автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Определение параметров процесса и мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений

ои-э^"-

На правах рукописи

1,

- А .

Гаглоев Дмитрий Аликович

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА И МОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ГРУНТОВЫХ СРЕД ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Специальность 05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о ДЕК 2009

МОСКВА - 2009

003487918

Работа выполнена на кафедре «Дорожно-строительные машины» Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета)

Научный руководитель: Кустарев Геннадий Владимирович

кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты:

Сладкова Любовь Александровна

доктор технических наук, профессор

Белоцерковский Григорий Михайлович

кандидат технических наук, доцент

Ведущее предприятие:

Московская Государственная Академия Коммунального Хозяйства и Строительства (МГАКХиС), кафедра «Строительные машины, эксплуатация и ремонт оборудования».

Защита состоится 17 декабря 2009 г. в

/О

часов на заседании специализированного совета Д 212.126.02 ВАК РФ при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, д. 64, ауд. 42.

Телефон для справок (499) 155-93-24

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета. Копию отзыва просим прислать на e-mail: uchsovet@madi.ru.

Автореферат разослан «16» ноября 2009 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК РФ при МАДИ (ГТУ) кандидат технических наук, профессор

Борисюк Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В последние десятилетия в мире наблюдается устойчивое повышение спроса на углеводородное сырье. За последние пять лет мировое сообщество увеличило объемы добычи нефти более чем в два раза, что привело к обострению вопросов, связанных с ухудшением экологической обстановки на планете.

На данный момент ни один из существующих загрязнителей не может сравниться с нефтью и нефтепродуктами по масштабам распространения, количеству источников загрязнения и степени нагрузок на все компоненты природной среды.

Из трех основных составляющих природных сред - грунтового слоя, воды и воздуха, сложнее всего подвергается восстановлению нарушенный загрязненный грунт, поскольку он способен аккумулировать и закреплять токсичные вещества.

Для Российской Федерации проблема ликвидации разливов нефти особенно актуальна, поскольку на ее территории расположено более 49,8 тыс. км магистральных нефтепроводов (66% из них эксплуатируются более 20 лет) с 494 насосными станциями и резервуарными емкостями на 13,2 млн. м3 нефти. Доля аварий, произошедших за последние 5-6 лет вследствие физического износа и коррозии металла, увеличилась на 60 - 70%.

Ограниченность земельных ресурсов ставит перед человечеством неотложную задачу восстановления всех видов нарушенных нефтезагрязненных грунтов.

Для решения данной задачи во всем мире предложено значительное количество методов и технических средств снижения и ликвидации загрязнений грунтов нефтью и нефтепродуктами.

Но, несмотря на разнообразие методов, нет возможности выделить универсальный подход к проблеме очистки, на который не оказывают влияние такие факторы как характер загрязнения (его давность, углеводородной состав), а также климатические условия данной местности и характеристики фунтового слоя.

Приведенная выше ситуация свидетельствует о том, что прессинг, который оказывает на природу нефтедобывающий комплекс, будет в ближайшее время усиливаться.

Для того, чтобы ослабить это воздействие, необходим научно обоснованный подход к разработке современной, экологически чистой, недорогой технической систем, выполняющей процесс очистки с высокой производительностью, исключая вторичное заражение местности и разрушение природных экосистем, что и определяет цель настоящего исследования.

Цель работы. Определение рациональных параметров мобильного комплекса для эффективного непрерывного процесса очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений.

Для достижения поставленной цели решились следующие задачи:

1. Обосновать возможность организации процесса очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений на основе применения ультразвукового воздействия на обрабатываемый материал.

2. Определить рациональные технологические параметры процесса ультразвуковой очистки грунтовых сред при различных условиях загрязнения.

3. Получить экспериментальные зависимости основных технологических параметров процесса ультразвуковой очистки от факторов, определяющих эти параметры:

- влияние амплитуды смещения излучателя на производительность и продолжительность процесса очистки;

- влияние формы излучателя и его расположения на производительность и продолжительность процесса очистки;

- влияние размера фракций очищаемого грунта на производительность, продолжительность процесса и расход рабочей жидкости, необходимый для обеспечения заданной степени очистки;

- влияние степени загрязнения и влажности грунта на производительность, продолжительность процесса и расход рабочей жидкости, необходимый для обеспечения заданной степени очистки.

4. Обосновать общую схему функционирования мобильного комплекса для непрерывной очистки грунтовых сред и разработать рекомендации по конструкции рабочего оборудования.

5. Разработать методику расчета основных параметров конструкции и рабочего оборудования мобильного комплекса и определить его рациональные параметры.

Методы исследований. Эмпирические зависимости основных технологических параметров процесса ультразвуковой очистки от факторов, определяющих эти параметры, получены в результате экспериментов проведенных в ультразвуковой лаборатории МАДИ (ГТУ) на кафедре Технологии конструкционных материалов. В экспериментах использованы реальные образцы грунтовых материалов с моделируемым нефтяным загрязнением.

Для обоснования конструкции и общего принципа работы мобильного комплекса ультразвуковой очистки фунтовых сред от нефтяных загрязнений применен метод автоматизированного поиска рациональных технических решений.

Научная новизна работы.

1. Обоснована возможность эффективного применения ультразвукового воздействия при очистке грунтовых сред от нефтяных загрязнений.

2. Определены рациональные параметры процесса ультразвуковой очистки сыпучих сред от нефтяных загрязнений на основе полученных зависимостей основных параметров очистки от факторов, определяющих свойства грунтовой

среды, характера загрязнения и параметров ультразвуковой колебательной системы.

3. Сформулированы рекомендации по параметрам рабочего оборудования и общей концепции мобильного комплекса для очистки грунта.

4. Разработана методика расчета основных параметров конструкции и рабочего оборудования мобильного комплекса.

Практическая ценность заключается в возможности применения принципиального нового процесса очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений и определении его рациональных параметров, необходимых для создания мобильного комплекса, выполняющего данный процесс с высокой производительностью при различных условиях загрязнения.

Реализация работы. Разработанная методика расчета основных параметров и общий принцип работы мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений передана к рассмотрению предприятием ЗАО «Бецема» для возможного внедрения в процесс производства существующих конструкций илососных машин.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на двенадцатой и тринадцатой международных межвузовских научно-технической конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых в 2008 и 2009 году; на 65, 66 и 67 научно-методической и научно-исследовательской конференции Московского автомобильно-дорожного института в 2007, 2008 и 2009 году; на научных конференциях в БГТУ им. В.И. Шухова в 2006 и 2007 годах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять научных тезисов и три статьи, две из которых опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК. А также зарегистрировано два патента на полезные модели.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 148 страниц, включая 24 таблицы, 41 рисунок, список литературы из 123 наименований и 2 приложения.

На защиту выносятся:

- экспериментальные зависимости между технологическими параметрами процесса ультразвуковой очистки и основными факторами, определяющими свойства очищаемого грунтового материала, характер загрязнения и параметры ультразвуковой колебательной системы;

- результаты анализа и автоматизированного синтеза общей концепции мобильного комплекса очистки грунтов, полученные новые технические решения и рациональные параметры оборудования;

- методика расчета основных параметров конструкции и рабочего процесса мобильного комплекса.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены актуальность, практическая ценность работы.

В первой главе произведен обзор существующей проблемы загрязнения грунтовых сред нефтью и нефтепродуктами, а также обзор методов и технических средств снижения и ликвидации нефтяных загрязнений грунта. Рассмотрен ультразвуковой метод очистки.

Нефть представляет собой сложную смесь различных углеводородов, их гибридов и соединений, содержащих помимо С и Н, О, Б, N и другие элементы.

Нефтепродукты - смеси углеводородов и некоторых их производных, а также индивидуальные химические соединения, получаемые при переработке нефти и используемые в качестве топлив, смазочных материалов, растворителей, дорожных покрытий, нефтехимического сырья.

Наибольшая доля загрязнений грунтов приходится на отработанные масла и мазуты. Данные нефтепродукты являются трудно окисляемыми, что делает их весьма устойчивыми к большинству средств и методов ликвидации углеводородных загрязнений, основанных на естественном разложении.

Анализ научных работ и патентно-технической информации в области очистки грунтов от нефтяных загрязнений показал, что в настоящее время имеется значительное количество методов и технических средств, призванных решить данную проблему.

Но, несмотря на разнообразие методов, нет возможности выделить универсальный подход к проблеме очистки, на который не оказывают влияние такие факторы как характер загрязнения (его давность, углеводородной состав), а также климатические условия данной местности и характеристики грунта.

Как правило, для полного удаления нефтяных загрязнений необходимо применение комплекса методов.

Анализ также показал, что среди технических средств, предназначенных для очистки грунтов, преобладают стационарные установки, располагающиеся, как правило, в местах нефтедобычи и выполняющие строго определенную роль в промышленном процессе, что в свою очередь накладывает дополнительные сложности при необходимости проведения очистительных мероприятий на территориях, удаленных от промышленных районов. Существующие мобильные технические средства, в свою очередь, не отвечают требованиям по качеству очистки, весьма энергозатратны и при проведении очистительных работ предполагают дополнительное привлечение бульдозеров, экскаваторов и погрузчиков для сбора нефтезагрязненного грунта.

В связи с этим актуальным становится вопрос создания принципиального нового мобильного технического средства, выполняющего процесс очистки непрерывно, с возможностью варьировать параметры рабочего оборудования в зависимости от материала почвы и условий загрязнения с целью достижения максимального эффекта. Для создания такого рабочего органа необходимо разработать принципиально новый метод очистки грунта. С этой целью был

проведен обзор и анализ информации о научных исследованиях и патентных решениях в области очистки различных поверхностей от углеводородных загрязнений, на основании которого наиболее перспективным из рассмотренных представляется ультразвуковой метод очистки. Данный метод показал высокую эффективность на ремонтных предприятиях при очистке деталей двигателей от технологических и эксплуатационных загрязнений органической природы, а также при очистке сточных вод промышленных предприятий.

Ультразвуковая очистка - сложный физико-химический процесс, основанный на использовании ряда эффектов, возникающих в жидкой среде при введении в нее мощных ультразвуковых колебаний.

Решающее значение при ультразвуковой очистке играет кавитация, которая сопровождается захлопыванием кавитационных пузырьков и образованием интенсивных ударных (кумулятивных) воздействий.

Захлопывание кавитационного пузырька приводит к генерации ударной волны, мгновенное значение давления в которой достигает нескольких тысяч атмосфер. Локальное давление такой силы влечет за собой механическое разрушение (эрозию) близлежащих твердых поверхностей и сообщает значительные ускорения частицам, взвешенным в жидкости.

Также на процесс ультразвуковой очистки оказывает существенное влияние воздействия акустических течений, которые сводятся к ускорению растворения удаляемых загрязнений в моющей жидкости и эвакуации отделенной массы загрязнений из труднодоступных мест. Акустические и гидродинамические потоки, возникающие на границе «жидкость - твердое тело», ускоряют процесс растворения пленок загрязнения и способствуют перемешиванию компонентов в жидкой среде.

Развитие методов и средств ультразвуковой жидкостной технологии как в нашей стране, так и за рубежом происходило на базе физических исследований Л.Д. Розенберга, A.C. Бебчука, Б.А. Аграната, В.И. Башкирова, Ю.И. Китайгородского, В.М. Приходько, Е. Непайраса, Р. Полмана, В. Ниборга и ряда других выдающихся ученых, работавших в области физики кавитационных и других акустогидродинамических явлений.

Ультразвуковое оборудование независимо от его назначения состоит из двух основных частей: электрической и ультразвуковой.

К электрической части относится оборудование, предназначенное для создания электрических колебаний и управления ими.

Ультразвуковая часть содержит следующие основные узлы:

- преобразователь электрических колебаний в упругие;

- волновод, служащая для передачи и трансформации упругих колебаний;

- излучатель или рабочая часть.

В нашей стране широкое применение получили магнитострикционные ультразвуковые преобразователи с излучателем в виде изгибно-колеблющейся

пластины. Использование плоских магнитострикционных излучателей может быть рекомендовано для очистки изделий несложной формы с плоскими очищаемыми поверхностями достаточно большой протяженности.

Определенные технологические преимущества могут быть достигнуты применением цилиндрических магнитострикционных излучателей, создающихся сходящееся акустическое поле, эффективно воздействующее одновременно на всю поверхность очищаемых материалов.

Однако опыт эксплуатации плоских и цилиндрических излучателей на промышленных предприятиях выявил существенный недостаток неудовлетворительное качество очистки материалов сложной формы из-за неравномерного поля излучения (у плоских излучателей) и отсутствия интенсивных акустических потоков (у цилиндрических излучателей).

Проведенные Пановым А.П., Пискуновым Ю.Ф., Ивановой Т.Н., Приходько В.М., Кудряшовым В.А. и др. исследования показали, что за счет увеличения удельной акустической мощности в жидкости можно интенсифицировать процесс кавитационного разрушения в ближней к излучающей поверхности зоне, а также резко увеличить скорость акустических потоков, что в сочетании с ростом количества пульсирующих пузырьков создает все условия для решения поставленной задачи по отделению и перемещению загрязнений из очищаемой области.

В стержневых колебательных системах увеличение удельной акустической мощности осуществляется за счет уменьшения эффективной площади излучения по сравнению с плоскими и цилиндрическими излучателями.

В результате проведенных исследований была выдвинута гипотеза о том, что ультразвуковой метод очистки позволит удалять загрязнения органической природы не только с твердых поверхностей, но и с мелкофракционных грунтовых сред.

Предполагается, что ультразвуковое воздействие, оказываемое на загрязненный грунт, позволит получить более высокое качество очистки, по сравнению с другими методами, при условии высокой производительности процесса.

Во второй главе представлена методика экспериментальных исследований процесса ультразвуковой очистки нефтезагрязненного грунта.

Основными исследуемыми технологическими параметрами процесса ультразвуковой очистки являются:

а) производительность процесса очистки;

б) продолжительность процесса очистки;

в) качество очистки;

г) расход рабочей жидкости.

Производительность процесса очистки — это объем очищаемого грунта в единицу времени (час). В общем виде производительность процесса ультразвуковой очистки определяется по следующей зависимости:

„ 3,6-10"3 -У3 з П =---¿,л»3 1ч,

где Т- продолжительность процесса очистки грунта, с;

1\ - очищаемый объем грунтового материала за время Т, см3;

Продолжительность процесса очистки грунта Т - это время, необходимое для достижения заданной степени очистки.

При проведении экспериментальных исследований, основным контролируемым параметром является качество очистки

Под качеством очистки понимается наличие на очищаемом грунте допустимого количества загрязнений.

При очистке грунта от нефтезагрязнений для оценки качества очистки целесообразным является применение гравиметрического метода, заключающегося во взвешивании образцов грунта до очистки и после нее. При этом за количественную оценку качества очистки принимают степень очистки у, определяемую как:

у--^—100%,

о„-с0

где ДС - масса загрязнения, удаленного с поверхности образца фунта с помощью ультразвука (вычисляется как разница между первоначальной массой образца грунта и массой образца после очистки);

Сп - первоначальная масса образца грунта, г;

С0 - масса чистого, обезжиренного образца грунта, г.

К основным факторам, определяющим технологические характеристики процесса ультразвуковой очистки, относятся:

а) вид излучателя и его расположение относительно очищаемого грунта;

б) амплитуда смещения излучателя;

в) размеры фракций очищаемого грунта;

г) степень загрязнения;

д) влажность грунта.

На основании теоретических исследований был сделан вывод о том, что при проведении эксперимента следует использовать излучатели трех видов:

а) излучатель поршневого вида;

б) излучатель стержневого вида;

в) излучатель стержневого вида с торцевой и боковой излучающими поверхностями.

Данные излучатели отличает широкий спектр технологических возможностей и устойчивый режим работы.

Амплитуда смешения излучателя, [мкм] - это абсолютная величина максимального механического смещения точки, выбранной на поверхности излучателя.

В работе использованы грунтовые материалы: суглинок с!ср= 0,01мм, песок с/ср = 0,5мм, щебень ¿/ср = 2мм, щебень с/ср = 5мм, щебень с]ср = 10мм.

В качестве загрязнителя применяется отработанное синтетическое масло. Плотность р, 930 кг/м3. Кинематическая вязкость, 0,55 Ст, при ( = 20 °С.

Экспериментальные исследования проводились на ультразвуковой колебательной системе, работающей на частоте 22 кГц. Конструкция и технология изготовления данной системы разработаны в МАДИ (ГТУ). Система состоит из четырех основных элементов: двигателя-магнитостриктора, волновода, излучателя и кожуха охлаждения. Конструкция системы предусматривает жидкостное охлаждение. Питание колебательной системы осуществлялось от генератора УЗГ5-1,6, с выходной мощностью 1,6 кВт. В качестве задающего генератора использовался звуковой генератор ГЗ-ЗЗ. Частота регистрируется с помощью цифрового частотомера модели 43-33.

Данные, полученные в результате проведенных экспериментов, подвергались математической обработке, которая заключалась в выборе необходимого количества опытов, оценке ошибки определения исследуемой величины, а также в подборе эмпирических уравнений, которые описывают экспериментальные кривые.

В третьей главе изложены результаты экспериментальных исследований ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений.

Проведенные предварительные экспериментальные исследования подтвердили гипотезу о возможности удаления нефтяных загрязнений с грунтовых материалов при наложении ультразвуковых колебаний.

С целью нахождения рациональной величины амплитуда смещения излучателя £ был проведен эксперимент, в котором оказывалось ультразвуковое воздействие на 5 одинаковых образцов загрязнений грунта. В ходе эксперимента амплитуды смещения излучателя 4 варьировалась в следующих значениях: 5; 10; 20; 35; 45 мкм.

По результат эксперимента была получена зависимость, аппроксимированная квадратичной функцией (рис. 1).

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Амплитуда смешения ¡;> мкм Рис. 1. Влияние амплитуды смещения на очищаемый объем грунта.

После чего был сделан вывод о том, что очистку грунтовых материалов от нефтезагрязнений рационально проводить при высокоамплитудном режиме работы колебательной системы (£, = 40 мкм). В случае если условия проведения работ по очистке грунтовых материалов от нефтяных загрязнений не требуют высокой производительности процесса, то он может быть проведен при экономии энергетических затрат в низкоамплитудном режиме = 9 мкм).

В последующих экспериментах определялся излучатель, обеспечивающий максимальную производительность очистки. В эксперименте использовались три вида излучателей, оказывающих воздействие на пять видов грунтовых материалов. В ходе экспериментов определялся очищаемый объем грунтовых материалов в зависимости от времени обработки. Очищенный объем измерялся кинематографическим и гравиметрическим способами.

50 ............-

ы

>* 40 - -.........................--- ---

и

з зо - -.....- - -- ................ -......-......

о

Время воздействия Т, сек

Грунтовый материал (суглинок (1ср = 0,03 мм)

Время воздействия Т, сек Грунтовый материал (песок с11р = 0,3 мм)

Рис. 2. Зависимость очищенного объема грунтовых материалов от времени ультразвукового воздействия.

140 120 100 80 60 40 20

I

0 <; -20 6

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 -20

10......- 20 - 30 .....40---------------50

Время воздействия Т, сек

Грунтовый материал (щебень (1ср = 2 мм)

-60-

-70

\

\

]------------------

!

|

1

1 - - —♦- -♦- -♦--------

-С-40

-----20............ 30

Время воздействия Т, сек Грунтовый материал (щебень ёср = 5 мм)

50—

70

Время воздействия Т, сек Грунтовый материал (щебень йср = 10 мм)

♦ Поршневой излучатель О Стержневой излучатель Стержневой излучатель с торцевой и боковой излучающими поверхностями

Рис. 2. Зависимость очищенного объема грунтовых материалов от времени ультразвукового воздействия.

По результатам экспериментов было определено, что максимальная производительность процесса была достигнута при использовании стержневого излучателя с торцевой и боковой излучающими поверхностями. Заглубление излучателя в обрабатываемый материал является наиболее рациональным, поскольку данное расположение позволяет рабочей жидкости, являющейся средой для передачи ультразвуковых колебаний, беспрепятственно проникать в границу раздела сред излучатель - загрязненный грунт.

При этом было определено рациональное время воздействия ультразвука на материал в зависимости от размера фракций материала. Превышение рационального времени воздействия нецелесообразно вследствие того, что очищенный объем перестает увеличиваться, по причине затухания ультразвуковых колебаний в материале при удалении от излучателя.

На основе данного вывода была построена зависимость рационального времени воздействия одним излучателем от среднего размера фракций грунтового материала (рис. 3). А также зависимость производительности одного излучателя от среднего размера фракций грунта (рис. 4).

60 г-...... - ................ -- ------------— ...............-.........- ------

£ *

О 2 4 б 8 10 12

Размер фракций грунта <1С1>, мм

Рис. 3. Зависимость эффективного времени воздействия одним излучателем

от среднего размера фракций очищаемого грунтового материала

Размер фракций грунта с)ср, мм Рис. 4. Зависимость производительности одного излучателя от среднего размера фракций очищаемого грунтового материала.

В ходе проведенных экспериментов было выявлено, что на основные параметры процесса ультразвуковой очистки существенное влияние оказывают такие факторы, как влажность грунтового материала до загрязнения W [%] и степень загрязнения материала Z [%]. Поэтому в полученные экспериментальные зависимости необходимо ввести дополнительные поправочные коэффициенты влажности ÂTW и загрязнения Kz:

, . Î0,002d +0,003)

T(d )= -1,8</ +47,8\K-K-. n(d ) = ■

ср ^ ср ) W Z СР

ср

К ■К

у[ г

Для определения влияния влажности грунтового материала до загрязнения и степени загрязнения грунтового материала на эффективное время и производительность процесса очистки одним излучателем было проведено моделирование различных влажностей IV и степеней загрязнения 2 для различных видов грунтовых материалов. В результате чего были определены

W 0% 25% I 50% 75% | 100%

Ку/ 1 0,7 1 0,48 0,36 0,3

z 0% 25% 50% 75% | 100%

Kz 0 0,46 0,77 0,95 1

Для осуществления процесса ультразвуковой очистки необходимо определенное количество рабочей жидкости Крж [см3], с целью его определения был проведен эксперимент, в котором была определена зависимость (рис. 5) необходимого количества рабочей жидкости от среднего размера фракций грунтовых материалов. Зависимость аппроксимирована квадратичной функцией.

Для расчета количества рабочей жидкости Крж [м3], необходимого для очистки грунтового материала объемом У,р [м3] со средним размером фракций dcp и степенью загрязнения Z„ необходимо внести в полученную функцию дополнительные множители. В результате преобразований получим:

V =(о,95d2 -21,74d +177,81 -5- 103-F--^ [л/3]

рж у ср ср J гр 2,

max

О 2 4 6 8 10 12

Рашер фракций грунта dcp, мм

Рис. 5. Зависимость количества рабочей жидкости, необходимого для очистки грунтовых материалов (V = 200 см3), от размера фракций грунта.

В четвертой главе проведен автоматизированный поиск рациональных технических решений мобильного комплекса очистки грунтов от нефтезагрязнений; представлена схема связи параметров мобильного комплекса и процесса очистки, на основе которой разработана методика расчета этих параметров.

Суть автоматизированного поиска состоит в том, что информацию о прототипах или известных технических решениях определенного назначения представляется в виде И-ИЛИ-дерева (многоуровневая иерархическая таблица). Вариацией конструктивных элементов и признаков можно получить как известные так и новые технические решения.

Для проведения автоматизированного поиска была сформулирована основная функция объекта - очистка грунтов от нефтезагрязнений. На втором этапе основная функция была расчленена на совокупность вспомогательных функций.

На третьем этапе был проведен выбор множества функциональных элементов, обеспечивающих выполнение каждой вспомогательной функции. Функциональные элементы характеризуют структуру конструируемого объекта и являются его основой.

После выполнения первых трех этапов была сформулирована структура И-ИЛИ-дерева технических решений (рис. 6):

Рис. 6. Структура И-ИЛИ-дерева технических решений. ОФ - основная функция; ВФ - вспомогательная функция;ФЭ — функциональный элемент.

Структура технических решений объекта выбирается путем параллельного анализа множества вариантов, которые подвергаются сравнительной оценке относительно дополнительных технических требований.

Для осуществления автоматизированного поиска технических решений установлено соответствие между дополнительными требованиями технического задания и вершинами И-ИЛИ-дерева (модель оценки технических решений). Степень соответствия между вершинами И-ИЛИ-дерева технических решений и дополнительными требованиями определяется с помощью метода экспертных оценок.

Завершающей стадией автоматизированного поиска является составление технического задания и ввод этого задания в ЭВМ.

В результате автоматизированного поиска были получены два технических решения, схемы которых представлены на рис. 7 и рис. 8.

Рис. 7. Мобильный комплекс очистки грунтов гидродинамического типа.

Наименование элементов объекта: А. Эжекторный насос Дкт-244 с размывом; Б. Гидроэлеватор; В. Вакуум-насосная система ДКТ-245 для удаления иловых отложений; Г. Горизонтальная цистерна с механизмом наклона; Д. Промывка грунта, перемещаемого скребками; Е. Слив через верхнее отверстие в стенке накопительной емкости; Ж. Скиповый подъемник; 3. Откачивание раствора вакуум-насосной системой; И. Автомобиль КамАЗ-43114 с полуприцепом.

Рис. 8. Мобильный комплекс очистки грунтов механического типа.

Наименование элементов объекта: А. Цилиндрическая металлическая щетка; Б. Скребковый конвейер; В. Вакуум-насосная система ДКТ-245 для удаления иловых отложений; Г. Горизонтальная цистерна с механизмом наклона; Д. Промывка грунта, перемещаемого скребками; Е. Слив через верхнее отверстие в стенке накопительной емкости; Ж. Скиповый подъемник; 3. Откачивание раствора вакуум-насосной системой; И. Автомобиль КамАЗ-43114с полуприцепом.

Для описания рабочего процесса мобильного комплекса была сформулирована блок-схема связи параметров. На основе экспериментальных зависимостей и блок-схемы связи параметров была разработана методика расчета основных параметров мобильного комплекса и его рабочего процесса (рис. 9).

Начало]

Исходные данные Пм, (1[р, \У, Ъ

количество излучателей

Я

_м

п

площадь

.конвейера

5 =5. п-К

КОН 1 из Ь

длина

•конвейера

5

ь кон

кон в

кон

?

скорость

движения

машины

П

V =-и-

м В Н • 3600 оп оп

часовой расход рабочей жидкости

рж

~рж т

0,95(/2 -21,14(1 +177,81-5-103 -V--

V СР ср ) гР г

п

V = м гр т

РМ

0. = рж

|0,95(/2 -21,74(/ + 177,8 |-5-103-Я V СР СР )

I

N „ > Л' п

ЭГ ОБ ¡111 из

£ =£ +1 Ц КОН ТЕХ

время обработки материала

В = В +В +2В Ц КОН ТЕХ Б.О.

Т =

-1,8^+47,81*^

нц=о,*вц

скорость движения конвейера

уц=1нвннц

у = коп

коп у

Мц=УцКм

мощность

потребляемая

излучателями

длина цистерны

ширина цистерны

ширина цистерны

объем цистерны

масса цистерны

Конец

Рис. 9. Схема алгоритма расчета основных параметров мобильного комтекса

и его рабочего процесса.

Основные выводы и результаты

1. На основании проведенных исследований обоснован новый технологический процесс и разработан мобильных комплекс очистки фунта, с применением ультразвукового воздействия на загрязненный материал, помещенный в жидкую среду. Возможность эффективного применения данного процесса экспериментально подтверждена в лабораторных условиях.

2. В результате проведения экспериментальных исследований установлено, что ультразвуковая колебательная система со стержневым излучателем с торцевой и боковой излучающими поверхностями обеспечивает максимальную скорость и производительность процесса очистки грунта. Заглубление излучателя в обрабатываемый материал является наиболее рациональным, поскольку данное расположение позволяет рабочей жидкости, являющейся средой для передачи ультразвуковых колебаний, беспрепятственно проникать в границу раздела сред излучатель - загрязненный грунт.

3. На основании экспериментальных исследований получены зависимости между основными технологическими параметрами процесса ультразвуковой очистки и факторами, определяющими эти параметры:

A) С увеличением амплитуды смещения излучателя производительность процесса очистки возрастает по квадратичной зависимости. Максимальная производительность достигается в высокоамплитудном режиме. Причем наиболее рациональным значением амплитуды смещения излучателя принято считать ¡; = 40 мкм, поскольку данное значение позволяет обеспечить наиболее стабильным режим работы ультразвуковой колебательной системы при использовании различных типов излучателей.

В случае если условия проведения работ по очистке грунтовых материалов от нефтяных загрязнений не требуют высокой производительности процесса, то он может быть проведен при экономии энергетических затрат в низкоамплитудном режиме = 9 мкм).

Б) Производительность и продолжительность процесса очистки имеют линейную зависимость от среднего размера фракций очищаемого грунта. Максимальная производительность и минимальная продолжительность процесса очистки достигаются при наибольшем среднем размере фракций очищаемого грунта.

Объем рабочей жидкости, необходимый для обеспечения заданной степени очистки, имеет квадратичную зависимость от среднего размера фракций очищаемого грунта. При минимальном размере фракций грунта необходимый объем рабочей жидкости максимален.

B) Производительность и продолжительность процесса очистки имеют квадратичную зависимость от степени загрязнения грунта. При максимальной степени загрязнения грунта производительность процесса очистки минимальна, а продолжительность максимальна.

Объем рабочей жидкости, необходимый для обеспечения заданной степени очистки, имеет линейную зависимость от степени загрязнения грунта. При максимальной степени загрязнения необходимый объем рабочей жидкости максимален.

Г) Производительность и продолжительность процесса очистки имеют квадратичную зависимость от влажности грунта до загрязнения. При максимальной влажности грунта производительность процесса очистки максимальна, а продолжительность минимальна.

Необходимый объем рабочей жидкости от влажности грунта не зависит.

4. На основе метода автоматизированного поиска рациональных технических решений обоснована общая концепция мобильного комплекса очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений, а также получены новые рациональные технические решения рабочего оборудования мобильного комплекса.

Техническое решение мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений с загрузкой гидродинамического типа защищено полученным патентом.

5. На основании зависимостей, полученных экспериментальным путем, была разработана методика расчета основных параметров мобильного комплекса и его рабочего процесса, предложен принципы его автоматизации.

Получены численные значения основных параметров мобильного комплекса производительностью до 40 м3/ч.

Направление дальнейших исследований

Результаты проведенной работы и их анализ позволили определить направление дальнейших исследований.

Исследования в области теории ультразвуковой жидкостной технологии очистки указали на возможность разрушения адгезионных связей не только между жидкой и твердой средой, но и между двумя различными по структуре твердыми средами, при наложении на данные среды ультразвуковых колебаний.

Проведенные экспериментальные исследования доказали возможность применения ультразвукового воздействия при разделении двух твердых сред, адгезионно связанных между собой.

Эффект разделения двух твердых сред при помощи ультразвукового воздействия может быть реализован в дорожно-эксплуатационной отрасли при создании специализированных машин, целью которых является удаление твердых материалов (термопластичная разметка или резиновый накат) с асфальтобетонного и цементобетонного покрытия.

Конструкция и общий принцип работы устройства для удаления разметки с дорожного полотна защищена полученным патентом.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Гаглоев Д.А. Разработка новой принципиальной конструкции демаркератора : Проблемы создания и совершенствования строительных и дорожных машин / Д.А. Гаглоев' // Материалы международной научно-практической интернет-конференции. - Белгород: БГТУ, 2006. - С. 29-32.

2. Гаглоев Д.А. Разработка технологии и транспортного комплекса очистки грунта от нефтезагрязнений : Научные исследования наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии / Д.А. Гаглоев, Г.В. Кустарев // Материалы международной научно-практической конференции. Ч. 5. - Белгород: БГТУ, 2007. - С. 39-42.

3. Гаглоев Д.А. Машина для очистки грунта от нефтезагрязнений : Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы / Д.А. Гаглоев // Материалы XII Московской международной межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - М.: Изд-во МГСУ, 2008. - С. 93-94.

4. Гаглоев Д.А. Определение параметров процесса и мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунта от нефтезагрязнений : Подъемно-транспортные, строительные, дорожные путевые машины и робототехнические комплексы / Д.А. Гаглоев // Материалы XIII Московской международной межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - М.: МАДИ (ГТУ), 2009. - С. 162-163.

5. Кустарев Г.В. Ультразвуковая очистка грунтовых сред от нефтяных загрязнений с образованием тонкодисперсной органической эмульсии / Г.В. Кустарев, Д.А. Гаглоев // Сборник Трудов Первого Всероссийского Дорожного Конгресса. - М.: МАДИ (ГТУ), 2009. - С. 341-344.

6. Приходько В.М. Мобильный комплекс очистки грунта от нефтезагрязнений / В.М. Приходько, В.А. Зорин, Г.В. Кустарев, Д.А. Гаглоев // Журнал «Строительная техника и технологии», вып. № 6, 2008. - С. 120-122.

7. Кустарев Г.В. Разработка мобильного комплекса очистки грунта от нефти и нефтепродуктов с применением ультразвукового метода очистки / Г.В. Кустарев, Р.И. Нигметзянов, Д.С. Фатюхин, Д.А. Гаглоев // Журнал «Приводная техника», вып. № 2, 2009. - С. 2-7.

8. Кустарев Г.В. Создание мобильного комплекса очистки грунтов от нефтяных загрязнений / Г.В. Кустарев, Д.А. Гаглоев // Журнал «Строительные и дорожные машины», вып. № 5, 2009. - С. 24-26.

9. Патент на полезную модель - 74398 РФ, МПК Е 01 С 23/08. Устройство для удаления разметки с дорожного полотна / В.М. Приходько, Г.В. Кустарев, Д.А. Гаглоев; МАДИ (ГТУ). Опубл. 27.06.2008, Бюл. № 18.

10. Патент на полезную модель - 78494 РФ, МПК Е 01 Н 15/00. Устройство для очистки грунтов от нефтяных загрязнений / В.М. Приходько, В.А. Зорин, Г.В. Кустарев, А.Н. Новиков, Д.А. Гаглоев; МАДИ (ГТУ). Опубл. 27.11.2008, Бюл. №33.

Подписано в печать: 12.11.09 Объем: 1,5 печатного листа Тираж: 100 экз. Заказ № 199 Отпечатано в типографии «Реглет» www.reglet.ru

Введение.

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования.

1.1. Нефть и нефтепродукты - загрязнители грунтовой среды.

1.2. Поведение нефти и нефтепродуктов при попадании в грунт.

1.3. Способы и технические средства очистки грунтовых сред, загрязненных нефтепродуктами.

1.4. Технология ультразвуковой очистки.

1.5. Оборудование, применяемое при ультразвуковой очистке.

1.6. Выводы по главе.

1.7. Цель и задачи исследования.

2. Методика экспериментальных исследований.

2.1. Исследуемые технологические параметры процесса очистки.

2.2. Оборудование и приборы, используемые в экспериментальных исследованиях.

2.3. План проведения экспериментальных исследований.

2.4. Методика математической обработки экспериментальных данных.

3. Экспериментальные исследования основных технологических параметров процесса ультразвуковой очистки грунта.

3.1. Определение рациональных значений амплитуды смещения излучателя.

3.2. Определение влияния формы излучателя на технологические параметры очистки грунтового материала.

3.3. Определение влияния влажности и степени загрязнения грунтового материала на основные технологические параметры процесса ультразвуковой очистки.

3.4. Определение необходимого количества рабочей жидкости для осуществления процесса ультразвуковой очистки.

3.5. Выводы по главе.

4. Обоснование технического решения мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений и разработка методики расчета его параметров.

4.1. Автоматизированный поиск рациональных технических решений мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений.

4.2. Связь параметров мобильного комплекса и рабочего процесса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений.

4.3. Автоматизация рабочего процесса мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений.

4.4. Методика расчета основных параметров мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений.

4.5. Выводы по главе.

В последние десятилетия в мире наблюдается устойчивое повышение спроса на углеводородное сырье. За последние пять лет мировое сообщество увеличило объемы добычи нефти более чем в два раза, что привело к обострению вопросов, связанных с ухудшением экологической обстановки на планете.

На данный момент ни один из существующих загрязнителей не может сравниться с нефтью и нефтепродуктами по масштабам распространения, количеству источников загрязнения и степени нагрузок на все компоненты природной среды.

Из трех основных составляющих природных сред — грунтового слоя, воды и воздуха, сложнее всего подвергается восстановлению нарушенный загрязненный грунт, поскольку он способен аккумулировать и закреплять токсичные вещества [61].

Для Российской Федерации проблема ликвидации разливов нефти особенно актуальна, поскольку на ее территории расположено более 49,8 тыс. км магистральных нефтепроводов (66% из них эксплуатируются более 20 лет) с 494 насосными станциями и резервуарными емкостями на 13,2 млн. м3 нефти

114]. Доля аварий, произошедших за последние 5-6 лет вследствие физического износа и коррозии металла, увеличилась на 60 - 70%, а по ряду нефтедобывающих предприятий это практически единственная причина аварий

115].

Известно, что примерно 3% от добытой нефти попадает в окружающую среду. Нетрудно подсчитать, сколько нефти по тем или иным причинам оказывается источником загрязнения объектов окружающей среды. В России выявлено около 800 тысяч гектаров нефтезагрязненных земель, официально нуждающихся в очистке. Площадей, находящихся под угрозой такого загрязнения, несравнимо больше.

Нефтяное загрязнение отличается от других антропогенных воздействий тем, что оно дает не постоянную, а «залповую» нагрузку на среду. Нефть при попадании в окружающую среду (почву, водоемы) угнетает важные жизненные процессы или заставляет их протекать по-другому. Нефтяное загрязнение в почве и воде подавляет дыхательную активность и микробное самоочищение, изменяет соотношение между отдельными группами естественных микроорганизмов, меняет направление метаболизма, угнетает процессы азотофиксации, нитрификации, разрушения целлюлозы, приводит к накапливанию трудноокисляемых продуктов, уменьшает количество корневых выделений и органических остатков растений, являющихся важнейшими факторами питания микроорганизмов. Сточные воды предприятий нефтехимии остаются токсичными даже после шести месяцев отстаивания, а в местах пролива нефтепродуктов на почву («коричневых пятен») трава не прорастает спустя много лет после загрязнения [32].

Ограниченность земельных ресурсов ставит перед человечеством неотложную задачу восстановления всех видов нарушенных нефтезагрязненных грунтов.

Для решения данной задачи во всем мире предложено значительное количество методов и технических средств снижения и ликвидации загрязнений грунтов нефтью и нефтепродуктами.

Но, несмотря на разнообразие методов, нет возможности выделить универсальный подход к проблеме очистки, на который не оказывают влияние такие факторы как характер загрязнения (его давность, углеводородной состав), а также климатические условия данной местности и характеристики грунтового слоя.

Приведенная выше ситуация свидетельствует о том, что прессинг, который оказывает на природу нефтедобывающий комплекс, будет в ближайшее время усиливаться.

Для того, чтобы ослабить это воздействие, необходим научно обоснованный подход к разработке современной, экологически чистой, недорогой технологии, исключающей вторичное заражение местности и разрушение природных экосистем, что и определяет цель настоящего исследования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основании проведенных исследований обоснован новый технологический процесс и разработан мобильных комплекс очистки грунта, с применением ультразвукового воздействия на загрязненный материал, помещенный в жидкую среду. Возможность эффективного применения данного процесса экспериментально подтверждена в лабораторных условиях.

2. В результате проведения экспериментальных исследований установлено, что ультразвуковая колебательная система со стержневым излучателем с торцевой и боковой излучающими поверхностями обеспечивает максимальную скорость и производительность процесса очистки грунта. Заглубление излучателя в обрабатываемый материал является наиболее рациональным, поскольку данное расположение позволяет рабочей жидкости, являющейся средой для передачи ультразвуковых колебаний, беспрепятственно проникать в границу раздела сред излучатель - загрязненный грунт.

3. На основании экспериментальных исследований получены зависимости между основными технологическими параметрами процесса ультразвуковой очистки и факторами, определяющими эти параметры:

А) С увеличением амплитуды смещения излучателя производительность процесса очистки возрастает по квадратичной зависимости. Максимальная производительность достигается в высокоамплитудном режиме. Причем наиболее рациональным значением амплитуды смещения излучателя принято считать = 40 мкм, поскольку данное значение позволяет обеспечить наиболее стабильным режим работы ультразвуковой колебательной системы при использовании различных типов излучателей.

В случае если условия проведения работ по очистке грунтовых от нефтяных загрязнений не требуют высокой производительности процесса, то он может быть проведен при экономии энергетических затрат в низкоамплитудном режиме (£, = 9 мкм).

Б) Производительность и продолжительность процесса очистки имеют линейную зависимость от среднего размера фракций очищаемого грунта. Максимальная производительность и минимальная продолжительность процесса очистки достигаются при наибольшем среднем размере фракций очищаемого грунта.

Объем рабочей жидкости, необходимый для обеспечения заданной степени очистки, имеет квадратичную зависимость от среднего размера фракций очищаемого грунта. При минимальном размере фракций грунта необходимый объем рабочей жидкости максимален.

В) Производительность и продолжительность процесса очистки имеют квадратичную зависимость от степени загрязнения грунта. При максимальной степени загрязнения грунта производительность процесса очистки минимальна, а продолжительность максимальна.

Объем рабочей жидкости, необходимый для обеспечения заданной степени очистки, имеет линейную зависимость от степени загрязнения грунта. При максимальной степени загрязнения необходимый объем рабочей жидкости максимален.

Г) Производительность и продолжительность процесса очистки имеют квадратичную зависимость от влажности грунта до загрязнения. При максимальной влажности грунта производительность процесса очистки максимальна, а продолжительность минимальна.

Необходимый объем рабочей жидкости от влажности грунта не зависит.

4. На основе метода автоматизированного поиска рациональных технических решений обоснована общая концепция мобильного комплекса очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений, а также получены новые рациональные технические решения рабочего оборудования мобильного комплекса.

Техническое решение мобильного комплекса ультразвуковой очистки грунтовых сред от нефтяных загрязнений с загрузкой гидродинамического типа защищено полученным патентом.

5. На основании зависимостей, полученных экспериментальным путем, была разработана методика расчета основных параметров мобильного комплекса и его рабочего процесса, предложен принципы его автоматизации.

Получены численные значения основных параметров мобильного л комплекса производительностью до 40 м /ч.

Направление дальнейших исследований

Результаты проведенной работы и их анализ позволили определить направление дальнейших исследований.

Исследования в области теории ультразвуковой жидкостной технологии очистки указали на возможность разрушения адгезионных связей не только между жидкой и твердой средой, но и между двумя различными по структуре твердыми средами, при наложении на данные среды ультразвуковых колебаний.

С целью подтверждения возможности разрушения адгезионных связей между двумя твердыми средами были проведены экспериментальные исследования, в которых оказывалось ультразвуковое воздействие стержневым излучателем на цементобетонные блоки, покрытые лакокрасочными материалами, а также автомобильной резиной, нанесенной на поверхность блока способом ее истирания.

Результаты экспериментальных исследований доказали возможность применения ультразвукового воздействия при разделении двух твердых сред, адгезионно связанных между собой [31].

Эффект разделения двух твердых сред при помощи ультразвукового воздействия может быть реализован в дорожно-эксплуатационной отрасли при создании специализированных машин, целью которых является удаление твердых материалов (термопластичная разметка или резиновый накат) с асфальтобетонного и цементобетонного покрытия.

Конструкция и общий принцип работы устройства для удаления разметки с дорожного полотна защищена полученным патентом (см. приложение 2).

1. A.c. 787119 СССР. МКИ В 08 В 3/12. Способ высокоамплитудной ультразвуковой очистки / А.П. Панов, Ю.Ф. Пискунов, Т.Н. Иванова, В.М. Приходько. Опубл. 15.12.80. Бюл. № 46.

2. A.c. 1544787 СССР. МКИ А 1 С 09 К 3/02. Способ отверждения нефти, нефтепродуктов и растительных масел / P.A. Дашдиев, Т.Б. Геокчаева, C.B. Маггерамова. Опубл. 23.02.90. Бюл. № 7.

3. A.c. 1692672 СССР. МКИ В 08 В 3/12. Способ ультразвуковой обработки / Ю.Н. Калачев, В.М. Приходько. Опубл. 28.11.91. Бюл. № 43.

4. A.c. 450599 СССР. МКИ В 08 В 3/10. Стержневая колебательная система / П.П. Берг, А.П. Панов, В.М. Приходько и др. Опубл. 25.11.74. Бюл. № 43.

5. A.c. 1395466 СССР. МКИ В 24 В 39/04. Ультразвуковая головка / А.И. Каттос, Л.И. Карпов, В.М. Приходько и др. Опубл. 15.05.88. Бюл. № 18.

6. A.c. 1653862 СССР, МКИ В 06 В 3/00. Ультразвуковой полуволновой стержневой трансформатор скорости / В.М. Приходько, Ю.Н. Калачев. Опубл. 07.06.91. Бюл. №21.

7. Автоматизация привода и управления машин / Под ред. В.И. Дикушина. М.: Наука, 1967. - С. 289-293.

8. Автушко, В.П. Автоматика и автоматизация производственных процессов / В.П. Автушко, М.П. Бренч, В.В. Будько, Н.Ф. Метлюк, Л.А. Молибошко. Минск: Вышэйшая школа, 1985. - 302 с.

9. Агранат, Б. А. Ультразвуковая очистка: Физические основы ультразвуковой технологии / Б.А. Агранат, В.И. Башкиров, Ю.И. Китайгородский; под ред. Л.Д. Розенберга. Ч. 3. - М.: Наука, 1970. - С. 165252.

10. Арене, В.Ж. Нефтяные загрязнения: как решить проблему / В.Ж. Арене, О.М. Гридин, A.JI. Яншин // Экология и промышленность России, вып. № 9, 1999.-С. 33-36.

11. Афанасиков, Ю.И. Проектирование моечно-очистного оборудования авторемонтных предприятий / Ю.И. Афанасиков. М.: Транспорт, 1987. - 174 с.

12. Багров, И.В. Разработка метода выбора технологии и оборудования для ультразвуковой очистки автотракторных деталей при ремонте : Дис. . канд. техн. наук.-М., 1995.-180 с.

13. Багров, И.В. Технологическое применение ультразвука в процессах очистки / И.В. Багров, Р.И. Нигметзянов, В.М. Приходько // Ультразвуковые технологические процессы-98: Тез. докл. науч.-техн. конф. М.: МАДИ (ТУ), 1998.-С. 49-52.

14. Баловнев, В.И. Обработка и планирование эксперимента при исследовании дорожных машин / В.И. Баловнев, Ю.В. Завадский, В.Ю. Мануйлов. М.: МАДИ, 1984. - 59 с.

15. Баловнев, В.И. Проектирование дорожно-строительных машин с использованием САПР: Учебное пособие / В.И. Баловнев, H.H. Живейнов, Г.В. Кустарев, А.Н. Новиков, К.К. Шестопалов. М.: МАДИ, 1988. - 83 с.

16. Банатов, В.В. Реологические свойства вязких нефтей и нефтепродуктов и их регулирование комплексными методами воздействия : Дис. . канд. техн. наук. — Тюмень, 2003. 164 с.

17. Башкиров, В.И. Экспериментальное исследование акустической кавитации: Ультразвуковая технология / В.И. Башкиров; под ред. Б.А. Аграната. М.: Металлургия, 1974. - С. 191.

18. Бергман, JI. Ультразвук и его применение в науке и технике / JI. Бергман. М.: Изд-во иностранной литературы, 1957. - 726 с.

19. Березин, И.К. Оптимизация природоохранных мероприятий при ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов: На примере акватории Санкт-Петербурга : Дис. . канд. техн. наук. С.-Петербург, 2005. - 166 с.

20. Большая советская энциклопедия / под. ред. A.M. Прохорова. Т. 17. М.: Советская энциклопедия, 1974. - 616 с.

21. Братцев, А.П. Поглощение нефти и нефтепродуктов торфяными почвами. Влияние геологоразведочных работ на природную среду Болыдеземельской тундры / А.П. Братцев // Тр. Коми науч. Центра УрО АН СССР, вып. № 90. Сыктывкар, 1988. - С. 29-35.

22. Бреславец, A.B. Ультразвуковая очистка радиоаппаратуры / A.B. Бреславец, В.Д. Хуторенко. М.: Советское радио, 1974. - 80 с.

23. Булатов, А.И. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности / А.И. Булатов, П.П. Макаренко, В.Ю. Шеметов. М.: Недра, 1997.-483 с.

24. Быков, И.Ю. Техника экологической защиты Крайнего Севера при строительстве скважин / И.Ю. Быков. JL: Изд-во ЛГУ, 1991. - 240 с.

25. Вигдерман, В.Ш. Ультразвуковое оборудование для механизации и автоматизации производственных процессов / В.Ш. Вигдерман // Механизация и автоматизация производства, вып. 4, 1972. — С. 14-16.

26. Вознесенский, В. А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях / В.А. Вознесенский. — М.: Статистика, 1974. 192 с.

27. Воробьева, В. А. Автоматизация технологических процессов непрерывного транспортирования строительных сыпучих материалов / В.А. Воробьева, Е.В. Марсова, В.П. Попов, Т.А. Суэтина. М.: МАДИ (ГТУ), 2000. - С. 202-207.

28. Гершгал, Д.А. Ультразвуковая технологическая аппаратура / Д.А. Гершгал, В.М. Фридман. М.: Энергия, 1976. - 318 с.

29. Грецкова, И.В. Очистка и восстановление почв после загрязнения их нефтью и нефтепродуктами : Дис. . канд. хим. наук. Самара, 2004. — 135 с.

30. Гриценко, А.И. Экология. Нефть и газ / А.И. Гриценко, Г.С. Акопова, В.М. Максимов. -М.: Наука, 1997. 598 с.

31. Горячко, Б.В. Автоматизация строительных, дорожных и грузоподъемных машин / Б.В. Горячко, Н.В. Михайлова, Б.Н. Захаров, Ю.М. Трушин. Саратов: Изд-во СПИ, 1982. - 47 с.

32. Дегтярев, В.В. Охрана окружающей среды / В.В. Дегтярев. М.: Транспорт, 1989. - 216 с.

33. Дежкунов, H.B. Несферическое захлопывание кавитационного пузырька между двумя твердыми стенками / Н.В. Дежкунов, В.И. Кувшинов, Г.И. Кувшинов, П.П. Прохоренко // Журнал «Акустика», вып. 5, 1980. С. 695699.

34. Джамбетова, П.М. Исследование эколого-генетического влияния загрязнения почв нефтепродуктами на природные популяции растений и тест-системы : Дис. . канд. биол. наук. Нальчик, 2004. - 118 с.

35. Донской, A.B. Ультразвуковые электротехнические установки / A.B. Донской, O.K. Келлер, Г.С. Кратыш. Д.: Энергоиздат, 1982. - 207 с.

36. Живейнов, H.H. Синтез рациональных технических решений дорожно-строительных машин на ранних стадиях проектирования с использованием САПР: Методические указания / H.H. Живейнов, А.Н. Новиков. М.: МАДИ, 1986.-56 с.

37. Иларионов, С.А. Экологические аспекты восстановления нефтезагрязненных почв : монография / С.А. Иларионов. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - 98 с.

38. Калачев, Ю.Н. Применение ультразвука в условиях эксплуатации автотракторных средств / Ю.Н. Калачев, Р.И. Нигметзянов, В.М. Приходько // Ультразвуковые технологические процессы-98: Тез. докл. науч.-техн. конф. М.: МАДИ (ТУ), 1998. С. 45-48.

39. Калачев, Ю.Н. Разработка технологии ультразвуковой очистки, обеспечивающей кавитационную неповреждаемость конструкционных материалов : Дис. . канд. техн. наук. -М., 1992. — 176 с.

40. Каневский, И.Н. Экспериментальное исследование цилиндрических фокусирующих систем / И.Н. Каневский // Журнал «Акустика», вып. № 1, 1960. -С. 123-124.

41. Капитальный ремонт автомобилей / Под ред. P.E. Есенберлина. М.: Транспорт, 1989. - 325 с.

42. Карцев, A.A. Основы геохимии нефти и газа / A.A. Карцев. М.: Недра, 1969.-272 с.

43. Квасников, Е.И. Микроорганизмы деструкторы нефти в водных бассейнах / Е.И. Квасников, Т.М. Клюшникова. - Киев: Наук, думка, 1981. -132 с.

44. Келлер, O.K. Ультразвуковая очистка / O.K. Келлер, Г.С. Кратыш, Г.Д. Лубяницкий. Л.: Машиностроение, 1975. - 171 с.

45. Кикучи, Е. Ультразвуковые преобразователи / Е. Кикучи. М.: Мир, 1972.-424 с.

46. Киреева, H.A. Использование микроорганизмов для экотоксикологической оценки загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами / H.A. Киреева // Сб. тез. «Гигиена, аспекты охраны здоровья населения». Уфа: БашГУ, 1990.-С. 32-33.

47. Козлов, Ю.С. Допустимая загрязненность поверхностей деталей / Ю.С. Козлов // Автомобильный транспорт, вып. №1, 1974. С. 33-35.

48. Козлов, Ю.С. Очистка автомобилей при ремонте / Ю.С. Козлов. М.: Транспорт, 1981. - 150 с.

49. Кудряшов, Б.А. Разработка технологии ультразвуковой очистки прецизионных деталей от шаржированных частиц и выбор материалов для элементов колебательной системы : Дис. . канд. техн. наук. М., 1993. — 258 с.

50. Кустарев, Г.В. Создание мобильного комплекса очистки грунтов от нефтяных загрязнений / Г.В. Кустарев, Д.А. Гаглоев // Журнал «Строительные и дорожные машины», вып. № 5, 2009. — С. 24-26.

51. Кустарев, Г.В. Разработка мобильного комплекса очистки грунта от нефти и нефтепродуктов с применением ультразвукового метода очистки / Г.В. Кустарев, Р.И. Нигметзянов, Д.С. Фатюхин, Д.А. Гаглоев // Журнал «Приводная техника», вып. № 2, 2009. С. 2-7.

52. Лушников, C.B. Очистка воды и почвы от нефти и нефтепродуктов с помощью культуры микробов-деструкторов / C.B. Лушников, К.Н. Завгороднев // Экология и промышленность России, вып. №12, 1999. — С. 17-20.

53. Мохаммед Кхариф. Очистка почв от нефтезагрязнений с использованием ассоциаций микроорганизмов-алканотрофов : Дис. . канд. техн. наук. С.-Петербург, 2000. - 145 с.

54. Мощные ультразвуковые поля / Под ред. Л.Д. Розенберга. М.: Наука, 1968. - 736 с.

55. Нигметзянов, Р.И. Совершенствование технологии ремонта топливной аппаратуры на автотракторных предприятиях с помощью ультразвука : Дис. . канд. техн. наук. М., 1999. - 192 с.

56. Новиков, А.Н. Машинные методы синтеза новых технических решений дорожно-строительных машин: Учебное пособие/ А.Н. Новиков. М.: МАДИ, 1983.- 103 с.

57. Новицкий, Б.Г. Применение ультразвуковых колебаний для интенсификации процессов химической технологии / Б.Г. Новицкий. — М.: Машиностроение, 1978. 55 с.

58. Обобнин, A.A. Нефтяное загрязнение почвы и способы рекультивации: Влияние промышленных предприятий на окружающую среду / A.A. Обобнин, И.Г. Каланчникова. М.: Наука, 1987. С. 284-291.

59. Панов, А.П. Высокоамплитудная ультразвуковая очистка / А.П. Панов, Ю.Ф. Пискунов. -М.: Машиностроение, 1980. 171 с.

60. Панов, А.П. К выбору ультразвуковой колебательной системы для очистки деталей / А.П. Панов, В.М. Приходько // Ультразвуковые колебательные системы технологического назначения: Сб. науч. тр. ЦП НТО МАШПРОМ. М, 1976. С. 99-103.

61. Панов, А.П. Ультразвуковая очистка прецизионных деталей / А.П. Панов М.: Машиностроение, 1984. - 88 с.

62. Патент 2244686 РФ, МПК С 02 F 1/40. Линия для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов / А.Б. Курченко; Специализированное профессиональное аварийно-спасательное формирование МЧС России ООО «Природа». Опубл. 20.01.2005, бюл. № 2.

63. Патент 2296016 РФ, МПК В 09 С 1/08. Способ детоксикации загрязненного грунта / С.А. Андронов, В.И. Быков, В.Г. Сержантов; ООО «Органикс-кварц». Опубл. 27.03.2007, бюл. № 9.

64. Патент 2248253 РФ, МПК В 08 В 3/10. Способ механотермической очистки объектов от углеводородных загрязнений / В.И. Пахомов, Д.Я. Носырев, Е.А. Скачкова, Т.М. Чиркова; СамГАПС. Опубл. 20.03.2005, бюл. № 8.

65. Патент 2184626 РФ, МПК В 09 С 1/02. Способ очистки загрязненного нефтью и нефтепродуктами грунта / A.B. Смирнов, Л.Б. Сватовская, A.B. Панин, Т.В. Смирнова. Опубл. 10.07.2002.

66. Патент 2295402 РФ, МПК В 09 С 1/00. Способ очистки загрязненного нефтью и/или нефтепродуктом грунта / В.П. Ягин, В.Г. Оголь, A.B. Аржеуцкий, Т.В. Брюшинина; ОАО «Сибирский энергетический научно-технический центр». Опубл. 20.03.2007, бюл. № 8.

67. Патент 2297289 РФ, МПК В 09 С 1/06. Способ очистки нефтезагрязненного грунта от нефтепродуктов / А.П. Вяткин, И.А. Афанасьев; ООО «Уралэкоресурс». Опубл. 20.04.2007, бюл. № 11.

68. Патент 2244685 РФ, МПК С 02 F 1/40. Способ очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов / А.Б. Курченко; Специализированное профессиональное аварийно-спасательное формирование МЧС России ООО «Природа». Опубл. 20.01.2005, бюл. № 2.

69. Патент 2319074 РФ, МПК F 23 G 5/00. Способ очистки нефтезагрязненных слоев грунта и установка для очистки нефтезагрязненных слоев грунта / В.А. Кокарев, Н.В. Виноградов. Опубл. 10.03.2008, бюл. № 7.

70. Патент 2301258 РФ, МПК С 12 N 1/26. Способ очистки почвы от нефтяных загрязнений / Е.В. Дубровская, Е.В. Плешакова, О.В. Турковская; Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН. Опубл. 20.06.2007, бюл. № 17.

71. Патент 2000899 РФ МКИ В 08 В 3/12. Способ ультразвуковой очистки отверстий / В.М. Приходько, Ю.Н. Калачев, И.В. Багров. Опубл. 15.10.93, бюл. №37-38.

72. Патент 76826 РФ, МПК В 03 В 9/02. Установка для микробиологической очистки нефтезагрязненных грунтов / В.М. Бельков, Н.С. Мизгирев, A.B. Целуйко; ОАО «РЖД». Опубл. 10.10.2008, бюл. № 28.

73. Патент 52396 РФ, МПК С 02 F 1/40. Установка для очистки нефтезагрязненных грунтов / A.B. Комаров, В.В. Теньков. Опубл. 27.03.2006, бюл. № 9.

74. Перник, A.JI. Проблемы кавитации / A.JI. Перник Д.: Судостроение, 1966.-С. 15-16.

75. Пиковский, Ю. И. Загрязненные нефтью наземные экосистемы: состояние и рекультивация : Современные проблемы изучения и сохранения биосферы / Ю.И. Пиковский. Т. 3. С.-Петербург: Гидрометеоиздат, 1992. - 184 с.

76. Пиковский, Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах: Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем / Ю.И. Пиковский. М.: Наука, 1988. - 172 с.

77. Приходько, В.М. Повышение эффективности процесса ультразвуковой очистки деталей топливной аппаратуры автотракторных двигателей при ремонте : Дис. . канд. техн. наук. -М., 1975. 175 с.

78. Приходько, В.М. Ультразвуковые технологии при производстве, эксплуатации и ремонте транспортной техники / В.М. Приходько. М.: Техполиграфцентр, 2003. - 253 с.

79. Приходько, В.М. Физическое моделирование ультразвуковой очистки поверхностей, шаржированных абразивными частицами / В.М. Приходько, Б.А. Кудряшов, З.С. Сазонова // Вестник машиностроения, вып. № 11, 1994. С. 611.

80. Пушкарев, В.В. Очистка маслосодержащих сточных вод / В.В. Пушкарев, А.Г. Южанинов, С.К. Мэн. М.: Металлургия, 1980. - 200 с.

81. Римский-Корсаков, A.B. Электроакустика / A.B. Римский-Корсаков. -М.: Связь, 1974.-167 с.

82. Розенберг, JI.Д. Ультразвуковое резание / Л.Д. Розенберг, В.Ф. Казанцев, Л.О. Макаров, Д.Ф. Яхимович. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 252 с.

83. Руднев, В.К. Моделирование и планирование экспериментов / В.К. Руднев, В.И. Лазаренко, И.И. Родин. Красноярск: Изд-во КПИ, 1981. - 58 с.

84. Русанова, Г.В. Деградация криогенных почв в районах нефтегазоразведочных работ / Г.В. Русанова // Почвоведение, вып. № 2, 2000. — С. 252-261.

85. Сабельников, В.В. Инструмент и технологическая оснастка электрохимического, эрозионного и ультразвукового методов обработки: Учебное пособие / В.В. Сабельников, Л.И. Делимбетова, В.М. Ярославцев. -М.: Узд-во МГТУ, 1991. 60 с.

86. Светлов, В.А. Рекультивация земель после капитального ремонта нефтепровода // Инф. Листок. Нижнегород: ЦНТИ. Серия Р.52.0194.7339.31.

87. Свиридов, В.В. Закономерности очистки воды от масел и нефтепродуктов с помощью сорбционно-коалесцирующих материалов : Дис. . канд. техн. наук. Екатеринбург, 2005. - 202 с.

88. Смирнов, A.B. Эффективная очистка нефтезагрязненных грунтов с использованием моющих средств : Дис. . канд. техн. наук. СПб., 2000. - 143 с.

89. Солнцева, Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов / Н.П. Солнцева. -М.; Изд-во МГУ, 1998. 376 с.

90. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / Под ред. В.А. Волосатова. Л.: Машиностроение, 1988. - 719 с.

91. Стабникова, Е.В. Выбор активного микроорганизма-деструктора углеводородов для очистки нефтезагрязненных почв / Е.В. Стабникова, О.Н. Рева, В.Н. Иванов // Прикладная биохимия и микробиология. Т.31, № 5, 1995. - С. 534-539.

92. Татосян, M.JI. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическую активность чернозема обыкновенного : Дис. . канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2003. - 175 с.

93. Теумин, И.И. Ультразвуковые колебательные системы / И.И. Теумин.- М.: Машгиз, 1959. 330 с.

94. Технические условия на нефтепродукты : Сборник / М.: Недра, 1969. -400 с.

95. Трофимов, В.Т. Экологические функции литосферы: монография / В.Т. Трофимов. М.: Изд-во МГУ, 2000. - 430 с.

96. Фатюхин, Д.С. Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов : Дис. . канд. техн. наук. М., 2001. — 208 с.

97. Фомин, Г.С. Коррозия и защита от коррозии: Энциклопедия международных стандартов / Г.С. Фомин. М.: Издательство стандартов, 1999.- 520 с.

98. Фомин, Г.С. Почва: контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам / Г.С. Фомин, А.Г. Фомин. М.: Протектор, 2001.-300 с.

99. Чулкова, Н.В. О физическом смысле эрозионного критерия наступления кавитации / Н.В. Чулкова, В.К. Макаров, С.Г. Супрун, A.A. Кортнев //Научные труды МИСиС, вып. № 132, 1981. С. 14-18.

100. Шаверин, Н.В. Разработка ультразвукового метода и средств автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов : Дис. . канд. техн. наук. Томск, 2003. - 210 с.

101. Lee M., Swindoll M. Bioventing for in situ remediation // Hydrol. Sci. J., V. 38, 1993. P. 1858-1864.

102. Neppiras E., Nolting B. Theoretical conditions for the onset of cavitation // Proc. Phys. Soc. -№ 64, 1951. P. 57-59.

103. Neverov A.N. Pulsed cavitation in sonic field // 15th Int. Congress on Acoustics / Proceedings. Trondheim, v. 1, 1995. P. 393-396.

104. Pat. 5184917 USA. Method of hydrocarbon decontamination / Rez D. H. // Polar Marine Inc. 1993. № 867, 488.

105. Walker D.A., Cate D., Brown J., Racine c Disturbance and recovery of arctic Alaskan tundra terrain. A review of recent investigation // CRREL Report 8711, July, 1984. P. 70.