автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Повышение уровня пожарной безопасности на объектах нефтегазового комплекса с применением разработанного датчика метана

Направахрукописи

УДАРАТИН АЛЕКСЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗРАБОТАННОГО ДАТЧИКА МЕТАНА

Специальность:

05.26.03 Пожарная и промышленная безопасность в нефтегазовом комплексе

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА-2005

Работа выполнена на кафедре электрооборудования Вологодского государственного технического университета.

Научный руководитель - доктор физико-математических наук,

профессор Федоров М.И.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

Федоров А.В. доктор технических наук, Гуляев A.M.

Ведущее предприятие - ФГУП HПП «Дельта»

Защита состоится 22 февраля 2005 г. в часов на заседании

диссертационного совета К212.200.01 в Российском Государственном Университете нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 119997, ГСП-1, Москва, Ленинский проспект, дом 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина

Автореферат разослан 21 января 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук Доцент

Общая характеристика работы.

Актуальность проблемы. Нефтегазовый комплекс России является бюджетообразующей отраслью экономики и во многом определяет социально-экономическое состояние страны. Обеспечение пожарной и промышленной безопасности в данной отрасли является важной и актуальной задачей.

К сожалению, в последнее время участились случаи катастроф в нефтяной, угольной и газовой отрасли, которые уносят жизни сотен людей. Ежегодно происходит около 20 тыс. аварий, связанных с опасным загрязнением воздуха (по данным Госкомэкологии, Минтопэнерго и МЧС России). Одной из наиболее распространенных причин тяжелых последствий пожаров, взрывов и отравлений опасными газами является недостаточно точный и оперативный контроль за их концентрацией в воздухе.

В настоящее время для обнаружения пожаров применяется целый ряд типов пожарных извещателей, действие которых основано на фиксировании опасных факторов пожара (наличия дыма, повышение температуры, открытого пламени и т.д.). Для них характерен один недостаток - такие датчики «ждут» когда опасные факторы пожара достигнут самого извещателя. Поэтому важной задачей становится предупреждение пожаро-или взрывоопасной ситуации путем контролирования химического состава воздуха рабочей зоны и своевременное предупреждение персонала об опасности.

Одним из самых опасных газов воздушной среды производственных помещений нефтегазового комплекса является метан (СН4). Он не только токсичен для персонала и горюч, но создает в смеси с воздухом взрывоопасную концентрацию, поэтому контроль концентрации данного газа в воздухе необходим.

Переход к управлению промышленной безопасностью по критериям приемлемого риска и законодательное требование «постоянно осуществлять прогнозирование вероятности возникновения аварий и катастроф» в отношении каждого опасного производственного объекта систем газоснабжения и нефтедобычи приводят эксплуатирующие объекты газового хозяйства организации к необходимости оценки опасности этих объектов и поиску путей снижения вероятности возникновения аварий и катастроф.

Учитывая изложенное, в настоящей работе проведено дальнейшее изучение и разработка путей повышения качества контроля содержания метана. Разработан датчик (первичный измерительный преобразователь) CH4 и технические средства контроля концентрации метана на его основе для предприятий нефтегазового комплекса, отличающиеся высокой точностью, чувствительностью и безопасностью, простотой и удобством применения.

Цель работы состоит в повышении качества контроля метана (СН4) на предприятиях нефтегазового комплекса и, как следствие, повышении уровня пожарной и взрывобезопасности путем разработки и применения новых, более совершенных технических средств измерения его концентрации. Главная научная цель работы состоит в разработке основ функционирования датчика устройств для измерения концентрации СН4 в помещениях нефтегазового комплекса.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

• разработка датчика (первичного измерительного преобразователя) для технических средств контроля метана;

• теоретический анализ влияния условий работы датчика метана на его электрофизические характеристики;

• разработка математических моделей, устанавливающих количественные связи между характеристиками датчика концентрации СН4 и условиями его работы, определение оптимального режима работы датчика;

• исследование процессов функционирования и старения датчика концентрации метана в условиях помещений нефтегазового комплекса;

• разработка технических средств контроля СН4 для предприятий нефтегазового комплекса, т.е. принципиальных электрических схем и конструкций измерителей концентрации метана, а также рекомендаций по их практическому использованию, разработка устройства непрерывного контроля для систем автоматизированного микроклимата.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• впервые разработан датчик метана на основе органического полупроводника фталоцианина магния (патент №2231052 от 20.06.2004);

• получены, исследованы, математически описаны закономерности влияния условий работы датчика концентрации метана на его электрофизические характеристики. На этой основе и с помощью математических моделей выбран оптимальный режим работы датчика

для условий нефтегазового производства, а также разработаны принципы построения и схема устройства, позволяющего повысить чувствительность и точность измерения концентрации метана;

• исследованы процессы функционирования и старения разработанного датчика технических средств контроля в среде помещений нефтегазового комплекса.

Практическая значимость результатов исследований заключается в следующем:

• разработан измеритель концентрации метана для нефтегазового производства и устройство непрерывного контроля СН4 для систем автоматизированного микроклимата;

• повышение безопасности в производственных помещениях нефтегазового комплекса путем применения более чувствительного и точного сигнализатора метана.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

• способ изготовления датчика метана на основе фталоцианина магния;

• математические модели, описывающие основные закономерности процессов функционирования датчика;

• результаты теоретического анализа и экспериментальных исследований электрофизических свойств датчика на основе которого разработаны технические средства контроля метана;

• схемы и характеристики технических средств, позволяющих повысить уровень безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса.

Реализация результатов исследований. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке и создании газоанализатора метана и реализованы в Урдомском и Грязовецком линейных производственных управлениях магистральных газопроводов ООО «СЕВЕРГАЗПРОМ» (Республика Коми г. Ухта).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: 34-м Международном семинаре «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах» (г. Москва, 2004 г.), ^международном молодежном экологическом форуме стран балтийского региона "Экобалтика 2004" (г. Санкт-Петербург), IV-международном молодежном экологическом форуме стран балтийского региона "Экобалтика 2002" (г. Санкт-Петербург), всероссийской научно-практической конференции "Энергетика, экология, экономика средних и

малых городов. Проблемы и пути их решения" (г. Великий Устюг 2003 г.), второй всероссийской научно-технической конференции «Системы управления электротехническими объектами» (г. Тула 2002 г.), межрегиональной научной конференции студентов и аспирантов «Молодые исследователи - региону» (г. Вологда 2002 г.), III региональной межвузовской научно-технической конференции «Вузовская наука -региону» (г. Вологда 2002 г.), межвузовской электронной научно-технической конференции «Электроснабжение. Новые технологии» (г. Вологда 2002 г.), международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (г. Кисловодск 2002 г.), региональной студенческой научной конференции «Молодые исследователи - региону» (г. Вологда 2001 г.).

Публикации. По результатам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 статьи в центральной печати, получен патент РФ на изобретение №2231052 от 20.06.2004.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 171 странице машинописного текста, содержит 13 таблиц, 28 иллюстраций, состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, включающего 125 наименований, в том числе 30 на иностранных языках, приложений на 33 страницах.

Основное содержание работы.

Во введении раскрывается актуальность темы исследований, излагаются основные положения диссертации.

В первой главе проведен литературный обзор и обоснованы требования к техническим средствам защиты людей от производственных пожаров. Основным видом поражения, на который приходится почти 90% случаев травмирования персонала на объектах газового надзора, является отравление

продуктами сгорания (в том числе и неполного) или газом. На травмирование в результате взрывов и пожаров приходится около 10 % случаев.

Таким образом, необходимо постоянно контролировать микроклимат помещений в нефтегазовой промышленности на наличие взрывоопасных газов, одним из которых является метан.

В системах автоматизированного микроклимата, применяемых в нефтегазовом комплексе, регулирование осуществляется в основном по температуре и концентрации опасных газов. В то же время отмечается, что применяемые системы часто не обеспечивают строгого поддержания параметров микроклимата в связи с несовершенством оборудования и методик расчета, недостаточным учетом изменений технологического процесса, климатических условий, типов и размеров помещений. Разработка датчика метана, позволяющего осуществить непрерывный контроль его концентрации в производственных помещениях, способствует повышению качества контроля концентрации метана и точности поддержания параметров микроклимата, соответствует современным тенденциям в развитии комплексных систем микроклимата и позволяет повысить уровень безопасности.

Аналитическим обзором установлено, что в качестве газовых датчиков для производственных помещений нефтегазового комплекса применяются полупроводниковые химические сенсоры, обеспечивающие стабильность, надежность, жесткие условия эксплуатации, высокие точность и чувствительность, малые габаритные размеры, массу и энергопотребление, информационную, конструктивную и технологическую совместимость с микроэлектронными средствами обработки информации. Кроме того, концентрация детектируемых частиц преобразуется непосредственно в электрический сигнал, а электронная оснастка прибора представляет собой

простейшую электрическую схему

Но используемые в нефтегазовом комплексе методы и устройства для измерения концентрации метана имеют и ряд существенных недостатков ограниченность в применении, высокая стоимость и трудоемкость измерения, быстрое старение и высокие (до 700° С) рабочие температуры датчиков и т д Поэтому назрела необходимость создания нового датчика концентрации метана и технических средств контроля СН4 на его основе, лишенных перечисленных недостатков

Согласно требованиям ГОСТ 12 1 005-88 ССБТ « Методики и средства должны обеспечивать избирательное измерение концентрации вредного вещества в присутствии сопутствующих компонентов на уровне равном или меньшем 0,5 ПДК » Для метана диапазон измерения должен быть вблизи нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) В приборах обычно используется два порога срабатывания предупредительный (он же ПДК метана равный 7000 мг/м3) - 0 1% об и аварийный, составляющий 10% от НКПР - 0 5% об метана

Согласно ГОСТ 27540-87 сигнализаторы горючих газов должны измерять концентрацию горючих газов от нижнего предела взрываемости до ПДК включительно

Необходимо разработать технические средства защиты людей, удовлетворяющие требованиям государственных стандартов и превосходящие по некоторым параметрам существующие аналоги Решению этой задачи и посвящена данная работа

Во второй главе проведен теоретический анализ влияния концентрации метана и рабочей температуры датчика СН4 на его электрофизические характеристики (сопротивление и чувс1вительность) Рассматриваемый датчик выполнен по новой запатентованной технологии (патент №2211052 от 20 06 2004), которая позволила упростить технологически процесс

изготовления датчика и снизить его стоимость. Сущность изобретения в следующем: на ситалловую подложку с растровыми электродами из антикоррозийного сплава наносится газочувствительный слой химически очищенного фталоцианина магния толщиной не более 15 нм, который подвергается технологической активации и легированию кислородом воздуха.

В данной работе использовался синтезированный и очищенный химическими методами в Ивановской государственной химико-технологической академии фталоцианин магния Синтезированный

PcMg содержит акцепторную примесь кислорода, который обуславливает р-тип его проводимости. Адсорбция донорного газа СН4 на поверхности чувствительного материала датчика приводит к рекомбинации электрона молекулы метана и дырки, образованной примесью кислорода. В результате количество свободных носителей заряда уменьшается и, сопротивление полупроводникового датчика возрастает. Взаимодействие является обратимым. К основным допущениям, использованным в дальнейших рассуждениях (приняты на основе результатов обзора и собственных исследований), относятся сопротивление чувствительного слоя датчика соответствует омической области поведения органического полупроводника адсорбция метана на поверхности пленок подчиняется

уравнению степенной изотермы Фрейндлиха.

Сопротивление датчика метана обратно пропорционально концентрации свободных носителей заряда:

где 1 - длина потупроводника (расстояние между электродами датчика), S - площадь поперечною сечения полупроводника, ц - заряд электрона: пр -

концентрация дырок подвижность дырок

Сопротивление датчика в метане определяется как: 1 1

Г пр~пс) яцрБ'

где п^ - концентрация свободных электронов в материале датчика, обусловленных адсорбцией и ионизацией молекул метана.

Знак минус между пр и пс] объясняется тем, что электроны молекул

метана рекомбинируют с дырками, в результате - количество свободных носителей заряда в материале датчика уменьшается.

Чувствительность датчика, т. е. отношение сопротивлений датчика в присутствии метана и без него, равна: р п„

3 = -^ = -

я пр-п;- (3)

Зависимость количества адсорбировавшихся и ионизировавшихся молекул от концентрации СН4 и рабочей температуры датчика имеет следующий вид:

где число молекул, адсорбировавшихся на поверхности датчика при

данной концентрации энергия адсорбции и ионизации

примеси материала датчика, определена экспериментально; постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура.

Число адсорбировавшихся молекул при постоянной температуре

(изотерма адсорбции) определяем как:

где концентрация метана; - коэффициент, обратно

пропорциональный массе молекулы газа; - площадь поверхности датчика,

- коэффициенты адсорбции материала датчика по нашим исследованиям равны соответственно

Уравнение

(4)

принимает

следующий вид:

^к^С^е кТ.

(6)

Концентрацию электронов обусловленных адсорбцией метана на поверхности материала датчика, усредняем по объему полупроводника и определяем по формуле:

N

или с учетом (6)

0

0

п У^с^е кТ =к С?е кТ и 1$ п

(7)

(8)

где константа.

Из полученных результатов можно сделать следующие выводы. С ростом концентрации метана в атмосфере производственных помещений нефтегазового комплекса при постоянной рабочей температуре сопротивление датчика увеличивается. Это объясняется формулами (2) и (8), т. е. под действием адсорбции метана растет концентрация электронов, которые уменьшают проводимость, обусловленную примесями в полупроводниковом материале датчика. С ростом рабочей температуры датчика при постоянной концентрации метана его чувствительность падает, т. к. концентрация собственных носителей заряда в материале датчика растет быстрее количества электронов, обусловленных адсорбцией метана (3). Полученные выражения (2) и (3) и (8) для электрофизических параметров датчика позволяют рассчитать его сопротивление и чувствительность в зависимости от концентрации метана (в диапазоне от 0,05 до 0,5% об.) и рабочей температуры (от 50 до 70 °С).

Разработанный датчик способствует снижению пожарной опасности в помещениях нефтегазового комплекса и может являться эффективным

средством предупреждения пожаров в силу высокой чувствительности (0,05% об.) и рекордно низкой рабочей температуры (50° С).

В третьей главе изложена методика и результаты экспериментальных исследований условий работы датчика концентрации метана в производственных помещениях нефтегазового комплекса. Повышение качества контроля на предприятиях нефтегазового комплекса связано с детальными исследованиями влияния концентрации метана, рабочей температуры и времени воздействия СН4 на датчик. Кроме того, теоретические исследования влияния условий работы датчика метана на его электрофизические характеристики, рассмотренные во второй главе, нуждаются в экспериментальной проверке. Оценка влияния разных факторов на сопротивление и чувствительность датчика проводилась с использованием метода статистического планирования эксперимента, которому предшествовали поисковые исследования с целью выбора воздействующих факторов и обоснование уровней их варьирования. Реализован план эксперимента В качестве воздействующих факторов приняты

концентрация метана, рабочая температура и время воздействия на датчик.

Экспериментальные исследования проводились с датчиком, конструкция которого приведена на рис. 1. Подложка датчика состоит из ситалловой пластины 3 размером 10x10x1 мм с изготовленными на ее поверхности методом фотолитографии встречно-штыревыми электродами 1.

Рис 1. Датчик газа метана.

1 - растровые электроды;

2 - слой фталоцианина магния; 1 - ситалловая подложка.

iílIP! flÉlflÉ

lili

Зазор между электродами а=100 мкм, длина зазора Ь=1476 мм, толщина (высота) слоя электрода Ь=1 мкм Для нанесения на подложку слоя органического полупроводника 2 использовался метод вакуумной сублимации на установке ВУП-4

В результате проведенного полного факторною эксперимента получили следующие уравнения регрессии для сопротивления R и чувствительности (3 датчика

Воспроизводимость результатов оценивалась по критерию Кохрена Проверка моделей (9) и (10) по критерию Фишера подтвердила их адекватность.

Из (9) и (10) получены частные уравнения регрессии и построены зависимости сопротивления и чувствительности датчика при фиксировании факторов на различных уровнях На рис 2 представлены зависимости сопротивления датчика метана от времени при различных концентрациях СН4 и рабочих температурах Сделан вывод, что время необходимое для измерения составляет 30 с

- —' г Г

1.

1 ■ \

1

1

Рис 2 Зависимости сопротивления датчика от времени при различных концентрациях метана и рабочих температурах

1 - С=0,5% об , 1-70 °С, Л = 14 1 + 3 58г-2 71г\

2 - С-0,28% об , 1-60 °С Л = 24 7 + 4 69г 2 71г2,

3 С=0,05% об г—50 °С Я = 12 3 - 3 34г - 2 71г2

При изучении влияния концентрации метана и рабочей температуры на сопротивление и чувствительность датчика фактор времени фиксировали на верхнем уровне На рис 3 приведены зависимости чувствительности датчика от рабочей температуры при различных

концентрациях метана

Анализируя рис 3, установили, что чувствительность датчика имеет максимум, который находится в диапазоне температур

Рис 3 Зависимости чувствительности датчика от рабочей температуры при различных концентрациях метана

1 СМ) 5% об г_120 с /3 — 16 8 — 3 5/-2 78/2

2 С"0 28%об ^-120 с ,5 = 13 3-2 05Г-2 78г'

3 - С~0 05% об г -120 с /?-6 07-0 6/-2 78/2

При определении оптимальных параметров работы датчика метана, которые соответствуют максимальной чувствительности, функция отклика (10) исследована на максимум, построены поверхности отклика и их горизонтальные сечения На рис 4 приведена одна из таких поверхностей

Получили максимальную чувствительность датчика при С =0,5% об и 1=52 °С

В качестве оптимальной рабочей температуры принимаем 1=50 0С, т к чувствительность при данной температуре отличается от

максимальной незначительно, а величина измеряемого сопротивления датчика значительно уменьшается Исследование зависимости сопротивления датчика от концентрации метана проводитесь при рабочей температуре 50 °С (рис 5)

Рис 4 Зависимость чувствительности датчика от концентрации метана и рабочей температуры.

Р = 13 3 + 5 36С-205ь -1 87С2 -2 78г2 -1 45а

С цепью практического применения датчика концентрации СИ| в нефтегазовом комплексе было проведено исследование его старения с помощью камеры искусственного климата при воздействии метана (концентрации от 0,05 до 0,5% об.) в течение 500 часов, различных температурах окружающей среды (от 2 до 50 °С) и влажностях воздуха (от 70 до 95 %), чю соответствует параметрам среды производственных помещений нефтегазового комплекса. В результате эксперимента сопротивление датчика возросло на 2-4 %, а чувствительность уменьшилась на 1 -3 %.

Рис 5 Зависимость

сопротивления датчика R от концентрации метана С

при 1=50 "С

Анализируя результаты теоретических расчетов и

экспериментальных исследований влияния концентрации метана и рабочей температуры на электрофизические характеристики датчика (табл. 1, 2), отмечаем, что с учетом доверительного интервала имеет место расхождение результатов до 10 %.

Таким образом, существует удовлетворительная сходимость между теоретическими и экспериментальными значениями сопротивления и чувствительности.

Таблица 1

Сравнение теоретических и экспериментальных данных по сопротивлению датчика метана при рабочей температуре

с, Сопротивление, Ом Относительная

% об. погрешность, %

теоретическое экспериментальное

0. 05 9.7-106 9.8-106 1.0

0.16 18.8-106 19.3-Ю6 2.7

0.28 25.6-106 26.7•106 4.3

0.39 30.5-106 32.1-106 5.2

0.5 32.9-106 35.4-106 7.6

Таблица 2

Сравнение теоретических и экспериментальных данных по чувствительности датчика метана при С= 0,05% об.

1:, °С Чувствительность Относительная о погрешность/ о

теоретическая экспериментальная

50 13.9 12.6 -9.4

55 13 . 4 13 . 6 1. 5

60 12 . 8 13.3 3.9

65 11.2 11.6 3.6

70 8.1 8 . 4~1 4 . 6

Рабочую температуру датчика варьировали в интервале 50...70 °С. Это объясняется тем, что в этом интервале чувствительность именно к метану по данным обзора и собственных поисковых исследований максимальна. Верхняя граница - 70 °С объясняется тем, что при высоких температурах собственная проводимость чувствительного слоя датчика возрастает и влияние адсорбции метана на проводимость полупроводника становится значительно менее заметным, кроме того, начинаются процессы десорбции метана; нижняя - 50 °С - тем, что сопротивление датчика при этой температуре значительно возрастает и погрешность его измерения может достигнуть недопустимых размеров (начинает сказываться влияние сопротивления изоляции, а также электромагнитные помехи). При более низких температурах быстродействие датчика становится недопустимым. Кроме этого, при температуре 50° С влияние влажности на характеристики датчика минимальное и позволяет пренебречь ею.

В четвертой главе разработаны технические средства обеспечения контроля концентрации метана в нефтегазовом комплексе, приведены их принципиальные электрические схемы, технические и метрологические характеристики. Разработанные средства учитывают специфику среды применения, как-то: окружающая среда с часто изменяющейся температурой и влажностью, недопущение возникновения искр и тления и пр. Датчик метана работает на рекордно низкой температуре что исключает

возможность возникновения искр, кроме этого такая температура обеспечивает снижение влияния влажности на процессы, протекающие в нем. Из теоретических и экспериментальных исследований получены зависимости сопротивления и чувствительности датчика от концентрации рабочей

температуры и времени измерения, кривые старения датчика. На основании этих данных разработаны измерители концентрации метана (СМ) для

предприятий нефтегазового комплекса и устройства

непрерывного контроля СН4 для систем автоматизированного микроклимата Обобщенная структурная схема средств контроля концентрации метана представлена на рис 6

Рис 6 Структурная схема средств контроля концентрации метана 1 - датчик метана, 2 - преобразователь 3 -отображающее (для измерителей СМ) или исполнительное (для систем микроклимата), 4 -стабилизатор температуры датчика, 5 - источник питания

Разработано несколько вариантов измерителя СМ с различными схемными решениями включения датчика для предприятий нефтегазового комплекса различной специализации аналоговые измерители концентрации метана СМ 1 и СМ-2, измерители концентрации СН4 с цифровой индикацией СМ-3, СМ-4 и СМ-5 Их характеристики сведены в табл 3

Таблица 3

Характеристики измерителей концентрации метана

На рис. 7 приведена принципиальная электрическая схема устройства непрерывного контроля и регулирования концентрации метана релейного типа для системы автоматизированного микроклимата. Она включает: измерительный мост R1-R4 с датчиком метана R2, усилитель на микросхеме DA1, компаратор DA2 и сигнальный светодиод V2 (исполнительное устройство - реле К1, пускатель К2, двигатель привода вентилятора Ml). Блок питания устройства и стабилизатор температуры датчика СН4 не показаны При превышении концентрации метана нормы загорается V2 (включается двигатель Ml)

Рис. 7. Принципиальная электрическая схема системы контроля и регулирования концентрации метана

Рабочие условия эксплуатации средств контроля метана: температура от -40 до +40 °С; относительная влажность до 95 % (при отсутствии конденсации); атмосферное давление от 86 до 106 кПа; напряжение сети 220 В от-15 до + 10% частотой 50±1 Гц.

В пятой главе определена технико-экономическая эффективность применения средств контроля метана в нефтегазовом комплексе. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения разработанных технических средств контроля метана составил 2882,01 руб.

Заключение.

В диссертационной работе представлено новое решение актуальной научной задачи - повышение уровня пожарной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса путем разработки более совершенного сигнализатора метана на основе чувствительного датчика изготовленного с использованием органического полупроводника.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. По уникальной технологии (патент №2231052 от 20.06.2004) разработан датчик метана, отличающийся рекордно низкой рабочей температурой (50 °С) и простотой изготовления. Датчик позволил улучшить качество контроля метана за счет высокой чувствительности и простоты измерения (концентрация определяется посредством измерения активного сопротивления чувствительного слоя датчика).

2. Получены математические модели, устанавливающие количественные связи между электрофизическими характеристиками датчика метана и условиями его работы в среде помещений нефтегазового комплекса. Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей показали совпадение результатов в пределах 10 %.

3 . По итогам исследований влияния условий работы на электрофизические характеристики датчика определены оптимальные параметры его

функционирования в среде помещений нефтегазового комплекса: рабочая температура +50 °С, время установления показаний не более 30 с. При испытании датчика в течение года концентрациями метана в диапазоне 00.05-0.5% об. дрейф его параметров - сопротивления и чувствительности в пределах погрешности измерения - 10%, что свидетельствует о незначительной деградации структуры в результате старения. 4. Разработано несколько вариантов схем простого и удобного в эксплуатации газосигнализатора, позволяющего осуществлять экспресс -анализ метана и повысить точность измерения его концентрации. Разработано устройство контроля метана для систем автоматизированного микроклимата, позволяющее реализовать непрерывный контроль СН4 в атмосфере помещений и повысить эффективность работы кондиционирующих установок. С учетом погрешностей датчика и схемы прибора суммарная погрешность устройства не превышает ±25%. что соответствует требованиям нормативных документов.

Основные положения диссертации изложены в

следующих работах:

1. Патент 2231052 Кл G01 N 27/12. А.В. Ударатин, М.И. Федоров. Способ изготовления тонкопленочного датчика для определения концентрации метана в газовой среде / ВоГТУ (Россия): Заявл. 07.10.2002. Опубл. 20.06.2004. Бюл. №17.

2. Ударатин А.В., Федоров М.И. Газовый сенсор на основе фталоцианина магния. Электроснабжение. Новые технологии: Доклада: межвузовской электронной научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ. - 2003. -С. 53-55.

3. Ударатин А.В. Датчик пропан-бутана на основе Pc-Sn-Pc. Молодые исследователи - региону: Материалы межрегиональной научной конференции студентов и аспирантов. - Вологда: ВоГТУ.- 2002. - С. 38-40.

4. Ударатин А.В. Исследование датчика концентрации метана ДГП-1. Молодые исследователи - региону: Тезисы докладов региональной студенческой научной конференции. - Вологда: ВоГТУ. - 2001. - С. 36-37.

5. Ударатин А.В. Сигнализатор метана для безопасности персонала в российской энергетике // Безопасность жизнедеятельности. - №9. - 2004. -

С. 35-37.

6. Ударатин А.В., Бабкин А.Н., Федоров М.И. Газовые сенсоры на основе органических полупроводников. IX-международный молодежный экологический форум стран балтийского региона "Экобалтика'2002". Сборник тезисов статей. Под ред.: Васильева Ю.С., Голубева ДА, Данилевича Я.Б., Федорова М.П. - Санкт-Петербург: СПбГТГУ. - 2002. -

С. 74-76.

7. Ударатин А.В., Федоров М.И. Датчики природного газа на основе органических полупроводников. Вузовская наука - региону: Материалы III региональной межвузовской научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ. - 2002. - С. 409-410.

8. Ударатин А.В., Федоров М.И. Измеритель концентрации газа метана // Приборы и техника эксперимента. - 2003. - №3. - С. 400-401.

9. Ударатин А.В., Федоров М.И. Измеритель концентрации метана // Сенсор. 2003. -№1. - С. 50-51.

10. Ударатин А.В., Федоров М.И. Металлфталоцианин в датчике природного газа. Всероссийская научно-практическая конференция "Энергетика, экология, экономика средних и малых городов. Проблемы и пути их решения". Материалы / Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт межотраслевой информации - федеральный информационно-аналитический центр оборонной промышленности". - 2003. - С. 250-252.

11. Ударатин А.В., Федоров М.И. Низкотемпературный сенсор метана, как часть системы безопасности персонала в топливно-энергетическом комплексе РФ. Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах (метрология, диагностика, технология): Материалы докл. науч.-техн. семинара (Москва, 9-11 декабря 2003 г.). М.: МНТОРЭС им. А.С.Попова, МЭИ, 2004. - С. 147-152.

12. Ударатин А.В., Федоров М.И. Новое в датчиках газа на основе органических полупроводников. Вторая всероссийская научно-техническая конференция «Системы управления электротехническими объектами». -Тула: ТулГУ. - 2002. - С. 24-25.

13. Ударатин А.В., Федоров М.И. Сигнализатор метана для мониторинга окружающей среды в системе охраны труда. ^международный молодежный экологический форум стран балтийского региона "Экобалтика'2004". Санкт-Петербург, 16-18 июня 2004 г. Сборник тезисов статей. Под ред.: В.Ю. Рудь, С. 49.

14. Федоров М.И., Мелкоян Ш.Р., Ударатин А.В. Тонкопленочные солнечные элементы и датчики газов на основе органических полупроводников / Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии. Тезисы докладов международной научной конференции, Кисловодск, 13-18 октября 2002. Ставрополь: СевКавГТУ. - 2002. -

С. 125-128.

ЛP 020717 от 02 02 1998 г Подписано в печать 18 01 2005 Формат 60x80/16 Бумага офисная Печать офсетная Усл печ л 1 Тираж 100 экз Заказ № 11 Отпечатано РИО ВоГТУ, 160015, г Вологда, ул Ленина, 15

ВВЕДЕНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ТЕХНИЧЕСКИМ СРЕДСТВАМ ЗАЩИТЫ ЛКЩЕЙ ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ТРАВМ В НЕФТЕГАЗОВОМ КОМПЛЕКСЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ аварий и несчастных случаев на объектах нефтегазового комплекса и при использовании газового топлива

1.2. Требования, предъявляемые к газоанализаторам воздушной среды в промышленности.

1.3. Современные методы контроля газов и средства их обеспечения 2 б

1.4. Автоматизированные системы поддержания микроклимата в производственных помещениях

1.5. Полупроводниковые датчики концентрации газов

1.6. Цели и задачи исследований.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ РАБОТЫ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДАТЧИКА МЕТАНА В УСЛОВИЯХ СРЕДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

2.1. Физико-химические основы связи адсорбции газов и электрофизических характеристик газовых датчиков

2.2. Математическая модель влияния концентрации метана и рабочей температуры на сопротивление и чувствительность датчика

ВЫВОДЫ.

МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ДАТЧИКА КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

3.1 Методика исследований и расчетов с применением статистически спланированных экспериментов.

3.2. Технология изготовления датчиков метана.

3.3. Методика определения сопротивления и чувствительности датчика.

3.4. Исследование влияния эксплуатационных факторов на чувствительность датчика.

3.5. Анализ результатов активного планирования эксперимента

3.6. Исследование старения датчика метана.

3.7. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований.

ВЫВОДЫ.

РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНТРОЛЯ МЕТАНА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.

4.1. Разработка измерителей концентрации метана.

4.1.1. Аналоговые измерители концентрации метана

4.1.2. Измеритель концентрации метана с цифровой индикацией сопротивления и температуры датчика

4.1.3. Измеритель концентрации метана с линейной характеристикой.

4.1.4 Разработка индивидуального портативного газосигнализатора на основе тонкопленочного датчика с чувствительным слоем РсМд.

4.1.5. Автономное питание измерителей концентрации метана.

4.2. Контроль концентрации метана в системах автоматизированного микроклимата

4.3. Технические и метрологические характеристики средств контроля метана.

4.4. Производственные испытания средств контроля концентрации метана.

ВЫВОДЫ.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА В НЕФТЕГАЗОВОМ КОМПЛЕКСЕ.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

Безопасность всегда являлась одним из важных показателей качества жизни человека, а стремление к безопасности - одной из основных целей его деятельности. Для освобождения человека как живого существа от бедствий и угроз, связанных с силами природы, возникла техника. Развитие техники с самого начала было сопряжено с новыми угрозами и принятием соответствующих мер безопасности. Основные опасности нефтегазодобывающих, нефтехимических и химических производств, которые могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций, связаны с авариями в виде пожара, взрыва или токсического выброса. Широкое распространение объектов газоснабжения и газопотребления и относительная простота технологического процесса являются причиной того, что их обслуживание часто оказывается в руках недостаточно подготовленного персонала, результатом чего являются аварии и несчастные случаи.

Переход к управлению промышленной безопасностью по критериям приемлемого риска и законодательное требование «постоянно осуществлять прогнозирование вероятности возникновения аварий и катастроф» в отношении каждого опасного производственного объекта систем газоснабжения и нефтедобычи приводят эксплуатирующие объекты газового хозяйства организации к необходимости оценки опасности этих объектов и поиску путей снижения вероятности возникновения аварий и катастроф.

Основной причиной возникновения пожара в производственных помещениях нефтегазового комплекса является утечка или выброс метана. Существующие технические решения не обеспечивают точного и оперативного измерения концентрации метана в воздухе ^ рабочей зоны нефтегазового комплекса а, следовательно, необходимого уровня пожарной безопасности.

Учитывая изложенное, в настоящей работе проведено дальнейшее изучение и разработка путей повышения качества контроля содержания одного из самых опасных газов воздушной среды производственных помещений нефтегазового комплекса - метана. Разработан датчик (первичный измерительный преобразователь) СН4 и технические средства контроля концентрации метана на его основе для предприятий нефтегазового комплекса, отличающиеся высокой точностью и чувствительностью, Ф малой стоимостью, простотой и удобством применения.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Объектами исследований являются процессы, протекающие в датчике контроля концентрации метана при его функционировании в помещениях нефтегазового комплекса.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ. Предметом исследований являются закономерности процессов функционирования датчика технических средств контроля метана в помещениях нефтегазового комплекса.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Поставленные в работе задачи ^ решались с использованием статистического планирования эксперимента, оптимизации процессов, физики твердого тела, физики полупроводников, теории адсорбции и др.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научная новизна положений, изложенных в работе, представлена следующими результатами исследований:

1. Впервые разработан датчик метана на основе органического полупроводника фталоцианина магния (патент №2231052 от 20.06.2004) .

2. Получены, исследованы, математически описаны закономерности влияния условий работы датчика концентрации метана на его электрофизические характеристики. На этой основе и с помощью математических моделей выбран оптимальный режим работы датчика СН4, а также разработаны принципы построения и схема устройства, позволяющего повысить чувствительность, точность и быстродействие измерения концентрации метана.

3. Исследованы процессы функционирования и старения разработанного датчика технических средств контроля СН4 в среде помещений нефтегазового комплекса.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результаты исследований использованы при разработке измерителя концентрации метана для нефтегазового производства и устройства непрерывного контроля СН4 для систем автоматизированного микроклимата. Применение данных технических средств дает возможность точно (с погрешностью не более 15 %) и оперативно осуществлять контроль концентрации метана для своевременного принятия мер по обеспечению безопасности персонала и предотвращению аварий.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ: способ изготовления датчика метана на основе фталоцианина магния; математические модели, описывающие основные закономерности процессов функционирования датчика; результаты теоретического анализа и экспериментальных исследований электрофизических свойств датчика СН4, на основе которого разработаны технические средства контроля метана; схемы и характеристики технических средств, позволяющих повысить уровень безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке и создании газоанализатора метана и реализованы в Урдомском и Грязовецком линейных производственных управлениях магистральных газопроводов ООО «СЕВЕРГАЗПРОМ» (Республика Коми г. Ухта).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: 34-м Международном семинаре «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах» (г. Москва, 2004 г.), V-международном молодежном экологическом форуме стран балтийского региона "Экобалтика42004" (г. Санкт-Петербург) , IV-международном молодежном экологическом форуме стран балтийского региона "Экобалтикаv2002" (г. Санкт-Петербург) , всероссийской научно-практической конференции "Энергетика, экология, экономика средних и малых городов. Проблемы и пути их решения" (г. Великий Устюг 2003 г.), второй всероссийской научно-технической конференции «Системы управления электротехническими объектами» (г. Тула 2002 г.), межрегиональной научной конференции студентов и аспирантов «Молодые исследователи - региону» (г. Вологда 2002 г.), III региональной межвузовской научно-технической конференции «Вузовская наука - региону» (г. Вологда 2002 г.), межвузовской электронной научно-технической конференции «Электроснабжение. Новые технологии» (г. Вологда 2002 г.), международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (г. Кисловодск 2002 г.), региональной студенческой научной конференции «Молодые исследователи - региону» (г. Вологда 2001 г.) .

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ. По результатам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 статьи в центральной печати, получен патент РФ на изобретение №2231052 от 20.06.2004.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа изложена на 171 странице машинописного текста, содержит 13 таблиц, 28 иллюстраций, состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, включающего 125 наименований, в том числе 30 на иностранных языках, приложений на 33 страницах.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1.Впервые разработан датчик для измерения концентрации метана на основе органического полупроводника, который позволил улучшить качество контроля СН4 за счет высокой чувствительности и простоты измерения (концентрация СН4 определяется посредством измерения активного сопротивления чувствительного слоя датчика).

2.Получены математические модели, устанавливающие количественные связи между электрофизическими характеристиками датчика метана и условиями его работы в среде помещений нефтегазового комплекса. Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей показали совпадение результатов в пределах 10 %.

3.По итогам исследований влияния условий работы на электрофизические характеристики датчика СН4 определены оптимальные параметры его функционирования в среде помещений нефтегазового комплекса: рабочая температура +50 °С, время установления показаний 30 с. При испытании датчика в течение года концентрациями метана в диапазоне С=0.05-0.5% об. дрейф его параметров сопротивления и чувствительности в пределах погрешности измерения - 10%, что свидетельствует о незначительной деградации структуры в результате старения.

4.Разработано несколько вариантов схем простого и удобного в эксплуатации сигнализатора, позволяющего осуществлять экспресс-анализ метана и повысить точность измерения его концентрации. Разработано устройство контроля метана для систем автоматизированного микроклимата, позволяющее реализовать непрерывный контроль СН4 в атмосфере помещений и повысить эффективность работы кондиционирующих установок. С учетом погрешностей датчика и схемы прибора суммарная погрешность устройства не превышает ±25%, что соответствует требованиям нормативных документов (Приложение 7) .

1. Абросимов А. А. и др. Система промышленной безопасности / Абросимов А.А., Коломийцев В.М., Костерин В.Н., Бородаев Г.С. // Безопасность труда в промышленности.-2000.-№10.-С.2.

2. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий / Под редакцией чл.кор.РИА К.Е. Кочеткова. М. - 1995.

3. Аварии и несчастные случаи в нефтяной и газовой промышленности России / Под ред. Ю.А. Дадонова,

4. B.Я. Кершенбаума АНО «Технонефтегаз». - 2001. -» 213 с.

5. Аварийность и травматизм на опасных производственных объектах. Монография. 1-2 т. М. : ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники гражданского назначения.- 1998.- М.-968 с.

6. Автоматизированные системы контроля состава окружающей среды: Аналитический обзор.- М. : СП "Интерквадро". 198 9.- 60с.

7. Автономный газофильтровой газоанализатор для 0 долгосрочного дистанционного контроля рассеянныхмикрокомпонент атмосферы / Рябов В.П., Тележко Г.М. // Тр. Всесоюз. конф. по анализу неорганических газов.- Л.: Изд-во ЛГУ.- 1983.1. C.21-25.

8. Альянов М.И., Бородкин В.Ф., Калугин Ю.Г. Определение летучих органических микропримесей в металлофталоцианинах различной степени чистоты // Изв. вузов: Хим. и хим. технол.- 1973.- Т.16.-№10.- С.1604-1606.

9. Анализ аварий и несчастных случаев в нефтегазовом комплексе России. Под. ред. Прусенко Б.Е., Мартынюка В.Ф. М.: ООО «Анализ опасностей».2002.

10. Аналитические приборы экологического назначения:

11. Ф Каталог.- СПб.: Изд-во "Лига-Фонд".- 1994.- 78с.

12. Аппараты для отбора проб пыли и газов. Контроль загрязнения воздуха.- Изд-во "IPV".- 1992.- 40с.

13. Аскаров К. А. и др. Порфирины: структура, свойства, синтез / К. А. Аскаров, Б. Д. Березин, Р.П. Евстигнеева и др. // М. : Наука.- 1985.-333с.

14. Безопасные уровни содержания вредных веществ в окружающей среде.- Северодонецк: ВНИИТБХП.- 1990.

15. Белоглазов А.А., Валейко М.В., Никитин П. И. Оптоэлектронный резонансный преобразователь дляф тонкопленочных физических и химических датчиков

16. Приборы и техника эксперимента.- 1995,- №6.-С.137-142.

17. Белоглазов А.А., Валейко М.В., Никитин П. И. Оптоэлектронный резонансный преобразователь для тонкопленочных физических и химических датчиков // Приборы и техника эксперимента.- 1995.- №6.-С.137-142.

18. Бирюков С.В. Простой цифровой мегометр // Радио.-1996.- №7.- С.32-33.

19. Ф 16. Блэкберн Гэри Ф. Химически чувствительные полевыетранзисторы // Биосенсоры: основы и прил.- М.-1992.- С.384-424.

20. Бринчук М.М. и др. Правовые основы обеспечения безопасности в промышленности (право) / Бринчук М.М., Голиченков А.К., Сидоров В.И., Кловач Е.В. // Сб. "Обеспечение безопасности населения и территорий", ИГП РАН. 1994.- С.84-99.

21. Бузников А.А., Костюков И.М., Тележко Г.М. Светосильный корреляционный газоанализатор // Изв. Вузов. Приборостроение.- 1993.- №4.- С. 7075.

22. Бутурлин А.И., Габузян Т.А., Голованов Н.А.

23. Электронные явления в адсорбции и катализе наполупроводниках и диэлектриках // Зарубеж. электрон, техника.- 1983.- Т.10.- С.3-2 9.

24. Вечер А.А., Жук П.П. Химические сенсоры // Минск: Университетское. 1990.- 52с.

25. Виглеб Г. Датчики.- М.: Мир.- 1989.- 120с.

26. Газоизмерительные приборы: Каталог фирмы "Рикен Кейки".- Tokyo. Japan.- 1994.- 24с.

27. Гигиенические нормативы «Предельно допустимые конценетрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны ГР 2.2.5.1313-03». Утв. 27.04.2003.

28. ГОСТ 12.1.016-7 9. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам определения концентраций вредныхф веществ.

29. ГОСТ 13320-81. Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.

30. ГОСТ 17.2.4.02-81. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ.

31. ГОСТ 17.2.6.701-80. Охрана природы. Атмосфера. Приборы для отбора проб воздуха населенных пунктов. Общие технические требования.

32. ГОСТ 27540-87. Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические.

33. ГОСТ 8.009-84. Нормируемые метрологические характеристики измерений.

34. ГОСТ 8.010-72. Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к стандартизации и аттестации методик выполнения измерений.

35. ГОСТ 8.207-7 6. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Основные положения.

36. ГОСТ 8.504-84. Требования к построению, содержанию и изложению документов, регламентирующих методики выполнения измерений содержании компонентов проб веществ и материалов.

37. ГОСТ 8.505-84. Метрологическая аттестация методик Ф выполнения измерений содержаний компонентов пробвеществ и материалов.

38. ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99). Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i.

39. ГОСТ Р 51330.13-99 (МЭК 60079-14-96). Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 14. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок).

40. ГОСТ Р 51330.9-99 (МЭК 60079-10-95). Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон.

41. Григорян J1.C., Симонян М.В., Шароян Э.Г. Исследование высокопроводящих термостойкихjjjp, соединений фталоцианинов с йодом // Электроникаорганических материалов.- М.: Наука.- 1985.-С.31-33.

42. Гутман Ф., Лайонс J1. Органические полупроводники / М.: Мир.- 1988.- 696с.

43. Дадонов Ю.А. Состояние аварийности и травматизма в нефтегазодобывающей промышленности и на геологоразведочных работах // Безопасность труда в промышленности.-1994-№6.- С.13-15.

44. Дадонов Ю.А., Сидоров В.И., Кловач Е.В. Российско-норвежское сотрудничество в области безопасности добычи нефти и газа на континентальном шельфе // Безопасность труда впромышленности.-1998.-№10.-С.50.

45. Даниэльсон Б., Винквист Ф. Биосенсоры на основе

46. Ш полупроводниковых газовых сенсоров // Биосенсоры:основы и прил.- М.- 1992.- С.425-440.

47. Калинин И.И., Карелина В.А. Каталог приборов // Минск.: Наука и техника.- 1988.- 64с.

48. Карпов Е . Ф., Басовский Б. И. Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах: Справочное пособие.-М.: Недра, 1994.-336 е.: ил.

49. Кловач Е.В. и др. Правовые требования к подготовке кадров по вопросам безопасности промышленной деятельности / Кловач Е.В., Гисматулина Д.Р., Мартынюк В.Ф., Сидоров В.И. //it Проблемы безопасности при ЧС.-1997.-№11.-С.68.

50. Кловач Е. В., Басанина Т. Г. Директива ЕЭС "О предупреждении крупных промышленных аварий" // Безопасность труда в промышленности.-1993.-№8 . -С.42-45.

51. Красных Б. А. и др. Анализ аварий и несчастных случаев на объектах газового надзора / Б. А. Красных, В.Ф. Мартынюк, Т.А. Сергиенко, А.А. Сорокин, А.А. Феоктистов, А.С. Нечаев. 2003 г. - 320 стр.

52. Красных Б. А. и др. О Федеральном законе "О промышленной безопасности опасныхпроизводственных объектов" / Красных Б.А.,

53. Печеркин А.С., Сидоров В.И., Кловач Е.В. // Ш Проблемы безопасности при ЧС.-1998.-№1.-С. 24.

54. Лыков С.М. и др. Анализ риска газонаполнительной станции / Лыков С.М., Гражданкин А.И., Лисанов М.В., Печеркин А.С., Ханин Е.В., Сумской С.И. // Безопасность труда в промышленности.-2001.-№8.-С.25.

55. Мартынюк В.Ф., Прусенко Б.Е. Защита окружающей среды в чрезвычайных ситуациях: Учебное пособиеф для вузов // М. : ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУнефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. 336 с.

56. Материалы 1-ой Всесоюзной конференции "Химические сенсоры'8 9" // Журнал анал. химии.- 1990.- Т.45.-№7.- С.1253-1465.

57. Меры и измерительные приборы.- 1971.- 114с.

58. МИ 2336-95. Характеристики результатов погрешностей химического анализа.

59. Миф Н.П., Бельзецкий В.Б. Метрологическая экспертиза технической документации // Трубопроводный транспорт нефти.-1996.-№11.-С.19-25.

60. Мясников И.А. и др. Полупроводниковые сенсоры в Р физико-химических исследованиях / Мясников И.А.,

61. Сухарев В.Я., Куприянов Л.Ю., Завьялов С. А. // М.: Наука.- 1991.- 327с.

62. Номенклатурный перечень серийно выпускаемых приборов и средств автоматизации: Каталог.- М. : Информприбор, 1991.- 95с.

63. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.-М.: ПИО ОБТ, 1999.

64. Осипов В.М., Разгуляев Е.П. Информативность аварийных сигналов в условиях подземных работ // Безопасность труда в промышленности.-1999.-№6.-С.28 .

65. Парчевский С.Г., Скороденюк М.А., Тележко Г.М. Дистанционный четырехканальный газоанализатор // Тр. II Всесоюз. конф. по анализу неорганических газов.- Л.-1990.- С.48-54.

66. Пат. 4935289 США, МКИ5 В 32 В 9/00. Газовый сенсор и способ его изготовления / Заявл. 21.10.88; Опубл. 19.6.90; Приор. 18.9.86, №61220734 (Япония); НКИ 428/209.

67. Пат. 5140393 США, МКИ5 Н 01 L 29/66. Сенсорный прибор / Заявл. 5.9.90; Опубл. 18.8.92; НКИ 357/25.

68. Пахомов Г. Л. Взаимодействие газов с тонкими пленками металлфталоцианинов в качестве чувствительных элементов химических сенсоров. Автореф. дисс. канд. хим. наук. Москва. Институт биохимической физики,- 1996,- 20с.

69. ПБ 09-170-97. Общие правила взрывобезопасности для взрывоопасных, химических, нефтехимических и нефтехимических производств.

70. Приборы для измерения количеств загрязняющих веществ в отходящих газах. Часть 2. Охрана природы: Каталог научно-технической продукции.-1993.- 57с.

71. Проект «Сахалин II». Декларация безопасности

72. Пильтун-Астохского месторождения (Первый этапосвоения. Астохская площадь). Компания «Сахалин Энерджи Инвестмент Лтд.».- 1998

73. Проект «Сахалин II». Технико-экономическое обоснование обустройства Пильтун-Астохского лицензионного участка. Этап 1: Астохская площадь. Том 10. Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций. Компания «Сахалин Энерджи Инвестмент Лтд.».- 1997

74. РД 50-453-84. Методические указания. Характеристики средств измерений в реальныхц условиях эксплуатации. Методы расчета.

75. Розинов Г.Л. Автоматические анализаторы и измерительные комплексы контроля загрязнений атмосферы // Приборы и системы управления.-1994.- №9.- С.1-9.

76. Руководство по контролю загрязнений атмосферы. РД 52.04.186-89.- М.: Госкомгидромет СССР.- 1991.

77. Сидоров В.И., Кловач Е.В. Информирование общественности об опасностях промышленного объекта // Безопасность труда в промышленности.1995.-№10.-С. 38-45.

78. Стучебников В.М. Микроэлектронные датчики за рубежом // Приборы и системы управления.- 1993.-№1.- С.18-21.

79. Стучебников В.М. Сенсор или микроэлектронный датчик // Приборы и системы управления.- 1991.-№2.- С.22-24.

80. Толковый словарь по метрологии, измерительной технике и управлению качеством,- М.: Русский язык.- 1990.- 445с.

81. Ударатин А.В., Федоров М.И. Газовый сенсор на основе фталоцианина магния. Электроснабжение. Новые технологии: Доклады межвузовскойэлектронной научно-технической конференции. Ш' Вологда: ВоГТУ.- 2003.- 53-55 с.

82. Ударатин А.В. Датчик пропан-бутана на основе Рс-Sn-Pc. Молодые исследователи региону: Материалы межрегиональной научной конференции студентов и аспирантов. - Вологда: ВоГТУ.- 2002.- 38-40 с.

83. Ш Санкт-Петербург: СПбГПУ. 2 002. - 7 4-7 6 с.

84. Ударатин А.В., Федоров М.И. Датчики природного газа на основе органических полупроводников. Вузовская наука региону: Материалы III региональной межвузовской научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ.- 2002. -4 09-410 с.

85. Ударатин А.В., Федоров М.И. Измеритель концентрации газа метана / / Приборы и техника эксперимента.-2003.- №3.- С.400-401.

86. Ударатин А.В., Федоров М.И. Измеритель 0 концентрации метана // Сенсор. 2003. -№1.- С. 5051.

87. Ударатин А.В., Федоров М.И. Новое в датчиках газа b на основе органических полупроводников. Втораявсероссийская научно-техническая конференция Ы «Системы управления электротехническимиобъектами». Тула: ТулГУ.- 2002.- с.24-25

88. Федоров М.И. Влияние легирования на проводимость и фотопроводимость слоев фталоцианинов. Дисс.ф канд. физ.-мат. наук. Институт хим. физики АН

89. СССР. Черноголовка.- 1972.- 147с.

90. Филаретов Г.Ф. Датчики и приборы для применения в щ задачах экологического мониторинга // Приборы исистемы управления.- 1996.- №5.- С.2 6-2 8.

91. Фэкса И. Полупроводниковые сенсоры // Электроаналитические методы в контроле окружающей среды.- М.- 1990.- С.115-134.

92. Химическая энциклопедия в 5-ти томах. Т.5.- М. : Большая российская энциклопедия.- 1995.- С.627.

93. Цибизов В. А. Контроль взрывоопасности атмосферы предприятий с нефтегазопроявлениями/Отв. Редактор А.Т. Айруни.-М.: ИПКОН АН СССР, 1988.-132 с.

94. Экологический словарь.- М.: Конкорд ЛТД-Экопром.-1993.- 201с.

95. Электролитные методы в контроле окружающей среды * / Под ред. А.А. Кальдова.- М.: Мир.- 1990.- 240с.

96. Янко Я. Математико-статистические таблицы.- М. :

97. Ш Госстатиздат.- 1961,- 52с.

98. Azad A.M. и др. Solid-state gas sensors: A review / Azad A.M., Akbar S.A., Mhaisalkar S.G., Birkefeld L.D., Goto K.S. // J. Electrochem. Soc.- 1992.- Vol.139.- №12.- P.3690-3704.

99. Baker S., Roberts G.G., Petty M.C. Phthalocyanine Langmuir-Blodgett gas detector // IEE Proc.-1983.- Vol.1130.- №5.- P.260-263.

100. Brinchuk M. M. И др. Conception of the Russian Federation Draft Law on "Safety in Industry" / Brinchuk M. M., Golichenkov A.,Klovach E.V.,щ, Krasnykh B, Sidorov V. // Environmental Controlof Products and Substances, Frankfurt am Main.-1994.- p. 59-64.

101. Campbell D., Collins R. A. The effect of surface topography on the sensitivity of lead phthalocyanine thin films to nitrogen dioxide // Phys. stat. sol.- 1995.- Vol.152.- №2.- P.431-442 .

102. Chen Q.Y., Gu D.H., Gan F.X. Ellipsometric spectra of cobalt phthalocyanine films // Physicaф В.- 1995.- Vol.212.- №2.- P.189-194.

103. Dogo S., Germain J., Pauly P. Interaction of nitrogen dioxide with copper phthalocyanine thin films // Thin solid films.- 1992.- Vol.219.- №12.- P.244-250.

104. Flanagan T. P. The economic significance of sensors R&D // J. Phys. E: Sci. Instrum.- 1987.-Vol.20.- №9.- P.1078-1079.

105. Fu Minggong, Long Dinghua. Dianzi xuebao // Acta electron, sin.- 1993.- Vol.21.- №2,- P.89-92.

106. Hamann С. и др. Bleiphthalocianine-Dunnschichten fur N02-sensoren / Hamann C., Gopel W., Mrwa A., Muller M., Rager A. // Wiss. Z. Techn. Univ.

107. Karl-Marx-Stadt / Chemnitz.- 1991.- Vol.33.- №4 .1. P.399-407.

108. Hartmann J., Auge J., Hauptmann P. Using the quartz crystal microbalance principle for gas detection with reversible sensors // Sens. Actuat. В.- 1994.- Vol.18-19.- P.429-433.

109. Hollingum J. Advanced sensors where the money is // Sensor Review.- 1991.- Vol.11.- №2.- P.21-23.

110. Korolnoff Nicholas O. Survey of toxic gas sensors and monitoring systems // Solid State Technol.-1989.- Vol.32.- №12.- P.49-64.

111. Lalause R., Bui N.D., Pijolat C. Chemical sensors // Anal. Chem. Symp. Ser. / Ed. T. Seiyama et al. Amsterdam: Elsevier, 1983.- Vol.17.- P.47-62.

112. Laurs H., Heiland G. Electrical and optical properties of phthalocyanine films // Thin solid films.- 1987.- №149.- P.129-142.

113. Lechuga L.M. и др. The ammonia sensitivity of Pt/GaAs Schottky barrier diodes / Lechuga L.M., Calle A., Golmayo D., Briones F. // J. Appe.

114. Phys.- 1991.- Vol.70.- № 6.- P.3348.

115. Maleysson С., Passard M. Elaboration and test of It microelectronically designed gas sensors withphthalocyanine sensitive layers // Sens. Actuat. В.- 1995.- V.26-27.- P.144-149.

116. Mcllvaine B. Sensing: Problems, solutions and opportunities // Managing Automation.- 198 9.-Vol.4.- №9.- P.28-31.

117. Morisawa M., Morita S., Ito H. Electronic N02 sensor using merocyanine-doped Langmuir Blodgett films // Jap. J. Appl. Phys. Pt.2.- 1995.-Vol.34.- №12A.- P.L1622-L1624.

118. Morrison S.R. Research of oxide gas sensors // * Sensors and Actuat.- 1987.- Vol.12.- P.425-438.

119. Morrison S.R. Semiconducting-oxide chemical sensors // IEEE Circuits and Devices Mag.- 1991.-Vol. 7 . №12.- P.32-35.

120. Mrwa A., Starke M., Mueller M. Zum Verhalten von Phthalocyanin-Duennschichten bei der Adsorption und Desorption ausgewaehlter Gase // Beitr. 10 Tag. Hochvacuum, Graenzflaechen, Duenne Schichten.- Bd.l, 19-21 Maerz 1990 Berlin-1990.- S.28-30.

121. Ф 120. Sadaoka Y. и др. Effect of heat pretreatment onelectrical conductance changes by N02 absorption of lead pthalocianine thin film / Sadaoka Y., Matsuguchi M., Sakai Y., Mori Y. // J. Mater. Sci.- 1992.- Vol.27.- №19.- P.5218-5220.

122. Sebacher D.I. Airborne Nondispersive Infrared Monitor for atmospheric. Trace Gases // Rev.Sci.Instr.- 1978.- Vol.49.- №11.- P.1520.

123. Seifert F., Bulst W. E., Ruppel C. Mechanical sensors based on surface acoustic waves // Sensor and Actuators.- 1994.- V.7.- №4.- P.231-239.

124. Szczuzek A., Lorenz K. Copper phthalocyanine film as gas detector // Mater. Sci (PRL).- 1984.* Vol.10.- № 1-2.- P.271-274.

125. Ward Т.V., Zwick H.H. Gas cell correlation Щ spectrometer: GASPEC // Appl. Opt.- 1975.1. Vol.14.- №12.- P.2896

126. Wu Xinghui и др. Gas sensor device / Wu Xinghui, Li Yanfeng, Zhou Zhenlai, Tian Zihua // Bandaoti xuebao.- Chin. J. Semicond.- 1993.- Vol.14.- №7.-P.439-444.Ш