Научная статья на тему 'Обнаружение утечек нефтепродуктов: приборы и методы. (аналитический обзор)'

Обнаружение утечек нефтепродуктов: приборы и методы. (аналитический обзор) Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
1268
127
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОНИТОРИНГ / ЭКОЛОГИЯ / ОБСТАНОВКА / ДИАГНОСТИКА / МЕТОД / АНАЛИЗ / MONITORING / ECOLOGY / SITUATION / DIAGNOSING / ANALYSIS / METHOD / DEVISE

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Первухин П. А.

Рассмотрены, проанализированы методы и приборы индикации паров лёгких углеводородов в местах их утечек в подпочвенное пространство. Подчёркнуты достоинства и недостатки каждого метода. Обоснована применимость предложенных методов, показана перспективность их использования

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Leak detection of petroleum products: instruments and methods

Research is devoted to methods of indication pairs of easy hydrocarbons in places of their outflow in underground space. Applicability of the offered method is proved, perspectives of its use is shown. Underline virtue and insufficient of the methods. The estimation of efficiency of use of best a gas analyzer is made in system «result-cost-time».

Текст научной работы на тему «Обнаружение утечек нефтепродуктов: приборы и методы. (аналитический обзор)»

УДК 621.64.002.5

П. А. Первухин

преподаватель кафедры физики Академии Гражданской Защиты МЧС России

P. Pervukhin

ОБНАРУЖЕНИЕ УТЕЧЕК НЕФТЕПРОДУКТОВ: ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ. (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)

Рассмотрены, проанализированы методы и приборы индикации паров лёгких углеводородов в местах их утечек в подпочвенное пространство. Подчёркнуты достоинства и недостатки каждого метода. Обоснована применимость предложенных методов, показана перспективность их использования.

Ключевые слова: мониторинг, экология, обстановка, диагностика, метод, анализ.

LEAK DETECTION OF PETROLEUM PRODUCTS: INSTRUMENTS AND METHODS

Research is devoted to methods of indication pairs of easy hydrocarbons in places of their outflow in underground space. Applicability of the offered method is proved, perspectives of its use is shown. Underline virtue and insufficient of the methods. The estimation of efficiency of use of best a gas analyzer is made in system «re-sult—cost—time».

Keywords: Monitoring, ecology, situation, diagnosing, analysis, method, devise.

В настоящее время в России, да и в других странах, как известно из статистических данных, сложилась катастрофическая ситуация с авариями, связанными с хранением и транспортировкой нефти. По объему нанесённого ущерба народному хозяйству России загрязнение нефтью и нефтепродуктами занимает лидирующее место. Именно поэтому в настоящее время в структурах МЧС России уделяется большое внимание проблеме мониторинга экологической обстановки в районах добычи, транспортировки и терминальных пунктов в связи с необходимостью предотвращения загрязнения грунта нефтью и нефтепродуктами.

Классификация приборов газового анализа

Обнаружение утечек нефти и нефтепродуктов возможно проводить с помощью приборов газового анализа.

Газовый анализ- анализ смесей газов, проводимый в целях установления их качественного и количественного состава.

Приборы газового анализа могут быть классифицированы:

- по функциональным возможностям (индикаторы, течеискатели, сигнализаторы, газоанализаторы);

- конструктивному исполнению (стационарные, переносные, портативные);

- количеству измеряемых компонентов (однокомпонентные, многокомпонентные);

- количеству каналов измерения (одноканальные, многоканальные);

- назначению.

Классификация по функциональным возможностям

Индикаторы - это приборы, которые дают качественную оценку газовой смеси по наличию контролируемого компонента (по принципу «много-мало»). Как правило, отображают информацию посредством линейки из нескольких точечных индикаторов. Горят все индикаторы - компонента много, горит один - мало. Сюда же можно отнести и течеискатели. При помощи течеиска-телей, снабженных зондом или пробоотборником, можно локализовать место утечки из трубопровода, например, газа-хладагента.

Сигнализаторы также дают приблизительную оценку концентрации контролируемого компонента, но при этом имеют один или несколько порогов сигнализации. При достижении концентрацией порогового значения, срабатывают элементы сигнализации (оптические индикаторы, звуковые устройства, коммутируются контакты реле).

Газоанализаторы бывают ручного действия и автоматические.

Среди газоанализаторов ручного действия наиболее распространены химические абсорбционные, в которых компоненты газовой смеси последовательно поглощаются различными реагентами.

Автоматические газоанализаторы дают какую-либо физическую или физико-химическую характеристику газовой смеси или ее отдельных компонентов.

В настоящее время чаще используются автоматические газоанализаторы. Они по принципу действия могут быть разделены на три основных группы:

1. Приборы, действие которых основано на физических методах анализа (термокондукто-метрические, термомагнитные, оптические и др.). Термокондуктометрические основаны на измерении теплопроводности газов. Термомагнитные газоанализаторы применяют главным образом для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью. Оптические газоанализаторы основаны на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси.

2. Приборы, действие которых основано на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. При помощи таких газоанализаторов определяют изменение объёма или давления газовой смеси в результате химических реакций ее отдельных компонентов.

3. Приборы, действие которых основано на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоко-лориметрические и др.). Термохимические основаны на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения) газа. Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости электролита, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические основаны на изменении цвета определенных веществ, при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси.

Каждый из методов имеет свои плюсы и минусы. Наибольшее распространение получили электрохимические газоанализаторы, как наиболее дешевые, универсальные и простые, хотя имеют невысокую точность измерения, небольшой срок службы чувствительных элементов, подверженных влиянию агрессивных примесей.

Данные приборы не только дают количественную оценку концентрации измеряемого компонента с индикацией показаний (по объему или по массе), но и могут быть снабжены любыми вспомогательными функциями: пороговыми устройствами, выходными аналоговыми или цифровыми сигналами, принтерами и другими.

Классификация по конструктивному исполнению

Как и большинство контрольно-измерительных приборов, приборы газового анализа могут иметь разные массогабаритные показатели и режимы работы. Этими свойствами и обуславливается разделение приборов по исполнению. Тяжелые и громоздкие газоанализаторы, предназначенные, как правило, для длительной непрерывной работы, являются стационарными. Менее габаритные изделия, которые могут быть без особого труда перемещены с одного объекта на другой и достаточно просто запущены в работу - переносные. Совсем маленькие и легкие - портативные.

Газоанализаторы стационарные - предназначены для контроля состава газа при технологических измерениях и контроля выбросов в металлургии, энергетики, нефтехимии, цементной промышленности, измеряют содержание кислорода, оксиды азота и серы, фреона, водорода, метана и других веществ.

В настоящее время все больший интерес проявляется к использованию средне- и малогабаритных приборов.

Классификация по количеству измеряемых компонентов

Приборы газового анализа могут быть сконструированы для анализа сразу нескольких компонентов. Причем анализ может производиться как одновременно по всем компонентам, так и поочередно, в зависимости от конструктивных особенностей прибора.

Классификация по количеству каналов измерения

Приборы газового анализа могут быть одноканальными (один датчик или одна точка отбора пробы) и многоканальными. Как правило, количество каналов измерения на один прибор бывает от 1 до 16. Современные модульные газоаналитические системы позволяют увеличивать количество каналов измерения практически до бесконечности. Измеряемые компоненты для разных каналов могут быть как одинаковыми, так и различными, в произвольном наборе. Для газоанализаторов с датчиком проточного типа (термокондуктометрические, термомагнитные, оптикоабсорбционные) задача многоточечного контроля решается при помощи специальных вспомогательных устройств - газовых распределителей, обеспечивающих поочередную подачу пробы к датчику из нескольких точек отбора.

Классификация по назначению

Газоанализаторы можно разделить на несколько типов в зависимости от выполняемых задач - это газоанализаторы горения, газоанализаторы для определения параметров рабочей зоны, газоанализаторы для контроля за технологическими процессами и выбросами, газоанализаторы для очистки и анализа воды и т. п.

Газовые анализаторы горения предназначены для наладки и контроля котлов, печей, газовых турбин, горелок и других топливосжигающих установок, позволяют проводить мониторинг выбросов углеводородов, оксидов углерода,азота, серы.

Газоанализаторы (газосигнализаторы, детекторы газов) - для контроля параметров воздуха рабочей зоны, отслеживают наличие опасных газов и паров в рабочей зоне, в помещении, шахтах, колодцах, коллекторах.

Методика поиска утечек нефтепродуктов

На сегодняшний день существует несколько способов проведения мероприятий по исследованию подпочвенного пространства на предмет наличия скрытых утечек жидкого углеводородного топлива. Для поиска мест нефтепродуктовых утечек и оконтуривания по площади и по вертикали, а также определения места разлива используют традиционные, довольно громоздкие и дорогостоящие лабораторно-полевой и ландшафтно-геологический методы, основанные на проведении буровых работ. При этом для определения типа элементарного ландшафта, типа геохимических сопряжений в местных ландшафтах, которые и определяют характер перемещения углеводородных веществ, закладывают серию почвенных разрезов (ручных скважин). Их количество зависит от сложности ландшафтной геохимической обстановки и нефтепродуктового потока.

Почвенные разрезы (скважины) объединяют в систему профилей: они протягиваются в направлении движения поверхностного стока от места разлива до места промежуточной или конечной аккумуляции.

Минимальное количество профилей - 3, минимальное количество разрезов - 12 (по 3 на каждом профиле и 3 фоновых, по одному на каждый элементарный ландшафт). Если при этом количестве разрезов достоверно решить задачу выявления и оконтуривания нефтезагрязнения нельзя, закладывается необходимое количество дополнительных разрезов.

Почвенные разрезы могут быть и опорными, и типа «прикопки» (отбор образцов проб для лабораторных исследований). Опорные разрезы закладываются уже на выявленных аномалиях

вблизи места разлива и на основных элементах ландшафтно-геохимического почвенного профиля. Цель изучения таких разрезов - определение глубины просачивания нефти, наличия внутри-почвенного потока, характер трансформации почвенного профиля.

До сих пор большое распространение имеет диагностика нефтяных загрязнений в лабораторных условиях с использованием спектрометрического метода определения наличия нефти и нефтепродуктов в почве. Этот полуколичественный метод используют, в случае отсутствия специального оборудование, стандартных растворов и графиков, характеризующих данный тип загрязнений. Данный метод пригоден для определения следующих типов веществ: нефти, мазутов, смазочных масел, дизельного топлива и др. Принципом данного метода является извлечение суммы углеводородов из почвенного образца органическим растворителем и определение их концентраций в растворе.

На сегодняшний момент традиционные методы обнаружения и разведки очагов нефтепродуктового загрязнения грунтов обычно дорогостоящие и трудоемкие. Поэтому все большее значение приобретает разработка и использование новых методов обнаружения мест скопления пролитых нефтепродуктов в грунте.

Методы, лежащие в основе действия газоанализаторов

В России наибольшую популярность приобрели следующие методы:

• фотоионизационный;

• ИК-спектроскопия;

• радиоактивный;

• подповерхностного зондирования;

• акустической эмиссии;

• лазерный газоаналитический;

• трассирующих газов;

• химико-каталитический;

• оптико-абсорбционный;

• электрохимический.

Далее расскажем подробнее о методах индикации взрывоопасных газов и паров жидких углеводородов в почвах и об устройствах, работающих на основе этих методов.

Фотоионизационный метод. Устройства, работающие на основе данного метода, представляют собой приборы, основанные на сочетании фотоионизационного и инфракрасного детекторов. Принцип действия блока инфракрасного излучения газоанализатора (ИК-блок) основан на поглощении инфракрасного излучения молекулами СО2 и углеводородов на определенной для каждого компонента длине волны. Поток инфракрасного излучения проходит через оптические фильтры, поступает в измерительную ячейку, заполненную анализируемой смесью. Компоненты анализируемой смеси (СО2, углеводороды) поглощают инфракрасное излучение на характерных для каждого вещества длинах волн пропорционально их содержанию.

Фотоионизационный блок (блок ФИД) производит экспресс-анализ суммарного содержания паров большинства органических и ряда неорганических веществ. Принцип действия блока ФИД основан на измерении фотоионизационного тока, возникающего при ионизации молекул вещества в потоке ультрафиолетового излучения. Диапазон детектируемых веществ зависит от энергии ионной лампы. Возможна как совместная работа блоков ФИД и ИК газоанализатора, так и каждого блока в отдельности. В случае совместной работы блоков из суммарного результата, выдаваемого блоком ФИД, устраняются данные по содержанию метана, измеренные ИК-блоком.

В России данный метод применяется в газоанализаторе «ЕсоргоЬе 5» (рис. 1). Данный прибор предназначен для измерения содержания, диоксида углерода (С02), метана (СН4), углеводородов (СН) в пересчете на метан (СН4). А так же для экспресс-анализа суммарного содержания паров большинства органических и ряда неорганических веществ.

Рис. 1. Прибор «ЕсоргоЬе 5» с присоединенным зондом

Преимущества прибора: обнаружение, определение границ и контроль содержания углеводородов и других органических загрязнений почвы и грунтовых вод, вызванных разливом топлива; контроль загрязнений воздуха (ФИД анализатор).

Практическое применение.

Данный прибор позволяет:

- обнаруживать протечки от свалок и подземных резервуаров;

- обнаруживать протечки трубопроводов и отходов сельскохозяйственного производства;

- проводить наблюдение за перемещением шлейфа загрязнений;

- осуществлять наблюдение за процессами биологического восстановления;

- обнаруживать и контролировать образование газообразных токсичных веществ на промышленных предприятиях и в сельскохозяйственном производстве.

Еще одним прибором, работающим на основе фотоионизационного метода, является переносной двухдетекторный газоанализатор «Колион-1В-04» (рис. 2).

Рис. 2. Газоанализатор «Колион-1В-04»

Прибор предназначен для одновременного измерения содержания паров углеводородов нефти и нефтепродуктов и других вредных соединений, а также диоксида азота в воздухе рабочей зоны. В газоанализаторе установлены два детектора: фотоионизационный (ФИД) - для измерения содержания нефти и нефтепродуктов и других вредных веществ, и электрохимический

- для селективного измерения диоксида азота. Анализируемый воздух прокачивается через детекторы с помощью встроенного микрокомпрессора. Текущие значения измеряемых концентраций в мг/м3 представляются в цифровом виде на двухстрочном жидкокристаллическом индикаторе.

В приборе имеются звуковая (общая для обоих каналов измерения) и световая (отдельная для каждого канала измерения) сигнализации о превышении измеряемыми концентрациями установленных порогов.

Фотоионизационный газоанализатор ФГ-2 (рис. 3) предназначен для неселективного измерения загрязненности атмосферы рабочей зоны различных производств, обнаружения очагов выбросов и разливов нефтепродуктов, поиска течей из резервуаров.

Рис. 3. Газоанализатор ФГ-2

Преимущества прибора:

- простота в обращении;

- малые размеры и вес;

- быстрота измерений;

- малая потребляемая мощность (одной зарядки встроенных аккумуляторов достаточно для его использования в течение недели);

- встроенный микрокомпрессор, позволяющий отбирать пробу из вентиляционных систем с разрежением;

- наличие звуковой и световой сигнализации о превышении допустимого уровня загрязненности;

- режим автоматической работы прибора.

ИК-спектроскопия. Принцип действия основан на поглощении ИК излучения молекулами контролируемых газов. Анализатор содержания нефтепродуктов «Н0Я1ВА ОСМА-350» (рис. 4) позволяет проводить надежный и простой анализ нефтепродуктов в почвах и жидкостях в широком диапазоне содержаний 0-200 г/л. Анализатор содержания нефтепродуктов «0СМА-350» позволяет определять наличие нефтепродуктов в почве и воде, а также контролировать остаточные содержания нефтепродуктов в очищенных продуктах.

Рис. 4. Анализатор «HORIBA OCMA-350»

Для экстракции нефтепродуктов «HORIBA» разработала специальный экстрагент S-316, не наносящий вреда окружающей среде. Этот экстрагент можно регенерировать с помощью установки «Solvent Reclaimer», выпускаемой «HORIBA». Рабочий диапазон от 0 до 200 мг/л или 0 до 1000 мг/кг.

Подповерхностное зондирование. Технология базируется на использовании георадара подповерхностного зондирования (РПЗ) (рис. 5), специально разработанного для указанных целей. В основе картографирования зон, загрязненных нефтепродуктами, лежит открытое и детально исследованное явление существенной зависимости электрических характеристик грунта от насыщения нефтепродуктом. РПЗ состоит из антенны для излучения и приема сигналов, генератора зондирующих сигналов с заданными характеристиками (синтезатор частоты), приемника отраженных сигналов, цифрового блока и компьютера.

Рис. 5. Георадар подповерхностного зондирования

Сигнал, излученный антенной РПЗ, распространяется под поверхность земли и ослабляется вследствие затухания во влажном грунте. При наличии подповерхностного аномального объекта, часть сигнала отражается в направлении приемной антенны. Другая часть сигнала распространяется дальше и отражается от следующих объектов. Расстояние до объекта определяется временем задержки распространения радиоволн от антенны до объекта и обратно. Принципы построения аппаратуры и алгоритмы обработки сигналов, заложенные в предлагаемый РПЗ, дают возможность получить ряд преимуществ, например, довольно быстрое и детальное исследование грунта, загрязненного нефтепродуктами.

Радиоактивный метод. Метод основан на регистрации радиоактивного излучения вещества (растворенный в жидкости изотоп), проникающего в грунт через сквозные повреждения в стенке резервуара.

Рис. 6. Радиоизотопный ионизационный газоанализатор:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1- ионизационная камера, 2- источник ионизации, 3-электроды, 4- источник напряжения,

5- усилитель, 6- вторичный прибор

К радиоизотопным газоанализаторам, в которых ионизацию газов осуществляют радиоактивным излучением, относятся приборы на основе сечения ионизации, электронно-захватные и

аэрозольно-ионизационные. В первых используют разницу в сечениях (вероятности) ионизации компонентов смеси. Ионизацию осуществляют обычно р излучением 90Бг, 3Н, 63И1, 147Рт. Эти газоанализаторы не избирательны, их применяют для анализа смесей Н2-И2, И2-С02, Н2-этилен, Н2-СН4, Н2-СН3Б1С!3, Н2-ВС13 и т. п.; диапазон измерения 0,01 -100 %; время установления показаний -до 0,1 с.

Радиоактивные изотопы должны обладать достаточной энергией гамма-лучей и периодом полураспада. Для обнаружения мест утечек в трубопроводе изотопы подбирают для каждого конкретного участка трубопровода в зависимости от его протяженности и глубины залегания. Наибольшее распространение получили изотопы натрий-24 с энергией (1,4-2,8 МэВ) и периодом полураспада 15 ч, а также бром-82 с энергией гамма-лучей (1,32-1,48 МэВ) и периодом полураспада 36 ч. Место утечки (повышенная остаточная радиоактивность) обнаруживается автономным прибором (зондовым устройством).

Достоинства метода:

- позволяет обнаружить точно место незначительных утечек нефти и нефтепродуктов;

- применим для любых резервуаров, содержащих нефть, нефтепродукты, воду и газ;

- эффективен для обнаружения мест незначительных утечек зондовым радиометром.

Недостатки метода:

- зависимость точности обнаружения незначительных утечек от глубины залегания резервуара: чем глубже подземное хранилище, тем ниже чувствительность наземных радиометров при способе местонахождения утечек. При глубине залегания хранилища свыше 1,5 м наземный способ обнаружения мест утечек не рекомендуется;

- опасность для обслуживающего персонала и окружающей среды;

- трудоемкость заполнения резервуара радиоактивным изотопом и обнаружения мест утечек наземными радиометрами.

Практическое применение:

Метод имеет ограниченное применение, как за рубежом, так и в России из-за отсутствия комплексных мероприятий по биологической защите обслуживающего персонала, окружающей среды. Однако в некоторых странах мира, в том числе и в РФ, проводились интенсивные исследования по совершенствованию технологии контроля этим методом мест незначительных утечек.

Метод акустической эмиссии. Метод основан на регистрации высокочувствительными пьезоэлектрическими датчиками сигналов акустической эмиссии от напряженного состояния стенки резервуара, микротрещин и утечек жидкости.

Акустическая эмиссия (АЭ) является результатом высвобождения энергии из материала, находящегося в напряженном состоянии. Высокочувствительные пьезодатчики, расположенные на поверхности резервуаров, воспринимают волны механических напряжений, создаваемые утечкой жидкости или газа, и преобразовывают их в электрические сигналы.

Электрические сигналы с пьезодатчиков усиливаются в 100 000-1 000 000 раз. Для обнаружения мест утечек разработано специальное оборудование анализа затухания и времени прихода импульсов акустической эмиссии.

Достоинства метода:

- метод АЭ, реализованный в наземной передвижной аппаратуре, весьма эффективен для контроля незначительных утечек (микроутечек), напряженного состояния стенки резервуаров, микротрещин и сильной коррозии;

- характеризуется высокой точностью обнаружения мест дефектов стенки резервуаров;

Недостатки метода: высокая стоимость обследования (до 2 тыс. долларов на обследование

1 м2 подземного резервуара).

Лазерный газоаналитический метод. Метод основан на поглощении углеводородсодержащими (группы СН и СН2) газами энергии источника инфракрасного излучения с длиной волны 3,39 мкм.

При появлении в подземном резервуаре утечки нефти или нефтепродукта углеводородные газы, вследствие высокой проницаемости частиц почвы, выходят на поверхность и образуют газовое облако над местом утечки.

На основе лазерного газоаналитического метода разработаны и используются переносные и транспортируемые на автомобиле приборы для обнаружения мест подземных утечек нефти, нефтепродуктов и газа.

Достоинства метода:

- высокая точность обнаружения мест незначительных утечек;

- высокая чувствительность аппаратуры (по метану, в % объемных - до 2010 4);

- быстродействие аппаратуры (5-15 с);

- бесконтактность метода;

- достаточно высокая эффективность для периодического контроля.

Практическое применение. Метод находит широкое применение в России и за рубежом для периодического контроля над появлением утечек, в основном газа, как на магистральных трубопроводах, так и на других газотранспортных системах.

Лазерные газоаналитические лаборатории используются также для обнаружения утечек нефти и нефтепродуктов (при наличии летучих компонентов группы СН и СН2).

В Англии фирмы «International Research» и «Development Ltd. and international Gas Detectors» на основе гелий-неонового лазера разработали прибор для быстрого обнаружения органических газов.

В РФ лазерная газоаналитическая автолаборатория «Искатель-1» используется для обнаружения утечек нефти и нефтепродуктов.

Лучшим прибором, работающим на основе применения лазерного газоаналитического метода, является газоанализатор «LaserGas II Single Path» (рис. 7), позволяющий проводить непрерывный анализ в сложных условиях (давление - до 20 бар, температура - до 1500 °C) без систем пробоотбора.

Рис. 7. LaserGas II Single Path: а - общий вид прибора; б- структурная схема

Достоинства прибора:

- компактность (контроллер встроен в передающий блок);

- возможность подключения к Ethernet (помимо выхода 4-20 мА);

- напряжение питания 18-36 V DC или 100-240 V, 50/60 Hz;

- упрощенное обслуживание;

- класс защиты IP66;

- программное обеспечение для WIND0WS(2007-XP);

- взрывозащищенное исполнение (опция).

Прибор «LaserGas II Open Path» (рис. 8) позволяет определять концентрации нескольких газов (NH3 + H20; HCl + H20; HF + H20; CO + Co2; 02 + температура).

LaserGas II Open Path

Портативность

Дальность измерения до 500 метров Расходящийся лазерный луч для простоты установки

Надежный контроль открытой местности

Рис. 8. LaserGas II Open Path: а- общий вид прибора; б- структурная схема

Достоинства прибора:

- независимый блок с панелью управления и дисплеем;

- питание от батарей;

- сохранение результатов измерений в памяти.

Метод трассирующих газов. Метод основан на поглощении в инфракрасной области спектра световой радиации трассирующим газом, выходящим на поверхность грунта в месте сквозного повреждения стенки резервуара. Метод предполагает обнаружение незначительных утечек в резервуарах по выходу на поверхность трассирующих газов, закачиваемых в резервуар под давлением. При выборе трассирующего газа необходимым является:

- высокая проникающая способность через грунт;

- нетоксичность в концентрациях, используемых для обнаружения;

- химическая неактивность;

- отсутствие данного трассирующего газа в атмосфере;

- высокий коэффициент поглощения в инфракрасной области спектра.

Всем этим требованиям удовлетворяет закись азота.

Способы обнаружения утечек сводятся к анализу проб воздуха над поверхностью резервуара.

Достоинства метода:

- высокая чувствительность к величине незначительных утечек;

- возможность применения независимо от конструкции и диаметра резервуаров.

Недостатки метода:

- трудоемкость технологии контроля мест утечек;

- зависимость от климатических и погодных условий;

- опасность для обслуживающего персонала (в высоких концентрациях газ является токсичным).

Практическое применение: метод имеет ограниченное применение, как за рубежом, так и в России из-за высокой трудоемкости технологии контроля.

Заключение

С точки зрения практического применения перед нами стоит задача выбора метода обнаружения подпочвенных утечек нефтепродуктов, основные требования к которому: надежность, оперативность и экономичность.

Создать один универсальный прибор, с помощью которого можно было бы решать все задачи газового анализа, невозможно. Контроль разных газов в разных диапазонах концентраций производится по-разному, посредством различных методов и способов измерения. Поэтому конструируются и выпускаются приборы для решения конкретных задач измерения, таких как: контроль атмосферы рабочей зоны (безопасность), контроль промышленных выбросов (экология), контроль технологических процессов (технология), контроль загрязнения атмосферы жилой зоны (экология), контроль выхлопных газов автомобилей (экология и технология), контроль выдыхаемого человеком воздуха (алкоголь) и т. п. Отдельно можно назвать контроль газов в воде и других жидкостях. В каждом из указанных направлений можно выделить еще более узкоспециализированные группы приборов.

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Блинов И Г.. Герасимов В. В.. Кошак А. А. Перспективные методы сокращения потерь нефтепродуктов от испарения в резервуарах. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2007. - 180 с.

2. Кошак А. А., Блинов И. Г.. Новоселов В. Ф. Системы улавливания легких фракций нефти и нефтепродуктов из резервуаров: Учебное пособие. - Уфа, 2007. - 150 с.

3. Агапов А. М., Вуколов В. К, Пашинин В А., Пушкин И А., Семин А. А. Технология экспресс-обнаружения урансодержащих альфа-загрязнителей // Технологии гражданской безопасности. - М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ). - 2007. - № 4. - с. 37-43.

4. ВалуевН П., МойшЮ. В., Никоненков Н В. Способ радиационного контроля материалов и изделий в транспортных средствах и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2142145 // Бюллетень «Изобретения, товарные знаки и промышленные образцы»,- 1999. - № 33.

5. Валуев Н П., Суханов В. Е Современные высокочувствительные приборы радиационного мониторинга транспортных потоков // Производство. Технология. Экология. Сборник науч. трудов. - М., 2007. -№ 10. - Т. 1. - 210 с.

6. Шатров М. Г.. Камфер Г. М. Газоанализаторы в нефтехимической промышленности. - М.: Недра,

2006. - 206 с.

7. Павленко В. А. Газоанализаторы. - М.: Нефтяник, 2005. - 195 с.

8. Бражников В В. Дифференциальные детекторы для газовой хроматографии. - М.: Прибор, 2004. -

159 с.

9. Кулаков М. В. Технологические измерения и приборы для химических производств. - М.: Химик,

2007. - 197 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.