Национальной физической

Влияние указанных факторов на надежность оборудования усугубляется современным состоянием нефтеперерабатывающего и нефтехимического комплекса страны. Для него характерны значительная доля потенциально опасных объектов, исчерпавших проектный ресурс, ослабление внимания к вопросам безопасности в связи со сменой форм собственности на многих предприятиях; резкий рост числа техногенных аварий. В условиях, когда на территории страны сосредоточено около 3000 химических производств и объектов повышенной опасности и накоплено около 1012 смертельных токсодоз химической природы, подобное положение становится угрозой национальной безопасности России. Осознание этого факта привело к разработке Государственной научно-технической программы «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф» (ГНТП «Безопасность»), реализация которой создаст предпосылки дня существенного снижения потерь от аварий и катастроф [23].

Важнейшими государственными задачами в развитии национальной технологической базы, определяющей в ближайшие годы уровень экономической и национальной безопасности страны, являются:

Замена нефти углем — вариант, привлекательный хотя бы из чисто экономических соображений, не говоря о соображениях национальной безопасности. Уголь, сжигавшийся на ТЭС, был экономически конкурентоспособным по отношению к нефти задолго до того, как Организация стран — экспортеров нефти (ОПЕК.) во второй половине 1979 г. в очередной раз подняла цены. Например, в США стоимость доставленного угля была для энергоснабжающих компаний в июле i979 r. значительно ниже, чем стоимость доставленных нефти или природного газа;

На существующих промышленных предприятиях всех видов, как правило, слабо представляют себе действительную эффективность использования энергии. Одна из первоначальных попыток изучения действительных фактов по этим вопросам путем личного ознакомления была предпринята Б. С. Нетшертом в США. Подобные исследования предпринимаются в настоящее время для оценки различий между спросом и предложением или же влияния прекращения или поддержания энергоснабжения предприятия в определенные короткие периоды. Интерес к таким исследованиям продолжает усиливаться, поскольку как в развитых, так и в развивающихся странах возможность перерывов в энергоснабжении и повышение цен на нефть все чаще рассматриваются как важные аспекты национальной безопасности. Потребность в глубоком изучении энергоиспользования в каждом промышленном процессе весьма велика.

Ядерная энергетика стала крупным бизнесом; ее участие в мировом экспорте в 1974 г. оценивалось в 3,6 млрд. долл. и быстро повышалось; только сделка между ФРГ и Бразилией, заключенная в июне 1975 г., связана, как сообщалось, с расходами порядка 55 млрд. долл. Правительство Франции взяло на себя 45 % участия в организации «Фраматом», вытеснив американскую компанию «Вестингауз» как из соображений национальной безопасности, так и по коммерческим причинам; Франция считает, что она имеет шансы на ранний выход на рынок быстрых реакторов. Соединенные Штаты играют ведущую роль на современном рынке реакторов; сообщалось, что они построили и строят 70 % АЭС в промышленно развитых странах и ежегодно получают от экспорта реакторов 1,5 млрд. долл. Интерес американских фирм в экспорте увеличивался в связи с вялым внутренним рынком, но конкуренция была весьма острой, причем развитые страны оказывают сильное коммерческое давление на развивающиеся страны; в 1976 г. в 45 странах были объявлены планы сооружения 257 АЭС. Высказывалось мнение, что можно выделить два типа заказчиков АЭС среди развивающихся стран:

Требования к надежности возрастают в тех случаях, когда последствия ненадежности становятся опасными, приводят к большим затратам времени и средств или угрожают национальной безопасности. В случае необходимости обеспечения высокой надежности нельзя полагаться лишь на добрые намерения или на случай. Должна существовать независимая политика контроля и балансирования в отношении каждой операции (включая и те операции, которые может осуществлять сама служба надежности, как, например, составление методик испытаний). Необходимо постоянно проявлять особое внимание к мелочам. Ни одну организацию, ни одного работника нельзя считать настолько идеальными или всемогущими, чтобы можно было отказаться от анализа или исследования результатов их деятельности.

В начале XXI в. промышленно развитые страны, в первую очередь Россия и США, в качестве одного из основных элементов государственной политики в области национальной безопасности выдвинули задачу защиты критически важных объектов от угроз и чрезвычайных ситуаций техногенного, природного характера, а также от террористических действий. Это нашло свое отражение в государственных директивных документах (США — февраль 2003 г., Россия — ноябрь 2003 г.).

К потенциально опасным и критически важным для национальной безопасности объектам инфраструктуры относятся уникальные объекты нефтегазохимического, энергетического, транспортного, оборонного и ракетно-космического комплексов. Эти объекты, как правило, содержат разветвленные системы технологических и магистральных трубопроводов и сосудов, работающих под давлением.

Россия с ее исключительно высоким научным потенциалом при государственном и общественном содействии могла бы взять на себя трудную миссию по начальному формированию основ фундаментальной научной поддержки безопасной жизнедеятельности как на национальном, так и на международном уровне, обеспечению защищенности критически важных для национальной безопасности объектов (КВО) инфраструктуры от чрезвычайных ситуаций (ЧС) в соответствии с решением совместного заседания Совета безопасности Российской Федерации и президиума Государственного совета Российской Федерации от 13 ноября 2003 г. Одним из важнейших элементов КВО являются сосуды и трубопроводы, работающие в сложных условиях эксплуатационного нагружения. Потенциальная опасность для них особенно велика в нефтегазохимическом комплексе страны, определяющем эффективность энергетики, машино-

В рамках разработок и развития концепции и стратегии обеспечения национальной безопасности России в общем комплексе угроз национальным интересам должны быть выделены угрозы в природ-но-техногенной сфере и предусмотрены меры по снижению и управлению рисками природно-техногенных катастроф.

Степень защищенности человека, государства, человечества, а также среды обитания и жизнедеятельности от все нарастающей опасности природно-техногенных катастроф, несмотря на предпринимаемые усилия во всем мире, пока не повышается. В силу целого ряда важнейших политических, социальных, экономических, демографических факторов последнего десятилетия и особенно последних пяти лет угрозы национальной безопасности России в этой сфере в ближайшей перспективе могут стать одними из доминирующих. Природно-техногенные катастрофы способны создавать и усиливать угрозы в указанных выше социально-политической, экономической, демографической и военно-стратегической сферах.

Согласно исследованиям, проведенным Национальной физической лабораторией в Великобритании, агрессивность почвы по отношению к черным металлам можно оценить, измеряя сопротивление грунта и потенциал платинового электрода в грунте по отношению к насыщенному каломельному электроду сравнения [8]. Почвы, имеющие низкое удельное сопротивление (<2000 Ом-см), агрессивны. Те грунты, потенциал которых при рН = 7 был низким (<0,40 В или, для глины, <0,43 В), представляют собой хорошую среду для существования сульфатвосстанавливающих бактерий, а значит, также агрессивны. В случаях, не относящихся к этим двум, критерием агрессивности служит влагосодержание: грунты, содержащие более 20 % воды, агрессивны.

Образцовая силоизмерительная машина Национальной физической лаборатории (США) состоит из устройства воспроизведения единицы силы образцовыми гирями общей массой до 2000 кг и двух устройств с гидравлическим умножением силы, снабженных шестью грузопоршневыми манометрами.

В Национальной физической лаборатории (США) применяется способ параллельно-последовательной установки динамометров для измерения больших сил.

около 150°. Материал конусов — цементированная или нитрированная сталь. Материал пластин—закалённая специальная сталь с большим пределом прочности при растяжении. Наибольший диапазон регулирования — 7. Мощность— до 35л. с. Вариаторы применяются при средних числах оборотов; обычно число оборотов приводного вала порядка 600 — 750 в минуту. Скорость цепи — 5—9 м\сек. Распространение цепных вариаторов в машиностроении объясняется тем, что они могут передавать значительные моменты. Вариаторы хорошо зарекомендовали себя в работе, но они сложны в изготовлении. Коэфициент полезного действия, по результатам испытаний Британской национальной физической лаборатории, при полной мощности —0,85—0,95 в зависимости от передаточного числа.

фиг. 118 показано устройство удлинителей, применяющихся в Британской национальной физической лаборатории на крип-установках. Удлинители составлены из планок J, соединённых между собой заклёпками, и имеют микрометрическое устройство 2, позволяющее учитывать удлинения, выводящие шкалу из поля зрения. Устройство позволяет переставлять зеркальца и призмы без снятия прибора, т. е. без перерывов в работе, и одновременно даёт возможность измерять всю накапливающуюся деформацию, что важно при длительных испытаниях.

Первое десятилетие XX в. характеризуется широким развитием экспериментальных исследований плоских и изогнутых пластинок в аэродинамических трубах и использованием полученных результатов для определения аэродинамических характеристик крыльев первых самолетов, совершивших успешные полеты. Создается ряд аэродинамических лабораторий и специализированных научных организаций на Западе: Аэродинамический институт в Риме (Г. Финци и Н. Сольдати), аэродинамическая лаборатория при Национальной физической лаборатории в Англии (NPL); строится ряд аэродинамических труб в Германии, Канаде, США. Основное внимание при экспериментальных исследованиях и теоретических разработках в этот период уделяется подъемной силе крыла. В Англии, Италии, Канаде, Франции и США преобладал эмпирический путь в определении аэродинамических характеристик крыла. Наоборот, в России и несколько позже в Германии основное внимание обращали на теоретическое решение вопроса, при котором эксперимент играл вспомогательную роль [27].

В конце первого — начале второго десятилетия XX в. создаются новые аэродинамические лаборатории с усовершенствованными старыми и вновь разработанными аэродинамическими трубами при Национальной физической лаборатории в Теддингтоне, в Геттингене, при Московском техническом училище, позднее в Петербургском Политехническом институте и Институте инженеров путей сообщения, в лаборатории Г. Эйфеля и A. Ра-'то в Париже, Аэротехническом институте в Сен-Сире и др. [27]. Для экспериментальных работ рассматриваемого периода характерен переход от испытаний пластинок к исследованию моделей крыльев с аэродинамическим профилем. Предпринимают попытки эмпирическим путем определить рациональные формы крыла и его профиля.

Установка Национальной физической лаборатории (Англия) основана на применении интерферометра Физо, схема которого приведена на рис. 234 [61]. При установке на станине прибора угловой меры в поле зрения прибора (изображено на рисунке слева внизу) наблюдаются две системы интерференционных полос равной толщины в клиньях, образованных плоскостью оптической пластины с верхней поверхностью меры и с поверхностью пластины, к которой притерта мера.

ли гребного винта, проведенных в большой гидродинамической (навигационной) трубе № 2 лаборатории судовой гидродинамики в Фельтаме, принадлежащей отделу судоходства Национальной физической лаборатории. Эта труба (рис. 7-47) имеет рабочую секцию диаметром 112 см и длиной 224 см; максимальная скорость в рабочей секции около 15 м/сек, давление может изменяться в пределах примерно от 0,1 до 6 ата. Она характерна тем, что имеет очень глубокий ресорбер с нижней горизонтальной частью диаметром 305 см, расположенной на 55 м ниже оси ра'бочей камеры. Наличие этого ре-сорбера позволяет проводить исследования при большом диапазоне изменения содержания воздуха в воде — по проекту от 4 до 24 см3 (и даже предположительно до 45 еж3) на 1 л воды (или от 5 до 29 и даже 55 частей воздуха на миллион частей воды по весу) '.' Опыт работы с этой трубой показал, что фактически трудно достигнуть указанного минимального содержания воздуха, и практически в проведенных опытах это содержание изменялось в пределах от 7 до 43 см3 на 1 л воды.

Рис. 7-47. Большая кавитационная труба № 2 лаборатории судовой гидродинамики отдела судоходства Национальной физической лаборатории Англии (размеры указаны в сантиметрах).

На рис. 44 показана маленькая друговая печь, используемая в Национальной физической лаборатории. Водоохлаждае-мое полусферическое основание плавильной камеры сделано из меди и представляет положительный электрод, на который помещают расплавляемый материал. Печь закрывают плоской латунной плитой. На этой плите укреплены отрицательный электрод, смотровая труба, отводные трубы к вакуумной системе и к линии газовой очистки. Две части плавильной камеры электрически изолированы одна от другой, а вакуумное соединение уплотняется кольцевой изоляцией. Охлаждаемый водой вольфрамовый электрод вводится через гибкий сильфон, укрепленный стальными кольцами. Вакуумное соединение уплотнено кольцевыми прокладками, которые допускают регулировку положения электрода. Латунная плита снабжена смотровой трубой, смонтированной таким образом, что наблюдатель может следить за процессом плавки во время передвижения дуги. Для освещения при низких температурах применяется лампочка, помещенная в герметически закрытой смотровой трубе. При очень высоких температурах смотровое окошко закрывается синим стеклом. Вольфрамовый электрод снабжен изолированной рукояткой. Пользуясь этой рукояткой и сильфоном, работающий может, сначала вызвать (электрическую дугу, а затем изменять положение вольфрамового электрода соответственно ходу плавки. Расплав образуется на во-доохлаждаемом основании. Предварительно печь откачивается, и плавка обычно проводится в атмосфере аргона под давлением 0,5 ат.