Другие журналы
Сетевое издание Радиооптика

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61860. ISSN 2413-0974

Дистанционный лазерный метод контроля нефтяных загрязнений на земной поверхности

Радиооптика # 03, май 2015
DOI: 10.7463/rdopt.0315.0782073
Файл статьи: Rdopt_May2015_027to041.pdf (863.19Кб)
авторы: Федотов Ю. В.1, Чернавская О. А.1, Белов М. Л.1, Городничев В. А.1, Штейнгарт А. Д.1

УДК 535.338.41

1 Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Больше всего нефти и нефтепродуктов на земной поверхности разливается при ее перекачке по трубопроводам. Существующие в настоящее время системы контроля утечек на трубопроводах обеспечивают регистрацию крупных утечек и имеют предел чувствительности, который составляет около 1 % производительности трубопровода. Утечки с интенсивностью менее 1 % такие системы не регистрируют.
Одним из вариантов системы обнаружения утечек нефтепродуктов с интенсивностью менее 1 % может быть система дистанционного мониторинга нефтяных загрязнений земной поверхности с летательного аппарата при полете над трассой трубопровода.
В работе проводится исследование возможностей дистанционного лазерного флуоресцентного метода обнаружения и классификации нефтяных загрязнений на земной поверхности. Метод позволяет проводить обнаружение загрязнений нефтепродуктами земной поверхности и их классификацию по четырем группам: земная поверхность (незагрязненная нефтепродуктами); разлив на земной поверхности легких очищенных нефтепродуктов; разлив сырой нефти; разлив тяжелыx нефтепродуктов.
Для исследования особенностей спектров флуоресценции природных образования и нефтяных загрязнений была создана лабораторная установка для длины волны возбуждения флуоресценции 266 нм. Лабораторная установка позволяет измерять спектры флуоресценции в диапазоне от 295 до 740 нм.
В ходе лабораторных исследований были получены более 850 спектров флуоресценции различных нефтепродуктов, чистых и загрязненных земных поверхностей, которые в дальнейшем использовались в качестве исходных данных для разработки метода обнаружения и классификации нефтяных загрязнений на земной поверхности.
Результаты экспериментальных исследований и математического моделирования показывают, что лазерный дистанционный метод обнаружения нефтяных загрязнений на земной поверхности, основанный на использовании длины волны возбуждения 266 нм, регистрации флуоресцентного излучения в трех узких спектральных диапазонах с центральными длинами волн 313,5; 334,5; 400,0 нм и рассеянного излучения на длине волны 266 нм, позволяет надежно обнаруживать нефтяные загрязнения с вероятностью правильного обнаружения 98 %. Добавление еще одного узкого спектрального диапазона с центральной длиной волны 358,5 нм позволяет проводить классификацию нефтепродуктов по трем типам - легкие нефтепродукты, тяжелые нефтепродукты, сырая нефть с вероятностью правильной классификации больше 0,99. Это позволяет рассматривать описанный лазерный метод как один их перспективных вариантов дистанционной системы обнаружения и классификации нефтяных загрязнений на земной поверхности.

Список литературы
  1. Другов Ю.С., Родин А.А. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 270 с.
  2. Дудкина А.А. Нефть и экология // Publishing house Education and Science s . r . o .: Архив научных публикаций: сайт. Режим доступа:http://www.rusnauka.com/17_PNR_2008/Ecologia/34369.doc.htm (дата обращения 16.05.2015).
  3. Васильева Н. Утечки нефти в России наносят непоправимый ущерб // inoСМИ.Ru: сайт. Режим доступа:http://www.inosmi.ru/russia/20111218/180661918.html (дата обращения 16.05.2015). [Vasil'eva N. Russia oil spills wreak devastation. The Associated Press Enterprise, USA, 18 December 2011.]
  4. Ме asures R.M. Laser remote sensing. Fundamentals and Applications N.Y.: John Wiley&Sons, 1984. 550 p.
  5. Козинцев В.И., Федотов Ю.В., Матросова О.А., Белов М.Л., Городничев В.А. Экспериментальные исследования спектров флуоресценции природных образования и нефтяных загрязнений // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2011. № 11. Режим доступа:http://technomag.edu.ru/doc/256187.html (дата обращения 05.05.2015).
  6. Ромейко В.С. Изношенные трубопроводы – главная беда ЖКХ России // СтройПРОФИль. 2002. № 5. Режим доступа: http://stroyprofile.com/archive/447 (дата обращения 16.05.2015).
  7. Супрунчик В.В. Безопасность трубопроводного транспорта углеводородов // Минеральные Ресурсы России. Экономика и Управление. 2007. № 6. Режим доступа:http://www.geoim.ru/content/view/535/278 (дата обращения 16.05.2015).
  8. Федотов Ю.В., Матросова О.А., Белов М.Л., Городничев В.А. Метод обнаружения нефтяных загрязнений на земной поверхности, основанный на регистрации флуоресцентного излучения в трех узких спектральных диапазонах // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26, № 3. С. 208-212.
  9. Миронов А.В. Гл. 4.4. Поглощение света атмосферным озоном // Прецизионная фотометрия. Astronet : website . Режим доступа:http://www.astronet.ru/db/msg/1169494/node29.html (дата обращения 16.05.2015).
  10. Козинцев В.И., Белов М.Л., Городничев В.А., Стрелков Б.В. Расчет яркости фона и ослабления лазерного излучения в ультрафиолетовой области спектра. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 66 с .

 



Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65
  RSS
© 2003-2017 «Радиооптика» Тел.: +7 (915) 336-07-65