автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.02, диссертация на тему:Инструментальная диагностика эксплуатационной безопасности дымовых труб с помощью автономного аппарата

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЦИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УДК 614.8.084

На правах рукописи

005003127

ДМИТРИЕВ Михаил Васильевич

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДЫМОВЫХ ТРУБ С ПОМОЩЬЮ АВТОНОМНОГО

АППАРАТА

Специальность: 05.26.02 - «Безопасность в чрезвычайных ситуациях»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-1 ДЕК 2011

Москва-2011

005003127

Работа выполнена на Кафедре защиты окружающей среды и промышленной безопасности и Научно-образовательном и внедренческом центре Факультета охраны труда и окружающей среды Российского государственного социального

университета

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор технических наук, профессор Акатьев Владимир Андреевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Заслуженный деятель науки Российской Федерации,

доктор технических наук, профессор Кашпар Леонтий Николаевич

доктор технических наук, профессор Тюрин Михаил Павлович

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Защита диссертации состоится

й-

декабря 2011 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д212.203.33 ВАК РФ при Российском университете дружбы народов по адресу: 117302, г. Москва, Подольское шоссе, дом 8/5, ауд.431.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом 6.

Автореферат разослан « 2011г.

Отзывы на автореферат просим представлять в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью, в адрес диссертационного совета. Телефоны для справок: 952-67-87, 952-62-47. E-mail: nikpatrah@mail.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.203.33

кандидат технических наук, профессор д g Виноградов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Средний износ оборудования и сооружении на

объектах энергетики оценивается 80 %. В настоящее время тенденция старения

производственных фондов на объектах энергетики сохраняется. Износ является

основной причиной повышенного числа аварий в энергетике, в частности,

участившихся случаев обрушений железобетонных дымовых труб. Дымовые

трубы были построены в 50-70-х годах, расчетные сроки их службы составляют 50 лет.

Последствия обрушений дымовых труб представляют прямую угрозу для людей, зданий и сооружений, а сейсмические волны в грунте, вызванные их падением, способны разрушить другие рядом расположенные объекты. Отключения энергетических агрегатов, подключенных к обрушенной дымовой трубе, могут привести к прекращению отпуска электрической и тепловой энергии. В результате отключений могут быть нарушены условия жизнедеятельности населения, т.е. могут возникнуть чрезвычайные ситуации.

С целью снижения рисков дымовые трубы периодически (не реже одного раза в 5 лет) подлежат диагностике. В настоящее время в России используется технология внутреннего контроля функционирующих труб с использованием автономного аппарата, совершенствование которого в настоящее время продолжается.

Уровень современного состояния науки и техники позволяет создавать современные технологии и математические модели, позволяющие эффективно управлять техногенным риском ЧС. Однако, законченных фундаментальных и прикладных исследований по управлению риском в энергетике мало.

В связи с изложенным оценка риска ЧС и создание средств его снижения является важной и актуальной научно-технической задачей.

Целью диссертационной работы является снижение риска ЧС на объектах энергетики и совершенствование средств снижения риска ЧС с обрушениями дымовых труб.

Научная задача. Совершенствование методов синтеза средств

диагностического контроля в управлении риском ЧС техногенного характера на тепловой электрической станции.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были

решены следующие задачи:

анализ существующих методов контроля технического состояния сооружений и устройств в управлении риском;

обоснование способа внутреннего контроля функционирующей дымовой трубы;

разработка математической оптимизационной модели для исследования энергетических потоков (мощностей) автономного диагностического аппарата, в том числе, влияния показателей экономичности элементов на размеры

технических систем;

разработка математических моделей и методов для обоснования импульсно-циклического режима работы и допустимых параметров технических систем автономного диагностического аппарата, в том числе: высота полосы сканирования, период циклов, выдержка приемника, режим контроля, скорости спуска (подъема) и эволюций автономного аппарата, цикловая погрешность на последней полосе контроля, электрическая мощность; обоснование состава диагностического комплекса;

разработка математической модели для исследования экономичных режимов загрузки аккумуляторной батареи автономного аппарата;

проверка сходимости теоретических и экспериментальных результатов по отдаче энергии аккумуляторной батареи;

проверка эффективности работы аккумуляторной батареи (АБ) при циклических режимах разряда (с чередованием режимов разряда и холостого хода) и закономерности процесса восстановления напряжения АБ в режиме холостого хода;

обоснование технологии и конструктивных параметров объемного излучателя со светодиодными матрицами, линзами и контейнерами хладагента. Объект исследования. Потенциально опасный объект тепловой

электростанции - железобетонная дымовая труба.

Предмет исследования. Безопасность в чрезвычайной ситуации объекта энергетики.

Методы исследований. Поставленные задачи решались методами системного анализа и синтеза, выявления закономерностей, обобщения, теории вероятности, применением математических моделей, оценки риска, моделирования процессов, экспериментальными стендовыми и натурными исследованиями.

Научная новизна заключается в:

разработке оптимизационной модели для исследования энергетических потоков (мощностей) автономного диагностического аппарата;

разработке математической модели обоснования импульсно-циклического режима работы и допустимых параметров технических систем автономного аппарата;

разработке технологии и конструктивных параметров объемного излучателя со светодиодными матрицами, линзами и контейнерами хладагента для послойного контроля внутренней поверхности функционирующей дымовой трубы.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

Результаты диссертационного исследования по оснащению автономного аппарата вновь разработанным объемным матричным излучателем приняты к внедрению.

Отдельные результаты исследования в части предложенных изменений режимов работы аккумуляторной батареи могут быть использованы разработчиками автономных аппаратов.

Результаты исследований в области методов оценки риска были использованы при выполнении АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)», они также могут быть востребованы экспертными органами МЧС России и Ростехнадзора, страховыми компаниями и специалистами потенциально опасных объектов энергетики.

Достоверность результатов. Полученные результаты теоретических исследований согласуются с результатами экспериментальных исследований и практических задач. Разработанные методы не противоречат фундаментальным положениям теории вероятностей, статистики, оптики, электротехники.

Диагностический комплекс был апробирован при экспертизе промышленной безопасности дымовых труб.

На защиту выносятся следующие результаты:

результаты обоснования способа внутреннего контроля функционирующей дымовой трубы;

автономный аппарат внутреннего контроля функционирующей дымовой трубы, оснащенный объемным излучателем в форме полого цилиндра со светодиодными матрицами, линзами и контейнерами хладагента;

математическая модель системы электроснабжения автономного аппарата и результаты исследования с её помощью взаимного влияния экономичности элементов на относительные размеры всей системы;

теоретические и экспериментальные исследования эффективных режимов использования бортовой аккумуляторной батареи диагностического аппарата;

предложения по использованию импульсно-циклического режима разрядки аккумуляторной батареи, зависимости между током разряда и периодом цикла разряда, пограничные кривые зоны возможных значений внутреннего сопротивления АБ в динамике при характерных токах (0.05С; 1С; ЗС);

Предложенная конструкция излучателя имеет преимущества по сравнению с кварцево-галогенными излучателями: не имеет инерционности, при меньшей потребляемой мощности (в 4 раза) позволяет в 3 раза повысить освещенность полосы съемки. В конструкции заложена возможность изменения (увеличения) параметров освещенности периферийных зон полосы съемки.

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались на семинарах (Научный журнал проблем комплексной безопасности, 2009. -№1), на Международных и Всероссийских конференциях РГСУ (2009-2011 гг.).

Личный вклад. Основные научные результаты и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе и публикациях, получены автором самостоятельно и под руководством научного руководителя.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 10 научных трудов, в том числе 1 монография и 3 статьи в журналах из списка, рекомендованного ВАК.

Структура н объем диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Материалы диссертационного исследования изложены на 137 страницах и включают в себя 46 рисунков, 9 таблиц, список литературы из 149 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, раскрыта научная новизна и практическая значимость, приведена информация о структуре работы и публикациях основного содержания работы.

В главе 1 проведен анализ причин аварий с обрушением дымовых труб. Средний возраст промышленных железобетонных дымовых труб составляет 55 лет, что превышает их срок службы. Физический износ и отсутствие своевременных восстановительных ремонтов дымовых труб являются основными факторами, вызывающими чрезмерные риски их обрушений.

Учитывая риски обрушений дымовых труб и трудности, своевременных их остановок на непрерывных производствах, основным мероприятием по снижению риска ЧС является диагностический контроль функционирующих труб.

При определении приемлемого риска на основе оптимизации соотношения структуры затрат на обеспечение безопасности объекта и выгод от снижения риска управляющими переменными являются меры предупреждения и смягчения. Принятие решения можно представить в виде последовательности процедур, на реализацию которых требуются затраты. Эффективным является решение с минимальными годовыми издержками для

объекта.

Управление безопасностью объекта энергетики может быть представлено в виде схемы алгоритма поиска оптимального решения (рис.1).

Рис. 1. Схема алгоритма управления безопасностью объекта энергетики

Наиболее мощным потребителем автономного аппарата (АА) является излучатель, создающий подсветку полосы съемки. В существующих аппаратах он выполняется на базе кварцево-гапогенных ламп. Указанный излучатель имеет существенные недостатки: недостаточные светоотдача и срок службы; высокая инерционность; отсутствие возможности управления интенсивностью

подсветки по направлениям лучей в пространстве. В этой связи существует научная и техническая задача по модернизации автономного диагностического аппарата на базе объемного излучателя с использованием свегодиодов.

В главе 2 дан анализ современных способов и средств снижения риска ЧС с обрушениями функционирующих дымовых труб. Рассмотрена возможность использования для внутритрубной дефектоскопии различных способов.

Способ магнитографической внутритрубной дефектоскопии требует прижимания магнитов к поверхности трубы, что для дымовой трубы практически неосуществимо.

Ультразвуковой способ дефектоскопии в действующей трубе не обеспечивает требуемую степень разрешения.

Способ контроля внутренней поверхности двойным точечным лучом по типу «Консайт», испытанный на действующем макете диагностического аппарата, подвешенного по типу маятника в функционирующей дымовой трубе, показал недопустимые погрешности съемки.

Способ сканирования лазерным лучом (патент № 2152065, 2000), пригоден для внутренней диагностики поверхностей, близких к абсолютно черным.

Для покрытых сажей труб применим другой способ сканирования -двумя параллельными сплошными пространственными лучами. Указанный способ обладает преимуществом, заключающимся в получении информации о глубине трещины.

Способ фотографирования в оптическом диапазоне пригоден для 90 % железобетонных дымовых труб.

Повышение эффективности диагностического АА достигается оптимизацией соотношения между полезным эффектом и затратами на его создание и использованию по функциональному назначению. Оно обеспечивается при соблюдении принципа системного подхода, означающего

рассмотрение каждой системы как элемента системы более высокого порядка (иерархии).

Центральным элементом является автономный аппарат (рис.2).

Рис.2. Иерархическая структура автономного аппарата В структуре автономного аппарата наибольший интерес представляют

подсистемы уровня, реализующие технологические процессы.

Очевидно, при разработке и оптимизации параметров такой подсистемы (параметрическом конструировании) целесообразна декомпозиция её на

глубину ниже её уровня.

Подсистемы нижнего уровня будем называть «локальными подсистемами» или функциональными элементами.

При оптимизации сложной иерархической системы следует иметь в виду, что велика вероятность несовпадения локальных оптимумов целей подсистем с глобальным оптимумом цели системы.

Проявление или сохранение свойств элемента в данной системе отношений, а также его действие будем называть функцией элемента, при этом сам элемент является материальным носителем выполняемой функции.

В соответствии с методикой функционально-стоимостного анализа (ФСА) повышение эффективности системы обеспечивается выявлением её полезных функций и предупреждением функционально излишних затрат при проектировании.

С целью ФСА составляется функциональная модель автономного аппарата, в которой линиями обозначаются функции, а эллипсами - элементы (рис.3).

В сложных системах возможно применение как элементов, выпускаемых серийно заводами - априори существующих функциональных элементов (ФЭ), так и вновь создаваемых ФЭ - на базе параметрического синтеза.

Рнс.З. Функциональная модель автономного аппарата: АА - автономный аппарат; К - корпус; СПиАС - система подвески и

аэродинамической стабилизации; БЭУ - бортовая энергоустановка; И - излучатель;

П - приемник; БК - бортовой компьютер; СТС - система термостабилизации

Таким образом, сложная система и её функциональные элементы могут создаваться двумя способами: структурным синтезом (из изделий априори существующих) и параметрическим синтезом ФЭ.

Разработка такой сложной системы как АА предполагает использование двух уровней оптимизации системы: структурного и параметрического.

В главе 3 разработана математическая модель энергетических потоков (мощностей) на борту АА, с помощью модели исследованы относительные размеры элементов технических систем, производящих или потребляющих энергию (рис.4). В энергетической модели полная (внутренняя и внешняя) мощность аккумулятора принята за единичный энергетический поток. Все остальные энергетические потоки выражены в долях от полной мощности аккумулятора.

Долевой поток .¡-го элемента (¡=1,2,3,4) обозначен через а,. Принимая, что электрическая нагрузка .¡-го элемента пропорциональна его перерабатываемой мощности с коэффициентом пропорциональности Pj и выражая .¡-ю мощность через (Н)-ю мощность, получим систему уравнений баланса мощностей:

а!+ а12+аг + а13= 1; а, + ап+ а13 = гц; аг=1-г|1; а2-а, (1-г|2); 'О

а2о = а1П2; аз = 1- а^; ап-агРг; а13 - а3р3.

где П; - КПД ]-ю элемента.

Рис.4. Энергетическая модель: 1-аккумулятор; 2-технологический потребитель; 3-охладитель среды; 4-аккумулятор холода; 5-корпус аппарата; щ-долевая технологическая мощность; Одолевая мощность тепловыделений от элемента 2; аз-долевая суммарная мощность утилизированных избытков теплоты; н-долевые внутренние потери мощности аккумулятора; а|г-долевая мощность, потребная на информационно-управляющую систему технологического потребителя; а,г-долевая мощность, потребная на отведение избытков теплоты; а2(г-долевая мощность излучения во внешнюю среду;

|=> электрическая мощность; -*■ тепловая мощность

После преобразований выражения относительных размеров элементов системы принимают вид:

1 _1 + Р2-Ргп,-М2.

«1 Л| Рз

1 = Р2(1-ч 2);

«п _Р.!(1 + Р2-(321Ъ-Р,'Ъ) р .^_=(1-Ч,)(1 + Р2-Р,П^Р,ЧО

«1 '1,-Р, ' а, •

(2)

С использованием электрической схемы замещения как математической модели получены зависимости эффективности работы аккумуляторной батареи, при этом в качестве переменных принимались относительные электрические сопротивления и относительные расходы энергии. Установлено, что существуют критические значения КПД ЭУ и связанные с ними отношения сопротивлений, которые позволяют выделить два характерных режима работы аккумулятора в системе электроснабжения аппарата. В расчетном режиме

аккумулятор имеет высокий КПД, увеличение отпуска мощности технологическому потребителю сопровождается снижением КПД, причем степень снижения увеличивается с уменьшением И,, достигая при некотором минимуме И, своего критического значения (рис.5). П

теплоты:

— - рз=0; - ~ - Рз=0,2;----Рз=0,3; ......- Рз=0,4; ° -п«р-

Получено выражение для мощности АБ, приходящейся на единицу технологической мощности при заданных отношениях сопротивлений технологической нагрузки к внутреннему сопротивлению АБ и относительного расхода энергии на единицу отведенной мощности избытков теплоты:

(а,+ Рз)2 2

а,(1-а,-рз) 5 а1 '-(¿Г- ■Рз

В главе 4 дана оценка мощности излучателя автономного аппарата и приведены результаты экспериментальных исследований разряда аккумуляторной батареи, проведенных при постоянном токе разряда и в импульсно-циклическом режиме разряда.

Получено выражение для освещенности приемной камеры автономного аппарата:

'„»ехр(-2т,Я)к_, , лр

'-(2а+ $\п2а). (4)

Епк= Я

АРис„ехр(-2т,Я)к , АР1Л,ехр(-2т.1*)к

-г—г-;-¡-СОв-у-ёр^у = -^--'

Экспериментально определены значения постоянных токов разряда аккумуляторной батареи до конечного напряжения 10,5 В (табл. 2).

Таблица 2

Значения постоянных токов разряда АБ до икон=10,5 В

1 .. Г\ С I г . --------

Время разряда, Т, ч

Ток разряда. I, А

0,5

1,0-1.1 С

1,0

0,6-0.7 С

2,0

0,34-0.38 С

5,0

0,18-0.19 С

10,0

0,1 С

20,0

0.053 С

—--------:-:-1------— ■ " ■ ^ I ' У^ | у^

Экспериментально установлена эмпирическая зависимость между током разряда и периодом цикла разряда:

1|.Згр_СОП81

Кривые изменения напряжения АБ при её разряде постоянными токами до конечных напряжений представлены на графике (рис.6).

13

I

~ГП I |-г~1-1

2 3 5 10 20 30 60 т. млн.

1

1 I

2 3

~1 Г

10 20 т, ч

Рис. 6. Кривые разряда постоянными токами: 1 -ток ЗС; 2-ток 1С; 3-ток 0,1С;4-ток 0.05С

Внутреннее сопротивление АБ при постоянном токе разряда в цикле разряда в течение некоторого времени незначительно растет или сохраняет постоянное значение (на уровне 25-40 мОм), затем резко растет, на конечном этапе разряда увеличиваясь в 5 и более раз по отношению к начальному значению.

Результаты измерений внутреннего сопротивления АБ и паспортные данные производителей АБ обобщены для характерных токов (0,05С; 1С; ЗС) в виде ограничительных кривых (рис.7).

Установлено, что в режиме непрерывного разряда в момент, когда напряжение снизилось в 2 раза, перевод АБ на 15-25 мин. в режим холостого хода, обеспечивает частичное восстановление её емкости и напряжения примерно на одну треть - за счет уменьшения концентрационной поляризации благодаря процессам диффузии, протекающим на холостом ходу.

Рис.7. Нижняя и верхняя границы внутреннего сопротивления при токе 0,05 С (температура 20 °С) Проведена оценка потребной мощности и параметров излучателя на базе

кварцево-галогенных ламп. Показаны преимущества использования матричных

свегодиодов и выполнены научно-технические проработки по созданию

объемного матричного излучателя на базе светодиодов с применением

светорассеивающих линз, предложена конструкция излучателя в форме

промежуточной цилиндрической вставки в корпусе автономного аппарата

(рис.8). На внешней поверхности цилиндрической вставки закреплено съемное

кольцо с установленными в нем матричными излучателями и линзами. Кроме

того, в конструкции предусмотрены полости для установки быстросъемных

контейнеров с запасом хладагента, которые обеспечивают во время работы

излучателя отвод теплоты. В указанной конструкции излучатели не являются

инерционными, конструкция обеспечивает более чем в 3 раза лучшую освещенность полосы съемки при меньшей (примерно в 4 раза) потребляемой мощности.

Исходя из диаметра дымовой трубы и ширины (высоты полосы) съемки угол раскрытия линз в вертикальной плоскости должен быть от 12 до 60 градусов.

1

2

3

4

Рис. 8. Схема размещения секции объемного матричного излучателя:

1- верхняя часть автономного аппарата;

2-секция матричных светодиодных излучателей, с встроенными матрицами, светорассеивающими линзами, контейнерами для хладагента;

3-секция объемного матричного излучателя;

4-нижняя часть автономного аппарата с приемниками видимого диапазона;

5-приемник лазерного сигнала;

6-контейнер с хладагентом

Принимаются к рассмотрению светодиодная матрица белого свечения

типа ЗР 50 и два типа линз: круглая вогнутая ЬР-1 (угол раскрытия а= 60°) и

овальная ЬРР-2 («, = 40° ж 120°). На базе их созданы объемные излучатели (табл.9).

Таблица 9

№ варианта Тип светодиодной матрицы / линзы К-во матриц, шт. Суммарная мощность, Вт целей автономн Освещенность центральной части, лк ого аппарата Освещенность периферийной части, лк

1 ЗБ50/ ЬР1 6 360 100 0

2 ЗР50 /ЬР1 8 480 100...200 0...100

3 ЗР50 /ЬР1 12 720 200 100

4 ЗБ50/ЬРР2 6 360 100 100

Из рассмотренных вариантов к реализации принят вариант 4, в котором

достигается более равномерная освещенность полосы съемки. По сравнению с применяемыми в аппарате «Сканлайнер» кварцево-галогенными излучателями предлагаемый излучатель (вариант 4) при трехкратном превышении освещенности потребляет в 4 раза меньше электрической энергии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе изучения опыта анализа и управления риском при эксплуатации объектов энергетики обоснованы характер средств снижения риска на основных источниках опасности, в том числе мер предупреждения аварий, диагностики функционирующего оборудования и смягчения последствий аварий. К потенциальным источникам чрезвычайных ситуаций на тепловых электрических станциях (ТЭС) относятся дымовые трубы. Установлено, что в условиях повышенного износа дымовых труб основным мероприятием по предупреждению чрезвычайных ситуаций является их диагностика. В этой связи актуальной задачей является создание и совершенствование способов и средств диагностического контроля функционирующих дымовых труб.

2. Практическая ценность полученных результатов заключается в установлении закономерностей и разработке конструктивных решений по созданию и совершенствованию способов и средств внутренней диагностики функционирующих дымовых труб.

3. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования по выбору способа сканирования внутренней поверхности функционирующей дымовой трубы и функциональной структуры диагностического комплекса, в том числе по:

обоснованию способа сканирования внутренней поверхности функционирующей дымовой трубы;

разработке технологии контроля и функциональной структуры для синтеза диагностического комплекса;

выявлению влияния параметров элементов на относительные размеры всех элементов СЭС (с использованием математической модели выявлено существование критического значения КПД аккумуляторной батареи).

4. Обоснованы допустимые значения параметров и характеристики импульсно-циклического режима сканирования: разрешающая способность изображения, электрическая мощность, высота полосы сканирования, период цикла, выдержка приемника, временные режимы сканирования, допустимые скорости движений и эволюции автономного аппарата, дестабилизирующие факторы и ограничения, влияющие на «динамические тени», величина цикловой погрешности при сканировании внутренней поверхности нижней части дымовой трубы.

5. Проведены эксперименты по исследованию разрядных характеристик аккумуляторной батареи (АБ) при постоянных и циклических режимах разряда (с чередованием режимов разряда и холостого хода, с перерывами электроснабжения). В результате экспериментов получены:

зависимости между током разряда и периодом цикла разряда;

пограничные кривые зоны возможных значений внутреннего сопротивления АБ при характерных токах (0,05С; 1С; ЗС) в зависимости от времени разряда;

скорости восстановления напряжения АБ в режиме холостого хода (XX) с учетом просадки напряжения (перед переводом её на режим XX). После просадки напряжения в 2 раза средняя скорость восстановления напряжения за первые 20 мин. холостого хода составила 2,3 / 20 = 0,13 В/мин.;

емкость АБ при различных значениях конечного напряжения разряда.

Так, при разряде АБ (С=60 А-ч) на нагрузку 0,8 Ом при увеличении конечного

напряжения разряда от 8,5 до 10,5 В отдаваемая емкость АБ снижается на 30...50%;

сопоставлены результаты экспериментальных исследований для СЭС АБ с результатами теоретических исследований - в диапазоне режимов разрядки до момента просадки напряжения АБ на 15 % результаты совпадают.

б. Предложена конструкция излучателя в форме полой цилиндрической вставки с закреплением на её внешней поверхности съемного кольца с матрицами, линзами и контейнерами хладагента. Указанная конструкция

излучателя не имеет инерционности, при меньшей потребляемой мощности (в 4 раза) позволяет в 3 раза повысить освещенность полосы съемки.

В предложенной конструкции заложена возможность изменения (увеличения) параметров освещенности периферийных зон полосы съемки.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Дмитриев М. В., Акатьев В.А. Показатели оценки эффективности автономной энергетической установки // М-лы Всерос. научно-практ. конференции. - Ростов-на-Дону: ДонГАУ, 2009. - С.58-59.

2. Акатьев В. А., Грязнев Д. Ю., Дмитриев М. В. Надежность электроснабжения автономного аппарата для диагностики функционирующих дымовых труб // Безопасность в техносфере. - 2011. - № 5. - С. 31 -39.

3. Акатьев В. А., Грязнев Д. Ю., Дмитриев М. В., Назаров Г. С. Обеспечение безопасности применением легкоплавких средств защиты // Безопасность жизнедеятельности. - 2011. - № 12. - С.28-32.

4. Акатьев В.А., Дмитриев М. В. Проблема модернизации и контроля состояния потенциально опасных функционирующих сооружений и устройств объектов энергетики // Человеческий капитал РГСУ. - 2011. -№ 5. - С. 55-61.

5. Акатьев В. А., Ларионов В. И., Дмитриев М.В. и др. Совершенствование способов и средств внутритрубного неразрушающего контроля функционирующей дымовой трубы: Монография // Приложение к журналу Безопасность жизнедеятельности. - 2011. - № 12. - 39 с.

6. Дмитриев М.В. Анализ эффективности использования автономной энергетической установки в экстремальных ситуациях // Тезисы выступл. на междунар. семинаре. - Научный журнал проблем комплексной безопасности, 2009.-№ 1 (17).-С.94-95.

7. Акатьев В.А., Дмитриев М.В. К оценке автономной энергетической установки // Проблемы обеспечения техногенной и экологической безопасности в условиях глобализации вызовов. - М.: Изд. МГИУ, 2009. - С.8-11.

8. Дмитриев М.В. Показатели оценки эффективности автономной энергетической установки // Актуальные проблемы техногенной и экологич. безопасности: Сб. науч. трудов. -М.: Изд-во РГСУ, 2011.-С.113-119.

9. Дмитриев М.В., Акатьев В.А. Вредные и опасные факторы и условия труда литейного производства // Актуальные проблемы экологической безопасности: поиск стратегий, методов, технологий. М-лы Всерос. научно-практ. конференции. - Вып.2. - М.: НИИРРР, 2008.- С. 101-104.

10. Дмитриев М.В., Акатьев В.А. Эффективность автономной энергетической установки // М-лы VI Всерос. недели студенческой науки (20-24 апреля 2009 г.). - М.: Изд-во МГИУ, 2009. - С.49-53.

ff

20 I

ДМИТРИЕВ МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ (РОССИЯ) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ ДЫМОВЫХ ТРУБ С ПОМОЩЬЮ АВТОНОМНОГО

АППАРАТА

В условиях постиндустриальных рисков для предупреждения обрушений потенциально опасных сооружений (дымовых труб) тепловых электрических станций необходим контроль их технического состояния. Контроль функционирующих дымовых труб осуществляется с помощью диагностического комплекса. С целью его совершенствования разработаны и применены математические модели, позволившие обосновать способы контроля, выбрать эффективные параметры и режимы импульсно-циклического ведения диагностического контроля. Разработан излучатель на базе матричных светодиодов, выполненный в виде промежуточной встроенной секции автономного диагностического аппарата. Экспериментальные исследования режимов работы аккумуляторной батареи позволили сделать вывод о совпадении результатов теоретических исследований, проведенных на математической модели. Показано, что применение результатов и выводов исследования позволит повысить качество контроля и кратно снизить затраты энергоресурсов на процесс обследования дымовой трубы.

DMITRIEV MIKHAIL VASILYEVICH (RUSSIA) TOOL DIAGNOSTICS OF OPERATIONAL SAFETY OF CHIMNEYS BY MEANS OF THE INDEPENDENT DEVICE

Under postindustrial risks it is important to arrange a control of technical condition of chimneys to prevent a collapses of potentially dangerous constructions of thermal power plants. Control of chimneys functioning is carried out by means of a diagnostic complex. To improve it (the control) the mathematical models were developed and applied that allowed to substantiate ways of control, to choose effective parameters and modes of pulse-cyclic conduct of diagnostic check. There was developed the matrix light-emitting diodes based projector executed in the form of the intermediate built in section of the independent diagnostic device. Experimental researches of operating modes of the storage battery allowed to draw a conclusion on coincidence of results of the theoretical researches carried out on mathematical model. It is shown that application of results and research conclusions will allow to raise the quality of control and to lower energy expenses for process of chimney inspection multiply.

Отпечатано в типографии ООО «Премиум» г. Истра ул. Ленина 78 Заказ №1437 Тираж 150 экз

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРИЧИН ОБРУШЕНИЙ ДЫМОВЫХ ТРУБ И МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ РИСКОМ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

1.1. Анализ причин аварийных обрушений дымовых

1.2. Обзор методов управления техногенной безопасностью в условиях постиндустриальных рисков е

1.3. Хронология развития методов неразрушающего контроля

1.4. Выводы по главе и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ И СРЕДСТВА СНИЖЕНИЯ РИСКА ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ С РАЗРУШЕНИЯМИ ТРУБ

2.1. Способ ультразвуковой и магнитной диагностики

2.2. Способы контроля излучениями

2.3. Схема алгоритма структурно-параметрического синтеза диагностического средства

2.4. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОНОМНОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО АППАРАТА

3.1. Математическая модель для исследования взаимного влияния параметров аккумулятора и технических систем автономного диагностического аппарата

3.2. Исследования характеристик технологической нагрузки и аккумулятора на борту автономного диагностического аппарата

3.3. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ

СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯМИ

ФУТЕРОВКИ ФУНКЦИОНИРУЮЩЕЙ

ДЫМОВОЙ ТРУБЫ

4.1. Планирование экспериментальных исследований

4.1.1. Понятия, термины и определения

4.1.2. Разработка плана экспериментальных исследований

4.2. Экспериментальные исследования характеристик 88 аккумуляторных батарей

4.3. Теоретические исследования по созданию объемного матричного излучателя

4.3.1. Оценка потребной мощности и параметровизлучателя на базе кварцево-галогенных ламп

4.3.2. Создание объемного матричного энергосберегающего излучателя на базе светодиодов

4.4. Выводы по главе

Диссертационная работа посвящена решению задачи снижения риска чрезвычайных ситуаций на объектах энергетики на основе совершенствования средств диагностики функционирующих дымовых труб.

В последние 20 лет на объектах энергетики основные производственные фонды практически не ремонтировались и не заменялись новыми. Износ оборудования и сооружений оценивается, в среднем, 80 %. Высокий уровень физического износа фондов стал основной причиной участившихся случаев обрушений дымовых труб, покрытий главных корпусов, разрушений трубопроводов, взрывов и пожаров на трансформаторных подстанциях и др. В настоящее время тенденция старения фондов в стране сохраняется и как следствие высока аварийность [6, 8].

При эксплуатации промышленных дымовых труб, выработавших свой ресурс на 70. 100 %, возможны аварии с их обрушениями. Их обрушения представляют прямую угрозу для людей, зданий и сооружений, находящихся в радиусе, равном высоте дымовой трубы. Кроме того, сейсмические волны в грунте, вызванные падением большой массы трубы, способны разрушить другие рядом расположенные объекты. Отключения энергетических объектов, подключенных к обрушенной дымовой трубе, могут привести к чрезвычайным ситуациям из-за прекращения отпуска электрической энергии и остановки других систем жизнеобеспечения [5] .

Так, в 1991 г. из-за надлома бетонной дымовой трубы на Уфимском нефтеперерабатывающем заводе готовились эвакуировать население г. Уфы, так как её верхняя 30-метровая часть могла обрушиться на емкость со взрывоопасными и токсичными веществами. Экономический ущерб от обрушения трубы в г. Уфе мог составить от 40 до 50 млн. долларов США. Тогда удалось избежать чрезвычайной ситуации, обрушив с помощью направленного взрыва надломленную часть трубы в строго заданный сектор площадки под трубой.

Обрушение промышленной дымовой трубы приводит не только к прямому материальному ущербу, но и значительным косвенным потерям от прекращения работы непрерывных технологических производств, подключенных к трубе. Косвенные потери могут достигать в денежном выражении для отдельных производств 1 млн. долларов США в сутки [8].

С целью снижения риска обрушений промышленных дымовых труб руководящие документы обязывают с периодичностью не реже одного раза в 5 лет проводить их диагностическое обследование, в основном методами неразрушающего контроля [63, 94, 115,116].

Следует отметить, что для контроля дымовых труб используются традиционные визуальные методы, область применения которых ограничена только остановленными дымовыми трубами. Остановка дымовых труб, подключенных к непрерывным производствам, часто является невозможной или связана со значительными потерями продукции (до 5 млн. долларов США). По этой причине на непрерывных производствах часто не проводится своевременный контроль труб. Кроме того, визуальные методы контроля имеют и другой недостаток, заключающийся в невозможности при контроле использования интенсивных компьютерных технологий сбора, обработки и хранения информации [8].

Взамен визуальных методов контроля дымовых труб тепловых электрических станций в настоящее время применяются автоматизированные робототехнические системы, способные провести дефектоскопию футеровки функционирующей трубы. Одной из таких систем является диагностический комплекс «Сканлайнер», работа по совершенствованию которого продолжается и в настоящее время. В частности, не до конца решена задача по синтезу систем контроля излучениями оптического диапазона внутренней поверхности функционирующей дымовой трубы [8].

Сложность указанной задачи обусловлена необходимостью получения высоких степеней разрешения при дефектоскопии, поиском энергосберегающих технологий и необходимостью выбора разнообразных малогабаритных осветительных средств, появившихся в последние годы и на базе которых может быть созданы новые объемные средства дефектоскопии.

Задача состоит в том, чтобы при минимальных затратах создать энергосберегающие средства контроля внутренней поверхности функционирующей дымовой трубы, обеспечивающие снижение риска чрезвычайных ситуаций при эксплуатации дымовых труб на тепловых электростанциях.

Вопросы оценки, разработки и внедрения средств снижения риска решались в исследованиях отечественных и зарубежных исследователей.

Методы КОР изложены в фундаментальных трудах ряда ученых [31, 62, 85, 89, 91-94, 100, 106, 108]. Несмотря на множество публикаций по данной теме, нельзя не отметить, что значительная их часть посвящена обзору работ западных авторов в области концептуальных и обобщающих положений риска. К сожалению, законченных и пригодных для практического использования в области оценки средств снижения риска и оценки приемлемого риска среди них мало.

Среди зарубежных и отечественных исследователей, занимавшихся разработкой теории риска чрезвычайных ситуаций, его приемлемости, классификации, следует выделить работы W.D.Rowe, В.М. Трбоевича, A.JL Рагозина, В.И. Осипова, В.К. Мусаева, Л.Н.Кашпара [138,110, 100, 72] и др.

Исследованиями вопросов проектирования и безопасной эксплуатации дымовых труб и энергетических установок занимались следующие ученые: Л.А.Рихтер, А.П. Синицын, Э.П. Волков, Е.И.Гаврилов, A.M. Елыпин, М.П.Тюрин [120, 131, 35, 63, 140] и др.

Одной из первых (1996) работ в России, посвященных данной проблематике, явилась совместная работа В. С. Сафонова, Г. Э. Одишарии и А. А. Швыряева [129]. В данной работе впервые была дана классификация сложности анализа риска в зависимости от детальности проектного решения системы, из которой можно сделать вывод, что наиболее сложной задачей является КОР вновь синтезируемой системы.

Решению проблем параметрического и структурного синтеза технических систем посвящены труды И.И. Артоболевского, И.В. Прангишвили, С.А. Пушкарева, Э.Д. Хинкли [22, 117, 118, 144] и др.

Решению проблем создания средств диагностики дымовых труб посвящены работы Л.А.Рихтера, Э.П.Волкова, Е.И.Гаврилова, Ф.П. Дужих, С.П. Сущева, В.И.Ларионова, Н.П. Милютина, В.А. Акатьева, P.C. Зайнуллина, A.A. Ходько, A.A. Суслонова, Н.А.Самолинова, А.Г. Гиндояна [35, 8, 83, 67, 127] и др.

В связи с актуальностью повышения безопасности эксплуатации дымовых труб (предупреждением их аварий) Правительством РФ принято постановление от 28.03.2001 г. № 241 «О мерах по обеспечению промышленной безопасности опасных производственных объектов на территории РФ».

Основные исследования по диссертационной работе выполнены в соответствии с федеральными научно-техническими программами, в частности при выполнении по гранту Минобрнауки России проекта № 5126 «Совершенствование методов анализа и управления риском .» АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)».

Цель исследования - снижение риска чрезвычайных ситуаций на объектах на базе совершенствования средств снижения риска ЧС с обрушениями дымовых труб.

Научная задача — совершенствование методов синтеза средств диагностического контроля в управлении риском ЧС техногенного характера на тепловой электростанции (ТЭС).

Основные задачи исследования: анализ существующих методов контроля технического состояния сооружений и устройств в управлении риском; обоснование способа внутреннего контроля функционирующей дымовой трубы; разработка математической оптимизационной модели для исследования энергетических потоков (мощностей) автономного диагностического аппарата, в том числе, влияния показателей экономичности элементов на размеры технических систем; разработка математических моделей и методов для обоснования импульсно-циклического режима работы и допустимых параметров технических систем автономного диагностического аппарата, в том числе: высота полосы сканирования; период циклов; выдержка приемника; режим контроля; скорости спуска (подъема) и эволюций автономного аппарата; цикловая погрешность на последней полосе контроля; электрическая мощность; обоснование состава диагностического комплекса; разработка математической модели для исследования экономичных режимов загрузки аккумуляторной батареи автономного аппарата; проверка сходимости теоретических и экспериментальных результатов по отдаче энергии аккумуляторной батареи; проверка эффективности работы аккумуляторной батареи (АБ) при циклических режимах разряда (с чередованием режимов разряда и холостого хода) и закономерности процесса восстановления напряжения АБ в режиме холостого хода; обоснование технологии и конструктивных параметров объемного излучателя со светодиодными матрицами, линзами и контейнерами хладагента.

Объектом исследования - потенциально опасный объект ТЭС -промышленная дымовая труба.

Предмет исследования - предупреждение чрезвычайных ситуаций с обрушениями дымовых труб ТЭС на основе применения средств диагностики указанных труб при их функционировании.

Методическая и теоретическая база исследования

Поставленные задачи решались методами системного анализа и моделирования, синтеза, выявления закономерностей, обобщения, теории вероятности, применением математических моделей, оценки риска, моделирования процессов, экспериментальными стендовыми и натурными исследованиями.

Научные положения подтверждены лабораторными и натурными испытаниями.

В числе информационных источников диссертации были использованы научные статьи, статистические отчеты, федеральные законы и Постановления Правительства Российской Федерации, проектная документация по восстановлению дымовых труб и материалы экспертиз промышленной безопасности труб.

Научная новизна исследования заключается в: разработке оптимизационной модели для исследования энергетических потоков (мощностей) автономного диагностического аппарата; разработке математической модели обоснования импульсно-циклического режима работы и допустимых параметров технических систем автономного аппарата; разработке технологии и конструктивных параметров объемного излучателя со светодиодными матрицами, линзами и контейнерами хладагента для послойного контроля внутренней поверхности функционирующей дымовой трубы.

Практическая ценность:

Результаты диссертационного исследования по оснащению автономного аппарата вновь разработанным объемным матричным излучателем приняты к внедрению.

Отдельные результаты исследования в части предложенных изменений режимов работы аккумуляторной батареи могут быть использованы разработчиками автономных аппаратов.

Результаты исследований в области методов оценки риска использованы при выполнении гранта по проекту № 5126 «Совершенствование методов анализа и управления риском .» АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)» [59], они также могут быть востребованы экспертными органами МЧС России и Ростехнадзора, страховыми компаниями и специалистами потенциально опасных объектов энергетики.

Апробация результатов

Основные результаты диссертационного исследования докладывались на конференциях и чтениях РГСУ (2009-2011 гг.), а также на семинарах под руководством проф. Мусаева В.К. (Научный журнал проблем комплексной безопасности. - 2009. - №1).

Достоверность результатов. Полученные результаты теоретических исследований согласуются с результатами экспериментальных исследований и практических задач. Разработанные методы не противоречат фундаментальным положениям теории вероятностей, статистики, оптики, электротехники.

Диагностический комплекс был апробирован при экспертизе промышленной безопасности дымовых труб.

На защиту выносятся следующие результаты: результаты обоснования способа внутреннего контроля функционирующей дымовой трубы; автономный аппарат внутреннего контроля функционирующей дымовой трубы, оснащенный объемным излучателем в форме полого цилиндра со светодиодными матрицами, линзами и контейнерами хладагента; математическая модель системы электроснабжения автономного аппарата и результаты исследования с её помощью взаимного влияния экономичности элементов на относительные размеры всей системы; теоретические и экспериментальные исследования эффективных режимов использования бортовой аккумуляторной батареи диагностического аппарата; предложения по использованию импульсно-циклического режима разрядки аккумуляторной батареи, зависимости между током разряда и периодом цикла разряда, пограничные кривые зоны возможных значений внутреннего сопротивления АБ в динамике при характерных токах (0,05С; 1С; ЗС);

Предложенная конструкция излучателя имеет преимущества по сравнению с кварцево-галогенными излучателями: не имеет инерционности, при меньшей потребляемой мощности (в 4 раза) позволяет в 3 раза повысить освещенность полосы съемки. В конструкции заложена возможность изменения (увеличения) параметров освещенности периферийных зон полосы съемки.

Публикации по теме работы. Всего по теме диссертации опубликованы 10 научных трудов, в том числе 1 монография и 3 статьи в журналах из списка, рекомендованного ВАК.

4.4. Выводы по главе

1. В лабораторных условиях проведены экспериментальные исследования по проверке разрядных характеристик аккумуляторной батареи (АБ) при различных токах разрядки в постоянном режиме разряда и в циклических режимах (с перерывами электроснабжения).

2. Экспериментально установлена эмпирическая зависимость Пейкерта между током разряда и периодом цикла разряда конкретной АБ, позволившая построить поле кривых разряда в относительных единицах тока.

3. Результаты измерений внутреннего сопротивления АБ обобщены в виде двух пограничных кривых для характерных токов (0,05С; 1С; ЗС).

4. Экспериментально установлена скорость восстановления просевшего (в 2 раза) напряжения АБ на режиме холостого хода. Средняя скорость восстановления напряжения за первые 20 мин. холостого хода составило 2,3 / 20 = 0,13 В/мин.

5. Экспериментально установлено, что емкость АБ в значительной степени зависит от величины конечного напряжения разряда. Так, при разряде АБ на нагрузку 0,8 Ом её емкость снизится на 30.50 %, если конечное напряжение будет увеличено с 8,5 до 10,5 В.

6. Эксперименты по разряду АБ проводились также с источником постоянного тока, имитировавшего разряд заряженной АБ. Результаты экспериментов, проведенных как с использованием АБ, так и источника постоянного тока, подтвердили результаты, полученные с использованием математической модели.

7. Необходимость повышения безопасности эксплуатации дымовых труб и связанных с ними объектов энергетики привела к необходимости совершенствования автономного аппарата для обследования функционирующей дымовой трубы, позволяющего получить более качественную электронную информацию о дефектах её внутренней поверхности, минимизировать время и затраты на обследование без остановки подключенных к ней энергетических агрегатов.

8. Предложена конструкция излучателя в форме промежуточной цилиндрической секции автономного аппарата, на внешней цилиндрической поверхности которой закреплена быстросъемная складная кольцевая секция с установленными в ней матрицами и линзами. Указанная конструкция имеет малую инерционность, при меньшей потребляемой мощности (в 4 раза) позволяет улучшить освещенность (в 3 раза) полосы съемки.

9. В предложенной конструкции заложена возможность изменения (увеличения) параметров освещенности периферийных зон полосы съемки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе изучения опыта анализа и управления риском при эксплуатации объектов энергетики обоснованы характер средств снижения риска на основных источниках опасности, в том числе мер предупреждения аварий, диагностики функционирующего оборудования и смягчения последствий аварий. Установлено, что в условиях повышенного износа потенциально опасных установок и сооружений основным мероприятием по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных установках и сооружениях является их диагностика. В этой связи актуальной задачей является создание и совершенствование способов и средств диагностического контроля функционирующих установок и сооружений.

2. Практическая ценность полученных результатов заключается в установлении закономерностей и разработке конструктивных решений по совершенствованию способов и средств внутренней диагностики функционирующих дымовых труб тепловых электрических станций.

3. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования по выбору способа сканирования внутренней поверхности функционирующей дымовой трубы и функциональной структуры диагностического комплекса, в том числе: обоснование способа сканирования внутренней поверхности функционирующей дымовой трубы; разработка технологии контроля и функциональной структуры для синтеза диагностического комплекса; с использованием математической модели выявлено влияние параметров элементов на относительные размеры всех элементов СЭС. Выявлено существование критического значения КПД аккумуляторной батареи.

4. Обоснованы допустимые значения параметров и характеристики импульсно-циклического режима сканирования: разрешающая способность изображения, электрическая мощность, высота полосы сканирования, период цикла, выдержка приемника, временные режимы сканирования, допустимые скорости движений и эволюций автономного аппарата, дестабилизирующие факторы и ограничения, влияющие на «динамические тени», величина цикловой погрешности при сканировании внутренней поверхности нижней части дымовой трубы.

5. Проведены эксперименты по исследованию разрядных характеристик аккумуляторной батареи (АБ) при постоянных и циклических режимах разряда (с чередованием режимов разряда и холостого хода, с перерывами электроснабжения). В результате экспериментов определены: зависимости между током разряда и периодом цикла разряда; пограничные кривые зоны возможных значений внутреннего сопротивления АБ при характерных токах (0,05С; 1С; ЗС) в зависимости от времени разряда; скорости восстановления напряжения АБ в режиме холостого хода (XX) с учетом просадки напряжения (перед переводом её на режим XX). После просадки напряжения в 2 раза средняя скорость восстановления напряжения за первые 20 мин. холостого хода составила 2,3 / 20 — 0,13 В/мин.; емкость АБ при различных значениях конечного напряжения разряда. Так, при разряде АБ (С=60 А-ч) на нагрузку 0,8 Ом при увеличении конечного напряжения разряда от 8,5 до 10,5 В отдаваемая емкость АБ снижается на 30.50 %; сопоставлены результаты экспериментальных исследований для СЭС АБ с результатами теоретических исследований - в диапазоне режимов разрядки до момента просадки напряжения АБ на 15 % результаты совпадают.

6. Предложена конструкция излучателя в форме полой цилиндрической вставки с закреплением на её внешней поверхности съемного кольца с матрицами, линзами и контейнерами хладагента. Указанная конструкция излучателя не имеет инерционности, при меньшей потребляемой мощности (в 4 раза) позволяет в 3 раза повысить освещенность полосы съемки.

В предложенной конструкции заложена возможность изменения (увеличения) параметров освещенности периферийных зон полосы съемки.

1. Акатьев В. А. Анализ параметров системы электроснабжения мобильного аппарата в условиях чрезвычайных ситуаций // Вестник РУДН. Серия: Проблемы комплексной безопасности 2005. - № 1. - С. 102-111.

2. Акатьев В.А. Влияние размеров дымовой трубы на мощность осветителя при контроле её внутренней поверхности // Вестник РУДН. Серия: Проблемы комплексной безопасности. 2005. -№ 2. - С. 60-66.

3. Акатьев В.А. Вопросы выбора автономной энергоустановки технического объекта, функционирующего в экстремальных условиях // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. - № 4. - С. 18-24.

4. Акатьев В.А., Грязнев Д.Ю., Дмитриев М.В., Назаров Г.С. Обеспечение безопасности применением легкоплавких средств защиты // Безопасность жизнедеятельности. 2011. - № 12. - С.28-32.

5. Акатьев В.А., Грязнев Д.Ю., Дмитриев М. В. Надежность электроснабжения автономного аппарата для диагностики функционирующих дымовых труб // Безопасность в техносфере. 2011. - №5. - С. 31 -39.

6. Акатьев В.А., Дмитриев М.В. Проблема модернизации и контроля состояния потенциально опасных функционирующих сооружений и устройств объектов энергетики // Человеческий капитал РГСУ. 2011. - № 5. - С. 55-61.

7. Акатьев В. А. Исследование взаимного влияния параметров аккумулятора и технических систем мобильного робота // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. -№ 7. - С. 18-23.

8. Акатьев В.А., Сущев С.П. Технология и параметры автономного аппарата для контроля футеровки функционирующей дымовой трубы // Безопасность жизнедеятельности. 2005. - № 3. - С. 32-44.

9. Акатьев В. А., Сущев С. П., Колючкин В. Я. и др. Способ контроля внутренней поверхности дымовой трубы и устройство для его осуществления, 2000 г., патент на изобретение № 2152065.

10. Акатьев В.А., Сущев С.П. Об оценке эксплуатационной безопасностидымовых труб с помощью мобильного аппарата // Вестник РУДН. Серия: Проблемы комплексной безопасности. 2005. - № 1. - С.77-92.

11. Акатьев В.А., Сажин Б.С., Сущев С.П., Ларионов В.И. Разработка средств для оценки срока безопасной эксплуатации дымовых труб // Промышленная энергетика, 2006. № 6. - С. 18-23.

12. Акатьев В. А. Приоритеты в выборе мер при управлении промышленной безопасностью объектов энергетики // Электрические станции, 2006, №5.-С. 8-14.

13. Акатьев В.А., Сажин Б.С., Сущев С.П., Ларионов В.И. Применение диагностических комплексов для оценки устойчивости и износа дымовых труб // Электрические станции. 2006. - № 6. - С.24-29.

14. Акатьев В.А. Проблемные задачи в управлении стратегическими рисками // Ученые записки РГСУ, 2010. № 7. - С. 115-119.

15. Акатьев В. А., Цивилев М. П. Основы подготовки народного хозяйства по гражданской обороне. Раздел 1. Общие положений по подготовке народного хозяйства по гражданской обороне-М.: ВИА, 1991.- 110 с.

16. Акатьев В. А., Иванов В. И., Кузнецов Ю.В., Цивилев М. П. Основы подготовки народного хозяйства по гражданской обороне. Часть 1. М.: ВИА, 1992.-262 с.

17. Акатьев В. А. и др. Краткая энциклопедия по действиям населения в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. Воробьева Ю. Л. Калуга: ГУП «Облиздат», 2000. - 160 с.

18. Акимов В.А., Лапин В. Л., Попов В.М. и др. Надежность технических систем и техногенный риск. — М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2002. 368 с.

19. Апенко М. И., Дубовик А. С. Прикладная оптика. М.: Наука, 1982.352 с.

20. Арнольд В.И. Теория катастроф. М.: Наука, 1990. -128 с.

21. Артоболевский И.И., Ильинский Д.Я. Основы синтеза систем машин автоматического действия. М.: Наука, 1983. - 280 с.

22. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. С.В.Белова. М.: Высш. шк., 2001.-485 с.

23. Безопасность энергетических сооружений // Научно-технический и производственный сборник. Вып.4. М.: АО НИИ ЭС, 1999. - 295 с.

24. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности.- М.: ГНТП «Безопасность», МИБ СТС, 1996. 424 с.

25. Беляков В.Н., Акатьев В.А., Калугин В.Т., Сущев С.П. Диагностический комплекс «Сканлайнер» для обследования футеровки дымовых труб без остановки технологических процессов // Конверсия в машиностроении, 2002. №1. - С.60-66.

26. Бойко М.Д. Диагностика повреждений и методы восстановления эксплуатационных качеств зданий. Л.: Стройиздат, 1975.

27. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надёжности в расчетах сооружений. -М.: Стройиздат, 1981.-351 с.

28. Брахман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике.- М.: Радио и связь, 1984. 288 с.

29. Бутиков Е.И. Оптика. СПб.: Невский Диалект, 2003. - 480 с.

30. Быков A.A., Акимов В.А., Фалеев М.И. Нормативно-экономические модели управления риском // Проблемы анализа риска, 2004. т.1. - №2. -С.125.

31. Васильев Ф.П. Методы решения экстремальных задач: Задачи минимизации в функциональных пространствах, регуляризация, аппроксимация. -М.: Наука, 1981.-232 с.

32. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учебник. М.: Высшая школа, 1998.-576 с.

33. Владимиров В.А., Измалков В.И., Измалков A.B. Оценка риска и управление техногенной безопасностью. Монография. М.: ФИД «Деловой экспресс», 2002. - 184 с.

34. Волков Э.П., Гаврилов Е.И., Дужих Ф.П. Газоотводящие трубы ТЭС и АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 280 с.

35. Воробьёв Ю.Л., Копылов Н.П., Шебеко Ю.Н. Нормирование рисков техногенных ЧС // Проблемы анализа риска, 2004 т. 1.- №2. - С. 116.

36. Галямов А.К., Черняев К.В., Шаммазов A.M. Обеспечение надежности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики. Уфа, УГНТУ, 1998.

37. Гетман А.Ф., Козин Ю.Н. Неразрушающий контроль и безопасность эксплуатации сосудов и трубопроводов давления. М.: Энергоатомиздат, 1997. -288 с.

38. Глинка Н. Л. Общая химия / Под ред. А.И. Ермакова. М.: Интеграл-Пресс, 2002.-728 с.

39. Глущенко П.В. Техническая диагностика: Моделирование в диагностировании и прогнозировании состояния технических объектов. М.: Вузовская книга, 2004. - 248 с.

40. Гортышов Ю.Ф., Гайсин Ф.М., Тонконог В.Г. Теплофизический эксперимент и исследования в потоках газа и плазмы / Под ред. Проф. Гортышова Ю.Ф. / Казань: Изд-во Казан.гос.техн.ун-та, 2005. 294 с.

41. Гражданкин А.И., Печеркин A.C. О влиянии «управления комплексным риском» на рост угроз техногенного характера // Безопасность труда в промышленности, 2004. № 3.

42. Гук Ю.Б. Анализ надёжности электроэнергетических установок. Л.: Энергоатомиздат, 1988. -244 с.

43. Гумеров А.Г., Гумеров P.C., Гумеров K.M. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003.

44. Гусаков A.A. Системотехника строительства. М.: Стройиздат, 1983. -440 с.

45. Дворяшин Б.В., Каретко А.И., Скачков B.JT. Погрешности измерений и их оценки. М.: МЭИ, 1992. - 72 с.

46. Демкин И.В. Управление инновационным риском на основе имитационного моделирования // Проблемы анализа риска, 2005. т. 2. - № 3. -с. 249.

47. Денисов А. А., Колесников Д. Н. Теория больших систем управления. -Л.: Энергоиздат, 1982. 288 с.

48. Диденко К. И. Проектирование агрегатных комплексов технических средств для АСУ ТП. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 168 с.

49. Дмитриев М.В., Акатьев В.А. Показатели оценки эффективности автономной энергетической установки // Безопасность и экология технологических процессов и производств. // М-лы Веер, научно-практ. конференции. Ростов-на-Дону: ДонГАУ, 2009. - С.58-59.

50. Дмитриев М.В. Показатели оценки эффективности автономной энергетической установки // Актуальные проблемы техногенной и экологической безопасности. Вып.5, 4.2: сб. науч. трудов. М.: Изд-во РГСУ, 2011.-344 с. - С.113-119.

51. Дмитриев М.В. Анализ эффективности использования автономной энергетической установки в экстремальных ситуациях // Тезисы выступления на

52. Международном семинаре «Проблемы безопасности сложных систем» под руководством В.К.Мусаева. Научный журнал проблем комплексной безопасности, 2009. - № 1 (17). - С.94-95.

53. Дмитриев М.В., Акатьев В.А. Условия труда литейного производства // Инновационный потенциал молодежи социальному обновлению России. М-лы VI Всероссийской недели студенческой науки (20-24 апреля 2009 г.). - М.: Изд-во МГИУ, 2009. - 152 с. - С. 53-56.

54. Долгов В. Н. Оптимизация параметров судовых ядерных энергетических установок. Л.: Судостроение, 1980. - 272 с.

55. Елохин А. Н. Анализ и управление риском: теория и практика. 2-е изд. -М: ООО «Полимедиа», 2002. - 192 с.

56. Ельшин A.M., Ижорин М.Н., Жолудов B.C. и др. Дымовые трубы. Теория и практика конструирования и сооружения / Под ред. С.В.Сатьянова. -М.: Стройиздат, 2001. 296 с.

57. Ерёмин В. Г., Сафронов В. В., Схиртладзе А. Г. и др. Обеспечение безопасности жизнедеятельности в машиностроении. — М.: Машиностроение, 2000.-392 с.

58. Жуков Г. П., Викулов С.Ф. Военно-экономический анализ и исследование операций. М.: МФИ, 1981. - 260 с.

59. Задачи оптимизации и инженерные методы их решения. Мжельский Б.И., Мжельская В.А. М.: МЭИ, 1995.-44 с.

60. Зайнуллин Р. С., Тарабарин О.И., Щепин Л.С. Оценка ресурса оборудования и трубопроводов // Ресурс сосудов и трубопроводов. Сб. научных трудов. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2001 - С. 5-24.

61. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях / Под ред. Фалеева М.И. Калуга: ГУП «Облиздат», 2001. - 480 с.

62. Зевеке Г. В. и др. Основы теории цепей / Учебник. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.

63. Измалков В. И., Измалков A.B. Техногенная и экологическая безопасность и управление риском. СПб: НИЦЭБ РАН, 1998. - 482 с.

64. Ильичев A.B., Волков В. Д., Грущанский В. А. Эффективность проектируемых элементов сложных систем. М.: Высшая школа, 1982. - 280 с.

65. Кашпар Л.Н., Германова С.Е. Проблема чрезвычайных ситуаций на угольных шахтах // Вестник Российского университета дружбы народов. Серияпроблемы комплексной безопасности. 2005. - № 1. - С. 74-76.

66. Киселёва Т. С. Исследование технического уровня объекта техники на различных этапах его создания и освоения. М.: ВНИИПИ, 1990. - 72 с.

67. Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. Машиностроение, 1985.-224 с.

68. Коровин Н. В. Электрохимические генераторы. М.: Энергия, 2003. -207 с.

69. Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. М.: Машиностроение, 2002. - 224 с.

70. Котляревский В.А., Ганушкин В.И., Ларионов В.И. и др. Убежища гражданской обороны: Конструкции и расчёт / Под ред. В.А. Котляревского. -М.: Стройиздат, 1989. 606 с.

71. Котляревский В.А., Ларионов В.И., Сущев С.П. Энциклопедия безопасности. Строительство. Промышленность. Экология. М.: Наука, т.1, 2005.-690 с.

72. Куландин А. А., Тимашев С. В., Иванов В. Л. Энергетические системы космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1997. 427 с.

73. Кравец В.А. Метод «дерева отказов» в анализе безопасности систем нефтяной и газовой промышленности. -М.: Информнефтегазстрой, 1980. 40 с.

74. Куклев Ю. И. Физическая экология. Высшая школа, 2008. - 398 с.

75. Кутуков С. Е. Технологический и экологический мониторинг систем магистрального и промыслового сбора нефти: практика и перспективы совершенствования // Приложение к журналу Безопасность жизнедеятельности, 2004. -№8.-18 с.

76. Ларионов В.И. и др. Теоретические основы реагирования на ЧС. Прогнозирование ЧС. Механика разрушения. М.: ВИУ, 1999. - 276 с.

77. Ларичев О.И. Проблемы принятия решений с учетом факторов риска и безопасности // Вестник АН СССР, 1987. №11. - С.38-46.

78. Лисанов М. В. О техническом регулировании и критериях приемлемого риска // Безопасность труда в промышленности. 2004, № 5. -С.11-14.

79. Лужин О.В., Злочевский А.Б. и др. Обследование и испытание сооружений. -М.: Стройиздат, 1987.

80. Мартино Дж. Технологическое прогнозирование // Пер. с англ. / М.: Прогресс, 1977.-592 с.

81. Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. М.: Академия, 2004. - 336 с.

82. Махутов Н. А. Оценки и прогнозы стратегических рисков в техногенной сфере // Аналитический журнал «Управление риском». Спец. вып. М.: Изд. «Анкил», 2002 - С. 59-65.

83. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Экономика, 1977. - 48 с.

84. Методика комплексной оценки индивидуального риска чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. М.: ВНИИ ГОЧС ЦИЭКС -Сейсмологический центр ИГЭ РАН, 2002. - 34 с.

85. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов. РД 03-418-01. М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2002. - 40 с.

86. Методические указания по обследованию дымовых и вентиляционных труб (РД 03-610-03). М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2004. -52 с.

87. Муромцев Ю. Л. Безаварийность и диагностика нарушений в химических производствах. -М.: Химия, 1990. 144 с.

88. Мусаев В. К., Сущев С. П., Федоров А. Л., Акатьев В. А. О концепции системы мониторинга и прогнозирования в задачах безопасности территорий // Вестник РУДН. Серия: Проблемы комплексной безопасности. 2005. - № 1. - С. 30-35.

89. Мусаев В.К. Анализ риска в задачах безопасности населения и территорий. М.: РУДН, 2005. - 21 с.

90. Методические рекомендации по планированию, подготовке и проведению эвакуации населения, материальных и культурных ценностей в безопасные районы / Под. общ. ред. В.А. Пучкова. М.: Мультимедиа Технологии и дистанционное обучение, 2005. - 128 с.

91. Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС / Под ред. Андрющенко А.И. М.: Высш. шк., 1991. - 303 с.

92. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн.4. Контроль излучениями: практ. пособие / Епифанцев Б. Н., Гусев Е.А., Матвеев В.И. и др. М.: Высш. шк., 1992.-321 с.

93. Некрасов A.C. и др. Оптимизация развития топливно-энергетического комплекса. -М.: Энергоиздат, 1981. 240 с.

94. Обеспечение и методы оптимизации надежности / Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Грун Г. и др. М.: Химия, 1987. - 272 с.

95. Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. Шойгу С.К. -М.: ВИА, 1998.-176 с.

96. Осипов В.И. Оценка природных рисков на региональном уровне: мировой опыт и практика // Региональные риски ЧС. М-лы Всерос. науч.-практич. Конференции, 20-21 апреля 2004 г. / МЧС России. М.: Триада. - 2004. -С. 31.

97. Основные положения методики проведения функционально-стоимостного анализа / Гос. комитет СССР по науке и технике, 1982. 16 с.

98. Оценка и управление природными рисками. Тематический том / Под ред. А. Л. Рагозина. М.: «КРУК», 2003. - 320 с.

99. Пескова С.А. Сети и телекоммуникации. М.: Изд. центр «Академия», 2006.-352 с.

100. Петров В. А., Медведев Г.И. Системная оценка эффективности новой техники. Л.: Машиностроение, 1978. - 256 с.

101. Погожев И. Б., Аничкина В. Л. Обобщенные показатели при исследовании сложных систем. -М.: Знание, 1986.

102. Попырин Л. С. Математическое моделирование и оптимизациятеплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978. - 416 с.

103. Пособие по обследованию строительных конструкций зданий / Гиндоян А. Г. М.: АО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ», 1997. - 290 с.

104. Правила безопасности при эксплуатации дымовых и вентиляционных труб (ПБ 03-445-02). М.:ГУП НТЦ ПБ, 2002. - 48 с.

105. Прангишвили И. В. Системный подход и общесистемные закономерности. Серия «Системы и проблемы управления». М.: СИНТЕГ, 2000.-528 с.

106. Пушкарёв С.А. Методологические основы синтеза технических решений для внедрения при создании новой техники. М.: Минобороны, 1992. -98 с.

107. Райзер В. Д. Методы теории надёжности в задачах нормирования расчетных параметров строительных конструкций. -М.: Стройиздат, 1986.

108. Рихтер JI.A. Газовоздушные тракты тепловых электростанций. М.: Энергия, 1969.-271 с.

109. Рожкова JI. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций. -М.: Энергия, 1975.-704 с.

110. Рыжкин В. Я., Цанев С. В., Тамбиева И. Н., Короткова JI. С. Оптимизация параметров тепловых схем и определение показателей турбоустановок ТЭС и АЭС. М.: МЭИ, 1982. - 76 с.

111. Садомцев A.A. Техногенная безопасность объектов топливно-энергетического комплекса: Монография. М.: Изд-во «Спутник+», 2010.-871 с.

112. Сакин И. J1. Инженерная оптика. М.: Машиностроение, 1976. -288 с.

113. Самойлов К. И., Тодосейчук С. П. Научно-практические основысоздания робототехнических систем для ликвидации чрезвычайных ситуаций // 25 лет от идей до технологий. Сб. науч.-техн. тр. М.: ИИЦ ВНИИ ГО ЧС, 2001. - С.57.

114. Самолинов Н. А. Использование неразрушающих методов контроля прочности конструкций при определении остаточного ресурса зданий и сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений, 2002. -№ 3. С.54.

115. Саржевский А. М. Оптика. М.: Едиториал, 2004. - 436 с.

116. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев A.A. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности. М.: НУМЦ Минприроды России, 1996.-208 с.

117. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС. М.: МЧС России, 1994.

118. Синицын А. П. Расчет конструкций на основе теории риска. М.: Стройиздат, 1985. - 304 с.

119. Способ перемещения устройства в трубопроводе и устройство для реализации способа (его варианты) / Заявка на изобретение № 2008148176.

120. Справочник по безопасности космических полетов / Г. Т. Береговой, В. И. Ярополов, И. И. Баранецкий и др. М.: Машиностроение, 1989. - 336 с.

121. Сущев С.П., Калачинсков М.В., Ходько A.A. Определение и повышение остаточного ресурса дымовых труб с прогарами в стволе / Под ред. Зайнуллина P.C. Уфа: МНТЦ «БСТС», 2003. - 22 с.

122. Теоретические основы реагирования на ЧС. Механика разрушения / Под ред. В. И. Ларионова. М.: ВИА, 1999. - 276 с.

123. Тепловые электрические станции: учебник / Буров В.Д., Дорохов Е.В., Седлов А. С. и др. М.: Изд. дом МЭИ, 2007. - 466 с.

124. Техническое зрение роботов / Под ред. А. Пью. М.: Машиностроение, 1987.-352 с.

125. Трбоевич В. М. Критерии риска в странах ЕС // Проблемы анализариска, 2004. т. 1. - № 2. - С. 107.

126. Тюрин М.П. Повышение эффективности технологических процессов и утилизация тепловых отходов / докторская диссертация. М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2002. - 303 с.

127. Тюрин М.П., Сажин Б.С., Попов Д.С., Каленков А.В. Общая экология. М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2011. - 256 с.

128. Уайлд Д. Оптимальное проектирование / Перевод с англ., под ред. В. Г. Арчегова. -М.: Мир, 1981.

129. Ульфский Г.В. Оптимальное проектирование судовых энергетических установок. Судостроение, 1971. - № 1. - С.30-33.

130. Фролов К. В., Махутов Н. А. Проблемы безопасности сложных технических систем //Проблемы машиностроения и надёжности машин-1992. -№5.

131. Хинкли Э.Д. Лазерный контроль атмосферы. М.: Мир, 1979.-113 с.

132. Черняев В.Д. и др. Эксплуатационная надежность магистральных нефтепроводов. М.: Недра, 1992. - 272 с.

133. Чумаков Н. М., Серебряный Е. И. Оценка эффективности сложных технических устройств. М.: Советское радио, 1980. - 190 с.

134. Reliability data banks. //Ed. by A.G. Cannon, A. Bendel. London, N.Y.: Elsevier applied science, 1991. 302 p.

135. Rowe W.D. An anatomy of risk. Wiley, New York, 1977.

136. Twigg J. Sustainable livelihoods and vulnerability to disasters // Benfield Greig Hazarl Research Centre, Disaster Management Working Paper 2/2001. 18 p.