроизводства никеля, указанные выше для меди, справедливы и для никеля,особенно в Норильском районе. С целью расширения минерально-сырьевой базыникеля необходимо усилить геологоразведочные работы в районах действующихпредприятий, а также поиски месторождений в перспективных районах Карелии,Архангельской, Воронежской, Иркутской и Читинской областей, а также Бурятии.
Как предсказывают ученые, вближайшие годы состояние с собственным производством свинца и цинка еще болееухудшится.
Помимо выбытия мощностей подобыче цинка на уральских медно-цинковых месторождениях, запасы наразрабатываемых свинцово-цинковых месторождениях в других районах уменьшатся к 2010 г. на 80-85%.
Анализ состояния сырьевых базгорнодобывающих предприятий показывает, что до 2005 г. выбывают из числа действующих 11 рудников в районах Северного Кавказа, Западной и Восточной Сибири.Актуальным остается проведение геологоразведочных работ в районах действующихпредприятий для доразведки флангов и глубоких горизонтов на отрабатываемыхместорождениях Нерчинского, Садонского, Алтайского ГОКов, ПО «Дальполиметалл»,а также выявления новых месторождений богатых свинцово-цинковых руд в этих идругих перспективных районах — Бурятии, Приморья, Красноярского края, Алтая.
Потребность в олове почти натреть превышает его производство, а разница ранее покрывалась за счет импорта.Сложившееся в оловодобывающей промышленности положение представляетсядостаточно трудным. Ряд предприятий плохо обеспечен разведанными запасами. К ихчислу относятся предприятия, осваивающие запасы оловянных коренных и россыпныхместорождений в Магаданской области и Чукотском АО, где прекратил деятельностьряд горно-обогатительных комбинатов. Конъюнктура на мировом рынке олова в перспективебудет становиться все более неблагоприятной для потребителей. Цена на рафинированноеолово на Лондонской бирже металлов постоянно увеличивается. Дальнейшееухудшение конъюнктуры на мировом рынке объясняется тем, что страны ―основные потребители олова (США, государства Западной Европы, Япония), не имеютсобственных сырьевых ресурсов, а его потребности, по прогнозу, будутувеличиваться.
По оценке, вольфрамодобывающиерудники обеспечены запасами в среднем на 34 года, но по отдельным рудникампродолжительность добычи колеблется от 8 до 40 лет. При этом крупные запасы бедныхруд Тырныаузского и Инкурского месторождений составляют 76% от всех запасовразрабатываемых месторождений. Обеспеченность запасами пяти рудников с богатымиместорождениями и одного со средним качеством руд составляет 8-14 лет. Этоозначает, что через 10-15 лет на половине вольфрамодобывающих предприятий запасыбудут исчерпаны, а оставшиеся рудники будут разрабатывать в основном бедныеруды.
Как показывает зарубежный опыт,применение высококачественных низколегированных ниобиевых и редкоземельныхсталей дает наибольший эффект в транспортном машиностроении,газо-нефтедобывающих отраслях и связанных с ними трубопроводных системах, пристроительстве крупных инженерных сооружений, объектов ядерной энергетики и в другихважнейших отраслях промышленности. Каждая тонна ниобия, введенного в малоуглеродистыестали для изделий транспортного машиностроения и строительства, позволяет экономить200-300 тонн металла и снижать вес конструкции на 30-40%, а срок службы соответствующейпродукции увеличивается в 1,5-2 раза.
Россия, к сожалению, значительноотстает от передовых промышленно развитых стран по уровню потребления тантала,ниобия, стронция и других редких, а также редкоземельных металлов. В частности,по потреблению ниобия и редких земель наша страна отстает от США соответственнов 4 и 6 раз. Между тем в России имеется достаточно крупная сырьевая база редкихи редкоземельных металлов, но она слабо освоена. В последние годы редкоземельноеи танталовое производство практически прекращено, а ниобиевое снижено на 70% посравнению с 1990 г. При этом из производимых Ловозерским комбинатом (Мурманскаяобласть) концентратов тантала и ниобия более половины металлического ниобия ивесь тантал выпускались на заводах Эстонии и Казахстана.
Располагая хорошей сырьевойбазой и современной технологией, страна почти полностью удовлетворяла своипотребности в индии и его соединениях. Сегодня запасы индия по-прежнемудостаточно велики, но проблемы его извлечения из руд и полуфабрикатов, а такжеполучения и использования индиевой продукции требуют новых решений.
В России со всей остротой всталапроблема воссоздания стратегических запасов. Как известно, перечень видовстратегически значимого минерального сырья может меняться в зависимости отвоенно-политических и экономических приоритетов государств, структурыматериального производства и прогнозируемой обстановки, конъюнктуры мировогорынка, состояния внешнеэкономических связей и других обстоятельств. Отнесениеопределенной части разведанных (А+В+С1) сырьевых запасов к стратегическим – этовопрос специальных исследований. Следует отметить, что доля так называемыхактивных запасов от количества разведанных на 01.01.1997 г. составляла пожелезным рудам, меди, свинцу, цинку – 69-78%, никелю, бокситам, титану, апатитам– 60-68%, урану, олову, вольфраму, молибдену – 29-50%, фосфоритам – 25%,калийным солям – 90%. Вместе с тем, как показывает анализ, на преобладающембольшинстве горнодобывающих предприятий обеспеченность разведанными запасамидостигла критически низкого уровня: стратегический резерв многих видов сырья надействующих месторождениях является недостаточным./> 2. Химические свойства материалов. Каковыметоды определения устойчивости материалов к воздействию внешних факторов:влаги, кислот, окислителей, щелочей, излучений?
Важнейшим условием использованияматериалов в любой конструкции является их совместимость с рабочей средой.
Технологические процессы пищевыхпроизводств протекают при высоких и низких температурах, высоком давлении ивакууме, больших скоростях потоков и длительной выдержке пищевых сред всостоянии покоя, с изменениями рН сред в широком диапазоне и сопровождаютсядругими факторами, обусловливающими агрессивность пищевых сред.
Многие пищевые средыпредставляют собой электролиты, поэтому коррозия в них носит электрохимическийхарактер. Химическая природа электролита обусловлена наличием в составе средкислот и минеральных веществ. Количество и степень диссоциации кислот иминеральных веществ, в основном, и определяют агрессивность среды.
На различных этапахтехнологического процесса химические свойства сред изменяются, в связи с чемснижается или повышается их коррозионное воздействие на поверхность аппаратов.
Непосредственный контакт стехнологическими и пищевыми средами, длительная непрерывная работа, абразивноевоздействие некоторых пищевых продуктов, агрессивное влияние окружающей среды,моющих и дезинфицирующих растворов, а также другие специфические условияопределяют особые требования к выбору и назначению конструкционных материалов.
Аппараты пищевых производствподвергаются периодическому воздействию агрессивных моющих и дезинфицирующихрастворов: 1–2%-ной соды каустической, 5–10%-ной соды кальцинированной, 2%-нойсерной кислоты, 2%-ной соляной кислоты, 3%-ной азотной кислоты, 0,2–0,5%-ногоперманганата калия и др. Наиболее агрессивное воздействие на технологическиеаппараты и сборники дезинфицирующих растворов оказывают кислотные дезинфекторы.Изготовление сборников дезинфицирующих растворов и трубопроводов из нержавеющихсталей не всегда приводит к повышению их коррозионной стойкости.
В пищевых отраслях химическойкоррозии подвергаются только некоторые аппараты и коммуникации вспомогательныхцехов (холодильно-компрессорных, углекислотных, котельных). Оборудованиетехнологических цехов в основном подвергается электрохимическойкоррозии. В зависимости от агрессивности среды и условий протеканияэлектрохимических процессов распространены следующие ее виды:
– атмосферная (воздействие на оборудование и металлоконструкции вне зданийпри наличии загрязнения воздуха промышленными газами);
– почвенная (разрушение подземных газопроводов, водопроводов,канализационных сетей, теплотрасс, мазутохранилищ, металлоконструкций,подземных сооружений);
– электрическая (влияние блуждающих токов на металлы);
– кислотная (растворы азотной, серной, соляной кислот при дезинфекции,молочной кислоты при подкислении заторов и т. д.);
– солевая (разрушение рассольных насосов, трубопроводов, батарейохлаждения, испарителей, оборудования натрий-катионных установок и т. п.);
– щелочная (щелочные моющие и дезинфицирующие растворы особенно сильноразрушают металлоконструкции моечных машин, воздуховоды систем вентиляции цеховрозлива);
– контактная (при контакте двух разнородных металлов, имеющих разные потенциалы);
– биологическая (разрушение продуктопроводов, аппаратуры, металлических ижелезобетонных конструкций, расположенных в грунтах).
Бетонные и железобетонныеконструкции, емкости, сборники, фундаменты оборудования пищевых предприятийподвергаются интенсивному коррозийному воздействию: физическому, биологическомуи физико-химическому.
Химическая коррозия возникаетпри действии органических кислот пищевых сред на составные части цементногокамня бетона и железобетона.
Биологическая коррозия являетсяследствием жизнедеятельности микроорганизмов на поверхности строительныхконструкций, смоченных пищевыми средами.
Физико-химическая коррозиявызывает разрушение строительных конструкций, например, при теплообмене сокружающей средой, при действии жидких пищевых продуктов в результатезамерзания.
В зависимости от среды,материалы покрытий могут быть абсолютно или относительно неустойчивы, напримерполихлорвинил неустойчив в ржаной закваске.
В органических кислотах,сахарозе, моющих и других веществах, содержащихся в средах пищевых производств,стойкость полимеров достаточно велика. Универсальной стойкостью к пищевымсредам обладают композиции на основе эпоксидной смолы. Стойкость защитныхпокрытий из различных полимеров, определяемая путем изменения внешнего вида испособности к набуханию, под действием некоторых органических сред пищевыхпроизводств меняется в широких пределах.
Материалы, применяемые воборудовании пищевых производств, должны подвергаться санитарно-гигиеническомуи токсикологическому контролю. При неблагоприятных условиях отдельныеполимерные материалы или содержащиеся в них мономеры, низкомолекулярныесоединения и различные составные части могут отрицательно влиять на здоровьелюдей и на качество пищевых продуктов. Неблагоприятное влияние на здоровьеможет выражаться как в виде острых отравлений, проявляющихся через несколькочасов или дней, так и в виде хронических отравлений, проявляющихся в течениемесяцев.
С точки зрения гигиенической итоксикологической оценки материалы можно разделить на следующие группы:
1) допущенные органамиГосударственного санитарного надзора для соприкосновения с пищевыми продуктами
2) допущенные для контакта сопределенными пищевыми продуктами.
3) допущенные для контакта спищевыми продуктами только при особых условиях.
4) не допущенные для примененияв пищевой промышленности вследствие токсичности или изменения состава присоприкосновении с пищевыми продуктами
5) не допущенные для примененияв пищевой промышленности вследствие неизученности гигиенических итоксикологических свойств или находящиеся в стадии исследований.
/>
Испытание на устойчивость квоздействию агрессивных компонентов окружающей среды имеет большое значение,если материал потенциально может быть подвергнут воздействию определенныхрастворителей и других подобных сред (бензин, масла) в процессе использования.Устойчивость к воздействию растворителей определяют посредством погруженияиспытательной пластинки с материалом в среду растворителя, например ацетона.
/>сырье материал топливо товар
3. Опишите ассортимент топлива и его применениес целью получения тепловой энергии. Каково происхождение топлива и его значениев производстве товаров?
Органическое топливо (уголь,нефть, газ) занимает доминирующее положение в топливно-энергетическом балансенашей страны. На его долю приходится более 70% в производстве электроэнергии.
В настоящее время органическоетопливо составляет основу мирового топливно-энергетического баланса, спрос нанего удовлетворяется, практически, в полном объеме при сохранении достаточностабильных цен на международных рынках. Ресурсы органического топливаоцениваются специалистами по-разному. Согласно данным Минпромэнерго РФ, запасовугля достаточно на 1500 лет, нефти — на 250 лет, а природного газа — на 120лет.
Топливо ― это горючиевещества, выделяющие при сжигании значительное количество теплоты, котораяиспользуется непосредственно в технологических процессах или преобразуется вдругие виды энергии. Для сжигания топлива служат различные техническиеустройства — топки, печи, камеры сгорания.
К природным топливаморганического происхождения относятся торф, лигниты, каменные и антрацитныеугли, нефть и природный газ. Эти материалы часто называют ископаемымитопливами, так как они являются конечными продуктами физико-химических превращенийокаменевших остатков растений. Сравнение составов различных топлив показывает,что относительное содержание углерода по сравнению с содержанием водородауменьшается при переходе от твердых топлив к жидким и далее к газообразным. Всеэти топлива можно получать друг из друга, изменяя соотношение между содержаниемуглерода и водорода. Все они являются ценным сырьем для производства различныххимических продуктов, горючего для двигателей и масел для смазки, а такжеслужат источниками тепла и электрической энергии.
Существует много горючихвеществ, однако к топливу относят только те, которые достаточно широкораспространены в природе, причем добыча их не связана с большими затратами, апродукты сгорания практически безвредны. Таким требованиям отвечают вещества,основная составная часть которых — углерод. К ним относятся полезные ископаемыеорганического происхождения — бурый уголь, горючие газы, горючие сланцы,каменный уголь, нефть, торф, а также древесина и растительные отходы (солома,лузга и др.).
Природное органическое топливо —основной источник теплоты, используемой человечеством. На сырье из природноготоплива почти полностью базируется нефтехимическая промышленность, производствосмазочных материалов и т. д.
Свойства топлива в значительнойстепени определяются их химическим составом (в% по массе). Содержащиеся втопливе химические элементы обозначаются соответствующими символами — С, Н, О,N, S; зола и вода — соответственно А и W. Влажность и зольность топлива даже впределах одного его сорта подвержены значительным колебаниям, поэтому дляуточнения характеристик часто используют составы топлива, отнесенные не толькок рабочей массе, то есть подаваемой в топку (обозначается индексом р), но и ксухой массе (с), горючей (г), органической (о). Например, обозначение Сг-91показывает, что горючая масса данного топлива содержит углерода 91% (по массе).Важнейшая характеристика практической ценности топлива — теплота сгорания. Длясравнительных расчетов используется понятие топлива условного с теплотой сгорания7000 ккал/кг (29308 кдж/кг).
Окисляемость топлива при обычныхтемпературах определяет способы и сроки хранения топлива; при высокойокисляемости топлива могут самовоспламеняться. Способность топлива ксамовоспламенению определяют температурой воспламенения. Жидкие топлива, крометого, характеризуются температурой вспышки (способностью смеси паров топлива своздухом воспламеняться без загорания самой жидкости). Эта характеристика имеетопределяющее значение при сжигании топлива в двигателях внутреннего сгорания.Возможность получения высоких температур при сжигании топлива зависит отжаропроизводительности Ta — максимальной температуры, теоретическидостигаемой при полном сгорании топлива в воздухе, причем выделяемая теплотаполностью расходуется на нагрев образующихся продуктов сгорания.
При современном уровне добычиразведанных запасов угля хватит на тысячи лет, прогнозных запасов нефти и газапри существующем уровне добычи — лишь на 100-150 лет, а с учетом роста темповдобычи эти запасы могут быть исчерпаны за 50-60 лет. Ограниченность ресурсовгаза и нефти и значительное повышение их стоимости вызвали стремление к экономииископаемого топлива и использованию для получения энергии других источников.
Так как почти все добываемоетопливо сжигается (лишь около 10% нефти и газа потребляется в виде сырья),ежегодный выброс в атмосферу Земли веществ, образующихся при сжигании топлива,достигает огромных количеств: золы около 150 млн. т, окислов серы около 100млн. т, окислов азота около 60 млн. т, двуокиси углерода около 20 млрд. т. Длязащиты окружающей среды разрабатываются различные методы улавливания вредныхвеществ из продуктов сжигания, а также такие способы сжигания, при которых этивещества (окислы азота и CO) не образуются.
/>/>/>Списокиспользованной литературы
1.  Горбунов Б.И. Обработкаметаллов резанием, металлорежущий инструмент и станки. ― М.:Машиностроение, 1981 ― 287 с.
2.  Жадан В.Т., Гринберг Б.Г.,Никонов В.Я. Технология металлов и других конструкционных материалов / Под ред.П.И. Полухина ― М.: Высшая школа, 1970 ― 704 с.
3.  Лахтин Ю.М.Материаловедение. Учебник для высших технических учебных заведений ― М.:Машиностроение, 1990 ― 528 с.
4.  Технология конструкционныхметаллов. Учебник для технологических вузов / А.М. Дальский и др. ― М.:Машиностроение, 1977 ― 664 с.