Preview

Вестник Казахстанско-Британского технического университета

Расширенный поиск
Том 17, № 3 (2020)

НЕФТЕГАЗОВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

8-11 348
Аннотация

В данной статье представлены краткие сведения о месторождении и результаты лабораторных исследований по определению физико-химических показателей разных образцов нефти месторождения Западного Казахстана.

ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ И ЭКОЛОГИЯ

12-20 317
Аннотация

В последнее время протонпроводящие оксиды интенсивно исследуются в связи с возможностью их использования в различных электрохимических устройствах (топливных элементах, сепараторах и сенсорах водорода и др.). В частности, ортониобат лантан LaNbO4 представляет собой перовскитную структуру ABO3 с и обладает смешанной ионно-электронной проводимостью, которая имеет протонную проводимость порядка 10-3 Ом-1 См-1 при температурах выше 700°C и высокую устойчивость во влажной и обогащенной CO2 среде. Данные материалы являются перспективными для создания мембран для сепарации кислорода и среднетемпературных твердооксидных топливных элементов. Но исследования показали, что ортониобаты лантана обладают недостаточной электронной проводимостью. Одним из подходов решения данной проблемы является создание нанокомпозитных материалов на их основе с использованием металлов и их сплавов. Оптимизация состава, микроструктуры и текстуры таких материалов позволят улучшить характеристики топливных элементов и мембран.
В работе впервые синтезированы наночастицы металлов и их сплавов NiCuOx, CoCuOx, NiCoAgOx в присутствии изопропилового спирта в сверхкритической среде. Морфология и размер частиц сплавов были изучены с помощью электронной микроскопии JSM-6460 LV (JEOL, Япония), а фазовый состав был исследован на дифрактометре BrukerAdvance D8, используя CuKα. Полученные результаты исследования показали, что с использованием сверхкритических спиртов можно получить металлы и сплавы в одну стадию. По данным ПЭМ полученные порошки после прокаливания являются почти сферическими наночастицами со средним размером 25-45 нм. Полученные биметаллические порошки являются перспективными материалами для приготовления композитов и нанесения на пористую подложку для создания протонпроводящих мембран.

21-26 326
Аннотация

В данное время РК занимает ведущее место в добыче нефти и газа, правительством РК принимаются меры по насыщению внутреннего рынка нефтепродуктами и развитием нефтехимии и химии. При этом, большое значение приобретает покрытие дефицита водорастворимых полиэлектролитов, применяемых при бурении нефти, газа и твердых полезных ископаемых. Данный дефицит покрывается за счет импортных водорастворимых полимеров, приобретаемых за валюту из других государств. Но эти водорастворимые полимеры не удовлетворяют потребности различных отраслей по доступности и эффективности действия. В связи с этим, появляется необходимость исследования разработки способа получения новых полиэлектролитов с учетом влияния их состава на конформационные характеристики ответственных за стабилизирующие действия промышленных буровых растворов. С практической точки зрения, одной из перспективных направлений является разработка технологии получения водорастворимых полиэлектролитов в нефтегазовой отрасли.

27-33 336
Аннотация

В этой статье представлены результаты расчетов кинетики потери массы образцов отхода автошины и тяжелого остаткаи нефти, которые были рассчитаны по результатам их термогравиметрического анализа (ТГА). Эти отходы относятся к трудно биоразлагаемым и недеструктивным отходам и представляют, с одной стороны – большую потенциальную опасность для окружающей среды, а с другой – огромные запасы вторичного сырья для переработки в альтернативные топлива и органические материалы. Совместная термокаталитическая переработка изношенных автошин с тяжелым остатком нефти в моторные топлива и ценные органические соединения является весьма перспективной. Тяжелый остаток нефти в переработке углеродсодержащих отходов используется в качестве донора водорода, сырья и связующего реагента. По результатам ТГА исследуемых образцов было определено, что резкая потеря резинной массы начинается при температуре 340ºC, тогда как резкая потеря массы мазута отмечалась при достижении температуры 265ºC. Эта ранняя термическая деградация тяжелого остатка нефти по сравнению с отходом автошины делает его возможным для использования в качестве пастообразователя (для получения однородной смеси сырья) в процессах переработки углеродсодержащих отходов. По результатам расчетов энергии активации исследуемых образцов интегральным методом Coats-Redfern было определено, что в образце отхода автошины в интервале температур 400-500ºC разрываются связи С-С, а в образце тяжелого остатка нефти разрываются связи С-С и С-Н. Полученные результаты подтверждают возможность использования тяжелого остатка нефти в качестве донора водорода для переработки углеродсодержащих отходов.

34-40 987
Аннотация

В настоящее время из-за растущей антропогенной нагрузки утрачивается способность почвы снабжать различными питательными веществами, воздухом, водой, теплом, биологическими и физико-химическими средами, а также способность производить устойчивые высококачественные продукты. В связи с этим в статье представлены результаты агрохимического и химического анализа сероземных почв Туркестанского региона и проведена оценка их качества. Результаты мониторинга показали, что содержание гумуса в сероземных почвах Туркестанского региона очень низкое, даже менее 1%. По агрохимическим показателям богат элементом калия, а азота очень мало. По сравнению с другими сельскими округами в почве города Туркестан было установлено, что содержание фосфорного элемента очень малое (2 мг/кг). В связи с тем, что фосфор присутствует в почве в составе органических и неорганических соединений, при деградации почв наблюдается недостаток фосфора.

41-44 291
Аннотация

Статья посвящена актуальной проблеме коррозии нефтепромыслового оборудования и борьбы с ней. Перед авторами статьи стояла цель обобщить накопившиеся сведения и данные о проблемах и перспективах применения различных противокоррозионных методов и средств. В этой работе приведены результаты коррозионных исследований пластовой воды Чинаревского месторождения.

45-53 490
Аннотация

В статье рассмотрены актуальные проблемы рециклинга отходов. В процессе развития современного общества, совершенствования производственных сил и производственных отношений происходит накопление отходов производства и потребления на урбанизированных и прилегающих к ним территориях. Целью исследования является изучение проблемы загрязнения хозяйственно-бытовыми отходами Туркестанской области и способов их утилизации. В результате анализа материалов по хозяйственно-бытовым отходам выявлены основные проблемы их накопления, размещения и утилизации. В стране отсутствуют единые центры по контролю за распространением хозяйственно-бытовых отходов. Количество несанкционированных свалок и отходов неуклонно увеличивается. Недостаточно санитарно-гигиенического контроля в пределах населенных пунктов и в местах сбора отходов в мусоросборных районах и др. Данные вопросы определяют необходимость применения эффективных инновационных методов управления отходами.
В статье определены перспективные направления вторичного использования бытовых и производственных отходов в различных отраслях народного хозяйства. В целях уменьшения количества отходов обоснована необходимость комплексного подхода к переработке материально-сырьевых ресурсов.

54-62 272
Аннотация

В настоящее время сложные оксиды со структурой перовскита широко используются в катализе благодаря уникальному набору физико-химических свойств. В связи с этим в работе рассмотрены важнейшие научные труды по методам синтеза и изучения физико-химических свойств Со-содержащих катализаторов со структурой перовскита, используемых в синтезе Фишера-Тропша. К перовскитоподобным оксидам относится многочисленный ряд смешанных оксидов общей формулы ABO3, где в качестве катионов А и В могут выступать катионы металлов, которые удовлетворяют условию электронейтральности (суммарный заряд +6) и определенным стерическим соотношениям. Катионы А обычно имеют ионные радиусы, близкие к кислородному, и могут быть представлены редкоземельными (La, Pr, Sm, Ce), щелочноземельными (Ca, Mg, Ba, Sr) либо щелочными (Na, K) металлами. Катионы в положении В должны иметь значительно меньший ионный радиус, и в этом качестве могут выступать большинство переходных металлов (Fe, Ni, Co, Cu, Ti, Cr, Ru, Mn и др.). Золь-гель, цитратный и механохимические методы широко используются при синтезе катализаторов со структурой перовскита. Активность и селективность катализаторов со структурой перовскита зависят от способа синтеза, размера площади поверхности, а также от природы носителя.

63-68 328
Аннотация

В данной статье изложены результаты исследования кинетики набухания микрочастиц бионанокомпозита Ag-MMT/Ca-ALG и высвобождения ионов серебра из них в зависимости от pH и содержания серебра. В результате исследования было установлено, что ионы серебра пролонгированно высвобождаются из микрочастиц Ag-MMT/Ca-ALG, степень высвобождения ионов серебра из BNCs с ростом содержания в них Ag-MMT увеличивается и данные микрочастицы не обладают заметной рН-чувствительностью.ЦИЯ

69-73 264
Аннотация

В данной работе рассматриваются процессы окисления-восстановления ионов меди на различных электродах (стекло-углерод; нафтон; рис-нафтион) с использованием циклической вольтамперометрии. Электродная модификация рисовой шелухи показала лучшие результаты при электрохимическом определении ионов меди. Показано, что процессы окисления-восстановления ионов меди протекают с увеличением скорости переноса. Модифицированный электрод с рисовой шелухой дал наилучшие результаты при низкой концентрации ионов меди 10-8М.

74-79 312
Аннотация

В данной работе получены продукты сополимеризации аллилового спирта с нитрилом акриловой кислоты с последующим гидролизом. Нерастворимые продукты сополимеризации переведены в растворимое состояние в воде, затем гидролизованы в присутствии гидроксида натрия, то есть, проведены полимераналогичные превращения. Для охарактеризования продуктов сополимеризации и гидролиза, изучены некоторые физико-химические свойства водорастворимых полиэлектролитов.

80-84 330
Аннотация

В данной работе при моделировании коэффициента отражения на основе FDTD симуляции были определены оптимальные величины для толщин слоев пористого кремния и алмазоподобного углерода двухслойного антиотражающего покрытия (PS/DLC). Обнадеживающие результаты были получены при следующих параметрах слоев: n(DLC) = 2,4, d(DLC) = 50 нм; и n(PS) = 2.2, d(PS) = 100 нм. Отражение в диапазоне 530–560 нм составляло около 0,5% и минимум отражения расположен в области около 535 нм. В целом в видимом диапазоне 400-700 нм отражение не превосходит величины 2,5%. Было четко показано, что возможно значительно уменьшить отражение (на 34,5%) в видимом диапазоне, тем самым повышая эффективность солнечных элементов.

85-94 313
Аннотация

рН среды сильно влияет на морфологию поверхности и рост нанопленок. С помощью метода наслаивание (LBL) противоположно заряженных полиэлектролитов были получены покрытия на поверхности кремниевых и стеклянных пластинок. В качестве поликатиона был использован хитозан, а роль полианиона играет карбоксиметилцеллюлоза натрия. Выбор обеих полиэлектролитов связан с их совметимостью и биоразлагаемостью. Методом АСМ была оценена адгезия поверхности подложек, исследована шероховатость поверхности нанопленок и установлены этапы формирования пленок. Методом эллипсометрии была определена зависимость толщины от рН-системы. Пленки, полученные при рН=5, характеризуются более низкой скоростью роста толщины по сравнению с пленками, полученными при рН=3,4 и 6, что связано с природой конформации полиэлектролитов. Контролируя плотность заряда полиэлектролитов можно создать антибактериальные покрытия для имплантируемых систем.

95-101 295
Аннотация

Методом изотермической растворимости исследована тройная система «Fe2(SO4)3 – Zr(SO4)2 – Н2О» при 35°С. Система характеризуется химическим взаимодействием между сульфатом железа и сульфатом циркония в водной среде с образованием новых соединений составов Fe2(SO4)3 • Zr(SO4)2 •10Н2О и Fe2(SO4)3 • 3Zr(SO4)2 • 21Н2О.

102-106 324
Аннотация

В данной работе с помощью программы “lumerical FTDT” осуществлены симуляции для определения оптимальных толщин слоев в антиотражающих покрытиях SiC/MgF2, осажденных на полированный кремний. Двуслойная структура SiC(60 nm) + MgF2(110 nm) показала наименьшее отражение (< 0,5%) в интервале длин волн 500-800 нм. Однако анализ величин поглощения света и плотности тока короткого замыкания кремниевого солнечного элемента показывает, что среди рассмотренных антиотражающих покрытий SiC/MgF2 наиболее эффективным является двухслойная структура SiC(50 nm) + MgF2(110 nm). Это обусловлено низким отражением в области 317-485 нм и увеличением плотности тока солнечного элемента до 179,0 А/м2.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

107-112 255
Аннотация

В статье приведены результаты исследований по оценке прочности анкеровки гибких связей в виде шпилек в тонких наружных слоях панелей и проверена достаточность их анкеровки при работе на сдвиг: при взаимном смещении слоев. Получены экспериментальные зависимости «сдвигающее условие – податливость» для гибких связей, заанкеренных в бетоне слоев и определено воспринимаемое ими предельное усилие. Проверена приемлемость для тонких железобетонных элементов – слоев трехслойных панелей нормируемых методов расчета по прочности. Экспериментально изучено влияние на несущую способность совместной работы слоев за счет гибких связей и утеплителя. Исследовано влияние пролета среза и поперечной арматуры на несущую способность трехслойных железобетонных конструкций со средним слоем из низкопрочного легкого бетона, монолитно связанного с наружными несущими слоями. Разработаны экспериментально обоснованные предложения по расчету изгибаемых железобетонных трехслойных конструкций по прочности.

113-118 302
Аннотация

В статье рассмотрен расчет устойчивости изотропной пластины методом разделения переменных. Произведен расчет пластины на устойчивость при сжатии в продольном направлении. Применен метод разделения переменных. Произведено сопоставление результатов с имеющимися решениями.

119-124 334
Аннотация

Изучение особенностей синтеза фуллеренов даст возможность понимать процесс образования наноструктур этого класса. Увеличение выхода получения фуллеренов и чистота позволит приблизиться к созданию новых материалов экономичного класса. Данная работа посвящена экспериментальному методу получения фуллеренов методом дугового разряда. Установлено, что от параметров синтеза, в частности, давления газа, величин напряжения и силового тока, а также от подготовки электродов зависит чистота и выход фуллеренов. В данной работе показана десорбция графитовых электродов без использования вспомогательного оборудования. Для синтеза фуллеренов использован реактор, собранный по принципу Кретчмера, экстракция производилась раствором толуол.

125-130 288
Аннотация

В данной работе приводятся результаты вычислительного эксперимента для решения исходной начально-краевой динамической задачи пороупругости. Решение получено путем применния численных обратных преобразований Лапласа и Фурье к аналитическому решению соответсвующей системы обыкновенных дифференциальных уранений с граничными условиями. Для вычисления обратного преобразования Лапласа применены параллельные вычисления значений функций методом Талбота, как наиболее устойчивым.

131-136 332
Аннотация

В данной работе рассмотрена целесообразность применения различных алгоритмов подготовки данных для более качественного обучения модели на языке программирования python3. Рассмотрены способы взаимодействия с отсутствующими значениями в наборе данных и способы их устранения в зависимости от различных факторов. Рассмотрены алгоритмы преобразования номинальных переменных в вид, пригодный для обучения моделей библиотеки Scikit-Learn. Также рассмотрен способ комбинирования алгоритмов преобразования данных для достижения наивысшей предиктивной способности по F1 мере на примере модели бинарной классификации.

137-145 300
Аннотация

Обнаружены спорадические акустические сигналы, предположительно связанные с процессами сейсмической активности в районе разрушения глубокой земной коры. Была обнаружена статистически значимая временная корреляция между такими сигналами и моментами прохождения мюонов космических лучей высоких энергий. Это обстоятельство подтверждает предположение о возможном триггерном эффекте малой ионизации, создаваемой проникающими частицами глубоко под землей, что может вызвать высвобождение энергии упругой деформации, накопленной на краях сейсмического разлома. В случае подтверждения данный эффект может представлять значительный научный и практический интерес при решении проблем прогноза землетрясения.

146-153 346
Аннотация

Плотины – это одна из важных сооружений для сбора и хранения воды, выработки электроэнергии, защити от наводнений и ирригаций. В этой статье представлены численные результаты трехмерного моделирования прорыва плотины. Предложенная численная модель была проверена путем сравнения численных результатов с экспериментальными измерениями и численными результатами других авторов. Численный метод основан на уравнениях Навье-Стокса, описывающих поток несжимаемой вязкой жидкости. Движение поверхности воды захватывается с использованием метода объемной жидкости (VOF), что приводит к строгому сохранению массы. Точность и надежность 3D-модели была испытана с использованием небольшого лабораторного эксперимента по разрушению плотины. Показано, что предложенная модель хорошо предсказывает ударное давление потока прорыва. Также было определено в какой части препятствия возникает максимальное давление после прорыва плотины. При трехмерном моделировании прорыва плотины были рассмотрены разные формы препятствия, с помощью которых можно будет снизить ударное давление. Из представленных численных результатов была определена оптимальная форма препятствия, которую можно использовать в качестве дополнительной страховочной дамбы для основной плотины.

154-158 322
Аннотация

В работе изучено влияние хитозана (ХТН) и желатина (GEL) на рН-чувствительность кальцийальгинатных микрочастиц (МЧ Ca-Alg).
Показана возможность регулирования скорости набухания МЧ Ca-Alg и высвобождения из них противоопухолевого препарата метотрексата (МТХ) путём введения ХТН и GEL в состав МЧ, а также изменением рН-среды. Установленные закономерности позволяют прогнозировать выход препаратов и создавать полимерные материалы с необходимой скоростью поступления противоопухолевого препарата в организм.

159-164 297
Аннотация

В последние годы проблематика анализа социальных сетей переходит из сферы формальной теории социологических исследований в современную стратегию исследования социальных структур.
В работе представлен обзор теоретических и прикладных исследований, посвященных проблемам эволюции и анализа социальных сетей. Приведено краткое описание некоторых популярных социальных сетей, перечислены отдельные веб-сервисы и программные приложения для их анализа. Рассматривается задача поиска групп пользователей для внедряемого программного продукта с использованием социальных сетей. Для ее решения анализируются основные методы и подходы к исследованию социальных сетей. Метод предусматривает проверку множества, полученного по результатам кластеризации. Результирующее множество отображается на множестве пользователей программного продукта. Разработанный метод обеспечивает возможность выявления пользователей программного продукта на основе анализа контента социальной сети.

165-172 611
Аннотация

В соответствии с целью исследования первоочередной задачей является аналитический обзор существующих решений в области интеграции данных в единое информационное пространство, также необходимо отметить особенности, преимущества и недостатки применяемых архитектур интегрирующих систем. Это позволит выделить проблемы, связанные со структурной и семантической неоднородностью данных информационных систем, а также сформулировать подход к объединению информационных систем. В настоящее время мировые лидеры по разработке программного обеспечения представляют свои готовые решения по интеграции данных. Их рассмотрение дополнит исследование теоретических подходов и позволит выявить те направления, которые следует развивать и использовать при построении интегрируемых систем. Для решения проблемы семантической неоднородности информации при интеграции информационных систем предлагается использовать онтологии предметной области. Задача интеграции данных информационных систем в настоящей работе рассматривается как задача интеграции информации из разнородных информационных систем и ресурсов (репозиториев) с целью обеспечения единого представления данных. С целью корректной интеграции неоднородных информационных систем необходимо выяснить общность и различия онтологий, лежащих в их основе, а также согласовать неоднородные онтологические спецификации и далее осуществлять преобразование информации. Как следствие, обеспечивается совместная работа неоднородных информационных систем в контексте предметной области задачи на семантически значимом уровне. Анализ состояния исследования по согласованию онтологий показывает, что существующие методы, в основном, неформальны и основываются на субъективном мнении человека эксперта. До сих пор это исследовано недостаточно глубоко, преимущественно для частных случаев.

173-179 328
Аннотация

В настоящее время перспективным является разработка инновационных методик для создания новых лекарственных препаратов с заданными свойствами с целью снижения временных и финансовых затрат. Поиск эффективных лекарственных соединений является сложным, многостадийным процессом, при котором необходимо обрабатывать огромный объём химических данных. Актуально применение современных методов искусственного интеллекта для прогнозирования зависимости «структура-свойство» лекарственных соединений. В статье представлена разработанная Smart-технология прогнозирования на основе модифицированных алгоритмов искусственных иммунных систем. Оценка эффективности Smart-технологии осуществляется с помощью методологии FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) для анализа причин и последствий возникновения дефектов. Разработана модель FMEA для оценки рисков функционирования этапов Smart-технологии. В качестве примера рассматриваются лекарственные соединения сульфаниламидной группы.

180-186 335
Аннотация

В различных областях науки и прикладных исследованиях байесовские сети являются мощным инструментом для изучения сложных процессов, обладающих причинно-следственными вероятностными связями. Возникла потребность в программных инструментах, обеспечивающих реализацию моделей, основанных на аппарате байесовских сетей. Рынок программных продуктов быстро отреагировал на данную потребность. Появилось много прекрасных программных продуктов для работы с байесовскими сетями. В статье рассматриваются некоторые вопросы, связанные работой с байесовскими сетями.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-6688 (Print)
ISSN 2959-8109 (Online)