Логотип


СЕКЦИЯ "ИНЖЕНЕРНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СТАБИЛЬНОСТИ И КОНВЕРСИИ"
РОССИЙСКОЙ ИНЖЕНЕРНОЙ АКАДЕМИИ

Историческая справка
Структура
Научные направления
Реквизиты
Экспертиза и оценка
Стратегическая стабильность
Двойные технологии
Сборник трудов
Книги
Содержание журналов по номерам:

Содержание журнала "Двойные технологии" №2 - 1999 г.



Б. П. Жуков, В. Б. Жуков
(полный текст статьи в формате TXT - 16Kb)
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ КОНДЕНСИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ В БОРЬБЕ С ПРИРОДНЫМИ КАТАКЛИЗМАМИ
На протяжении многих веков природные катаклизмы наносили и наносят неисчислимые потери государствам мира в виде человеческих жизней, людских увечий, уничтожения многомиллиардных материальных ценностей, уничтожения селений и городов, разрушения природных условий жизнедеятельности и других тяжелейших бедствий. Среди природных катаклизмов выделяются разрушительные землетрясения, катастрофические пожары, засухи, наводнения и другие тяжелые формы их проявления. Природные катаклизмы нередко дополняются техногенными. По материалам, опубликованным МЧС, только за 10 месяцев 1998 года в России произошло 1300 крупномасштабных чрезвычайных ситуаций. Пострадало 11300 человек, погибло 1033 человека, нанесен материальный ущерб в 13 миллиардов рублей. В 1998 году нанесен тяжелейший урон природе. Только в России сгорел примерно один миллион гектаров леса. Первые месяцы 1999 года уже отмечены тяжелейшими землетрясениями и наводнениями.
Изложенное - лишь штрихи к катастрофическим катаклизмам, подчеркивающие высокую актуальность и острую необходимость результативной борьбы с ними. Возникает вопрос: существуют ли научные и инженерные основы для борьбы с катаклизмами и можно ли исключить катастрофические последствия из жизнедеятельности человеческих сообществ? Научные исследования, конструкторские разработки и применение энергетических конденсированных систем (ЭКС) во многих областях техники показали реальную возможность эффективного решения весьма трудных, но крайне актуальных проблем из группы природных и техногенных катаклизмов. Рассмотрим кратко некоторые их них. Развернутые обоснования даны в целевых докладах выдающихся специалистов по направлениям…


А. В. Николаев
(полный текст статьи в формате PDF - 296Kb)
О ВОЗМОЖНОСТИ ИСКУССТВЕННОЙ РАЗРЯДКИ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ С ПОМОЬЮ СЕЙСМИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Одно из важнейших достижений сейсмологии последнего десятилетия связано с изучением инициирования землетрясений. Обнаружена исключительно высокая чувствительность процессов, протекающих в очаге подготавливающегося землетрясения, к внешним воздействиям, естественным и искусственным. "Запуск" каждого землетрясения связан с массой факторов, действовавших на его очаг во всех фазах его подготовки. В проявлениях очаговых процессов и структуре сейсмического потока отчетливо видны влияния земных приливов, изменений скорости вращения Земли, предшествующих землетрясений и мощных взрывов, добычи полезных ископаемых, искусственных электрических полей. В этих влияниях проявляются характерные черты - предвестники землетрясений, на их распознавании строятся методы прогноза. Владеть методами прогноза - это значит уметь предвидеть влияние естественных и техногенных воздействий на развитие очага землетрясения. Это значит также, что прогноз землетрясений в сочетании с управляемым техногенным воздействием позволит влиять на процесс подготовки очага, стимулировать разрядку тектонических напряжений, уменьшать магнитуду разрушительных землетрясений и регулировать время их возникновения…


Н. Т. Тарасов, Н. В. Тарасова, А. А. Авагимов, В. А. Зейгарник
ИЗМЕНЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПРИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ С ПОМОЩЬЮ МГД-ГЕНЕРАТОРА
В 1970-1980 годы на Гармском и Бишкекском сейсмопрогностических полигонах Института физики Земли и Института высоких температур Российской Академии наук проводился многолетний глубинный электромагнитный мониторинг с использованием различных МГД-установок с целью выявления электромагнитных предвестников землетрясений и изучения геодинамических процессов. Результаты этих исследований отражены в многочисленных публикациях.
Впоследствии в периодической литературе и некоторых обзорах появились материалы о влиянии различных техногенных факторов на пространственно-временное распределение сейсмичности. К числу таких факторов можно отнести изменение уровня воды в искусственных водохранилищах, интенсивную откачку нефти на ряде месторождений, закачку воды в продуктивные пласты, подземные ядерные взрывы. Можно полагать, что во всех этих, случаях имеет место энергетическое воздействие той или иной природы; воздействие оказывается на определенные объемы земной коры и приводит к изменению существовашего до того пространственно-временного распределения сейсмичности…


Б. П. Жуков, Р. К. Кузьмин, В. А. Поляков, Ю. П. Бабаков,
В. Б. Жуков
СОЗДАНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ МГД-ГЕНЕРАТОРОВ
В 70-х годах рядом организаций промышленности и Академии наук в нашей стране были созданы мощные (от 10 до 550 МВт) автономные импульсные источники электрической энергии на основе твердотопливных МГД-генераторов первого поколения (ТТ МГДГ).
ТТ МГД-генератор работает по принципу прямого преобразования химической энергии специального плазмообразующего твердого топлива при воздействии сверхзвукового потока рабочего тела (продуктов сгорания) с магнитным полем, созданном в рабочем объеме МГД-канала. Основными элементами МГД-генератора являются: источник рабочего тела (генератор плазмы), МГД-канал, формирующий поток и в нем же осуществляется преобразование энергии, и магнитная система. На первом поколении твердотопливных МГД-генераторов (ТГ МГДГ) достигнуты весьма высокие энергетические показатели: удельная мощность с единицы объема МГД-канала - до 600 МВт/м3, удельный энергосъем с единицы массы топлива - 0,5…0,7 МДж/кг…


И. А. Безрук
ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
С МГД-ГЕНЕРАТОРОМ
При поисках нефти и газа в России большое значение приобрела проблема выявления сложно построенных ловушек неантиклинального типа, например, висячих залежей в антиклинальных структурах и залежей в зонах выклинивания пласта-коллектора (рис. 1, 2, 3), слабо проявляющихся в глубинном рельефе содержащего их пласта. Традиционный метод поиска нефтегазовых месторождений - сейсмический, нацеленный на изучение геометрии пласта - при выявлении сложно построенных ловушек оказывается не столь эффективным, как это было раньше при поисках антиклинальных ловушек (их фонд в России практически исчерпан). Поэтому при геологоразведочных работах с тотальным использованием одной лишь сейсморазведки большое число рекомендованных скважин в новых условиях оказываются пустыми, не дающими притока углеводородов, что приводит к большим материальным затратам.
Вместе с тем сложно построенные ловушки нефти и газа резко выделяются в земных недрах не по геометрическим свойствам вмещающего их пласта, а по изменению его физических свойств (пористости, проницаемости и др.), которые, в частности, хорошо отражаются в изменении электрической проводимости (рис. 4). Эти электрические особенности сложно построенных ловушек неантиклинального типа позволяют рекомендовать электроразведку в качестве высокоэффективного метода их изучения, что в комплексе с сейсморазведкой (для точного изучения геометрии вмещающего пласта) должно привести к увеличению эффективности поисков месторождений нефти и газа нового типа (рис. 5, 6)…


В. Б. Жуков, Д. Л. Русин, А. П. Денисюк,
Ю. Г. Шепелев, Д. Б. Михалев
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЕ ПЛАЗМЕННОЕ ТОПЛИВО ДЛЯ МГД-ГЕНЕРАТОРОВ
Известно, что МГД-генераторы на твердом топливе являются наиболее перспективными малогабаритными импульсными источниками электрической энергии большой мощности. Они могут широко использоваться для поиска полезных ископаемых в глубинных слоях земной коры и для предсказания землетрясений. В указанных МГД-генераторах в качестве рабочего тела используется низкотемпературная плазма, образующаяся при горении специальных плазменных порохов, электропроводность продуктов сгорания которых более чем на 4 порядка превосходит электропроводность продуктов сгорания обычных ракетных топлив и порохов. Это достигается за счет высокой температуры горения, обеспечиваемой высоким содержанием металла в порохе, и за счет наличия в составе порохов соединений легкоионизирующихся элементов - Са или К.
Основная характеристика таких топлив - электрофизический комплекс - величина которого определяет при прочих равных условиях мощность МГД-генератора. Для повышения мощности генератора необходимо разработать новое поколение плазменных порохов, имеющих более высокие значения sw2 по сравнению с существующими составами, содержащих КNO3 как экологически более безопасный и дешевый по сравнению с СsNО3 компонент…


Б. В. Кононов, Ю. М. Милехин
АВТОНОМНЫЕ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И НАПОРНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ТЕХНОГЕННЫХ АВАРИЙ, КАТАСТРОФ И С ПОЖАРАМИ
Анализ показывает, что на территории России отмечается рост числа пожаров, особенно крупных. Крупные пожары имели место на промышленных объектах, базах, хранилищах горючесмазочных материалов, складах боеприпасов и ВВ. Пожары на предприятиях нефтехимической промышленности .применяющих технологические процессы на основе высоких давлений, температур с использованием различных окислителей, легковоспламеняющихся, горючих жидкостей и материалов могут приводить к взрывам агрегатов, установок и к образованию новых очагов горения. Пожары на таких объектах характеризуются быстрым развитием, охватом больших площадей и часто приобретают катастрофический характер с гибелью людей. Только в течение 1995 г. зарегистрировано около 300 тыс. пожаров, в которых погибло около 15 тыс. человек, 13530 человек получили травмы.
Традиционные средства пожаротушения не способны обеспечить эффективную пожарозащиту этих объектов, о чем свидетельствует статистика материального ущерба. Современные средства обнаружения и тушения пожаров должны обладать быстродействием приборов индикации загораний, малой инерционностью систем подачи огнетушащей жидкости, большим расходом огнетушащей среды, экологической чистотой, простотой эксплуатации и обслуживания…


Е. Ф. Жегров
ПОРОХ И ТВЕРДЫЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА В БОРЬБЕ С ТЕХНОГЕННЫМИ И ПРИРОДНЫМИ КАТАСТРОФАМИ
Вся история существования человечества сопровождалась событиями, связанными с многочисленными человеческими жертвами (это или войны, или природные катаклизмы: землетрясения, тайфуны, наводнения, сели, снежные лавины), и на протяжении всей своей истории человек совершенствовал как оружие, т. е. средства уничтожения себе подобных, так и способы защиты от природных катастроф. Надо сказать, что в первом он преуспел настолько, что создал арсенал средств уничтожения, достаточный для того, чтобы смести все живое с лица Земли.
Напротив, перед лицом природных катаклизмов человек достаточно беззащитен и сегодня, несмотря на высокий уровень технического оснащения.
Приоритет в создании средств уничтожения логически вытекал из постоянной конкуренции народов в желании не отстать от других и получить преимущество, в то время как природа не изменялась и не стремилась создать более совершенные способы уничтожения человека…


С. С. Фокин, В. Г. Кудряшов, И. И. Бучнев,
С. Д. Ладный, Г. А. Головин
"КАПАС" - БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОГНЕТУШАЩИЙ КОМПЛЕКС
В Центральном научно-исследовательском институте химии и механики (ЦНИИХМ) создан уникальный комплекс автоматического предотвращения аварийных ситуаций "КАПАС", предназначенный для защиты угольных шахт и позволяющий в автоматическом режиме не только обнаружить загорание метано-воздушной смеси и угольной пыли, но и подавить его в начальной фазе, не допустив перерастания очага возгорания во взрыв.
Взрыв - всегда катастрофа. Взрыв в забое - катастрофа вдвойне. Ведь, как правило, такое ЧП под землей сопровождается огромными материальными потерями, человеческими жертвами, и нередко многочисленными...
Результаты расследования катастроф в угольных шахтах показали, что предшественником практически всех взрывов является горение метана. Анализ катастроф, имевших место в шахтах страны за более чем 30-летний период, показал, что они происходят в среднем один раз в 9 дней. И эта печальная статистика пока не имеет тенденций к снижению…


В. Б. Жуков, В. Б. Жуков, А. П. Денисюк,
Д. Л. Русин, Ю. Г. Шепелев, С. В. Дмитриев
МАЛОТОКСИЧНЫЕ И ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЕ ПОЖАРОТУШАЩИЕ
ТОПЛИВА
Одним из наиболее перспективных средств объемного пожаротушения являются системы, в которых используются специальные аэрозольобразующие пожаротушащие топлива (АПТ). В настоящее время существуют различные АПТ, в которых в качестве связующего используются различные пластифицированные органические полимеры, а в качестве окислителя - KNO3 (в некоторых составах, кроме KNO3, используется и КСlO4).
При горении таких систем образуется аэрозоль, частицы которого обрывают цепные реакции, протекающие в пламенах при горении различных органических веществ в воздухе. По огнетушащей эффективности указанные составы в 3…12 раз превосходят наиболее эффективные и широко применяемые хладоны, которые оказывают разрушающее влияние на озоновый слой Земли.
Важнейшими требованиями, предъявляемыми к аэрозольобразующим топливам, помимо их высокой огнетушащей способности (ОТС), являются низкая температура и экологическая чистота продуктов сгорания при атмосферном давлении, так как в целях повышения безопасности при эксплуатации пожаротушащих генераторов горение топлива в них осуществляется при давлении, близком к атмосферному. Одновременное выполнение этих требований является чрезвычайно сложной задачей…


В. С. Забурдяев, Г. С. Забурдяев, В. А. Козлов, Г. И. Сухоруков
ДЕГАЗАЦИЯ И УВЛАЖНЕНИЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ - ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИИ МЕТАНООБИЛЬНЫХ ШАХТ
Угольные шахты были и, к сожалению, остаются предприятиями с высокой опасностью труда. Эта опасность многократно возрастает в метанообильных шахтах в тех случаях, когда случаются взрывы метановоздушных или, еще страшнее, метанопылевоздушных смесей, способных привести к катастрофам: унести десятки шахтерских жизней, частично или полностью вывести предприятие из строя из-за крупных разрушений и подземных пожаров, оставить не извлеченными тела погибших. Помимо высокой опасности подземная разработка метаноносных угольных месторождений сопровождается обильными выделениями метана и пыли, выбрасываемыми в больших количествах в земную атмосферу, загрязняя воздух, водоемы и растительность.
Предприятия топливно-энергетического комплекса, работающие на угле, оказывают наиболее отрицательное влияние на экологию окружающей среды. С ними связано более 70% вредных выбросов в атмосферу, около 40% всех поступающих в водоемы сточных вод, 70% ежегодного нарушения земель горными работами. С отходящими газами от сжигания органического топлива в атмосферу поступает 5700 млн. тонн углекислого газа в год. Действующие ТЭС, используя низкосортные и высокозольные угли, выбрасывают в атмосферу 17...30 г/м3 летучей золы, а при самых современных электрофильтрах - 7...10 г/м3.


Н. В. Обезьяев, Н. А. Силин
СОЗДАНИЕ СРЕДСТВ АКТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И СРЕДСТВ БОРЬБЫ С ПОЖАРАМИ
На протяжении почти 40 лет Федеральный научно-производственный центр "НИИ прикладной химии" занимается исследованиями и разработкой аэрозолеобразующих составов льдообразующего конденсационного действия, наземных аэрозольных и самолетных аэрозольных генераторов и патронов, конструкций противоградовых ракет и пиропатронов.
Разработки ФШЩ "НИИ прикладной химии" в этой области нашли широкое применение в России, во многих странах СНГ, в Аргентине, Бразилии, Болгарии и Сирии. Это - предотвращение градобитий, увеличение осадков, тушение искусственными осадками крупных лесных пожаров и метеозащита крупных городов (Москва, С-Петербург).
В Центре создан научный задел по аэрозолеобразующим составам льдообразующего действия с высоким порогом кристаллизации, повышенным выходом активных ядер при стандартных эксплуатационных температурах (-5, -7 и -10°С) и достаточно высоким быстродействием в проявлении кристаллизующих свойств аэрозольных частиц. В Центре сохранен значительный научный и производственный потенциал для дальнейшего развития работ в этом направлении науки, техники и технологии…


А. А. Стехнн, Г. В. Яковлева, В. А. Ишутин
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ИНИЦИИРОВАНИЕ СЕЙСМИЧНОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ИМПУЛЬСОМ
Известно, что после ядерных взрывов и действия импульсных электромагнитных полей (ЭМП) мощных магнитогидродинамических (МГД) генераторов активизируются тектонические процессы, приводящие к разгрузке литосферных напряжений в обширных регионах. Наведенная сейсмическая активность проявляется в толщах осадочных пород и сохраняется в течение месяца с периодами активизации через 5-7 суток.
Выяснение механизма сейсмоактивирующего действия ЭМП представляет собой актуальную задачу использования мощных МГД-генераторов для предотвращения природных и техногенных катастроф.
Существующие теории сейсмичности основываются на описании процессов, происходящих в литосфере. При этом в качестве сопутствующих явлений отмечаются сильные ионосферные и атмосферные возмущения в виде магнитных, гравитационных и акустических волн, изменений циркуляции атмосферы, проявляющихся в перестройке крупномасштабных барических полей и скачкообразных изменениях различных метеоэлементов. Однако, несмотря на доказанность существования солнечно - земных связей в развитии сильных землетрясений, механизм влияния ионосферных и атмосферных возмущений на процессы в литосфере не находит убедительного физического обоснования…


А. А. Стехин, Г. В. Яковлева, В. А. Ишутин, С. Г. Король
НЕЛИНЕЙНАЯ РЕАКЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ СТРУКТУР ГРУНТОВ НА ВОЗМУЩАЮЩЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНИХ ПОЛЕЙ
В практических приложениях использования мощных магнитогидродинамических (МГД) генераторов для управления сейсмичностью, имеющего целью предотвращение катастрофических землетрясений, важную роль играют физические процессы с участием электромагнитных излучений (ЭМИ), воздействующих на системы грунтов с нелинейным физико-химическим откликом.
Нами в общем виде рассмотрена взаимосвязь атмосферных и литосферных процессов на стадии подготовки катастрофических землетрясений и показано на примере воды происхождение нелинейной реакции системы грунтов на воздействие физических полей различной природы. Однако в реальных условиях грунтов глубокого залегания вода находится в составе коллоидных структур, формируемых осадочными породами в основном в виде силикатов (солей поликремневых кислот) общей формулой x*Э2О3*ySiО2*zH2О (где Э = А1, Fe, Cr и др.) с включением дополнительно к основному составу окислов Мn, Сu, Ti, Ni, Со2,3 (в глубинных слоях содержание окислов Fe, Ni и Со значительно больше, чем в поверхностных).


РЕШЕНИЕ
конференции Российского федерального центра по борьбе с природными и техногенными катаклизмами
(24 ноября 1998 года, г. Дзержинский Московской области, ФЦДТ "Союз")
В конференции Российского федерального центра по борьбе с природными и техногенными катаклизмами приняли участие представители 27 организаций: РАН (ИОХ, ИВТАН, ИФЗ, ИХФЧ), РАРАН, Минэкономики РФ, Миннауки РФ, Минобороны РФ (13 управление, Экологический центр, отдел технической безопасности, Военный университет РХБ-защиты, 4 ЦНИИ), МЧС России, ВНИИ ГО ЧС, ЦНИИХМ, НИИПХ, ФЦДТ "Союз", ВНИИгеофизика, ИГД им. Скочинского, ГНПП "Сплав", ГП МИТ, РХТУ им. Менделеева, АО "Техническая химия", МАС "Сервис", Управление противопожарной безопасности г. Москвы, мэрия г. Дзержинского...

© sip ria   На главную |  О Секции |  Услуги |  Издания |  Новости