Регистрация / Вход
Прислать материал

Научно-методическое обоснование и разработка способов мониторинга и прогнозирования рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке с целью снижения техногенной нагрузки на окружающую среду

Докладчик: Эпштейн Светлана Абрамовна

Должность: зав. НУИЛ "Физико-химии углей"

Цель проекта:
Исследование и разработка комплекса научно-технологических решений, направленных на создание способов мониторинга и прогнозирования рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке для снижения техногенной нагрузки на окружающую среду

Основные планируемые результаты проекта:
1. Методика определения склонности углей к окислению при взаимодействии с озоном.
Использование в качестве окислителя озона, основано на его высокой реакционной способности по отношению к углероду при низких температурах. В результате будут получены данные, отражающие кинетические параметры окисления углей по количеству поглощенного озона, а также данные по изменению химического состава и физико-механических свойств в этом процессе. Преимущество описанного подхода состоит в том, что исследования могут быть реализованы в условиях температуры окружающей среды в условиях различных соотношений кислород-озон. Исследование является новым, мировыми аналогами являются работы по определению склонности углей к окислению с использованием кислорода воздуха при повышенных температурах. Исследования будут проведены на углях разных марок, типов и имеющих различную природу, что позволит в итоге классифицировать угли разных месторождений по их склонности к окислению.
2. Проект национального стандарта «Угли бурые, каменные и антрацит. Общие требования к методам определения склонности к окислению при хранении и транспортировке».
Стандарт будет распространяться на угли бурые, каменные и антрацит, а также на продукты их рассортировки и обогащения. Стандарт будет регламентировать порядок отбора и подготовки проб, а также методы определения склонности углей к окислению. Стандарт разрабатывается впервые и будет обоснован результатами экспериментальных и теоретических исследований, выполненных в проекте.
3. Рекомендации по нормативному обеспечению Технического регламента Таможенного Союза «Требования к углям и продуктам их переработки» в части транспортировки и хранения при обороте угольной продукции.
Рекомендации по нормативному обеспечению Технического Регламента Таможенного Союза будут содержать перечень документов, в соответствии с которыми будет обеспечиваться безопасность углей при хранении и транспортировке. В настоящий момент, отсутствуют согласованные документы в странах ТС, а также порядок подтверждения безопасности продукции с точки зрения ее склонности к окислению и самовозгоранию, а также потери качества.
4. Рекомендации по пересмотру типовых нормативных документов (РД, ПБ и стандартов различного уровня), регламентирующие классификацию углей по их склонности к окислению.
В практике, способность углей к окислению является критерием для определения сроков его хранения и категорирования по склонности к самовозгоранию. Обычно сроки хранения углей указывают в соответствующих стандартах или технических условиях на угольную продукцию. Однако установленные в этих нормативных документах сроки достаточно условны, т.к. их невозможно привязать к дате производства или началу хранения продукции. Тем более, что во всех нормативных документах и инструкциях критерием является только марочная принадлежность углей. Также при определении сроков хранения углей не учитываются конкретные условия хранения в привязке к разным климатическим зонам. Более того, действующие нормативные документы входят в противоречие с инструкциями, регламентирующими сроки хранения топливной продукции на складах. Такие значительные расхождения приводят к серьезным проблемам, связанным с установлением норм расходования углей в энергетике, механизмов переоценки и списания топлива, установления объемов ежегодно закупаемого топлива, а также прогноза его потенциальной пожароопасности. В разрабатываемых рекомендациях будет проведен анализ существующей нормативной базы, указаны основные разногласия по категорированию углей и обоснованы изменения, касающиеся классификации углей по склонности к окислению и определению на их основе сроков хранения.
5. Отчет о маркетинговых исследованиях.
Будут рассмотрены основные направления коммерциализации полученных в работе результатов
6. Лабораторный технологический регламент по мониторингу и прогнозированию рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке.
Лабораторных технологический регламент будет распространяться на угли и продукты их рассортировки и обогащения. В Регламенте будут даны способы отбора и подготовки проб, описаны методы мониторинга самовозгорания углей и потери их качества при хранении и траспортировке, а также способы прогноза этих рисков. В Регламенте будет приведен перечень испытательного оборудования и средств измерений, а также основные алгоритмы по обработке результатов испытаний и подготовке итоговых отчетов.
7. Проект технического задания на проведение ОТР по теме «Разработка технологии мониторинга состояния углей при их хранении и транспортировке».
Проект технического задания на проведение ОТР будет направлен на создание технологии мониторинга состояния углей при их хранении и транспортировке на основе методов, подходов и новых средств измерений, разрабатываемых в проекте
8. Технико-экономическое обоснование рыночного потенциала полученных результатов.
9. Проект инструкции по определению склонности углей к самовозгоранию.
Инструкция будет распространяться на угли и продукты их рассортировки и обогащения. Инструкция будет разработана для действующего угольного предприятия, поставляющего свою продукцию для энергетического использования.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Ожидаемые результаты планируется использовать:
- в области технического регулирования-при разработке стандартов, регламентирующих показатели безопасности угольной продукции при ее хранении и транспортировке; для разработки нормативных документов, обеспечивающих требования Технического регламента ТС; для уточнения показателей, значения которых устанавливают в зависимости от склонности углей к окислению, в нормативных документах разного уровня.
- для создания системы мониторинга качества углей при их хранении и перемещении. Разрабатываемые в проекте методы и подходы могут стать основой для уточнения норм потерь основных показателей качества при транспортировке углей и их длительном хранении. Это позволит регламентировать сроки обновления запасов топлива в энергетике, его переоценку и реальные сроки хранения продукции без существенной потере ими потребительских свойств;
- для мониторинга и прогноза рисков самовозгорания углей в породных отвалах и на угольных складах. Внедрение в практику работы предприятий разработанных методов существенно повысит информативность и достоверность прогноза инкубационных периодов возгорания углей и позволит предупредить риски возникновения пожаров.
Потребителями ожидаемых результатов могут быть организации, осуществляющие деятельность в области технического регулирования и стандартизации, Ростехнадзор, Росстандарт, Министерство энергетики, предприятия горно-промышленного комплекса, энергетические компании, РЖД и другие грузоперевозчики, службы экологического и технологического контроля и т.д. Результаты могут быть использованы в научно-исследовательских и проектных организациях при проведении работ, связанных с безопасностью и экологическим мониторингом геосреды. Разработанные в рамках проекта методы и подходы могут быть использованы в образовательных программах разного уровня для создания лабораторных практикумов и практических работ по направлению «Горное дело».

Текущие результаты проекта:
В 2014 году проведен:
- Анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к
разрабатываемой теме
- Патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96.
- Выбор и обоснование методов и средств, направления
исследований и способов решения поставленных задач
- Отбор и подготовка лабораторных образцов углей
различных марок
- Выбор и обоснование признаков классификации углей по их склонности к окислению
- Разработка рекомендаций по пересмотру типовых нормативных документов (РД, ПБ и стандартов различного уровня), регламентирующие классификацию углей по их склонности к окислению
В результате работ по 1- му этапу получены следующие результаты:
- Рекомендации по пересмотру типовых нормативных документов (РД, ПБ и стандартов различного уровня), регламентирующих классификацию углей по их склонности к окислению
- Отчет о патентных исследованиях
- Признаки классификации углей по их склонности к окислению
- Коллекция образцов углей различных марок.