Загрязнение окружающей среды выхлопными газами двигательных установок маломерных судов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат наук Хмельницкая Анастасия Александровна

• Хмельницкая Анастасия Александровна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Хмельницкая Анастасия Александровна

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Исследования влияния ПЛМ на окружающую среду

1.1.1. Отечественные исследования

1.1.2. Зарубежные исследования

1.2. Сбросы в гидросферу двухтактных и четырёхтактных ПЛМ

1.3. Наиболее близкие исследования к области разработки

1.4. Экологические требования к ПЛМ в нормативно-технической документации

1.5. Виды ПЛМ в Волго-Каспийском регионе

1.6. Выводы по главе

2. МЕТОДИКИ РАСЧЁТА КОЛИЧЕСТВА ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ПЛМ И СТАЦИОНАРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ МАЛОМЕРНОГО ФЛОТА

2.1. Особенности конструкции и экологических характеристик ПЛМ различных марок

2.2. Суда маломерного флота Астраханской области со стационарными двигателями

2.3. Методики расчёта количества вредных выбросов от двигателей

маломерных судов и ПЛМ

2.3.1. Математические модели по оценке вредных выбросов ПЛМ в

атмосферу

2.3.1.1. Методика оценки вредных выбросов внедорожных ДВС «NONROAD-2002»

2.3.1.2. Методика оценки вредных выбросов внедорожных ДВС «TREMOD NRMM model» 2016 г

2.3.1.3. Методика оценки вредных выбросов ДВС водного транспорта, разработанная «UNITAR» 1998 г

2.3.1.4. Методика оценки вредных выбросов судовых дизелей д.т.н., профессора А. Ф. Дорохова и к.т.н. Е. В. Климовой

2.3.1.5. Методика оценки вредных выбросов судовых ДВС д.т.н., профессора А. А. Иванченко

2.3.1.6. Методики расчёта предельных выбросов от ПЛМ и судовых дизелей

малой мощности в атмосферу

2.3.2. Математические модели по оценке вредных сбросов ПЛМ в

гидросферу

2.3.2.1. Методика по оценке вредных сбросов ПЛМ в воду, разработанная «NETHERLANDS NATIONAL WATER BOARD» в 2008 г

2.3.2.2. Методика расчёта допустимого числа моторных лодок Минздрава

РСФСР

2.4. Выводы по главе

3. ПЛАНИРОВАНИЕ И ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

3.1. Разработка малого опытового бассейна ИЦ «MTS» АГТУ

3.1.1. Актуальность разработки МОБ и анализ факторов подобия

3.1.2. Анализ имеющихся разработок опытовых бассейнов

3.1.3 Разработка конструкции МОБ

3.1.4. Контрольно-измерительные приборы МОБ

3.2. Натурные исследования экологических характеристик главного двигателя маломерного судна типа «Костромич»

3.3. Натурные исследования экологических характеристик ПЛМ зарубежного производства

3.4. Испытания ПЛМ «Ветерок-8М» в МОБ

3.5. Испытания ПЛМ «Hangkai 4.0» в МОБ

3.6. Оценка погрешности результатов экспериментов

3.7. Выводы по главе

4. СРАВНЕНИЕ РАСЧЁТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

4.1. Расчёт вредных выбросов ПЛМ

4.1.1. Математические модели расчётов вредных выбросов от двигателей

4.1.2. Расчёт выбросов СО в атмосферу

4.1.3. Расчёт вредных сбросов в гидросферу

4.2. Рекомендации по корректировке оценки вредных выбросов ПЛМ

4.3. Экологическая оценка воздействия ПЛМ на окружающую среду

4.4. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Протоколы измерений подвесного лодочного мотора

«Ветерок-8М» в МОБ

Приложение Б. Протоколы измерений подвесного лодочного мотора

«Hangkai 4.0» в МОБ

Приложение В. Протоколы анализа воды

Приложение Г. Протокол поверки газоанализатора «Testo 350-Maritime»

Приложение Д. Акты внедрения результатов диссертационной работы

Приложение Е. Патенты и свидетельства

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Загрязнение окружающей среды выхлопными газами двигательных установок маломерных судов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Загрязнение окружающей среды выбросами двигателей внутреннего сгорания (ДВС) наземного, воздушного и водного транспорта в настоящее время - острейшая проблема во всём мире, признанная многими специалистами из различных областей: экологии, энергетики, экономики, медицины и др. Несмотря на принимаемые меры во всём мире, экологическая обстановка продолжает ухудшаться. Подвесные лодочные моторы (ПЛМ) при своей работе также производят вредные выбросы в окружающую среду. В ряде областей России в акваториях рек и озёр (особенно в природных заповедниках) либо запрещено использование ПЛМ, либо ограничена их мощность, например, согласно Постановлению Правительства Астраханской области от 25 мая 2007 г. № 184-П [1], на акватории водно-болотного угодья «Дельта реки Волга», имеющего международное значение главным образом в качестве местообитания водоплавающих птиц, государственного биосферного заповедника «Астраханский», территории особо охраняемых природных зон, ильменно-бугровой зоны запрещается использование маломерных судов с ПЛМ мощностью свыше 30 л.с., за исключением судов надзорных и контролирующих органов. Вредное воздействие ПЛМ на окружающую среду ограничивается требованиями отечественной и международной нормативно-технической документации. Актуальность рассматриваемой проблемы для России обусловлена огромным количеством зарегистрированных маломерных судов на 2018 год -около 1,5 млн штук. При этом Волго-Каспийский регион традиционно является одним из крупнейших в России, в котором массово эксплуатируются маломерные суда с ПЛМ - как населением, так и предприятиями. Введение с 01.01.2017 нового ГОСТ 28556-2016 «Моторы лодочные подвесные. Общие требования безопасности» [2] определило обновленные требования к предельной величине ряда технических параметров ПЛМ, включая экологические - вредные выбросы, шум и вибрации.

Согласно уМЧС России №608 от 18.10.2012 [3], освидетельствование маломерных судов, в том числе и в области экологии, осуществляют подразделения Государственной инспекции по маломерным судам (ГИМС) МЧС России по субъектам Российской Федерации. Таким образом, изучение вредного воздействия на окружающую среду со стороны ПЛМ является актуальным и необходимым как с точки зрения науки, так и практики.

Степень разработанности проблемы. Анализ вредного воздействия на экологию со стороны двигательных установок маломерных судов является научно-технической проблемой, и ей занимались такие отечественные и международные специалисты, как Ю. И. Никаноров, Н. В. Турунина [4], А. А. Иванченко [5], В. П. Князев [6-7], Ю. С. Котов [7], А. В. Туркин [8], В Ф. Веревкин [9], Ю. М. Брумштейн, В. А. Мазеев, В. М. Сокольский [10], О. Ф. Худзик [11], А. Ф. Дорохов [12-13], Е. В. Климова [12-14], D. A. Burgard, C.R.M. Bria, J. A. Berenbeim [15], R. C. Rijikeboer [16], P. Warrington [17], T. P. Jackivicz [18], N. Y. Kado [19], F. Juttner [20], L. N. Kuzminski [18], Charles Kelly [21], Charalampos Arapatsakos [22] и др.

Анализ публикаций показал, что они либо носят общий обзорный характер, либо не рассматривают такие важные стороны проблемы, как:

- использование актуальных требований к двигательным установкам маломерных судов в связи с выходом ряда новых отечественных и международных нормативных документов;

- использование современных поверенных средств измерений (в связи с высокой стоимостью оборудования) и программного обеспечения;

- количественная оценка вредных выбросов и сбросов, определённых при натурных и лабораторных испытаниях двигательных установок маломерных судов;

- отсутствие опытовых бассейнов для проведения испытаний ПЛМ.

Наиболее критичным, на наш взгляд, является тот факт, что во многих

проведённых ранее исследованиях не рассматривается такой важный аспект, как загрязнение гидросферы вредными сбросами от ПЛМ, и не производится их

количественная оценка. Это, в частности, подтверждается тем, что современные нормативные документы ограничивают загрязнение только атмосферы от ПЛМ, хотя, несомненно, имеет место быть влияние вредных сбросов непосредственно на гидросферу и биосферу в воде. Установить количественные параметры такого вида загрязнений затруднительно, что объясняется сложностью устройства выпускной системы ПЛМ и необходимостью применения специального нестандартного измерительного оборудования либо проведения испытаний в опытовых бассейнах, которые не выпускаются серийно и являются уникальными разработками фирм производителей ПЛМ, фирм по их ремонту или спроектированы в научно-исследовательских организациях.

Объект исследования - двигательные установки маломерных судов.

Предмет исследования - процессы загрязнения атмосферы и гидросферы двигательными установками маломерных судов.

Цель исследования - определить величину качественного и количественного загрязнения вредных выбросов в атмосферу и сбросов в гидросферу двигательных установок маломерных судов.

Задачи исследования.

1. Провести анализ отечественной и зарубежной научной, нормативной, технической документации и литературы в области вредных выбросов двигательных установок маломерных судов, а также статистики ГИМС по маломерным судам в Астраханской области.

2. Провести измерение уровня вредных выбросов ПЛМ и двигателей маломерных судов на натурных испытаниях в реке Волга.

3. Разработать и запатентовать малый опытовый бассейн (МОБ) и программный интерфейс для проведения испытаний ПЛМ в МОБ.

4. Провести расчёт и измерение уровня вредных выбросов в атмосферу и сбросов в гидросферу ПЛМ марок «Ветерок-8М», «Hangkai 4.0» в разработанном МОБ.

5. Проанализировать полученные результаты расчётов и экспериментов, произвести их сравнение с допускаемыми согласно требованиям нормативной документации.

6. Предложить внесение изменений в нормативную документацию по вредным выбросам ПЛМ в атмосферу и сбросов в гидросферу.

Основание для разработки. «Стратегия экологической безопасности РФ на период до 2025 г.», утверждённая Указом Президента РФ от 19.04.2017 № 176; «Экологическая доктрина РФ», утверждённая распоряжением Правительства РФ от 31.08.2002 № 1225-р. Диссертация выполнена в рамках плана научно-исследовательских работ кафедры «Эксплуатация водного транспорта» (ЭВТ) ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет» (АГТУ), испытательного центра «Marine Technology Service» (ИЦ «MTS»), научно-исследовательской лаборатории «Ретрофит технологий на транспорте» АГТУ.

Методология и методы исследования. В качестве методов исследований применяются теоретические расчёты и практические эксперименты. Теоретическая часть работы базируется на анализе исследований ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области изучения вредных выбросов двигателей внутреннего сгорания (ДВС); общепринятых расчётных методиках; требованиях отечественной и зарубежной нормативно-технической документации. В практической части исследования используются современные поверенные средства измерений; разработанные МОБ и программа для ЭВМ «ТестМотор»; методики проведения испытаний согласно соответствующим ГОСТам и инструкциям по эксплуатации двигателей маломерных судов. Обработка экспериментальных данных проводилась с использованием программ для ЭВМ: «MS Exсel», «ТестМотор» и т. д.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты проведённых расчётов и экспериментов по вредным выбросам ПЛМ и двигателей маломерных судов.

2. Малый опытовый бассейн и программный интерфейс для проведения комплексных испытаний ПЛМ.

3. Зависимости по изменению вредных выбросов в атмосферу двухтактных ПЛМ малой мощности при работе на холостом и ходовых режимах.

Научная новизна заключается в получении новых качественных и количественных данных по загрязнению ПЛМ атмосферы и гидросферы, в том числе в объёме воды и на её поверхности. Получены зависимости по изменению вредных выбросов СО, об.% в атмосферу двухтактных ПЛМ малой мощности при работе на холостом и ходовых режимах.

Практическая значимость.

1. Разработана уникальная конструкция МОБ с возможностью проведения комплексных испытаний ПЛМ, получен патент на полезную модель и свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «ТестМотор», которые могут быть рекомендованы для проведения как научно-исследовательских работ, так и испытаний фирмами-производителями ПЛМ, фирмами по ремонту ПЛМ и ГИМС при проведении оценки экологических характеристик ПЛМ.

2. Разработана методика проведения комплексных испытаний ПЛМ в МОБ, рассмотренная и одобренная ГИМС.

3. Проведены измерения и получены новые данные по уровню вредных выбросов ПЛМ в атмосферу и сбросов в гидросферу.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований; проведении анализа существующих разработок в области исследования; участии в разработке конструкции МОБ; выполнении расчётов; проведении практических измерений вредных выбросов ПЛМ; обработке и анализе полученных результатов работы. При проведении отдельных работ помощь оказали сотрудники кафедры «ЭВТ» АГТУ, ИЦ «MTS» и других кафедр АГТУ, лаборатории ФГБУ «Государственный центр агрохимической службы «Астраханский»», лаборатории «Северо-Каспийская дирекция по техническому обеспечению надзора на море», ФКУ «Центр государственной инспекции по маломерным судам министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий по Астраханской области», за что

автор выражает им признательность. Доля авторского участия в работах, опубликованных в соавторстве, отражена в работе и составляет: [24-25, 31, 34, 38 - 39] - 50 %; [27-30, 32-33, 35, 40] - 35 %; [23, 37] - 25 %; [26, 36] - 20 %.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных, всероссийских, вузовских конференциях, семинарах и мероприятиях: Международная научная конференция научно-педагогических работников АГТУ, посвящённая 85-летию со дня основания вуза (59 НИР), 2015 г.; Международная научная конференция научно-педагогических работников АГТУ, (60 НИР), 2016 г.; Международная научно-практическая конференция «Новая наука: от идеи к результату», г. Сургут, 2016 г.; Всероссийская междисциплинарная научная конференция «Наука и практика -2016»; Международная научная конференция научно-педагогических работников АГТУ, (61 и 62 НИР), 2017, 2018 гг.; заседание инженерного научно-промышленного совета при Губернаторе Астраханской области, г. Астрахань,

2018 г.; Научно-практическая конференция «Водный транспорт - перспективы повышения конкурентоспособности» ФГБОУ ВО «СГУВТ» (г. Новосибирск),

2019 г., Научно-практическая конференция «Проблемы использования и инновационного развития внутренних водных путей в бассейнах великих рек» ФГБОУ ВО «ВГУВТ» 2019 г. (г. Нижний Новгород), XXII Международная научно-практическая конференция «Технические науки: проблемы и решения» (г. Москва), 2019 г., а также на заседаниях учёного совета ИМТЭиТ и кафедры «ЭВТ» АГТУ. Разработанный лабораторный стенд внедрён в учебный процесс по дисциплинам «Экология» и «Иредотвращение загрязнения морской среды» для студентов специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок» и направления «Управление водным транспортом и гидрографическое обеспечение судоходства». Результаты диссертации внедрены в производственный процесс ООО «Рыбак-2» и фирмы по ремонту ИЛМ «Аркада» (ИИ А. К. Салихов), г. Астрахань. Акты внедрения приводятся в приложении к диссертационной работе. Методика комплексных испытаний ИЛМ в МОБ была рассмотрена и согласована

ФКУ «Центр ГИМС МЧС России по Астраханской области», соответствующие документы приведены в приложении к диссертационной работе.

Публикации. По теме работы опубликовано 18 печатных работ, включая 2 статьи в журнале, рецензируемом базой «Web of Sciеnce»; 4 статьи в рецензируемых российских научных журналах, входящих в перечень ВАК; получен 1 патент РФ на полезную модель; 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ; опубликовано 9 статей и тезисов в сборниках трудов российских и международных конференций и научных трудов вузов; 1 монография.

Объём и структура работы. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 168 наименований, 6 приложений. Работа включает 60 рисунков, 52 таблицу. Общий объём работы составляет 175 страниц, включая приложения.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ 1.1. Исследования влияния ПЛМ на окружающую среду

Российский маломерный флот крайне многочисленный, число зарегистрированных судов (согласно данным ГИМС) по состоянию на 2018 г. составляет около 1,5 млн штук. Расцвет развития производства и начала широкого применения ПЛМ в СССР приходится на 1965-1970 гг. Впервые стали появляться материалы о возможном вреде (вредные выбросы, шум, вибрация) ПЛМ в начале 1970 г. и продолжаются по сегодняшний день.

1.1.1. Отечественные исследования

Исследования в области изучения экологических параметров ПЛМ, которые производились в СССР в 1975-1980 гг. может характеризовать публикация Ю. И. Никанорова и Н. В. Туруниной - специалистов Верхневолжского отделения ГосНИОРХа «Влияние маломерного флота рыболовов-любителей на качество воды в водоёмах» [4]. Авторы провели анализ состояния Иваньковского водохранилища, в котором после интенсивного использования моторных лодок с ПЛМ ухудшились свойства воды, появился металлический привкус в рыбе, отмечалась её гибель. Результаты расчётов были получены на основе статистических данных: количества ПЛМ, их мощности и анкетных данных владельцев. Более предметными являются работы В. П. Князева и Ю. С. Котова [6-7] о негативном влиянии выбросов ПЛМ на микрофлору, состав и качество воды водоёмов. В 1984 г. О. Ф. Худзик рассмотрела в своей работе [11] вопросы загрязнений грунтов Саратовского и Волгоградского водохранилищ нефтепродуктами и солями металлов в местах стоянок судов маломерного флота. Было отмечено, что самое большое количество загрязнений поступает в воду при наибольшей доле масла в топливной смеси для ПЛМ. Количество загрязнений, поступающих в воду от ПЛМ, не является постоянным: от 10 до 20 % первоначально заливаемого в двухтактный ПЛМ топлива может сбрасываться в

водоём с выхлопными газами, максимально до 55 %. Установлено, что потеря горюче-смазочных материалов при запуске ИЛМ «Вихрь», «Нептун-23», «Привет-22» составляет 0,3 мл, а при длительной работе 142 мл в час. В районах работы ИЛМ за несколько лет в пробах грунта количество нефтепродуктов может увеличиться в два раза, содержание бензпиринола, канцерогенного углеводорода в районах судоходства также может быть увеличено в воде, в водных растениях и донных отложениях. Можно отметить также работы следующих специалистов: А. Волкова, М. Виноградова, X. Якубова - сотрудников НИИ гигиены водного транспорта Министерства здравоохранения СССР, г. Москва; В. Ф. Курнавина, старшего научного сотрудника ВНИИ «Гидропроект» им. С. Я. Жука, (г. Москва) [41-42] и др.

В более поздних исследованиях уже не ставится под сомнение факт вредного воздействия двигателей маломерных судов и ИЛМ на окружающую среду. В диссертационной работе А. А. Иванченко [5], выполненной в 1999 г. в Санкт-Иетербургском государственном университете водных коммуникаций, рассматривались вопросы вредного воздействия на окружающую среду судовых дизелей речных судов и отдельно одно- и двухцилиндровых дизелей небольшой мощности, при этом были даны рекомендации по введению в топливо противодымных присадок.

В 2010 гг. благодаря исследованиям Н. Н. Моисеева, В. Г. Шеманина, В. Е. Иривалова, А. Э. Фотиади, А. А. Иванченко, В. И. Смайлиса, В. Н. Стаценко, А. Ф. Дорохова, В. Е Зуева, Р. Межериса, Ф. С. Робертса, Н. В. Чепурных, А. Л. Новоселова, В. Н. Холиной начал подниматься вопрос о создании системного подхода к проблеме и мониторингу выбросов загрязняющих веществ от судовых энергетических установок в атмосферу, который отражён, например, в диссертационной работе А. В.Туркина [8]. В ней была предложена лидарная система для дистанционного мониторинга загрязняющих веществ в атмосфере морского припортового комплекса с использованием интернет-каналов. Этот подход может применяться, в частности, и к мониторингу природоохранных зон или зон с интенсивным использованием маломерных судов.

В статье 2014 г. специалистов АГТУ Ю. М. Брумштейна, В. А. Мазеева, В. М. Сокольского, А. Е. Водопьянова [10] отмечено, что водный транспорт в Астраханской области загрязняет водную среду выхлопными газами ПЛМ, утечками топлива и масла, а шум двигателей оказывает вредное влияние на людей и рыб. Следует отметить работы в области исследования, выполненные д.т.н., профессором А. Ф. Дороховым и Е. В. Климовой [12-14].

В настоящее время начинают применяться автоматизированные беспилотные аппараты воздушного, надводного и подводного типа (дроны) для экологического контроля.

1.1.2. Зарубежные исследования

Зарубежные исследования влияния ПЛМ на окружающую среду проводились достаточно интенсивно в США, Новой Зеландии, Европе, Австралии и других странах в период с 1970-х гг. по настоящее время. В 1971 г. в США были проведены масштабные лабораторные и полевые испытания по изучению негативного влияния ПЛМ на окружающую среду под названием «Analysis of pollution from marine engines and effects on environment» [42]. Лабораторная часть исследований проводилась инженерным отделением Мичиганского университета, натурная - специалистами корпорации технологического контроля штата Мичиган и научной корпорации по охране среды штата Флорида. Основными задачами исследований являлись: определение воздействия двухтактных ПЛМ на водную экосистему; получение качественной и количественной характеристики вредных выхлопов. Особое внимание уделялось тем компонентам, которые имеют тенденцию оставаться и накапливаться в водной среде. Характеристика вредных сбросов рассматривалась как производная от их мощности, продолжительности использования, степени износа и конструктивного совершенства, качества эксплуатации ПЛМ. Для испытаний применялись стандартные модели ПЛМ, которые были подвергнуты «старению» путём наработки в объёме 50-ти часов на полных оборотах (эквивалент года эксплуатации в нормальных условиях). Исследования показали, что при существовавших условиях опытов

работа ПЛМ не оказывает существенного воздействия на окружающую экосистему. Однако результаты данных исследований должны рассматриваться строго в рамках условий и ситуаций, использованных в ходе исследований. В тоже время, Всероссийский научно-исследовательский институт технической эстетики (ВНИИТЭ), анализируя результаты проведённых исследований в США, отмечал факты увеличения в выхлопных газах и, соответственно, в воде содержания свинца при переходе на высокооктановые сорта бензина, что говорит о влиянии ПЛМ на гидросферу. В настоящее время полученные результаты уже не являются актуальными, но позволяют сделать основной вывод о проведении комплексных исследований - как в лабораторных, так и в натурных условиях.

В зарубежных странах стали подниматься вопросы по замене устаревших ПЛМ на более новые с целью снижения их вредного воздействия на окружающую среду. На основе данных Национального Реестра Выбросов штата Мэн («Mine's 2002 National Emissions Inventory») 2002 г. и Реестра Выбросов Средне-Атлантических штатов / Северо-Восточного союза 2002 г. («MANE-VU [Mid-Atlantic / Northeast Visibility Union] 2002 Emissions Inventory») установлено, что маломерные суда выбрасывают 7574 т углеводородов, которые составляют 5 % от общих выбросов штата Мэн. В 2010 г. были введены новые морские правила об охране окружающей среды США, которые распространились на суда, работающие на бензине, включая ПЛМ. Новые стандарты потребовали сокращения у ПЛМ суммарных выбросов CH + NOx на 60 %. Новые стандарты требовали замену ПЛМ двухтактного типа четырёхтактными с 1998 по 2006 гг. Это позволило уменьшить выбросов углеводородов бензиновых ПЛМ на 75 %.

Последствия влияния ПЛМ на окружающую среду могут быть классифицированы согласно исследованиям 2004 г. R. C. Rijkeboer [16] и других специалистов на следующие виды: влияние на качество воздуха; влияние на качество воды; воздействие шума на экосистемы и экипажи моторных лодок.

Если количественная оценка загрязнения атмосферы двигателями маломерных судов не представляет серьёзных проблем, то исследования

загрязнений гидросферы более затруднительны в связи с наличием выхлопа ПЛМ в воду. Считается, что прогулочные суда не вносят значительного вклада в общий объём выбросов, например, углеводороды и соединения метана составляют лишь 0,5 % от общего объёма выбросов в Европейском Союзе [16]. Доля выбросов углеводородов от моторных судов в США оценивается в 1,59 % [43]. Тем не менее, высокая плотность и характер выбросов ПЛМ может вызвать риск для локализованного вредного воздействия на качество воздуха и воды. Основной проблемой загрязнения воздуха двигателями маломерных судов является возможность возникновения локализованных высоких концентраций компонентов, образующих смог, и летучих органических соединений, что приводит к образованию приземного озона [44].

Исследование [17] сообщает о том, что двухтактные ПЛМ сбрасывают 1025 % несгоревшего топлива в воду. Один гидроцикл (или моторная лодка) может выделять в воду до 23 литров топлива за 2 часа эксплуатации [45]. Много норм в области выбросов ПЛМ было принято в штате Калифорния США и введены ограничения на использование некоторых типов двухтактных ПЛМ [46].

1.2. Сбросы в гидросферу двухтактных и четырёхтактных ПЛМ

На основании рассмотренных исследований можно утверждать, что двухтактные ПЛМ выделяют до 10 раз больше вредных выбросов, чем четырёхтактные ПЛМ. В зависимости от нагрузки и конструкции двухтактные ПЛМ устаревшей конструкции сбрасывают до 40 % топлива в воду. P. Warrington [17] заключает, что уровень потери топливо-масляной смеси в воду в объёме 1025 % является наиболее типичным для двухтактных ПЛМ современной конструкции. Хотя данные устарели, чтобы дать этому исследованию глобальную перспективу, авторы T. P. Jackivicz и L. N. Kuzminski [18] оценили, что при расходе 3,8 млрд литров топлива в год в ПЛМ, 380-600 млн литров несгоревшего топлива сбрасывается в воду. Американские стандарты EPA заставили производителей двигателей сократить выбросы двухтактных ПЛМ, что было

достигнуто за счёт применения технологии непосредственного впрыска топлива. Несмотря на улучшения, эти двухтактные ИЛМ по-прежнему выделяют гораздо большее количество вредных веществ, чем четырёхтактные ИЛМ аналогичной мощности. N. У. Каёо [19] в своём исследовании вредных выбросов в виде твёрдых частиц рассмотрел ИЛМ двух видов: двухтактные с карбюратором и прямым впрыском и двухтактные с карбюратором. Все ИЛМ были выпуска 1998 и 1999 гг. и максимальной мощности до 90 л.с. Общий объём выбросов твёрдых частиц в ходе 67-минутной процедуры испытаний составил <0,47 г, 1,95 г и 9,23 г для двухтактных, двухтактных с впрыском и двухтактных карбюраторных ИЛМ соответственно. Стоит отметить, что двухтактный ИЛМ с впрыском, используемый в тесте, соответствовал нормам по выбросам NOx за 2006 г. В другом исследовании Б. 1Шпег [20] выяснил, что за 10-минутный период работы двухтактный ИЛМ мощностью 10 л.с. сбрасывает в воду 23,8 г бензола, толуола, этилбензола и ксилолов по сравнению с 0,5 г выбросов четырёхтактного ИЛМ. Исследование показало, что сбросы двухтактных ИЛМ в воду в период до 14 дней с момента загрязнения были ещё токсичнее, чем у мгновенных сбросов четырёхтактного ИЛМ. Несмотря на повышенную надёжность, эффективность и почти 10-кратные более низкие уровни выбросов четырёхтактных ИЛМ, двухтактные ИЛМ доминируют на рынке [16], но показатели продаж в Европе за 1996 и 1999 гг. свидетельствует о неуклонном увеличении доли рынка четырёхтактных ИЛМ. Для стран Европейского союза с объёмом продаж ИЛМ более 10 000 единиц процент четырёхтактных ИЛМ варьировался от 20 % (в Норвегии и Испании) до 50-60 % (в Великобритании и Финляндии). Увеличение продаж четырёхтактных ИЛМ обусловлено их более низкими мощностями (4-16 л.с.) и тем фактом, что они имеют меньшие выбросы по сравнению с двигателями с более высокой мощностью. В диапазоне мощностей от 150 до 200 л.с. (европейские данные) доля продаж четырёхтактных ИЛМ в период с 1996 по 2000 гг., а также в 2001 и 2002 гг. составляла 0 %, <1 % и около 10 % соответственно [16].

Вредные вещества, сбрасываемые в воду ПЛМ, зарубежные исследователи классифицируют на бензол, толуол, этилбензол и ксилол (ВТЕХ); метил-Т-бутиловый эфир (МТБЭ); полициклические ароматические углеводороды (ПАУ); окись углерода (СО); оксиды азота (N0^; твёрдые частицы (ТЧ); насыщенные углеводороды (СН). У экологов существует озабоченность по поводу металлических загрязняющих веществ, образующихся из топливных присадок, используемых для повышения октанового числа топлива. Хотя свинцовые добавки, тетраэтил-(TEL) и тетраметил-свинец (ТМЬ) больше не используются, существуют опасения в отношении использования марганцевой топливной добавки, метилциклопентадиенил-марганцевого карбонила (ММТ). Рассмотрим влияние каждой составляющей загрязнений на гидросферу более подробно. Соединения ВТЕХ - моноциклические ароматические соединения, которые составляют около 20-50 % бензина. ВТЕХ, в отличии от ПАУ, очень быстро испаряется и удаляется из воды. Было установлено, что период полураспада химических веществ ВТЕХ составляет приблизительно одни сутки, поэтому их содержание в воде быстро уменьшается [47-48]. Несгоревший бензин содержит относительно небольшие количества двух- и трёхкольцевых (кольца это молекулярные связи) метилированных ПАУ. ПАУ с более чем тремя кольцами могут накапливаться в воде [49]. При этом двух- и трёхкольцевые ПАУ более растворимы в воде, влияют на биодеградацию и неустойчивы. ПАУ представляют угрозу для донных организмов [50] и пагубно влияют на поверхностный микрослой, который обеспечивает фотосинтез. МТВЕ широко используются в США для того, чтобы повысить октановое число топлива, и в большом количестве (до 15 %) используется как оксигенат. МТВЕ не добавляется к бензину, например, в Новой Зеландии, хотя действующие правила допускают его использование вплоть до 11 % от объёма топлива. По отношению к ВТЕХ и ПАУ, МТВЕ крайне нерастворимы (около 5 % растворимость в воде) и устойчивы к биодеградации [51]. МТВЕ не реагирует на ультрафиолетовый свет (отсутствие фотоокисления) и редко адсорбирует в твёрдые частицы [44]. МТБЭ от сбросов ПЛМ не представляют никакой угрозы для здоровья человека, поскольку их

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хмельницкая Анастасия Александровна, 2020 год

- 80 с.

113. Exhaust from recreational boats. Netherlands national water board - water unit in cooperation with DELTARES and TNO. 2008. - 10 p.

114. Плотников В.К. О количественной оценке загрязнения воды маломерными судами // Катера и яхты, 1981.

115. Рекомендации по снижению отрицательного воздействия маломерных судов и их стоянок на окружающую среду. Минздрав РСФСР. №07Б/24-2034, 1984. -6 с.

116. Климова Е.В., Дорохов А.Ф. Теоретические основы разработки расчетных методов оценки уровня токсичных составляющих в отработавших газах судовых дизелей // Перспективы использования результатов фундаментальных исследований в судостроении и эксплуатации флота Юга России. Международный научный семинар. Сборник материалов. Астрахань: АГТУ, 2009.

- с. 65 - 70.

117. Климова Е.В., Дорохов А.Ф. Анализ связи режимов работы судового дизеля с уровнем токсичных составляющих отработавших газов // Перспективы использования результатов фундаментальных исследований в судостроении и эксплуатации флота Юга России. Международный научный семинар. Сборник материалов. Астрахань: АГТУ, 2009. - с. 70 - 77.

118. Иванченко А.А. Комплексное снижение вредных выбросов дизельными установками судов речного флота. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. СП-б: Санкт-Петербургский Государственный Университет водных коммуникаций, 1999. - 43 с.

119. ГОСТ 31967-2012. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения. М.: Стандартинформ, 2014. - 28 с.

120. Small Boat Engine Wet Exhaust: Nature of Discharge. Phase I Final Rule and Technical Development Document of Uniform National Discharge Standards (UNDS), 1999. - 25 p.

121. Exhaust Emission Factors for Nonroad Engine Modeling - Spark Ignition. Report No. NR-010 c. United States Environmental Protection Agency, 2002. - 44 p.

122. Comparative Assessment of the Environmental Performance of Small Engines. Marine Outboards and Personal Watercraft. Department of the Environment and Water Resources, 2007. - 77 p.

123. EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 2016 - Update May 2017. European Environment Agency (EEA), 2017. - 82 p.

124. EU: Nonroad Engines. Emission Standards. [Электронный ресурс]: - Режим доступа: https://www.dieselnet.com/standards/eu/nonroad.php#s1 (Дата обращения: 04.07.2019).

125. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Изд-во Наука, 1977. - 440 с.

126. Опытовый бассейн «Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского» // Экспериментальная база ЦАГИ. Каталог. - 2 с.

127. ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Экспериментальная база. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://krylov-center.ru/rus/experimental_base/ (дата обращения: 09.02.2018).

128. Краснокутский И.Д. «Опытовый бассейн» Нижегородского государственного технического университета имени Р.Е. Алексеева // Концепт. - 2013. - №12 (декабрь). - 7 с.

129. ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет». Материально-техническое оснащение. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://knastu.ru/page/574 (дата обращения: 08.02.2018).

130. Опытовый бассейн АО КБ «Вымпел». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.vympel.ru/ru/modelnye-ispytaniya (дата обращения:19.03.2018).

131. Стенд для испытания лодочных моторов. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.olx.ua/obyavlenie/stend-dlya-ispytaniya-lodochnyh-motorov-IDsKdvv.html (дата обращения: 25.03.2018).

132. Стенд для обкатки и проверки п/м. Форум клуба «Велход». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://club.velhod.ru/forums/techniks/boats-engines.html?thread=8590 (дата обращения: 05.03.2018).

133. Outboard Storage Racks. Yardarm. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http://www.yardarm.com/marine_products/outboard_storage_racks.htm (дата обращения: 22.04.2018).

134. Outboard motor test tank. Sternmaster marine. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.stemmastermarine.com/product-catalog/service/outboard-motor-test-tank-1-detail (дата обращения: 28.04.2018).

135. Facilities & Production. Barrus. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.barrus.co.uk/divisions/special-products/facilities-production/ (дата обращения: 03.05.2018).

136. ГОСТ Р ИСО 11192-2011. Суда малые. Графические символы. М.: Стандартинформ, 2012. - 24 с.

137. Международная Конвенция по предотвращению загрязнения с судов МАРПОЛ-73/78, Книги 1-3, - СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2014.

138. Паспорт на датчик весоизмерительный тензорезисторный тип Т2-0.2-С3. ЗАО «Весоизмерительная компания «ТЕНЗО-М», 2017. - 4 с.

139. Цапенко В.И., Куваев Е.Д. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Управление судном» для курсантов 4-го курса. Владивосток: МГУ им. Адмирала Г.И. Невельского, 2007. - 41 с.

140. Бекряев, В. И. Основы теории эксперимента : учебное пособие / В. И. Бекряев. СП-б. : Изд. РГГМУ, 2001. - 266 с.

141. ГОСТ 21792-89. Установки дизельные судовые. Приемка и методы испытаний на судне. М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1989. - 28 с.

142. Покусаев М.Н., Шевченко А.В., Теренин О.И., Нгуен Х.Х. Измерение вредных выбросов и дымности отработавших газов судовых дизелей. Методическое указание к лабораторной работе. Астрахань: АГТУ, 2010. - 20 с.

143. Инструкция по эксплуатации газоанализатора Testo 350-Maritime. Testo, 2009. - 272 c.

144. ГОСТ 32513-2013. Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2014. - 15 с.

145. ГОСТ 17479.1-2015. Масла моторные. Классификация и обозначение. М.: Стандартинформ, 2016. - 12 с.

146. Протокол испытаний №522.18.В от 16.05.2018. ФГБУ «Государственный центр агрохимической службы «Астраханский». - 2 с.

147. Протокол испытаний №523.18.В от 16.05.2018. ФГБУ «Государственный центр агрохимической службы «Астраханский». - 2 с.

148. Протокол испытаний №524.18.В от 16.05.2018. ФГБУ «Государственный центр агрохимической службы «Астраханский». - 1 с.

149. ГОСТ 31957-2012. Вода. Методы определения щелочности и массовой концентрации карбонатов и гидрокарбонатов. М.: Стандартинформ, 2013. - 30 с.

150. ПНД 14,1:2:4,3-95 (2011). Методика измерений массовой концентрации нитрит-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Грисса. М.: Федеральная служба по надзору в сфере природопользования, 2011. - 22 с.

151. ПНД Ф 14,1:2:4,128-98 (2012). Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных, питьевых, сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». М.: Федеральная служба по надзору в сфере природопользования, 2012. - 35 с.

152. ПНД Ф 14,1:2,109-97 (2004). Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений жесткости в пробах природных и очищенных сточных вод. М.: Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, 2004. - 19 с.

153. ФР.1.39.2007.03222. Биологические методы контроля. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний. М.: Акварос, 2007. - 51 с.

154. ФР.1.39.2007.03223. Биологические методы контроля. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. М.: Акварос, 2007. - 47 с.

155. ГОСТ ISO 8178-1-2013. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 1. Измерение выбросов газов и частиц на испытательных стендах. М.: Стандартинформ, 2015. - 103 с.

156. ГОСТ ISO 8178-4-2013. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 4. Испытательные циклы для двигателей различного применения на установившихся режимах. М. : Стандартинформ, 2014. - 26 с.

157. Кулешов, А. С. Развитие методов расчета и оптимизация рабочих процессов ДВС. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. - 235 с.

158. Егоров, Я. А. Многостадийная физико-математическая модель процесса газообмена в высокооборотном двухтактном ДВС / Я.А. Егоров, Е.П. Воропаев // Сборник «Авiацiйно-космiчна техшка i технолопя», ХАИ, Выпуск 26 , 2001 г.

159. Ерощенков С.А., Корогодский В.А., Воропаев Е.П., Василенко О.В. Расчетно-экспериментальные исследования двухтактного двигателя внутреннего сгорания с непосредственным впрыскиванием топлива и искровым зажиганием // Ползуновский вестник №4/3, 2013. - с. 106 - 109.

160. Лобов, Н. В. Моделирование рабочего процесса в двухтактном одноцилиндровом двигателе внутреннего сгорания. - Пермь: Изд-во ПермГТУ, 2003. - 81 с.

161. Шелмаков, С. В. Улучшение энерго-экологических характеристик автомобилей: учеб.пособие / С. В. Шелмаков. М. : МАДИ, 2018. - 232 с.

162. Куряев, Т. А. Пособие водителю моторной лодки и катера / Т. А. Куряев, М. Я. Черненок. 1971. - 185 с.

163. Ответы специалистов НИИ Атмосфера, Бюллетень №16 за 2 квартал 2011. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://logosoft.ru/knigi/vozduh/bul_2kv_2011.html (дата обращения: 25.03.2018).

164. Мазур, И. И. Инженерная экология. Общий курс в 2-х томах / И. И. Мазур, О. И. Молдаванов, В. Н. Шишов. М.: Высшая школа, 1996.

165. Руденко, М. Ф. [и др.]. Моделирование экологической эффективности внедрения гелиоэнергетических комплексов для производства теплоты / М. Ф. Руденко, Л. П. Третьяк, В. В. Гривина, Ю. В. Шипулина // Вестник АГТУ. Сер. Управление, вычислительная техника и информатика, 2016. № 2. С. 73-78.

166. Руденко, М. Ф. Оценка экологической безопасности при внедрении гелиоэнергетических систем для производства теплоты / М. Ф. Руденко, Ю. В. Шипулина, С. Д. Бобракова // Геология, география и глобальная энергия, 2014. № 3 (54). С. 159-161.

167. СН 1103-73. Санитарные нормы вибрации на морских, речных и озерных судах, 1973. - 8 с.

168. ГОСТ 17.2.4.04-82. Охрана природы. Атмосфера. Нормирование внешних шумовых характеристик судов внутреннего и прибрежного плавания, 1982. - 5 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Протоколы измерений подвесного лодочного мотора

«Ветерок-8М» в МОБ......................................................................................................................................163

Приложение Б. Протоколы измерений подвесного лодочного мотора

«Hangkai 4.0» в МОБ..........................................................................................................................................165

Приложение В. Протоколы анализа воды..........................................................................................166

Приложение Г. Протокол поверки газоанализатора «Testo 350-Maritime».... 168

Приложение Д. Акты внедрения результатов диссертационной работы............169

Приложение Е. Патенты и свидетельства..........................................................................................175

Приложение А.

Протоколы измерений подвесного лодочного мотора «Ветерок-8М» в МОБ

Холостой ход

ООО

ЙЛЬФЙ-ДИНЙМИКЙ ПРОИЗВОДИТ

"ИНФРЙКЙР"

С0>1. • • •

СИFF'f'i • • п?об/мин Время Дата

03.51

5588 1500 12: 14:

08. 18

2003

Промежуточный ход

ООО

ЙЛЬФЙ-ДИНЙМИКЙ

производит

"МНФРйКйР"

СО? '■■:.,

СН-FPM..

Го об.-'мин

Время

Дата

05.31 5150 2398 10:48:49 05.18.2003

Малый ход

ООО

ЙЛЬФЙ-ДИНЙМИКЙ

производит

"ИНФРйКйР"

СО,?;.... 04.26

СН? F'F'f'i. . 5600

п> о 6-•''мин 1430

Время 10:42:35

Д-ьта 10.05.2018

Максимальный ход

ООО

ЙЛЬФЙ-ДННЙМНК.Й производит "ИНФРйЬЙР"

Си,----

CH,FPM. . П. Об-''мин Б'Ремя Дата

05.89 696S 4190 10:56:57 05.18.2003

Холостой ход

Малый ход

testOSSO-HBRITIME

З.Ч: 01 7! J215 /щг t N6NHME

10.05.18 ю: 35118 Fuel: MDO 0, l'/.Ь

Jemp/jnt.air 17.21 Hum./int.air eofo

0.66 256 26

0.0 -++++-

5?7.5

26 22.7 25.3

28.2

ppm

РРЛ1

ppm ppm

PpB

hPa m's

°C hPa

°c

РР» ppffl

ppm

Oxygen CO

C02-IR

502

NO

N02

H2

Absolut.pres speed s NOx

Flue-temp Hmo.-temp ap

H20 calc. Device teap NOx wet NOx dry >1

502 uet

esto350-HflRITINE Testo 1350 мйО

NONHNE

10.05.18 lu:s?:30 Fuel: MDO 0,lis

Temp/irit.air 17.21 MUM.У int.air 80.0

г. 17

549 ¿4

0.0 -++++-

997.7

23.3 25.0

28.3

РРй

/.

рр»

рр» рр»

РР» hPa

»/s

«с hPa

4

РР»

РР" рр»

Охувеп СО

C02-IR 502 N0 N02

иг

fibsolut.pres

Speed

NOx

Flue-teep fi«b.-te»p лр

H20.C31C. Device teep. NOx wet NOx dru S02 wet

Промежуточный ход

Максимальный ход

testoaso-Mfi&iTjME

Testo t350 map &n:_0!?13215> /»rt NONHNE

10.OS«IS 10:42:21 Fuel: tioo 0,1 v.s

Temp/1л t.air hum./int.air

17.21

eo.o

°C

4.23

631 51 2. 1 -T + + 4-997.7

53 22. 7 25.3

28.3

7,

ppm

\\

ppm ppm ppen PpM

hPa

»/s

P?mc оС hPa

'/i »C

ppm ppm ppa

Oxygen CO

С02-1Й

502

NO

N02

H2

fiDsoiut. pres

Speed

NOx

Flue-temp o»b.-teup

ap

H20 calc. Device temp. NOx wet NOx dry S02 wet

tes »-oiso-MHftiTiME Testo isso мйр SN: 01713219 /»rt NONftME

10.05.13 10:50:53 Fuel: p"DO О, 1 >.b

Гетр/int.air i7.ii num./int.air SO.O

J. 44

ess

57

3. 1 -»+++-

?97. 7

60 23.3 25.2

28.4

X Oxygen PPrn CO

'"i С02-IP PPffi 502 ppm NO РР» M02 РР* H2

hPa fibsolut.pres ■'"s 5peed РР» NOx °C Flue-teep ФС fleb.-teep hPa

Я H20 calc. °C Device temp, ppa NOx wet pp* NOx aru _

Приложение Б.

Протоколы измерений подвесного лодочного мотора «Иа^кш 4.0» в МОБ

Приложение В. Протоколы анализа воды

169

Приложение Г. Протокол поверки газоанализатора «Testo 350-Maritime»

Приложение Д. Акты внедрения результатов диссертационной работы

учреждение высшего образования «Астраханский государственный технический университет»

Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное

АКТ

об использовании диссертационной работы в научной работе университета

Составлен: комиссией Председатель:

к.т.н., доцент, директор Института морских технологий, энергетики и транспорта, зав. каф. «Судостроение и энергетические комплексы морской техники» А.Р. Рубан; Члены комиссии:

к.т.н., доцент, зам. зав. каф. «Эксплуатация водного транспорта» К.О. Сибряев; к.э.н., доцент каф. «Эксплуатация водного транспорта» Е.Г. Ильина.

Настоящим подтверждаем, что результаты научного исследования Хмельницкой Анастасии Александровны «Загрязнение окружающей среды выхлопными газами двигательных установок маломерных судов»: малый опытовый бассейн для испытания подвесных лодочных моторов; программный интерфейс «ТестМотор» для проведения испытаний подвесных лодочных моторов, находятся на стадии внедрения в научную деятельность испытательного центра «Marine Technology Service» ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет». С применением разработанного автором малого опытового бассейна в 2019 году подготовлены следующие выпускные квалификационные работы:

1. Дипломная работа «ОЦЕНКА ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ПОДВЕСНЫХ ЛОДОЧНЫХ МОТОРОВ В ГИДРОСФЕРУ» студента специальности 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок»Шерстнева Я.В.;

2. МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ «ШУМ МАЛОМЕРНЫХ СУДОВ С ПОДВЕСНЫМИ МОТОРАМИ» магистранта направления «Управление водным транспортом и гидрографическое обеспечение судоходства» Огурцова А.В.

Члены комиссии:

Председатель комиссии

Е.Г. Ильина

А.Р. Рубан

К.О. Сибряев

Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Астраханский государственный технический университет»

Система менеджмента качества а овлагти обраюваиия, воспитания, науки и инноваций сертифицирована по международному стандарту 1ЧО 9001:2019

УТВЕРЖДЕНО: Прсщек^ор по учебной работе И.Ю. Квятковская «УГ» 2019 г.

АКТ

о внедрении диссертационной работы в учебный процесс

Составлен комиссией: Председатель:

к.т.н., доцент, директор Института морских технологий, энергетики и транспорта, зав. каф. «Судостроение и энергетические комплексы морской техники» А.Р. Рубан; Члены комиссии:

к.т.н., доцент, зам. зав. каф. «Эксплуатация водного транспорта» К.О. Сибряев; к.т.н., доцент, зав. каф. «Электрооборудование и автоматика судов» Н.Г. Романенко.

Подтверждается внедрение результатов диссертационной работы Хмельницкой Анастасии Александровны «Загрязнение окружающей среды выхлопными газами двигательных установок маломерных судов» в учебный процесс для студентов специальности 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок» и направления 26.03.01 «Управление водным транспортом и гидрографическое обеспечение судоходства».

Малый опытовый бассейн используется как учебно-демонстрационный при проведении лекционных работ и в качестве экспериментального стенда при проведении практических занятий, при разработке курсовых проектов (работ).

При выполнении практических работ на стенде студенты приобретают компетенции в соответствии с таблицами А-Ш/1 Международной конвенции ПДНВ:

- знание основных мер предосторожности, принимаемых для предотвращения загрязнения водной среды;

- знание основных мер по борьбе с загрязнением и все связанное с этим оборудование;

- понимание важности действенных мер, направленных на предотвращение и защиту окружающей среды;

-умение использовать оборудование для определения качественного и количественного загрязнения.

Председатель комиссии

Члены комиссии:

А.Р. Рубан

К.О. Сибряев Н.Г. Романенко

Методика рассмотрена:

/М.А. Райский /

i • ' Г V J

%• . . , YJ

"14 ' ' ;; ".Jar

Организация- разработчикметодики: Испытательныйцентр «MarineTechnologyService»OrBOyBO «Астраханский государственный технический университет»

Разработчики методики Д.т.н., профессору^ >

саев М.Н.

Ассистент ¿¿¿ад-Хмельницкая А.А.

Аспирант^у^^^^Хмельницкий К.Е.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПОДВЕСНЫХ ЛОДОЧНЫХ МОТОРОВ НА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ВРЕДНЫЕ ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРУ И ГИДРОСФЕРУ, ШУМ) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАЛОГО ОПЫТОВОГО БАССЕЙНА

1. Цель проведения комплексных испытаний подвесных лодочных моторов

1.1 Измерение вредных выбросов в атмосферуи гидросферу от подвесных лодочных моторов.

1.2 Сравнение измеренных величин вредных выбросов с допускаемыми, согласно

нормативной документации.

ЬЗИзмерение шумовых характеристик подвесных лодочных моторов.

2. Нормативно-техническая документация, используемая в области измерений вредных выбросов подвесных лодочных моторов на испытательных стендах

2.1 Базовым документом, в котором сформированы требования к подвесным лодочным моторам, является ГОСТ 28556-2016 «Моторы лодочные подвесные. Общие требования безопасности», [1].

2.2При измерении вредных выбросов подвесных лодочных моторов согласно ГОСТ 28556-2016 «Моторы лодочные подвесные. Общие требования безопасности»[2] испытания на стенде следует производить по ГОСТ ISO 8178-1-2013 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 1. Измерение выбросов газов и частиц на испытательных стендах» [2]. Согласно пункта 12.7.1 данного ГОСТа, при испытаниях

1

РыШооытШ^^

ООО «РЫБАКА

Инн 3005005671 р./с 40702810805160120410

Астраханское ОСБ №8625 г. Астрахань БИК 041203602 к/с 3010181¡^Д^ Почтовый адрес: г. Астрахань ул. Набережная Волжских Зорь, 20 т/ф. (8512) 49-95

утенрждАю

^^^ ^ директор

ЮО «Рыбак-2» ¡алинский С.М.

.¿0 2019 г.

В диссертационный совет Д 307.001.07 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 16, ФГБОУ ВО «АГТУ»

АКТ

О практическом внедрении полученных результатов диссертационного

исследования Хмельницкой Анастасии Александровны на тему: «ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ВЫХЛОПНЫМИ ГАЗАМИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК МАЛОМЕРНЫХ СУДОВ»

Настоящим Актом удостоверяется, что в производственную деятельность ООО «Рыбак-2» внедрены научные и практические разработки диссертационного исследования Хмельницкой Анастасии Александровны (методика расчета и измерения) для количественной оценки вредных выбросов двигателей маломерных судов, а также для формирования «экологического паспорта» предприятия.

В диссертационный совет Д 307.001.07 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 16, ФГБОУ ВО «АГТУ»

АКТ

О внедрении результатов диссертационного исследования Хмельницкой Анастасии Александровны на тему: «ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ВЫХЛОПНЫМИ ГАЗАМИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК МАЛОМЕРНЫХ СУДОВ»

Настоящим Актом подтверждаем, что практические разработки (опыт использования малых опытовых бассейнов и методика комплексных испытаний подвесных лодочных моторов) диссертационного исследования Хмельницкой Анастасии Александровны используются для оценки качества ремонта фирмой «АРКАДА» подвесных лодочных моторов маломерных судов и их соответствия требованиям нормативно-технической документации, в том числе в области экологии.

Приложение Е. Патенты и свидетельства