Теплова інфрачервона аерозйомка при рішенні задач екологічного моніторингу і дистанційного контролю стану нафто- і газопроводів

Рис. 4.10 - Витік з газопроводу. Саратовська область

Рис. 4.11 - Фрагмент нафтопроводу в районі московського нафтоперегінного заводу. 1997р.

Рис. 4.12 - Графік глибини залягання нафтопроводу

Серед широкого кола задач, вирішуваних тепловою інфрачервоною аэрозйомкою, дуже актуальною є картування місцеположення і визначення стану продуктопроводів, у тому числі нафто- і газопроводів, причому, як відкритих, так і підземної прокладки. І ті й інші мають підвищену, в порівнянні з навколишнім середовищем температуру, тому навіть у разі підземної прокладки формуються достатні для реєстрації теплові контрасти. Досвід наших робіт показує, що ІЧ аерозйомка даних об’єктів може бути виконана з малих (до 100м) висот, при цьому реальне просторове розділення складає 0,1-0,2м. На зображенні такої якості виразно виявляються нюанси теплового сліду продуктопроводу, виділяються ділянки його обводнення ґрунтовими водами (тобто підвищеної корозійної небезпеки), місця розвитку гидратних пробок. Місця витоків виглядають по-різному - для газопроводів це контрастні дуже холодні (унаслідок адіабатичного розширення газу) локальні ділянки, для нафтопроводів - більш теплі в порівнянні з навколишнім середовищем ділянки, причому добре картуються площі розливу нафти, що пояснюється перш за все зміною альбедо забрудненої поверхні.

За наявності даних про діаметр трубопроводу і мережі еталонних наземних вимірювань (1 точка на 1-5 погонні км) за даними теплової ІЧ аерозйомки, виконаної з малих висот і з високим просторовим розділенням, можливе рішення задачі з визначення глибини залягання цього продуктопровода (з точністю приблизно 15%). Результати розрахунку можуть бути представлені у вигляді графіка в необхідному масштабі, а також у цифровому вигляді.

Також з високою ефективністю, можливо, що не має аналогів, ІЧ аерозйомка дозволяє здійснювати контроль стану водних об’єктів, наприклад, пошук плям нафтового забруднення акваторій у зонах активного руху танкерів і можливого скидання баластних вод, у районах крупних портів або у випадках аварій і катастроф, що супроводжуються виливом нафтопродуктів на водосховищах й ін. У разі нафтових забруднень теплові контрасти обумовлюються екрануванням, плівковим забрудненням і, як наслідок, зменшенням швидкості випаровування з поверхні води, зниженням випромінювальної здатності через більш високе альбедо поверхні, що відображає, в далекому ІЧ діапазоні (в 4-5 разів), більш низкою теплопровідністю (в 3-6 разів) і теплоємністю (в 1,5-2,5 рази) нафти і нафтопродуктів у порівнянні з чистою водою. Вплив усіх цих чинників визначає виникнення температурного контрасту між поверхнею води і нафти (вдень 1-2 градуси С, а вночі від 0,5 до 1 градуса).