ekspluatsioonilisest niiskusest; hügroskoopsest niiskusest (materjali omadus neelata niiskust õhust); kondentsveest. Materjali niiskussisaldus sõltub: - Ümbritseva õhu suhtelisest niiskusest (RH%) - Temperatuurist (kõrgel temperatuuril on niiskussisaldus väike) - Kas on tegemist kuivamise või niiskusega Niiskuse liikumine materjalis Poorses materjalis liigub niiskus gaasilises ja vedelas olekus. Olulisemad vee ja veeauru liikumise viisid poorsetes materjalides on: - Veesurve mõjul - Raskusjõu mõjul - Kapilaarsel teel - Konvektsiooni teel - Difusiooni teel Niiskuse mõju - vähendab välispiirete soojapidavust - vähendab materjalide tugevust ja jäikust - hallituse kasv pindadel - puit materjalide kõdunemine - materjalide paisumine - külmakahjustused - esteetiline välimus - metallide korrosioon - väheneb materjalide soojusmahtuvus
NAFTA JA GAASI TOOTMINE Naftat ja maagaasi leidub maakoore poorsetes ja lõhelistes kivimites. Nüüdisajal kasutatakse nafta tootmisel eranditult puurauke, millest purskab nafta mõnikord gaasi survel, kuid enamasti pumbatakse või ammutatakse teda kompressormeetodil SURUDES VETT NAFTAKIHI ALLA. Maagaasiga toimitakse samamoodi. Rohkesti ammutatakse naftat ja gaasi mere põhjast(Kaspia,Põhjameri,Norra). Maapõuest väljuvas naftas on kuni 4% lahustunud saategaasi, 10% vett ja 0,5% mineraalsooli. Saategaas põletatakse. Töötlemata kujul naftat kasutada ei saa
tootmiseks(eelist.nafta ja maagaas-odavaimad ja puhtaimad süsivesinike segud)Nafta ja maagaas on moodustunud bakterite ja vetikate biomassist. NN.puidurea fossiilkütused(turvas,pruunsüsi,kivisüsi ja anatratsiit) on moodustunud taimede tselluloosi ja ligiini keemiliste muundumiste tagajärjel.Suur väävlisisaldus kütustes(põlevkivis, naftas,kivisöes)toob kaasa keskkonnasaaste nende põletamisel.naftat ja maagaasi leidub maakoore poorsetes ja lõhelistes kivimites. Töötlemata kujul naftat kasutada ei saa,naftagaasi kasutatakse aga keemiatööstuses toorainena.Maagaas koosneb peamiselt metaanistsuurimad maagaasitootjad on venemaa, alzeeria,holland,suurbritannia ja indoneesia.naftatöötlemistehastes kuumutatakse naftat erilistes toruahjudes,aurudjuhitakse destillatsioonikolonni.Kui naftat kuumutada,eralduvad kõigepealt madalaima
Tahked alkaanid moodustavad parafiini. Nafta on väga tähtis. Kui nafta otsa saaks, ei ole ainult autosõiduga raskusi. Nafta sisaldub ka juuksevärvides, huuleläigetes, plastmassis ja teistes igapäevaselt kasutatavates tarbeasjades. Naftat nimetatakse ka maaõliks. Ta on põlev maaavara, harilikult tume õlitaoline, enamasti fluorestseeriv vedelik; küttevärrtus 43,5-47,0 MJ/kg, hangumistemperatuur 60 25 kraadi, tihedus 0,73 -1,04 Mg/mkuubis, sisaldub maakoore poorsetes ja lõhelistes kivimites koos gaasiliste süsivesinikega (n.-kõrvalgaas). Keemiliselt koostiselt on nafta parafiinsete, nafteensete ja aromaatsete süsivesinike segu, milles leidub ka orgaanilisi väävli (tioolid, sulgiidid, tiogeenid, tiofaanid) hapniku (nafteenhapped, fenoolid, tõrvained) ja lämmastiku ühendeid (püridiini ja kinoliini derivaadid). Nafta koosneb põhiliselt süsinikust (82...87%), vesinikust (12...15%), väävlist (1,5%), lämmastikust (0,5%) ning hapnikust (0,5%).
sfäärides(atmo, lito, hüdro, bio) ja nende vahel. Transpiratsioon on aurumine taimedelt. Põhjavesi on maakoore ülemistes kihtides paiknev vesi, mis täidab kivimipoore ja lõheid. Infiltratsioon on pinna- ja sademevee imbumine pinnasesse või kivimitesse. Geiser on perioodiliselt kuuma vett ja auru purskav kuumaveeallikas vunkaanilisel alal. Mineraalvesi on ravitoimeline, rohkesti mineraalsoolasid, gaase ja mikroelemente sisaldav põhjavesi. Vettkandvad kihid-maapinna poorsetes kihtides liigub vesi suhteliselt vabalt. Vettpidav kiht on mitteläbilaskev materjal(savi). Vooluveekogud (ojad/jõed) kulutavad ja kuhjavad pinnavorme ning kujundavad Maa pinnamoodi. Pikiprofiil jõe sängi põhja kuju lähtmest suudmeni. Jõe lang on veetaseme keskmine langus meetrites jõe 1 km pikkuse lõigu kohta. Juga on vee langemine jõesängis olevalt astangult. Kärestik on kivise ja ebatasase sängiga madal kiirevooluline jõelõik
340 m/s = 340*36 000 = 1224 km/h Lainepikkus: = v/F Laia sagedusliku katteteguri tõttu on väga keerukas elektronakustilistele muunditele suunatoimet ja ühtlasi näitajaid kõikidel sagedustel. Lainenähtustena on helilainetel kõik omadused, mis esinevad laineprotsessidel. 1) Liikumine ehk interferents 2) Paindumine takistuste taha difraktsioon 3) Neeldumine ehk helitugevuse vähenemine materjalides. Suur neeldumine on väikese tihedusega poorsetes ainetes 4) Peegeldumine suure tihedusega materjalidelt 5) Murdumine erineva tihedusega kk-de piirilt Õhuta (vaakumis) ruumis heli ei levi! Levikiirused: Õhk v = 340m/s Vesi v = 1500 m/s Metallid v = 5000 m/s Heli neeldumine materjalides sõltub sagedusest [f]. Madalad f-id neelduvad rohkem. Näo poolt saabuva heli suund on kahe kõrva toimel määratava täpsusega 3-4°. Kukla poolt tulenev heli on määratav väikese täpsusega. Helilaine suuna määramist kahe kõrva abil nim
Nafta on mõjutanud läbi aegade riikide poliitikat. Nafta hinna tõus kajastub kõikjal poliitikates ja tööstustes. Nafta on põhjustanud mitmeid tülisid ja sõdasid. Lahesõda 1990- 1991 oli lääneriikide sekkumine kohalikku konflikti, et säilitada kontroll Pärsia lahe naftavarude üle. Teises maailmasõjas tungisid saksa väed Venemaale, et sealt saada naftat, millest teha energiat. 3. Nafta ja gaasi tootmine Naftat ja maagaasi leidub maakoore poorsetes ja lõhelistes kivimites. Nüüdisajal kasutatakse nafta toomiseks puurauke. Kus gaasi mõjul purskab nafta välja või see pumbatakse sealt. Maapõuest väljuvas naftas on kuni 4% lahustunud saategaasi, kuni 10% vett ja 0,5% mineraalsooli. Töötlemata kujul naftat kasutada ei saa. Esmalt eraldatakse naftast vesi ja mineraalosakesed, ning pärast seda läheb nafta separeerimisele. Separeerimisel eraldatakse toornaftas sisalduvad gaasilised süsivesinikud ja alles jäänud vesi. Peale seda
Autostumine omakorda suurenas nõudlust asfaldile ja bituumenile teedeehituse tarbeks. 1930 aastatel olid peamised naftatootjad USA ja Nõukogude Liit, kattes seejuures kõik oma vajadused. Ülejäänud riigid pidid lootma Lõuna-Ameerikale ja Lähis-Idale. Nafta on saanud maailma majanduse ja poliitika väga jõuliseks mõjutaks. Nafta on põhjustanud hulgaliselt riikidevahelisi kriisiolukordi ja isegi sõdasid. 3. Nafta ja gaasi tootmine Naftat ja maagaasi leidub maakoore poorsetes ja lõhelistes kivimites. Maapõuest väljuvas naftas on kuni 4% lahustunud saategaasi, kuni 10% vett ja 0,5% mineraalsooli. Töötlemata naftat kasutada ei saa. Töötlemine toimub: 1. Nafta eraldamine veest ja mineraalosakestest. 2. Separeerimine eraldatakse toornaftas sisalduvad gaasilised süsivesinikud ja alles jäänud vesi. 3. Stabiliseerimine . kuumutades temperatuurini 80-120 °C. 4. Selle tulemusena eraldub naftagaas 5. Nafta töötlemine
Pärast Teist maailmasõda hakkas naftatööstus laienema. Nafta on saanud maailma majandust ja poliitikat väga jõuliselt mõjutavaks teguriks. Tänapäeva ühiskond on täielikult naftast sõltuv. Nafta hinna kõikumised peegelduvad poliitikas, kutsuvad esile kiireid muutusi tööstuse arengus ja ahelreaktsiooni lõpptulemusena kõigutavad üksikisiku heaolu. 3. Nafta ja gaasi tootmine Naftat ja maagaasi leidub maakoore poorsetes ja lõhelistes kivimites. Nüüdisajal kasutatakse nafta tootmisel eranditult puurauke, neist purskab nafta mõnikord gaasi survel, kuid enamasti pumbatakse või ammutatakse teda kompressorimeetodil, surudes vett naftakihi alla. Maagaasiga toimitakse samamoodi. Töötlemata kujul naftat kasutada ei saa. Puurtornidest pumbatud nafta esmane töötlemine toimub naftatööstusettevõttes. Peale nafta eraldamist veest ja mineraalosakestest (liiv, savi) läheb nafta separeerimisele
hoidmiseks, parandades seeläbi pinna märgamist. 45. Kiiruste ettenihke kast Ettenihkekast kannab pöörlemise üle käigukruvile ja võllile ning muudab ettenihke suuremaks. Ülekanne toimub reversi ja vahetatavate hammasrataste kitarri kaudu. 46. Pulbermaterjalide poorsus Poorsete pulbermaterjalide põhiomadus on läbilaskvus. Poorseid pulbermaterjale kasutatakse filtrites, soojusisolatsioonimaterjalides, pindade jahutuses, protsesside keevkihis, pneumolaagrites, poorsetes katalüsaatorites, poorsetes elektroodides, aeraatorites. 47. Metallide plastsed omadused Enamik metalle on plastsed. Seepärast saab kuuma metalli kuju muuta sepistamisel, pleki valtsimisel ja traadi tõmbamisel. Metallide plastsust saab tõsta kuumsurvetöötlusega. 48. Valtside kalibreerimine Valtside kalibreerimine on mõõtmete täpsuse suurendamine ja pinnakareduse vähendamine väikeste deformatsiooniastmetega plastse külmdeformeerimise teel. 49. Stantsimisvasarad
Difusiooni kiirus on võrdeline keskmise teepikkusega, mille molekul kahe põrke vahel läbib, sõltudes ka temperatuurist ning mehhaanilisest liikumisest (tuul). Ühesugustel tingimustel segunevad kiiremini need gaasid, mille molekulmass on väiksem. Soojusjuhtivust mõjutab gaasi mehhaaniline liikumine (tuul). Eksperimentaalselt väga raske uurida, temperatuuride erinevuse tõttu tekivad mitmesugused gaasivoolud. Kõige puhtamal kujul avaldub poorsetes materjalides. Gaasidel on üsna halb soojusjuhtivus. Toimub molekulide kineetilise energia ühtlustumine. Mida suurem on soojus, seda parem on soojusjuhtivus. Soojusisolatsioon on keskkond, mille soojusjuhtivus on üsna väike. Gaasis liikuvale kehale mõjub alati takistusjõud, mis sõltub keha kiirusest ja kujust. Kehaga põrkuvad gaasi molekulid hakkavad liikuma kehaga samas suunas, põrgates naabermolekulidele ning andes neile edasi mingi osa oma suunatud liikumise impulsist jne... Selle
Ühe aine molekulid tungivad teise aine molekulide vahele. Difusioon on seda kiirem, mida hõredamad on segunevad ained. Difusiooni kiirus on võrdeline molekuli keskmise vaba teepikkusega (teepikkus, mille molekul läbib kahe põrke vahel) ja temperatuuriga ning pöördvõrdeline molekulmassiga. Soojusjuhtivus on ülekandenähtus, kus molekulide soojusliikumise energia kandub omavaheliste põrgete tulemusel ühelt molekulilt teisele. Ilma kõrvalmõjudeta (gaasivoolud) esineb soojusjuhtivus poorsetes materjalides. Seetõttu kasutataksegi poorseid materjale soojusisolaatoritena. Soojusjuhtivus põhineb sellel, et kiiremad gaasimolekulid põrkuvad aeglasematega ja annavad osa oma liikumisenergiast üle. Selliselt toimub molekulide keskmiste kiiruste ühtlustumine gaasi erinevates piirkondades. Sisehõõre on ülekandenähtus, mille tõttu kehade liikumisel gaasides mõjub takistusjõud. Näit. sõidukid ja sportlased peavad ületama õhutakistust, mida püütakse vähendada.
saab seejärel kasutada põllunduses · Üleujutus võib esineda linnades ja asulates, põhjustades seega majanduslikku kahju ning olles ohtlik inimeste tervisele · Selle kaitseks ehitatakse tammi ning kaitseks võib ka kasutada veehoidlaid, kuhu üleujutuse ajal kogutud vett saab veevaesel ajal anda asulatele ja tööstusettevõtetele. 6. Põhjavesi * Põhjaveeks nim maakoore kivimite ja setete poorides, lõhedes jm tühikutes olevat vett. * Maapinna poorsetes kivimikihtides liigub vesi suhteliselt vabalt ja selliseid kihte nim vettkandvateks. Vettkandvad kivimid on nt liiv, liivakivi, lõhenenud lubjakivid. * Vettkandvad kihid asenduvad vettpidavate kihtidega, so vett mitteläbilaskva materjaliga. Tuntum neid on savi. * Vesi liigub pinnases seni, kuni kohtub vettpidavat kivimikihti ja jääb sellele püsima. Koha geoloogilisest ehitusest sõltuvalt vahelduvad vettkandvad ja
..2 aastaks liikluse alla. Liiklus- ja ilmastikukahjustuste vältimiseks on soovitav sellised kihid teha minimaalse poorsusega (5...6%)segust, kasutades neis lubjakivifillerit, või nad ühekordselt pinnata. Poorse asfaltbetooni kihipaksus peab olema vähemalt 1.5D, kuid mitte alla 4 cm. Õhutemperatuuride vahemikus -5...0ºC peab poorse asfaltbetooni kihipaksus olema vähemalt 6 cm. Temperatuuril alla +5ºC tuleb projekteeritud kihi paksust suurendada vähemalt 0.5 cm võrra. Poorsetes asfaltbetoonides kasutatakse sideainena sitkeid naftabituumeneid. Sitkemaid bituumeneid kasutatakse segudes, mis paigaldatakse temperatuuril vähemalt +10ºC, pehmemaid paigaldatakse alla +10ºC. Poorsetes asfaltbetoonides kasutatakse kivimaterjalidena killustikku, looduslikku liiva, sõelmeid ja vajaduse korral fillerit. Kivimaterjali klass valitakse segulehtede järgi. Sõelmete >2 mm osiste omadused peavad vastama segulehtedel märgitud killustikuklassi vähimatele lubatud väärtustele. 23
märgumisega kaasnevad imendumisnähtused kapillaarides ja poorides. Kapillaarsuse tõttu on vedeliku tase suuremas anumas ja sellega ühendatud peenikeses torus erinev. - nähtused, mis ilmnevad peenikestes torudes ehk kapillaarides või poorsete materjalide poorides. Kapillaarefekt annab vedelikele omaduse voolata kitsas ruumis ilma näiliste välisjõudude (raskusjõud) otsese mõjuta. Efekt ilmneb näiteks värvipintsli harjastel ja saapapaelte märgumisel, samuti poorsetes materjalides nagu betoon või paber. Kapillaarefekt ilmutab end ka eluslooduses, taimsetes ja loomsetes rakkudes, kus on oluline vedeliku rakkudevaheline liikumine. Efekti põhjuseks on vedeliku ja tahkise pinnal olevad molekul-molekul vahelised sidemed ehk van der Waalsi vastasmõju. Nähtuse ilmnemise eelduseks on, et kapillaari või poori kõverusraadius on võrreldav vedelikupinna kõverusraadiusega, sest siis kompenseeruvad kohesiooni tõttu tekkinud vedeliku
ega vees lahustumist, N:süsivesinikud, eetrid, rasvad, kõrge molekulmassiga alkoholid ja karboksüülhapped. Kapillaarsus: on nähtus, mis põhjust molekulaarjõudude mõju tasakaalus oleva või liikuva vedeliku vabale pinnale, mittesegunevate vedelike lahustuvus pinnale või taha ja vedela aine piirpinnale. Kapillaarsus seletub nähtusega: vedelike tõus või ringlus peenikestes torudes ja poorsetes kk-s olenevalt, kas vedelik märgab kapillaari või ei. Osmoos: lahusti molekulide ühesuunaline difusioon läbi poorse vaheseina. P= RT/V= RTM, kus R 0,082 dm*atm/mol*°C, M molaarsus, P osmoosne rõhk (rõhk, mida avaldab lahuse sammas). Looduses on osmoosseks anumaks rakk. Ehituses nt betoonist mahuti lahuses. Osmoosi mõju: gaasitorud isoleeritakse ümbruskonnast polüetüleenlindiga, mis hermeetiliselt mähitakse ümber toru. Kõik
lahustumist, N:süsivesinikud, eetrid, rasvad, kõrge molekulmassiga alkoholid ja karboksüülhapped. Kapillaarsus on nähtus, mis põhjust molekulaarjõudude mõju tasakaalus oleva või liikuva vedeliku vabale pinnale, mittesegunevate vedelike lahustuvus pinnale või taha ja vedela aine piirpinnale. Kapillaarsus seletub nähtusega: vedelike tõus või ringlus peenikestes torudes ja poorsetes kk-s olenevalt, kas vedelik märgab kapillaari või ei. Märgava vedeliku tõus mööda kapill. ja pragusid on pöördvõrd. kapillaaride raadiusega. Osmoos: lahusti molekulide ühesuunaline difusioon läbi poorse vaheseina. P= RT/V= RTM, kus R 0,082 dm*atm/mol*°C, M molaarsus, P osmoosne rõhk (rõhk, mida avaldab lahuse sammas). Looduses on osmoosseks anumaks rakk. Ehituses nt betoonist mahuti lahuses. 10. Vedelate lahuste mõiste
väljendub ainete reaktsioonivõimes (hulk, kui paljudega ja kiirus, millega reageerib). Elementaarrakk võib kasvada ruumis kõigis kolmes suunas, kui kasvukiirus kõigis suundades on ühtlane tekib monokristall. Kui monokristalli kasv mõnes suunas on takistatud, avaldab kristall kasvamisel takistusele teatud rõhku selle rõhu mõjul võib takistus puruneda ja kui kasvamine toimub materjali sees, siis materjal hävib. Kui poorsetes materjalides (punane tellis, betoon) on soolad ja on tingimused monokristallide kasvamiseks, siis need materjalid hakkavad murenema. Võrekonstant on kõige väiksem kaugus kahe naaberosakese tsentrite vahel elementaarrakkudest. NB! Ainete sisestruktuur on peamine faktor, millest oleneb aine ja materjali kõvadus, tugevus. Kristallsüsteemide klassifikatsioon osakeste paiknemise geomeetria järgi: 1) kuubiline; 2)
2)hüdrofoobsed vastastikmõju veega puudub: ei toimu märgumist, pundumist ega vees lahustumist, Nt:süsivesinikud, eetrid, rasvad, kõrge molekulmassiga alkoholid ja karboksüülhapped. Kapillaarsus: on nähtus, mis põhjustab molekulaarjõudude mõju tasakaalus oleva või liikuva vedeliku vabale pinnale, mittesegunevate vedelike lahustuvus pinnale või taha ja vedela aine piirpinnale. Kapillaarsus seletub nähtusega: vedelike tõus või ringlus peenikestes torudes ja poorsetes keskkondadess olenevalt, kas vedelik märgab kapillaari või ei. Märgava vedeliku tõus mööda kapillaari ja pragusid on pöördvõrdeline kapillaaride raadiusega. Osmoos: lahusti molekulide ühesuunaline difusioon läbi poorse vaheseina. P= RT/V= RTM, kus R 0,082 dm*atm/mol*°C, M molaarsus, P osmoosne rõhk (rõhk, mida avaldab lahuse sammas). Looduses on osmoosseks anumaks rakk. Ehituses nt betoonist mahuti lahuses. 13
VIII peatükk 8. Veeldatud gaaside vedu 8.1. Põlevad maagaasid 19 Tänapäeva energiakandjatest on tähtsamad kivisüsi, nafta ja põlevad maagaasid ning hüdroenergia ja tuumkütus. Alternatiivsete energiakandjate nagu tõusu-mõõnahoovuste, tuule- ja päikeseenergia osa on veel suhteliselt tagasihoidlik. Põlevaid maagaase leidub poorsetes maapinnakihtides kas omaette, koos naftaga või koos naftakondensaadiga ja nende varusid Maal hinnatakse 150 000 miljardile kuupmeetrile. Suurimad leiukohad asuvad Pärsia lahe piirkonnas, Venemaal, USA-s, Rumeenias, Indoneesias, Kanada lääneosas, Põhjameres Norra ja Hollandi ranniku lähedal. Kuivade põlevate maagaaside põhikomponent on metaan seda sisaldub harilikult üle 80 %. Maagaaside eripõlemissoojus kõigub sõltuvalt koostisest 32,5...34,5 MJ/m3 ja neid kasutatakse