Муслимова Балауса Оңғалиқызы - арнайы пән оқытушысы

Сабақтың тақырыбы: Тақырыбы: «Мұнай битумдары»

Сабақтың мақсаты: Мұнай битумдарының құрамы, қасиеті алу әдістерімен танысу

Білімділік: Студенттерге мұнай битумының қасиетін, алыну жолдарын, қолданылуы туралы түсінік беру

Дамытушылық: Студенттің қызығушылығын дамыту, эрудициясын, ойлау қабілетін, талдау жасауға, қорытынды жасап анық жеткізе білуге үйрету

Тәрбиелік: Жеке тұлға ретінде қалыптастыру, топпен бірге жұмыс жасауға үйрету. Байқағыштыққа, топ арасында жұмыс істеген кезде сыпайылыққа және өзгенің жауабын тыңдауға үйрету

Күтілетін нәтиже:

Мұнай битумдарының құрамы, қасиеті алу әдістерін біледі. Технологиялық схеманы оқу. Технологиялық процесс пен технологиялық режим нормасы режиміне сәйкес анықтау.

Сабақтың типі: Аралас сабақ

Оқыту әдістері: Сұрақ – жауап, миға шабуыл, өзіндік жұмыс, true or false әдісі, KWL Chart.

Сабақтың техникалық құралдары: мультимедиялық тақта, технологиялық схемалар, презентация, мұнай және мұнай өнімдерінің сынамалары

САБАҚТЫҢ БАРЫСЫ

І. Ұйымдастыру кезеңі (3 мин)

ІІ.Үй тапсырмасы (7 мин)

ІІІ. Сабақтың теориялық мазмұны (15 мин)

IV.Сабақты бекіту ( 10 минут)

V.Студенттерді бағалау ( 3 минут)

VІ. Үйге тапсырма беру ( 2 минут)

Сабақ жоспары:

І. Ұйымдастыру кезеңі (3 мин)

ІІ.Үй тапсырмасы (7 мин)

1 .Worldwall платформасы бойынша «Жеңу немесе жеңілу» викторинасы

2. Flippity платформасы бойынша студенттер топқа бөлінеді. Әр топқа пазл беріледі. Берілген пазл қиындылары бойынша қондырғы схемасын құрастырады. Схемада битум сөзі жасырылған.

ІІІ. Сабақтың теориялық мазмұны (15мин)

KWL Chart әдісі. Парақшалар таратылады. Толтыру ережесі түсіндіріледі

Мұнай битумдарының дүние жүзінің барлық елдеріндегі пайдалануы үздіксіз өсуде. Көптеген мұнай өнімдерінің ішіде битумдар көлемі жөнінен де және өнім ассортименті жағынан да өте маңызды орын алады. 70 маркаға жуық битумдар біздің елде шығарылатын битумдардың 90% мұнай өңдеу зауыттарында өңделеді, бірақ қазір өндіруді пайдаланушы – кәсіпорындарда көбейтуде – асфальтбетон, рубероидкартон және басқа құрылыс мекемелерінде.

Битумдар – қоңырқара созылмалы мұнай өнімдері, сұйық, жартылай қатты және қатты болып келеді, ол маркасына және атқаратын қызметіне байланысты. Мұнай өнімдерінің ішінде битумдардың тұтқырлығы ең жоғары.

Физика – химиялық көзқарас бойынша битумдар, майлар мен төмен молекулалы шайырлар ортасында асфальтендер мен ассоциацияланған жоғары молекулалы шайырлардың күрделі коллоид жүйесі. Асфальтендер шайырлар және майлармен қатынасына байланысты. Майлар ортаны құрайды, онда шайырлар ериді, ал асфальтендер қабынады.

Битумдарға қойылатын талап, әсіресе жол битумдарына, әртүрлі. Жол битумдарының негізгі міндеті минералдық материалдардың (тас,құм) бөлшектерін байланыстыру, желімдеу, бөлшектердің арасын толтыру. Сондықтан асфальт жол бетінің тұрақтылығы және көп уақыт қызметі битумдар сапасына байланысты.

Жол битумдары мынадай талаптарға сай болуы керек:

а) жоғары температурада өзінің тұрақтылығын сақтау, яғни жылуға төзімді;

б) теріс температурада созылымдық қасиетін, яғни суыққа төзімді; сығуға, ұруға, қозғалушы көліктің әсерімен үзілуге төзімді;

в)құрғақ және ылғал минералды материалдың бетімен жақсы жабысуды, қамтамасыз ету; көп уақыт бастапқы тұтқырлықты және төзімділікті сақтау. Құрылыс битумдары созымдылығы аз, қаттылау болуы керек.

Пайдалану жағдайында күн сәулесінің, ауадағы оттегінің жоғары және төмен температураның, температураның күрт өзгеруінен, күшті динамикалық күштің әсерінен битумдар бүлінеді. Битумның коллоидтық құрылымы ыдырайды, шайырлар мен асфальтендер карбен мен карбоидтарға ауысады, битумның бүтін қабат түзу қабілеті жоғалады, сынғыш, жарылғыш және бөлінгіш болады. Одан бөлек, битум минерал материалдар бөлшектеріне: тасқа, құмға, жабысу қабілеті жоғалады. Мұның бәрі жолдың бұзылуын, фундаменттің, құбыр изоляцияларының бүлінуін тездетеді.

Жол құрылысында тез, орта және баяу қоюланушы ТҚ, ОҚ және БҚ битумдар маркаларын, ал құрылыста – БН маркалы битумдары қолданады.

Дайын битумдардың пайдалану қасиеттерін мынадай көрсеткіштермен сипаттайды: иненің ену тереңдігі, босау температурасы, созылымдық, сынғыштық температурасы, когезия және адгезиямен.

Иненің ену тереңдігі және босау температурасы битумның қаттылығын сипаттайды, Созылымдылық – оның эластикалық қасиетін көрсетеді.

Когезия, яғни битумның жұқа қабатының үзілуге сынағандығы беріктігін, сынғыштық температурасы – суыққа төзімділігін сипаттайды.

Адгезия (немесе жабысу) – минерал материалдармен күшті байланысу қабілетін – тек сапа күйінде анықтайды.

Ине ену тереңдігі арнай жабдықпен анықтайды, онда ине дөңгелек циферблатта өлшеу нәтижесін көрсететін стрелкамен жалғасқан. Өлшеу нәтижесін миллиметрге ауыстыру үшін 0,1 ге көбейтеді.

Битумдар құрамына кіретін компоненттер қатынасы оның қасиетіне әсер етеді. Битумда асфальтендер көп болған сайын битум қаттылау болады, шайырлар битумның созымдылығын және оның цементтеуші қасиетін жақсартады, майлар битумға суыққа төзімдік береді.

Битумдар пайдалану қасиеттері олардың химиялық байланысы асфальтендердің мөлшерінің шайырлар мөлшеріне А/Ш және асфальтендермен шайырлар қосындысының май мөлшеріне (А+Ш)/М қатынасымен анықталады. Жылу мен суыққа төзімді қаттылығы жоғары битумдар құрамында 23% шайырлар, 15 – 18% асфальтенер және 52 – 54% майлар болады;

А/Ш = 0,5/0,6; (А + С)/М = 0,8/0,9.

Битумдардың адгезиялық қасиеттерін жақсарту үшін беттік активті заттар (БАЗ) қолданады. БАЗ есебінде әртүрлі жасанды май қышқылдарының қалдықтарын (1-4%) пайдаланады.

Битумдарды алу әдістері.

Битумдарды үш әдістің біреуімен алады: мазутты терең вакуумда айдаумен; қалдық мұнай өнімдерін жоғары температурада тотықтырумен; қалдық және тотыққан өнімдерді араластырумен.

Дайын битумдар сапасы бірінші кезекте шикі зат сапасына, ал тотыққан битумдар үшін температураға, тотығу уақытында және ауа шығынына байланысты.

Битум өндіру үшін ең жақсы шикі зат есебінде шайырлы асфальтенді мұнайларды өңдеудің қалдық гудрондар, крекинг қалдықтар, майларды тазалаудан алынатын асфальттар мен экстракттар. Мұнайда шайырлы асфальтенді заттар көп болған сайын, асфальтендердің шайырға қатынасы жоғары және қатты парафиндердің мөлшері аз болған сайын, алынатын битумдар сапасы көтеріледі, тағы да оларды өндіру технологиясы қарапайым болады.

А/Ш және (А + Ш)/М қатынасы оптималды гудрондардан битумды терең вакуум айдаумен алады. Жоғары парафинді мұнай битум өндіруде ең нашар шикі зат.

Мұнайлар құрамында парафиннің мөлшері көп болуы битумдардың кейбір өте маңызды пайдалану көрсеткіштеріне теріс әсер етеді: қаттылығына және минерал қаптағыштарға жабысқақтығына. Битумдар алынатын мұнайлар тұздардан мұқият тазалануы қажет.

Гудрондарды тотықтырғанда майдың бір бөлігі шайырға, шайырдың бір бөлігі асфальтендерге ауысады. Осының нәтижесінде шайырлар мөлшері өзгерусіз қалады, ал А/Ш және (А + Ш)/М қатынастары оптималды мәндерге жақындайды.

Тотыққан битумдарды мұнай қалдықтарына ауа оттегі мен жоғары температураның бірдей әсерімен алады. Температура жоғары болған сайын, процесс тезірек жүреді. Температура тым жоғары болса қажетсіз карбендер мен карбоидтардың түзілу реакциялары үдей түседі.

Тотыққан битумдарды мезгілді және үздіксіз әдістерімен алады. Үздіксіз өндіру әдісі компрессорсыз және компрессорлы болуы мүмкін. Мезгілді процесс қуаты аз және алынған битумның сапасы төмен.

Құбырлы реакторларда битумды өндіру қондырғысының технологиялық жүйесі:

І-гудрон; ІІ-ауа; ІІІ- тотығу газы; ІV- айдалым; V- битум;

Құбырлы реакторда үздіксіз тотықтыру үш бірдей блоктан тұрады(бір блогы көрсетілген)

Гудрон сорап Н-1 арқылы П -1 пешіне түседі .Пеште гудрон 250С дейін қыздырылып М-1

араластырғышқа келіп түседі. М-1 араластырғышына шикі зат, ауа, Н-2 сорабы

арқылы рециркулят келіп түсіп, араласып нәтижесінде қоспа түзеді. Қоспа реакторға келіп түседі. Реакторда қоспа тотығады. Реактордан тотығу өнімі К-1 буландырғышының жоғарғы жағына келіп түседі. Сұйықтық жоғарыдан төмен қарай түскен кезде, одан тотығу газдары бөлінеді. Битумның аздаған бөлігі рециркулят ретінде Н-2 сорабы арқылы араластырғышқа түседі. Буландырғыштың жоғарғы жағынан тотығу газдары мен булары

Х-2 конденсатор – тоңазытқышы арқылы С-1 сепараторына келіп түсіп, конденсацияланған өнім газдан бөлінеді.

Сепаратордан бөлінген тотығу газы П-3 пешінде заласыздандырылады.

С-1 сепараторының төменгі жағынан айдалым қондырғыдан шығарылады.

Колоннаның бүйірлі бөлігінен битум Н-3 сораппен Х-1 тоңазытқышта салқындатылып Е -1 сиымдылыққа сақтауға және жөнелтілуге түседі. Қондырғы құрамына битумдарды сақтау, өлшеу, және жөнелту бөлімдері кіреді. Жол битумдары теміржол цистерналарына және автобитум тасығыштарға автоматты түрде салынады.

Т отықтырғыш колоннаның диаметрі 3-3.4 м, биіктігі 23м. Битум деңгейі 14-15м

1. корпус

2. гудронды ендіретін штуцер

3. ауаны ендіретін бөлгіші бар штуцер

4. өнімді шығаратын штуцер

5. тотығу газдарын шығаратын штуцер

6. суды ендіретін штуцер

Di ai di платформасы бойынша қауіпсіздік техникасы

Жоғары температураға дейін қыздырылған битумдар және гудрондар ауа оттегінің қатысуымен өзінен өзі тұтанып кетуі мүмкін.

Ауаның, шикізаттың, рециркуляттың мөлшерінің күрт өзгеруі аппаратура ішінде жануға себеп болуы мүмкін; пештен шығар жердегі температураның күрт өзгеруі аппараттың жарылуына себеп болады. Сондықтан қондырғыда құрал - жабдықтардың саңылаусыз болуын және технологиялық режим қатаң сақталуы қажет. Рециркулятты беру тоқталысымен араластырғышқа ауа беруді де автоматикалық түрде тоқтатады.

IV.Сабақты бекіту ( 10 минут)

Educaplay платформасы бойынша сұрақтарға жауап береді.

1. Мұнай битумының физикалық күйі қандай?

2. Когезия дегеніміз не?

3. Мұнай битумын қандай мақсатта пайдаланады?

4. Адгезия дегеніміз не?

5. Мұнай битумын сақтау үшін қандай контейнерлер пайдаланады?

6. Мұнай битумының түсі қандай?

7. Мұнай битумының негізгі қасиеті?

8. Мұнай битумы қандай температурада сұйылады?

9. Мұнай битумы қандай өнім?

10. Мұнай битумының негізгі компоненті?

.True or False әдісі

1. Құбырлы реакторда үздіксіз тотықтыру үш бірдей блоктан тұрады

2. Қондырғының шикізаты бензин

3. Қондырғының өнімі битум

4. Пеште гудрон 50С дейін қыздырылады

5. Реакторда қоспа тотығады

6. К-1 аппараты буландырғыш

7. С-1 аппараты колонна

8. Х-1 аппараты тоңазытқыш

V.Студенттерді бағалау (3 минут)

Белсенді қатысқан студенттерді бағалау

VІ. Үйге тапсырма беру ( 2 минут)