1462

маршрутов проводили с учетом нежестких временных требований потребителей.

Для определения рациональной области применения на развозочных маршрутах каждой марки автомобиля в зависимости от количества клиентов проведено имитационное моделирование и получены регрессионные модели для среднего размера партии груза в 0,241, 0491 и 0,741 т. На основании регрессионных моделей построены графики, которые представляют собой аппроксимированные значения общих расходов на развоз мелкопартионных грузов за сутки при различном количестве клиентов и различном значении среднего размера партии груза для альтернативных марок автомобилей. Пример приведен для среднего размера партии груза 0,491 т (рис. 2).

Полученные графики (см. рис. 2) позволяют определить рациональные области применения определенной марки автомобиля в зависимости от количества клиентов для работы на развозочных маршрутах.

Таким образом, для повышения эффективности работы транспортного предприятия рекомендуется: применять современные методы формирования развозочных маршрутов для большого количества заказчиков, которые дают наименьшую погрешность при оптимизации общего пробега; осуществлять выбор рациональной грузоподъемности автомобилей при работе на развозочных маршрутах в зависимости от

171

среднего размера партии груза и количества обслуживаемых грузовладельцев; применять дифференцированные тарифы для возможности удовлетворения требований грузовладельцев относительно срока доставки грузов.

Выводы

Разработана методика выбора рациональной грузоподъемности автомобиля для работы на развозочных маршрутах при обслуживании грузовладельцев. В качестве критерия эффективности работы автомобилей на развозочных маршрутах предложены минимальные общие расходы на развоз мелкопартионных грузов за сутки.

Обоснован выбор альтернативных марок автомобилей разной грузоподъемности для имитационного эксперимента: Foton BJ 1049, Hyundai HD-72 и КАМАЗ 4308-6064-79(С3). Получены регрессионные модели и построены графики, которые позволяют определить рациональные области использования определенной марки автомобиля в зависимости от количества обслуживаемых клиентов, при соответствующем значении среднего размера партии груза.

Разработаны практические рекомендации относительно повышения эффективности работы транспортного предприятия. Так, при среднем размере партии груза 0,491т для обслуживания от 10 до 16 клиентов целесообразно использовать автомобиль Foton BJ 1049 грузоподъемностью 3 т; от 16 до 27 и больше 71 клиентов – Hyundai HD-72 грузоподъемностью 4,2 т; от 27 до 72 клиентов – КАМАЗ 4308-6064- 79(С3) грузоподъемностью 6 т.

Дальнейшие исследования следует направить на учет условий неопределенности и риска при принятии управленческих решений во время организации мелкопартионных перевозок грузов на развозочных маршрутах в городах, а также на формирование гибкой тарифной политики транспортных предприятий, направленной на более полное удовлетворение требований грузовладельцев.

Список литературы

1. Лучко М.И., Фатеев М.И. Усовершенствование транспортного обслуживания сборных и развозочных маршрутов в логистической цепи снабжений // Вестник ВНУ им. В. Даля. – 2010. – № 4. – Ч. 2. –

С. 120–126.

172

2.Шраменко Н.Ю. Теоретико-методологические основы эффективного функционирования терминальных систем при доставке мелкопартионных грузов: моногр. / Харьк. нац. автомоб.-дорож. ун-т. – Харь-

ков, 2010. – 156 с.

3.Шраменко Н.Ю. Методы маршрутизации при мелкопартионных перевозках в транспортных системах городов и пути их усовершенствования // Комунальное хозяйство городов: науч.-техн. сб. – 2009. –

№86. – С. 364–367.

4.Шраменко Н.Ю., Галаган А.В. Выбор оптимальной стратегии обслуживания грузовладельцев на развозочных маршрутах // Вестник Харьк. нац. автомоб.-дорож. ун-та. – 2009. – № 44. – С. 78–82.

Об авторах

Шраменко Наталья Юрьевна (Харьков, Украина) – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Транспортные технологии», лауреат премии Президента Украины, Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет (61002, г. Харьков, ул. Пет-

ровского, 25; е-mail: nshramenko@gmail.com).

Нагорный Евгений Васильевич (Харьков, Украина) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Транспортные технологии», Почетный работник транспорта, Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет (61002, г. Харьков, ул. Петровского, 25).

173

УДК 622.692.4.053-419.8:534

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОМПЛЕКСА ОБРАБОТКИ ИЗМЕНЕНИЯ ВОЛНОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФАКТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ

А.М. Щелудяков, А.Ф. Сальников

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Проблема работоспособности трубопроводов зависит от условий возникновения нагрузок и наличия дефектов в оболочке трубы при их эксплуатации. Накопление повреждений существенно снижает остаточный ресурс трубопроводов, рассчитанный по статическим нагрузкам. В статье приводится алгоритм анализа прохождения волны в широком частотном диапазоне по трубе, основанный на волновом методе. При этом по структурному изменению волнового фронта, измеренного между двумя группами датчиков, расположенных на относительной длине друг от друга, оценивается техническое состояние трубы. Кроме того, по градиентному изменению параметров волнового фронта алгоритм позволяет оценить остаточную работоспособность трубопровода.

Ключевые слова: трубопровод, волновой метод, диагностика, комплекс обработки изменения волновых характеристик виброакустической волны.

Старение систем магистральных газонефтепроводов выдвигает задачу обеспечения надежности их функционирования в ряд важнейших государственных задач. В настоящее время общая протяженность магистральных трубопроводов России превышает 300 тыс. км, при этом около 40 % газопроводов и 60 % нефтепроводов находятся в эксплуатации более двадцати лет.

Задача предупреждения серьезных техногенных аварий и катастроф обусловливает необходимость применения все более достоверных диагностических решений и обоснованного прогноза работоспособности ответственных конструкций и оборудования [1].

Условно средства диагностики трубопроводов из композиционных материалов [2] можно разделить на две группы:

174

–средства контроля трубопроводов при прокладке и ремонте;

–средства контроля трубопроводов в процессе их эксплуатации. Наиболее интенсивно развивающимся направлением в настоящий

момент является диагностика трубопроводов в процессе их эксплуатации [3, 4], которая связана с реальной оценкой технического состояния трубопровода и возможного определения остаточного ресурса эксплуатации трубопровода. Кроме того, использование волнового метода предполагает анализ и оценку изменения волнового фронта в широком частотном диапазоне – от 5 до 5000 Гц, тем самым обеспечивая возможность прохождения низкочастотной акустической волны на значительные расстояния между зонами измерений.

Вработе [5] рассмотрен подход к оценке технического состояния функционирующих трубопроводов с помощью указанного метода и приводятся зависимости амплитудно-частотных характеристик трубопровода от времени использования трубопровода, на основании которых рассматривается вопрос о наличии (либо отсутствии) дефектов на исследуемом участке трубопровода. При анализе изменения спектральных характеристик во временном интервале рассчитывается интегральный коэффициент, который позволяет качественно оценить состояние трубопровода.

Вкачестве предельно-допустимых значений интегральных коэффициентов, рассчитанных при эксплуатации трубопроводов, необходимо применять следующие значения (не менее):

Для анализа работоспособности представленного комплекса обработки изменения волновых характеристик виброакустической волны и расчета интегральных коэффициентов были проведены экспериментальные работы, которые заложены в структуре временных показателей и условий эксплуатации трубопроводов.

Таким образом, сформулирована база экспериментальных исследований и получены новые результаты влияния несплошности материала, возникающих отслоений, трещин и порывов, с учетом грунта и глубины залегания исследуемого трубопровода, на остаточную работоспособность трубопроводов из полимерных материалов. Экспериментально выявлены границы влияния дефектов на работоспособность трубопроводов.

175

УДК 631.45:632.95.024.4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИТОТОКСИЧНОСТИ ТЕХНОГЕННЫХ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ АМИНО- И НИТРОАРОМАТИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

Е.С. Азматова, И.Н. Ташкинова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Рассмотрен один из методов оценки качества почв – фитоиндикация. Объектом исследования являлись техногенно сформированные промышленные почвы, загрязненные амино- и нитроароматическими соединениями. Представлены результаты экспериментальных исследований по оценке фитотоксичности исследуемых почв методом проростков. Результаты работы могут найти применение в комплексной оценке состояния городской и промышленной сред, в том числе для оценки и прогноза возможных негативных последствий для растительных сообществ, а также человека.

Ключевые слова: фитотоксичность, фитоиндикация, почва, аминоароматические соединения, нитроароматические соединения, анилин, нитробензол, метод проростков.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, из 500 тыс. используемых в промышленности соединений 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. токсичны [1].

Анилин и нитробензол относятся к типичным амино- и нитроароматическим реагентам, обладающим токсичными свойствами, получаемым на объектах химической промышленности в России и за рубежом. По средним оценкам ежегодно в мире производится 1 млн т анилина и 2,5 млн т нитробензола.

За последние десятилетия в мире зафиксировано несколько десятков фактов аварийных проливов анилина и нитробензола. Основными причинами поступления данных токсикантов в окружающую среду становятся различные этапы производственного цикла, аварийные ситуации на промышленных объектах, погрузка, разгрузка и транспортировка готового сырья.

178

В 1979 г. на одном из химических предприятий США произошел аварийный пролив анилина объемом около 20 т. Очистка анилинового загрязнения производилась более 10 лет [2]. В 2005 г. на химическом заводе в КНР произошла авария, в результате которой в реку Сунгари поступило около 100 т нитробензола, бензола, анилина и толуола. Как следствие, была загрязнена и река Амур. Жители Хабаровска до сих пор вынуждены расплачиваться за последствия той экологической катастрофы, в том числе страдая от загрязненной почвенной прибрежной зоны.

Наличие в России крупного промышленного фонда, в производственном цикле которого получают или используют амино- и нитроароматические реагенты, делает актуальным изучение вопросов мониторинга таких территорий, а также исследование возможных негативных последствий для окружающей природной среды.

Анилин характеризуется как высокоопасное вещество (2-й класс опасности), нитробензол – умеренно опасное (3-й класс опасности). Оба вещества частично окисляются кислородом воздуха, обладают небольшой летучестью и не имеют установленных в России норм ПДК по содержанию в почве [1, 3, 4].

Для оценки качества почв, загрязненных амино- и нитроароматическими соединениями, одним из самых доступных и наглядных способов является метод фитоиндикации. В настоящее время широкое распространение получила природоохранная фитоиндикация, которая позволяет обнаруживать и картографировать загрязненность почвы, воды и воздуха химическими веществами и выявлять степень дигрессии и нагрузки на растительный покров [5].

С целью определения качества техногенных почв, содержащих амино- и нитроароматические соединения, выполнена оценка фитотоксичности почв, загрязненных анилином и нитробензолом.

Фитотоксичность почвы – свойство почвы, обусловленное наличием загрязняющих веществ и токсинов, подавлять рост и развитие высших растений. Экспериментальные методы определения фитотоксичности удобны и легко выполнимы [6]. Было рассмотрено два основных метода определения фитотоксичности: метод проростков и метод Н.А. Красильникова (по азобактеру). Достаточным и целесообразным методом был признан метод проростков [7].

Изучение фитотоксичности почв, загрязнённых анилином и нитробензолом, проводилось в лабораторных условиях. В качестве модельного тест-растения использовался овес. Экспериментальные образцы почвы были отобраны при изысканиях на типичном объекте органиче-

179

ского синтеза, в перечень производимой химической продукции которого входят анилин и нитробензол. Техногенные почвы, взятые для лабораторных исследований, были отнесены к техногенным поверхностным образованиям, для которых характерна частичная замена аборигенных почвенных горизонтов на инертные техногенные отходы.

Входе эксперимента выполнено моделирование загрязнения почвы

вконцентрациях, превышающих зарубежные стандарты по безопасному содержанию анилина и нитробензола почве в 1, 5, 10, 50 и 100 раз. В качестве контрольных проб использована незагрязненная почва, взятая на условно чистой территории (лесопарковая зона) (таблица). Длительность эксперимента составила 28 дней.

Результаты оценки фитотоксического эффекта промышленных почв, загрязненных анилином и нитробензолом

* 02-Н – проба почвы, содержащая нитробензол; 10-А – проба почвы, содержащая анилин; 11-Ф – контрольная (фоновая) проба почвы.

180