Для контроля за состоянием трубопроводов в труднодоступных районах нефтяники и газовики все чаще используют беспилотные летательные аппараты. Этим устройствам были посвящены международный форум и выставка "Беспилотные многоцелевые комплексы в интересах ТЭК" в Экспоцентре на Красной Пресне.
ОАО "Туполев" на одном из стендов представило проект беспилотного разведывательного самолета "Беркут", модель которого показана на фото внизу. Этот винтовой летательный аппарат длиной около 3 м и массой 200 кг способен преодолевать расстояние до 1000 км. Разработчики считают, что машины с такими параметрами более эффективны, чем небольшие самолеты, пролетающие на одной заправке около 100 км.
Скорость "Беркута" невысока: во всяком случае, лихачи на российских дорогах ездят быстрее. Но благодаря этому снижается удельный расход топлива. Выигрыш в дальности достигается также упрощенной системой взлета и посадки. В полет аппарат отправляют с пусковой катапульты, смонтированной на шасси КамАЗа. Приземляется самолет, использовавший все топливо, на парашюте.
В передней части фюзеляжа находятся "глаза" и "уши" самолета: телевизионная камера, тепловизор, радиолокатор и радиоприемник. Такого набора с избытком хватит на любой случай. Приемник, в частности, нужен для полета по радиомаякам, установленным в местах изменения направления трассы трубопровода. Однако "Беркут" может обойтись и одним тепловизором. Температура трубопровода всегда хоть немного, но отличается от температуры окружающего рельефа, и чувствительные элементы камеры улавливают эту разницу. Самолет летит вдоль трассы как по путеводной нити.
Полет проходит на высоте нескольких десятков метров, и большую часть времени у самолета нет связи с землей. Поэтому программа полета, в которой, в частности, указано, когда пора поворачивать домой, закладывают в память системы управления заранее. В память же поступает и изображение, снимаемое видеокамерой, а запись расшифровывают уже по возвращении разведчика.
ПО ПОТРЕБНОСТИ
В промышленно развитых странах около 2/3 электроэнергии потребляют двигатели. Из этой величины больше половины приходится на дешевые и удобные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. У этого вида привода есть характерная черта: потребляемая электродвигателем мощность слабо зависит от нагрузки. Но на практике нагрузка редко бывает постоянной . Временами она снижается, но это не сказывается на режиме работы двигателя: с пользой расходуется всего 40-70% потребляемой электроэнергии.
Есть способ адаптировать электродвигатель к переменным нагрузкам и получить значительную экономию электроэнергии. Для этого в цепь питания нужно включить преобразователь частоты. Если потребность в энергии невелика, преобразователь снижает частоту питания, падает число оборотов двигателя и соответственно уменьшается мощность.
Одно из московских предприятий освоило выпуск преобразователей для системы водоснабжения. Эти устройства автоматически меняют частоту питания в зависимости от давления на выходе насоса. Когда воды расходуется много, например в утренние часы, давление падает и датчик посылает в преобразователь сигнал повысить частоту. Двигатель начинает вращаться быстрее, и насос подает в систему дополнительные объемы воды. В часы минимального потребления требуемое давление обеспечивается при существенно меньшей выходной частоте преобразователя, при этом ток уменьшается более чем в четыре раза по сравнению с номинальным.
Эффект от использования преобразователей не ограничивается только экономией электричества. Снижается риск аварий от гидравлических ударов (при частотном регулировании давление в переходных режимах меняется плавно); уменьшаются износ подшипников в двигателе и насосе и шум от работающего на малых оборотах оборудования.
ИЗ РОДНИКА ЛИ РОДНИКОВАЯ ВОДА?
Сегодня, когда природа планеты разрушается под давлением цивилизации, проблема чистой воды становится с каждым днем все более острой. Какую воду мы пьем? Достаточно ли чистая вода течет из водопроводных кранов? Справляются ли устройства очистки со своей задачей? Что, наконец, мы покупаем под видом родниковой воды, разлитой в пластиковые бутылки? Чтобы каждый смог получить ответы на эти вопросы, сотрудники химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова разработали тест-системы контроля качества воды, предназначенные для широкого потребителя. С их помощью в течение нескольких минут можно точно определить жесткость воды, ее рН, содержание нефтепродуктов, фенолов, поверхностно-активных веществ, выявить наличие других примесей, в том числе алюминия, железа, марганца, цинка, никеля, кобальта, ионов аммония, нитритов и нитратов - более 50 различных веществ.
С этой целью ученые синтезировали специальные препараты, реагирующие на присутствие в воде тех или иных веществ изменением окраски.
Разработаны три типа тест-систем: индикаторные трубки, индикаторные порошки и "готовые" растворы или смеси сухих реагентов.
Индикаторные трубки представляют собой заполненные порошком-индикатором стеклянные цилиндры диаметром 1-3 мм и длиной 40-70 мм. Когда через трубку пропускают тестируемую жидкость, порошок меняет цвет, а по высоте окрашенной зоны определяют количество примесей. Аналитическим сигналом при использовании индикаторных порошков и растворов является изменение интенсивности их окраски после контакта с анализируемым раствором. Чтобы определить концентрацию загрязнителя, нужно сравнить результат с входящими в комплект эталонами. Несмотря на простоту, системы позволяют проводить измерения с высокой точностью.
Созданные тесты не ограничиваются бытовой сферой. С их помощью решаются и такие задачи, как подготовка технологических растворов для различных производств, контроль качества кормов и удобрений, плодородия почв, а также широкий экологический мониторинг.
Тест-системы компактны, просты в применении и относительно недороги, что позволяет надеяться на скорое появление их в массовой продаже.
КАУЧУКОВАЯ КРЫША
У битумных гидроизоляционных покрытий, популярных при изготовлении плоских кровель, появился конкурент. Это полимерные материалы, называемые жидкими каучуками.
Материалы на основе битумов выпускают в рулонах, и при их укладке неизбежно образуются швы. Жидкие каучуки или композиции из них просто наливают на защищаемую поверхность и получают герметичный слой нужной толщины. Кроме того, битумные покрытия необходимо приклеивать или наваривать, а каучуки затвердевают сами и при любой температуре
Покрытия из жидких каучуков сохраняют эластичность при температурах до _60°С, тогда как битум растрескивается при гораздо более высокой температуре.
Жидкие каучуки можно применять не только в качестве кровельного материала. Ими защищают технологическое оборудование, трубопроводы, строительные конструкции на предприятиях химической промышленности, поскольку они стойки к воздействиям кислот, щелочей, рассолов. Материал настолько инертен, что им покрывают стенки резервуаров и хранилищ питьевой воды.
Жидкие каучуки несколько дороже битума, но отличаются завидной долговечностью - срок их эксплуатации превышает 25 лет.
БОМБА-ОГНЕТУШИТЕЛЬ
Тушение с воздуха сильных лесных пожаров может оказаться неэффективным из-за того, что над горящим массивом возникают мощные восходящие потоки, не пропускающие к поверхности капли сброшенной с самолета воды.
В таких случаях авиаторам поможет созданный специалистами-взрывниками снаряд АСП-500 с цилиндрическим корпусом длиной 3,3 м и диаметром 500 мм. В передней части находится заряд взрывчатого вещества, а основной объем (400 л) заполнен водой. Снаряды помещают на пожарный самолет и сбрасывают на горящий лес, одновременно открывая водяные танки.
Снаряд достигает земли быстрее, чем разбившееся на миллионы капель содержимое танка. Происходит взрыв, взрывная волна сбивает пламя, а выброшенная вода гасит огонь на площади до 1000 м 2 . Восходящие потоки горячего воздуха ослабевают, и тут же остатки огня уничтожаются основной массой воды. Чтобы не допустить перелета или недолета, нужно сбрасывать бомбу с высоты 500 м, как установлено результатами испытаний.
