К оптимизации теплового процесса катализа в матрицах автомобильных нейтрализаторов

УДК 62-61

К ОПТИМИЗАЦИИ ТЕПЛОВОГО ПРОЦЕССА КАТАЛИЗА В МАТРИЦАХ АВТОМОБИЛЬНЫХ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ

В. Н. Ложкин1, Б.В. Гавкалюк2 Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России

На основе теории физических и химических процессов катализа анализируются причины нештатных тепловых режимов эксплуатации автомобильных каталитических нейтрализаторов; выводятся уравнения для расчета теплового эффекта в реакторе нейтрализатора и допустимого электрического разогрева металлических матриц катализатора.

Ключевые слова: каталитические нейтрализаторы; топливно-каталитические устройства; правила эксплуатации; пожарно-безопасные конструкции.

Безопасность автомобильного транспорта сегодня в значительной степени определяется пожарновзрывоопасными свойствами (способностью к возгоранию и взрыву) топливно-каталитических систем, которыми оснащаются современные транспортные средства в соответствии с Правилами №№ 87 и 49 ЕЭК ООН для удовлетворения требований Евро-3, ..., Евро-6.

К таким устройствам относятся: системы электронно-управляемого регулирования состава топливовоздушной смеси по сигналам X - зондов, пламегасители, системы рециркуляции отработавших газов (ОГ), каталитические окислительно-восстановительные нейтрализаторы ОГ, керамические сажевые фильтры с электронно-управляемыми системами каталитической регенерации путем принудительного дросселирования потока ОГ в газовой турбине свободного турбокомпрессора (СТК), реакторы каталитического восстановления окислов азота с использованием мочевины).

Работа перечисленных топливнокаталитических устройств и систем сопряжена с реализацией мощных экзотермических окислительно-

восстановительных тепловых процессов, надежность и эффективность работы которых по основной функции обезвреживания ОГ, а также по контролю пожарно-взрывоопасных режимов основана на автоматическом диагностировании и регулировании (поддержании) предельно точного (прецизионного) со-

става топливовоздушной смеси. Например, отклонения X - соотношения (коэффициента избытка воздуха) на всех нагрузочных и скоростных режимах работы бензинового ДВС допускаются в пределах 0,98 - 1,02.

В условиях реальной эксплуатации автотранспорта по разного рода причинам, например, плохого качества топлива, неквалифицированного технического обслуживании или ремонта транспортного средства, нарушениях правил эксплуатации, неудовлетворительного контроля технического состояния транспортных средств при государственных технических осмотрах топливно-каталитические системы могут перейти в аварийный пожарновзрывоопасный режим работы (рис. 1) и стать источником воспламенения КН и транспортного средства.

Рисунок 1 - Состояние оплавившихся блоков-носителей при нештатных режимах работы КН

Автомобильный рынок России, после принятия специального технического регламента «О требованиях к вы-

бросам вредных (загрязняющих) веществ колесных транспортных средств, выпускаемых в обращение на территории Российской Федерации» (Постановление правительства РФ № 609 от 12 октября 2005 года), стал насыщаться транспортными средствами зарубежной разработки (иномарками), на которых установлены топливно-каталитические системы.

Однако, в РФ, согласно данных реальной статистики возгораний на автомобильном транспорте, эксплуатация современных транспортных средств зарубежной разработки (иномарок), оснащенных перечисленными топливнокаталитическими системами и доля которых в общем парке транспортных средств, регистрируемых на улицах и автомагистралях Москвы и Санкт-Петербурга, составляет сегодня не менее 60-70 %, оказалась, по целому ряду объективных причин, сопряженной с достаточно высокими рисками работы в аварийных пожарно-взрывоопасных режимах.

Основной причиной этого явления стало объективное несоответствие требованиям европейских стандартов качества реализуемого топлива. Не лучшим образом, при этом, сказываются нарушения регламента контроля конструктивной безопасности транспортных средств при технических осмотрах в соответствии с введенными новыми стандартами европейского уровня -ГОСТ Р 51709-2001, ГОСТ Р 521602003, ГОСТ Р 52033-2003, ГОСТ Р 17.2.02.06-99, низкое качество выполнения технического обслуживания и ремонта транспортных средств, а также не укомплектованность предприятий автосервиса соответствующими по техническому обслуживанию и ремонту топливно-каталитических систем с электронным управлением высококвалифицированными кадрами и диагностическим оборудованием.

Неудовлетворительное состояние решения данной серьезной проблемы в РФ зиждется на объективном непонимании и, как следствия, недооценки причин возникновения аварийных режимов работы топливно-каталити-

ческих систем при нештатных ситуациях эксплуатации транспортных средств. Ее решение требует разработки и внедрения дополнительных мер безопасности в эксплуатации транспортных средств и станет возможным только на основе всестороннего научного анализа доминирующих причин (факторов), исследования физико-химической природы аварийных нештатных пожарновзрывоопасных режимов эксплуатации топливно-каталитических систем и разработки на этой основе методики технического диагностирования их возникновения применительно к условиям реальной эксплуатации транспортных средств.

Решению данной актуальной научно-технической проблемы на базе научных заделов кафедры «Пожарная, аварийно-спасательная техника и автомобильное хозяйство» Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС Росси по исследованию систем термокаталитической нейтрализации отработавших газов автотранспорта и посвящается настоящая статья.

Известно, что эффективность работы КН зависит от температуры реактора. Чем выше температура, тем эффективнее протекает катализ. В этой связи, при холодных пусках двигателя применяется принудительный разогрев каталитических матриц, что также может явиться причиной возгорания при существенных обогащениях топливовоздушной смеси. «Стартовый» КН, чаще всего, изготавливается на металлическом носителе и, в этом случае, разогрев металлических матриц нередко осуществляется путем пропускания через них постоянного электрического тока малого напряжения.

Следует отметить, что разработка и доводка пожарно-безопасных конструкций автомобильных КН в условиях заводской практики осуществляется, в основном, эмпирическим путем и требует, в этой связи, значительных трудозатрат. Оптимизация этого процесса станет возможной при понимании теплофизических явлений, протекающих в КН. Разработка инженерной методики расчета, позволяющей с достаточной

степенью точности определять тепловые эффекты каталитического процесса, устанавливать допустимую мощность принудительного электрического разогрева каталитического реактора, необходимую для безопасного вывода КН на эффективный режим работы, являлась целью теоретических исследований.

Работа катализатора складывается из гетерогенной физической адсорбции веществ в активном слое, последующего взаимодействия с промежуточным слоем и транспортировки реагентов в свободном пространстве канала с одной стороны, а также локального тепловыделения и экзотермической конверсии вредных веществ - с другой. В общем случае, совокупность процессов с учетом установления материального и энергетического баланса для реагирующих веществ представляется в следующих аналитических формах [6]:

- общее соотношение:

дТ

эГ

и

дТ тгдТ

а,.

дх

д2Т

ду2

V

а.

ду

д2Т

-Ж

дТ

аГ

д2Т

дх2

<Г

- газовая фаза:

дс дс дс дс д2с

—- + и ——'- + Ж—- + ^

д1 дх ду дг ' дх~

+ .

д^с

...+цг^+ц,

ду

д2 с &2

- реакция в активном слое:

д°со _ ксоссо

Р,

кЫОхС

Р, (с,, Т) = (1 + Кхссо + К{ с нс )2 (1 + К2ссо-снс-) х

•••х(1+^слвд/’7>;

Адсорбция:

^С0,,5 1 , ,

' =ксЛс*-со2,5)>

& 02

где: а - коэффициент температуропроводности; х,у,2 -координаты; с - концентрация вещества; г - компонент; Б -

постоянная диффузии; ^ - адсорбция; Е - корректирующая функция; £ - состояние насыщения; к - постоянная скорости; К - постоянная адсорбции; -энергия, выделяющаяся при каталитической реакции; г’"- вещества, образующиеся при каталитической реакции; I - время; Т - температура; Ц¥,Ж - координаты скорости.

В уравнении (1) первый член содержит локальные изменения температуры, а в уравнении (2) - концентрации вещества в газовой фазе. При этом предполагается полный теплообмен между газом и промежуточным слоем, который определяет температуру пористой структуры. Следующие три слагаемых (2) представляют перенос вещества через текущий газ. Перенос перпендикулярно направлению течения осуществляется через диффузию (первые три слагаемых правой части). Последние слагаемые отражают массовые (2) и энергетические (1) изменения на поверхности активного слоя, в основе которых лежит экзотермическая реакция.

На этой модели уравнение температуры охватывает весь нейтрализатор, в то время как содержание концентрации описано только для газового пространства, активность катализатора на поверхности требует дополнительного исследования.

Гетерогенная каталитическая химическая реакция компонентов вредных веществ друг с другом и с остатками кислорода происходит в каталитически активных центрах на поверхности промежуточного слоя это значит, что химическому процессу преобразования должна предшествовать адсорбция веществ, участвующих в реакции на поверхности катализатора. Скорость реакции зависит при этом от распределения компонентов вещества на поверхности. Это распределение обусловлено десорбцией участников реакции и возникших в ее результате продуктов. Уравнение (2), таким образом, выражает суммарный эффект от адсорбции, реакции и десорбции, который определяет локальную скорость в активном слое.

Протекающую химическую реакцию можно описать с помощью реакции окисления углеводородов (4) и оксида углерода (3), которые после адсорбции реагируют с адсорбированным кислородом (6) или с кислородом из газовой фазы.

300 400 500 600 700 800

900

0 Температура катализатора, 0С

Рисунок 2 - Зависимость количества накопленного кислорода от температуры катализатора

Исследованиями [6], установлена зависимость количества накопленного кислорода от температуры катализатора (рис. 2). На рис. 3 представлена схема строения КН в поперечном сечении.

Рисунок 3 - Схема строения блочного каталитического нейтрализатора сотовой конструкции на металлическом носителе

Наибольшая концентрация свободного кислорода наблюдается при температуре катализатора около 450 С. При этих условиях гетерогенная реакция может произойти сразу в активных центрах.

В уравнениях (3) и (4) функция Е(сг,Т) (5) отражает неоднородность ве-

ществ. Здесь К1 и К2 - постоянные адсорбции.

Таким образом, теоретическая модель теплофизических процессов, протекающих в КН, представляет собой сложную систему уравнений.

Решение такой системы возможно введением условий однозначности и с использованием приближенных методов расчета.

Рисунок 4 - Температурные интервалы процессов дезактивации у-А12Оз

Следует обратить внимание на устойчивость катализатора к высоким температурам. Так, у принятого в качестве вторичного покрытия у-А1гОз, термическая дезактивация (рис. 4) начинается при 800 оС [12]. При более высоких температурах наблюдаются фазовые изменения.

Каталитический блок изготовлен из плоской и гофрированной металлической фольги толщиной 50 мкм и нанесенного на нее вторичного покрытия из у-оксида алюминия (у-А^Оз) с платиновым катализатором.

Вторичный носитель обеспечивает среду с высокоразвитой площадью поверхности, где ОГ подвергаются окислению на платиновых каталитах.

Они приводят к уменьшению площади поверхности, увеличению плотности и исчезновению пористости. При 1200 оС вторичное покрытие отслаивается от носителя.

Для обеспечения наибольшей эффективности каталитического реактора должен поддерживаться оптимальный баланс подводимого и отводимого количества тепла в его рабочей зоне, обеспечивающий быстрый прогрев катализатора и поддержание необходимой рабочей температуры, с одной стороны,

и ограничение ее максимального предела, с другой.

Основным расчетным уравнением должно являться уравнение теплового баланса, выражающее закон сохранения энергии:

К4Т — аоК4Т — ^2ог ~ •••

... — А 0ОКР + А 0НАГР,

где А11к.4Т - требуемое изменение внутренней энергии каталитического конвертора, соответствующее режиму максимальной эффективности; АОк.4т - количество теплоты, выделяемое в реакторе в результате экзотермической реакции окислительного катализа; АОог — количество теплоты, привносимое (или уносимое) с отработавшими газами; АОокр ~ количество теплоты, выделяемое в окружающую среду; АОнагр ~ количество теплоты, отдаваемое дополнительным нагревателем отработавшим газам.

Бортовой каталитический нейтрализатор можно рассматривать как гомогенную проточную термодинамическую систему, рабочим телом которой являются отработавшие газы двигателя, протекающие по каналам каталитических блоков, а контрольной поверхностью - корпус глушителя (рис. 4).

Для такой системы уравнение изменения внутренней энергии А17к4Т согласно первого закона термодинамики имеет вид [7]:

2 2

AUк4T=q =

где Ц = — - количество теплоты, пес

редаваемое единицей массы ОГ, Дж/кг, и равное отношению количества подведенной теплоты к ОГ за единицу време-

ел

ни - (?т Вт, к расходу ОГ через

¿/т

Ът

КН - 0 = —, кг/с; ¿12 =Ср - Т12 - эн-с/т ’ ’

тальпия ОГ, к Дж/кг; Ср - теплоемкость ОГ при постоянном давлении, кДж/(кг-К); Т\2 - температура потока ОГ; Ж1,2 - скорость потока ОГ; индексом “1” обозначены параметры газа на

входе в КН, а индексом “2” - на выходе из КН.

При неизменном сечении канала м>2= м>1. Тогда

А иКАТ=0

Количество тепла, привносимого с отработавшими газами А Оог, зависит от типа рабочего процесса двигателя, его конструкции и технического состояния, применяемого сорта топлива, режима работы двигателя, которые определяют количество отработавших газов, их состав и температуру.

При составлении внешнего теплового баланса двигателя внутреннего сгорания, для оценки количества теплоты уносимой с отработавшими газами, используется следующее выражение [8]: 0ог =

где От и ОВ - часовой расход топлива и воздуха, кг; ¿Г и ¿0 - температура отработавших газов и наружного воздуха.

Количество теплоты поступающее в КН с ОГ А Оог будет отличаться от QoГ на величину потерь в подводящих газопроводах от двигателя до КН, которая, в свою очередь, зависит от особенностей системы газовыпуска транспортного средства.

Для практических расчетов А Оог можно использовать формулу (11) заменив (ОТ + ОВ) на расход ОГ через КН ООГ, а в качестве ХГ и использовать соответственно температуру ОГ на входе в КН (Т1) и температуру самого КН (Ткн). Тогда:

АОог = Оог-ср{Т\ - ГКн) •

Количество тепла, выделяемое КН в окружающую среду А Оокр зависит от его конструктивных особенностей и от характера его взаимодействия с окружающей средой, теплофизические параметры которой меняются в зависимости от условий эксплуатации пожарного автомобиля.

Устанавливаемые предельно допустимые нормы выбросов СО, СН и N0 относятся к температуре наружного воздуха 200 С. При более низких температурах окружающей среды выбросы существенно возрастают.

Потери тепла из катализатора в окружающую среду ведут к образованию температурных профилей над поперечным сечением катализатора, которые вызывают в окраинной области значительные градации. Для предотвращения подобного явления необходимо применять конструкции снижающие потери в окружающую среду

При определении АОокр необходимо исходить из конкретных условий, применяя известные уравнения теплопередачи для существующей конструкции КН.

Количество тепла, выделяемого при экзотермической реакции окисления горючих веществ отработавших газов в каталитическом реакторе АОкат, зависит от типа КН, от площади его активной поверхности, от состава отработавших газов, от скорости диффузионного подвода окислителя, от скорости адсорбции и десорбции на каталитах и собственной скорости реакции.

В практических расчетах оценку теплового эффекта от сгорания на катализаторе окиси углерода цсо, суммы углеводородов цсн и сажистых частиц цс можно осуществить по выражениям:

Чсо =

дсн = -С"°нсле)  Нсн 10 3, кДж/ч;

дс = ((;;!° -0"0Сле)-Нс -10 3, кДж/ч, (14) где Од°, ОП°сле - массовые расходы соответствующего вещества до и после КН, г/ч;

Н - низшая теплотворная способность окисления вещества, кДж/кг.

Тогда суммарный тепловой эффект каталитической реакции составит:

AQКАТ = Цсо + Цен + Цс, кДж/ч.

Как было ранее отмечено, для повышения эффективности работы КН во время холодного пуска двигателя, может производиться дополнительный нагрев матриц блочного катализатора. Количество теплоты, отдаваемое дополнительным нагревателем отработавшим газам, АОнагр является остаточным членом уравнения (8) и приобретает смысл когда

ДО

К4Т

±А О

ог

-АО

ОКР < К4Т

Блочный каталитический нейтрализатор на металлическом носителе, при прохождении через него электрического тока, можно рассматривать как электрический нагреватель сопротивления. При этом часть электрической энергии превращается в тепловую. Для этого случая и с учетом закона Ома можно записать:

О = N = 117 = 12К,

где Q - количество выделяющегося тепла, Дж / с; N - мощность, Вт; I - сила тока, А; и - напряжение, В; Я - сопротивление, Ом.

Количество тепла, принимаемое отработавшими газами от КН при его электрическом разогреве в общем виде определится [10] уравнением:

О-Еа

где Т7 - поверхность КН, м2; а - эквивалентный коэффициент теплоотдачи

о

от поверхности КН к ОГ, Вт (м -К), учитывающий все возможные виды теплообмена между поверхностью КН и отработавшими газами (теплоотдачу, излучение и теплопроводность); ТКН, Тог ~ температуры поверхности КН и ОГ, К\ д = а(Тш -Тог) - тепловая нагрузка поверхности КН, Вт / м .

Ввиду того, что теплоотдающая поверхность КН равномерно распределена по всему поперечному сечению потока ОГ, образуя каналы малой площади (около 7,5 мм2), определяющим в процессе передачи теплоты от КН к ОГ будет конвективный теплообмен (теплоотдача). По этим же причинам все процессы могут рассматриваться на одной сотовой ячейке без учета взаимодействия с соседними [6].

Канал КН, образованный плоской и гофрированной фольгой (см.рис.7) имеет форму, близкую к круглой. В этом случае расчет теплоотдачи можно свести к определению искомых величин для некоторой эквивалентной трубы круглого поперечного сечения с диаметром ёэкв [7], определяе-V 1'

мым с1экв = 4— = 4 —, где: Р - площадь Р Р

сечения канала; Р - смоченный периметр ограждающей поверхности канала.

Уравнение (18) справедливо при постоянной температуре среды. Температура потока ОГ изменяется вдоль его пути по каналу КН. Этому случаю соответствует уравнение: сІО = 0огсрог<ЗТог,

где: 0ОГ - расход ОГ, кг/с; с - теплоемкость ОГ, Дж/(кг-К).

Это уравнение определяет элементарное количество тепла, отдаваемое потоку ОГ при прохождении элементарного пути, который соответствует элементарной поверхности КН й¥.

Суммарное количество тепла, полученное потоком ОГ при прохождении КН, во время его принудительного электроразогрева, выражается уравнением:

О = 0огсрог

Поток ОГ отбирает это количество тепла непосредственно от поверхности

КН. Поэтому:

= а-о^-

где а - коэффициент теплоотдачи.

Если количество тепла, полученное потоком ОГ, отнести к поверхности ЕКН, то можно записать:

0' = а-Р-Мср,

где Ліср - средняя разность температур поверхности КН и потока ОГ.

Из уравнения (20) следует, что: с1&

б//-' -

ы{Тш-Тог)

Но, с другой стороны, количество тепла, отданное КН:

А,

с10 = сс  ¿//' ( /д7; — Тог) н с!Иср (1ГТ — и,),

где ///.{/- - наружная температура, а слагаемое (11,'1(1ГГ — 1Пц.) определяет в общем виде потери в окружающую сре-

ду с элементарной площадки игср огра-

ничивающей камеры КН.

наружной

Обозначая отношение

рез у, получим:

поверхности

а¥

че-

Ч~ — а’(^Н Тог)+ у (ґст ІНАР)• аг £

Отсюда после подстановки в формулу (22):

<ід

(№ =

X

Ч С^ ср СТ ~ 1НАР )

Подставляя сюда уравнения (17) и (18), получим:

й¥ =

Ч "

(То

Т

‘ Г)

Ч--^Р(іс

і

<Ш = -

(У

йТ

ОГ

Т -Т

0ГВЫХ 1ОГк

Ч {і. ст ¿дар)

НАР)

.

В правой части уравнения (25) переменной является только температура ¿СТ, если наружную температуру считать постоянной. Переменная температура С входит в тот член уравнения, который представляет потерю тепла наружу на единицу поверхности Е. Эту потерю уменьшают тепловой изоляцией. В сравнении с ц она будет очень малой величиной. Практически, без совершения большой ошибки, можно принять некоторое среднее значение тепловых потерь и выразить его долей величины ц. Это приближение будет отличаться от реальных условий тем, что вместо переменной потери введем среднюю постоянную потерю

А,

- ¿¥сР Ост -

$

если ПОД Г| понимать отношение количества тепла, отданного отработавшим газам, ко всему количеству образовавшегося тепла:

О’ о-ост

ц = — = ~,

0 0 У }

формула (26) упрощается до вида:

б//-'

а

-Т

± Ґ1

Тог

цд

)

ВХ

s

Интегрирование этого уравнения от 0 до Е и от Тпг до Тпг дает:

и1 вх и1 вых

0 = Р-ц-д.

Приравнивая это выражение к уравнению (20), отметим, что а • А/с/1 = г| • .

Чтобы определить возможность нагрева в КН, работающем в режиме электроразогрева, необходимого количества ОГ от Т до Т в течение заданно-

О1 ВХ О1 ВЫХ

го времени не надо отыскивать средний температурный перепад и коэффициент теплоотдачи а.. Достаточно воспользоваться формулами:

О = Оагсрог (ТОГвых - ТОГвх ) = /-’ г|  ¿/,

или

О'

Q = ¥- = Fq.

Так как этот вывод основывается на приближенных допущениях, то он требует доказательств. Процесс будет проходить таким образом, что КН будет всюду отдавать одинаковое количество тепла ц на единицу своей поверхности. По мере того как будет расти температура ОГ при их продвижении по каналу КН, одновременно будет расти и температура поверхности КН, достигая максимума при выходе нагретых ОГ.

Отсюда следует, что подбирать допускаемую тепловую нагрузку поверхности ц можно при помощи формул, выведенных для постоянной температуры Тог, подставляя вместо ТОГ температуру ОГ на выходе из КН Т

. Если найденная для этих условий температура поверхности КН будет безопасна для него (см. рис. 4), то тем более она будет надежной и при меньших температурах ОГ.

Литература

1. Ложкин.В.Н., Саватеев А.И., Преснов А.И. Разработка теоретических основ конструирования систем обезвреживания выхлопных газов ДВС пожарного автомобиля. Отчет о НИР. Санкт-Петербургский университет МВД России.- Санкт-Петербург, 1999 г.

2. Ложкин В.Н., Саватеев А.И, Преснов А.И. Разработка инженерной методики расчета теплофизических параметров глушителя-нейтрализатора пожарного автомобиля. Отчет о НИР. Санкт-Петербургский университет МВД России. - Санкт-Петербург, 2001 г.

3. Montierth M.R.. Проектные параметры сотового носителя для каталитических конвертеров / Химия в интересах устойчивого развития. -№5(1997) с. 293-302.

4. Zink U. Рабочие характеристики каталитических конвертеров с керамическими и металлическими носителями / Химия в интересах устойчивого развития. - №5(1997) с. 303-310.

5. Системы ускоренного прогрева каталитических нейтрализаторов. КАТ- Beschleunigungs -Sistem/Temes Olaf//AMZ:Auto, Mot., Zubehör. -1997/ -85, №9. - с. 78-79.

6. Instationerverhalten des Abgaskatalysators/Spicher Ulrich, Lepperhoff Gerhard // MTZ: Motortechn. Z..-1995.-56,№6 - с. 334-336, 345348.

7. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд. 3-е, перераб. и доп. М., “Энергия”, 1975.- 488 с. с ил.

8. Дьяченко Н.Х., Костин А.К., Пугачев Б.П., Русинов Р.В., Мельников Г.В. Теория двигателей внутреннего сгорания.- Л.: Машиностроение, 1974. - 552 с.

9. Боресков Г.К. Катализ. Вопросы теории и практики. (Избранные труды). - Новосибирск: “Наука”, 1987. - 874 с.

10. Хоблер Т. Теплопередача и теплообменники. - Л.: Госхимиздат, 1961. - 820 с.

11. Основы практической теории горения / Под редакцией Померанцева В.В. - Л.: Энергия, 1986. - 264 с.

12. Gandhi H.S., Narula C.K. История развития технологии блочных автомобильных катализаторов / Химия в интересах устойчивого развития. - №5(1997) с. 311-324.

1Ложкин Владимир Николаевич, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, профессор Санкт-Петербургскші университет ГПС МЧС Росси

2 Гавкалюк Б. В., кандидат технических наук; Д. В. Осипов, адъюнкт - Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России