Тіркеу нөмірі 204-ж Регистрационный №204-ж


Н.Р. НАУРЫЗБАЕВА, В.А. СЕДЕЛЕВ



жүктеу 13.26 Mb.
Pdf просмотр
бет15/53
Дата28.12.2016
өлшемі13.26 Mb.
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   53

Н.Р. НАУРЫЗБАЕВА, В.А. СЕДЕЛЕВ

С. Аманжолов атындағы Шығыс Қазақстан мемлекеттік университеті, Өскемен қ., Қазақстан

ШЫҒЫС ҚАЗАҚСТАН ОБЛЫСЫ АЙМАҒЫНДА ЖОҒАРЫ 

ПАРАФИНДІ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІН ӨНДІРУ КЕЗЕңІНДЕГІ 

ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІКТІ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ

Мақалада  Шығыс  Қазақстан  аймағында  өз  қызметін  жүзеге  асыратын  ЖШС 

«Тарбағатай Мұнай» кәсіпорнының экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету аясындағы 

аспектілері,  сәйкестендірілген  тәуекелдері  және  бекітілген  экологиялық  мақсаттары 

мен  міндеттерін  орындау  нәтижелілігін  бақылау  жұмыстары  қарастырылған.  Зерттеу 

барысында жоғары парафинді мұнай кен орындарын өндіру және пайдалануда мүмкін 

болатын жалпы залалды бағалау, келтірілетін зиянды болдырмау үшін басқарушылық 

Н.Р. НАУРЫЗБАЕВА, В.А. СЕДЕЛЕВ. 2 (66) 2015. Б. 163-169   

 

 

                ISSN 1683-1667 



164

Тоқсанына бір рет шығарылады

  

 

 



 

         



Шығыстың аймақтық хабаршысы

шешімдері  және  қоршаған  ортаға  ықпалды  төмендету  бойынша  іс-шаралар  кешені 

ұсынылады.

Түйін  сөздер:  табиғи  ортаны  қорғау,  экологиялық  мониторинг,  іс-шаралар 

кешені.


ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 

ПРИ РАЗРАБОТКЕ ВЫСОКОПАРАФИНИСТЫХ НЕФТЯНЫХ 

МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ

В  статье  рассмотрены  экологические  аспекты  нефтегазового  предприятия  ТОО 

«Тарбагатай Мунай», осуществляющего свою деятельность в ВКО, соответствующие 

риски и установленные экологические цели и задачи в области обеспечения экологи-

ческой безопасности. В процессе исследования предложен комплекс мероприятий по 

устранению возможного ущерба при разработке и использовании высокопарафинистых 

нефтяных  месторождений,  а  также  меры  по  снижению  воздействия  на  окружающую 

среду.


Ключевые слова: охрана окружающей среды, экологический мониторинг, ком-

плекс мероприятий. 

ENSURE ENVIRONMENTAL SAFETy DURING THE DEVELOPMENT 

OF HIGH PETROLEUM PARAFFINS DEPOSISTS OF EAST KAZAKHSTAN 

The article deals with the environmental aspects of oil and gas enterprise LLP «Tarbagatai 

Munay» operates in the aerospace defense, the associated risks and set environmental objectives 

and  targets  to  ensure  environmental  safety. The  study  proposed  a  package  of  measures  to 

eliminate possible damage to the development and use vysokoparafinistyh oil fields, as well as 

measures to reduce the impact on the environment.

Keywords: environmental protection, environmental monitoring, a set of measures.

Қазақстан Республикасы индустриалды-инновациялық кезеңнің басталған 

шағында  қоршаған  ортаны  қорғау  және  табиғи  қорларды  ұтымды  пайдалану 

талаптарына  сай  келетін  экологиялық  экономикаға  бет  бұруы  тиіс.  Дамыған 

елдердің  экологиялық  саясаты,  шикізат  салалары  табиғи  ресурстарға  және 

қоршаған ортаға әрдайым зор ықпал тигізетіні айқындалған, БҰҰ «Трансұлттық 

компаниялар қызметінің экологиялық аспектілері» атты баяндамада жан-жақты 

қарастырылған.

Мұнай  және  газ  адамзат  тіршілігінде  қажетті  шикізат  болып  табылады. 

Мұнай өндіру және жаңа мұнай-газ кен орындарын ашу еліміздің экономикасын 

көтеретін факторлардың біріне жатады. Бүгінгі күні әлемдік энергетикалық нарық 

бағаларының түсу кезеңіне кіргенінен кейін де, Қазақстан өндіру жобаларының 

тұрақты дамуын көрсетуде, ірі де, шағын да компаниялар өндірісті ұлғайтуда. 

Ғаламдық қаржы-экономикалық дағдарыс жағдайында да шетелдік инвестиция-

лар ағыны жалғасып, тиісті төлем қабілеті бар сұранысты қалыптастыруда. Орта 

Азия  елдеріне  салынған  шетелдік  инвестициялардың  көпшілігі  Қазақстанның 

үлесіне  келеді.  Әртүрлі  бағалаулар  бойынша  тәуелсіздік  жылдары  ішінде 

ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ҒЫЛЫМДАРЫ ЖӘНЕ МЕДИЦИНА



165

Региональный вестник Востока

  

 



 

 

 



        

Выпускается ежеквартально

Қазақстан экономикасына барлық көздерден 60 млрд доллардан астам шетелдік 

капитал  жұмсалды.  Шетелдік  инвестициялар  ағыны  жыл  сайын  өсуде,  бұл 

Қазақстан экономикасының өсуін және дамуын қамтамасыз етеді.

Шетелдік  инвестициялардың  шамамен  55%  өндіруші  өнеркәсіпке,  атап 

айтқанда,  көмірсутек  кен  орындарын  игеруге  жіберілді.  Осындай  шетелдік 

инвестициялардың ағыны еліміздің шығыс бөлігіне де келіп жеткен. 2012 жылы 

8  желтоқсанда  Астана  қаласында  Қазақстан  мен  Қытай  үкіметтерінің  отын-

энергетика кешенін бірлесе игеру жөніндегі 6-отырысы шеңберінде Қазақстан 

Республикасының  Үкіметі  мен  Қытай  Халық  Республикасының  Үкіметі 

арасындағы Сарыбұлақ -1 кен орнын  игеру және «Сарыбұлақ – Зимұнай» газ 

құбырын салу туралы келісімге қол қойылған Меморандумы бойынша еліміздің 

шығыс  бөлігін  мұнай  өнімдерімен  қамтамасыз  ету  түбегейлі  түрде  жүзеге 

аспақ.

«Тарбағатай Мұнай» ЖШС шартты территориясына берілген геологиялық 



жер ауданының жалпы көлемі сегіз мың шаршы шақырымды құрайды. Кәсіпорын 

Шығыс  Қазақстан  облысының  Зайсан  ойысы  құрылымында  көмірсутек 

шикізатын барлау және игеру жұмыстарын жүргізеді. Жер қорын пайдалануға 

шарт шеңберіндегі геологиялық барлау жұмыстары, қайта өңделген салыстыр-

малы сейсмикалық мәліметтерді жинау 2000 жылдың күз айларынан бастау алып 

бүгінгі күнге дейін жалғасуда. 

Мұнай-газ  кешендерінің  қарқынды  түрде  дамуы  елімізде  экологиялық 

дағдарысқа қарай бет бұрғызып барады.

Мұнай өндіру саласын қоршаған табиғи ортаны ластаушы ошақ көзі ретінде 

қарастыра отырып, бұл саланың басқа шаруашылық салаларымен салыстырғанда 

мұнай-газ өнеркәсіп орындарының экожүйеге әкелетін зардабы әлдеқайда көп 

екендігіне көз жеткіземіз [1].

Мұнай  кен  орындарының  технологиялық  желісін  құрастыру  көптеген 

міндеттерді  қарастырады,  оның  ішінде  өндірістің  экологиялық  талаптарды 

қанағаттандыруы  маңызды  рөл  атқарады.  Мұнай  өндірудің  технологиялық 

үрдістерінде және мұнай өнімдерін өндіру, оны сақтау мен тасымалдау кезінде 

өндірілген  мұнайдың  7%-ы  жоғалады.  Мұнайды  бұрғылауда,  құбырлардың 

жалғасқан жерлерінен шикізаттың төгілуі топырақ, атмосфера, судың ластануы-

на әкеліп соғады және биосфераны ластап қана қоймай адамзат денсаулығына 

зиянды әсерін тигізеді.

Сол  себепті  кез  келген  мұнай-газ  компанияларының  экологиялық 

қауіпсіздіктікті қамтамасыз ету аясында негізгі мақсат, міндеттері болып келесі 

шаралар табылуы тиіс:

– табиғи ресурстарды кешенді (рационалды) түрде пайдалану;

–  компания  қызметін  жүзеге  асыратын  аймақ  тұрғындары  және  қызмет 

Н.Р. НАУРЫЗБАЕВА, В.А. СЕДЕЛЕВ. 2 (66) 2015. Б. 163-169   

 

 

                ISSN 1683-1667 



166

Тоқсанына бір рет шығарылады

  

 

 



 

         



Шығыстың аймақтық хабаршысы

атқаратын жұмысшылар денсаулығын қорғау;

–  өндіріс  нысандарының  заманауи  техника,  ғылым  және  қоғамның  даму 

деңгейіне сәйкес келетін экологиялық және өнеркәсіптік қауіпсіздікті қамтама-

сыз ету;

–  технологиялық  құрылғылардың  апатсыз  жұмысын  қамтамасыз  ету 

арқылы қоршаған ортаға ықпал ететін зиян мөлшерін төмендету;

– табиғат қорғау саласындағы іс-шаралар бағдарламаларын әзірлеуде және 

жүзеге  асырудағы  негізгі  бағыттарды  айқындау,  еңбек  жағдайларын  жақсарту, 

төтенше жағдайлардан қорғау;

– атмосфералық ауаға шығарылатын зиянды заттектердің, ақаба сулардың, 

түзілген  қалдықтар  көлемінің  үлесті  көрсеткіш  деңгейін  тұрақтандыру  және 

кейіннен қысқарту, озық технологияларды, құрылғыларды және материалдарды 

қолдану, технологиялық үрдістерді басқаруды автоматтандыру деңгейін көтеру 

арқылы шығарындылардың улылығын төмендету;

–  экологиялық  және  өндірістік  қауіпсіздік  сарптамаларын  және  жоба 

алдындағы ҚОӘБ-алды бағдарламаларының сапасын арттыру арқылы қоршаған 

ортаға техногенді жүктемені төмендету; 

– нысандарда өндірістік қауіпсіздік, еңбекті, денсаулықты, қоршаған орта-

ны қорғау талаптарын қатаң сақтауды қадағалаушы тиімді жүйені құру және іске 

асыру [2].

«Тарбағатай Мұнай» ЖШС қызметі жоғарыда көрсетілген барлық талап-

тарға сәйкес келеді. Компания жобаларын іске асыру кезінде өнеркәсіптік және 

экологиялық  қауіпсіздікті  қамтамасыз  ету  серіктестік  қызметінің  маңызды 

басымдығы болып табылады. 

«Тарбағатай Мұнай» ЖШС компаниясы қызметінің негізгі мақсаттары:

– жер қойнауын пайдалануға арналған келісімшарттар шеңберінде мұнай 

кенорындарын барлау және игеру;

– Қазақстан Республикасының мұнай-газ ресурстарын тиімді және ұтымды 

игеру;


– мұнай және газ ресурстарын арттыру және одан әрі ұлғайту.

Табиғи орта компоненттеріне әсерді төмендетуге мүмкіндік беретін жалпы 

ұйымдастырушылық іс-шаралардан келесілерді айқындауға болады:

–  аса  заманауи  технологияларды  қолдану  және  технологиялық  циклді 

жетілдіру;

–  Қазақстан  Республикасы  заңнамасы  және  нормативтік  актілерінің, 

сондай-ақ кәсіпорынның ішкі құжаттары мен стандарттарының табиғат қорғау 

талаптарын сақтау;

– штаттан тыс оқиға туындауы жағдайында жұмыс графигін өз көлемінде 

сақтау және тез жауап беруді қамтамасыз ету үшін қажет резервтік жабдықтың 

ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ҒЫЛЫМДАРЫ ЖӘНЕ МЕДИЦИНА


167

Региональный вестник Востока

  

 



 

 

 



        

Выпускается ежеквартально

болуы;

– барлық жабдықтарға тиісінше қызмет көрсетілуі және жақсы жұмыс жай-



күйінде қуатталуы керек. Бұл үшін сәйкес қосалқы бөлшектер мен тәжірибелі 

білікті персонал тұрақты түрде дайын болуы керек;

– барлық құрылыс-жөндеу жұмыстары кесіп берілген жер жолағы шегінде 

жүргізілуі керек;

– жұмыстарды қысқа мерзім ішінде орындауға мүмкіндік беретін құрылыс 

жұмыстарын ұйымдастыру;

–  көлік  қозғалысын  қатаң  түрде  анықталған  маршруттар  бойынша 

ұйымдастыру.

Қалдықтарды  дұрыс  басқару,  қалдықтарды  басқару  жоспарын  әзірлеу 

және  сақтау  табиғи  ортаның  көптеген  компоненттеріне  (ауа,  топырақ,  өсімдік 

жамылғысы, жануарлар мен өсімдіктер әлемі және басқалар) жағымсыз әсерді 

төмендетуге  мүмкіндік  береді.  Қалдықтарды  басқару  кезінде  келесі  талаптар 

орындалатын болады:

– сұйық және қатты қалдықтарды тасымалдау немесе көлік құралдарының 

апаты  кезінде  қоршаған  ортаның  ластану  мүмкіндігін  болдырмайтын 

герметикалық арнайы контейнерлерде тасымалдау;

– объектіден шыққан қалдықтары бар кез келген жүктер олардың тасымал-

дауы туралы анықтамаға ие болады. Анықтамада қалдықтардың толық сипат-

тамасы, мөлшері, қауіптілік класы, химиялық құрамы, объект пен үрдіс, қайда 

түзілгені, және кез келген басқа да оған қатысты ақпараттар болады;

– қалдықтардың қозғалысы туралы есептер жүргізілетін болады, яғни ол 

мөлшерін,  типін,  тасу  маршрутын  және  барлық  қалдықтардың  орналасуының 

соңғы пунктін біріктіреді;

– барлық қауіпсіз қалдықтар сақталатын қалдық маркировкасы бар арнайы 

арналған контейнерлерде сақталатын болады;

– қалдықтарды қайта пайдаланудың максималды мүмкіндігі;

–  бұрғылау,  жайластыру  және  құрылыс  кезінде  бригадалар  түзілетін 

қалдықтарды жинауға арналған контейнерлермен жабдықталатын болады;

–  үлкен  мөлшерде  шығындалатын  өнімдер  мен  материалдар  үшін 

мөлшері үлкен орамдарда тасымалдау немесе ыдыссыз тасымалдау мен сақтау 

қарастырылады;

– барлық зиянды қалдықтар оқшауланатын болады; физикалық, химиялық 

қасиеттері  бойынша  үйлеспейтін  қалдықтар  физикалық  ажыратылуы  керек; 

көбінде, зиянды қалдықтар араласпауы керек;

– қалдықтарды жинауды, орналастыруды және жоюды арнайы оқытылған 

персонал ғана арнайы бөлінген қоршалған, қатты жамылғысы бар (асфальт, бе-

тон) алаңдарда жүзеге асырады;

Н.Р. НАУРЫЗБАЕВА, В.А. СЕДЕЛЕВ. 2 (66) 2015. Б. 163-169   

 

 

                ISSN 1683-1667 



168

Тоқсанына бір рет шығарылады

  

 

 



 

         



Шығыстың аймақтық хабаршысы

ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ҒЫЛЫМДАРЫ ЖӘНЕ МЕДИЦИНА



Фаза

Жұмыс-

тар

Бо

лжамды әс

ер

Ықпа

лды төмендет

у б

ойынша іс

-шара

лар

Қа

лдық-

ты әс

ер

1

2

3

4

5

Ұңғымалар

ды бұрғылау

Ж

ер 



жұмыс- тары

А

тмо



сфера

лық 


ау

аның ласт

ануы және 

өлше


улі шаң, т

опырақ 


жамылғысының,  ландшафттың, 

өсімдік


тер және жану

-

ар



лар әлемінің бұзылуы

Гр

унтқа с



алыстыр

ма

лы төмен қысымды көлік құра



лдарын пайда

-



лану

;

Кір



ме ж

олдар


дағы көлік қозға

лысының жылдамдығын шек

те

у;



Түнгі б

елс


енділігі бар жану

ар

ларға жағымсыз әс



ер

ді төмендет

у 



мақс



атымен түнгі у

ақытт


а ав

токөлік


тер

дің қозға

лысын миниму

мг

е 



дейін қысқар

ту

;



Жұмыс айм

ағын ж


елді күндері с

уар


у;

Бұзылған телімдерг



е құм

ас төгу



;

Пайда



лануға ре

сми рұқс


ат етілг

ен к


арьер

лер


ден иг

ерілетін т

асы

-



ма

лданба


лы м

атериа


л пайда

лану


;

Ж

ер жұмыст



арын эрозиялық қа

уіптілік төмен және т

опыраққа әс

ер 


төмен қо


лайлы к

езеңдер


де жүргіз

у;

Қысқа мер



зімде жұмыс жүргіз

у;



Еле

усіз


Кен орындарын 

жайластыру

Ұңғым

а -


лар

ды 


бұрғыла

у

А



тмо

сфера


лық а

уаның, 


ж

ер асты с

уларының 

ласт


ануы, өсімдік

тер 


әлемі, т

опырақ


-өсімдік 

жамылғысы

Ке

зеңдік радио



мет

рлік бақыла

у;



Эк



ологиялық қа

уіпсіз бұрғыла

у ерітіндісін қо

лдану


;

Бұрғыла



у ерітіндісін м

ак

сим



алды ығыстыр

уын қамт


ам

асыз ететін 

то

лтыр



у режімін қо

лдану


;

Бұрғыла


у ерітіндісін с

ақт


ау

дың г


ер

метик


алық жүйе

сін қо


лдану

;



Бұрғыла

у ерітіндісін б

ер

уді тұйық жүйе бойынша жүзег



е асыр

у;



Бұрғыла

у ерітіндісіні қайт

а пайда

лану


;

Бұрғыла



у қа

лдықт


арын жина

у және пайдаға асыр

у.



Еле



усіз

Пайдалану

Ұңғым

а-

лар



ды 

пайда


лану

А

тмо



сфера

лық 


ау

аның, ж


ерасты 

су

ларының, гр



унттың 

ласт


ануы, т

опырақ 


жамылғысының 

бұзылуы, өсімдік

тер 

әлемі, жану



ар

лар әлемі

Құрылыс айм

ағын с


анит

ар

лы т



аза

ла

у;



Кен орнын, Г

ДҚ құрылысын жайластырғаннан к

ейін т


опырақ 

құнар



лығын қа

лпына к


елтір

у;

Ұңғым



алар

ды бұрғыла

у, к

ен орнын жайластыр



у және Г

ДҚ 


құрылысы үр

дісінде қоршаған ор

та жай-күйіне монит

оринг жүргіз

у;

Газ



ды айда

п қо


тар

ушы агрега

тт

ар ж


ек

е ғим


ара

тт

ар



да орна

тылады, 


бұл шу деңг

ейінің еле

улі төменде

уін қамт

ам

асыз ете



ді;

Пайда


лану к

езеңінде қоршаған ор

та монит

орингісін жүргіз

у.



Шам



алы

1-к


есте – Қоршаған ор

таға ықпа

лды төмендет

у бойынша іс-шара

лар к

ешені


169

Региональный вестник Востока

  

 



 

 

 



        

Выпускается ежеквартально

– барлық қалдықтар тиісінше қайта өңдеу және орналастыру мақсатымен 

дұрыс теңдестірілуі және сипатталуы керек. Барлық теңдестірілмеген қалдықтар 

объектілерден  жою  алдында  зиянды  қасиеттерін  анықтау  үшін  бағалануы  ке-

рек;


– қалдықтар түзілетін әр объектіде қалдықтардың тасымалдануы туралы 

жазбалар жүргізіледі және өндірістік тексерістер/аудиттер өткізіледі.

Жоба  шегіндегі  шешімдерді  талдау  мен  есептеу  нәтижелері  бойынша 

қолданыстағы  табиғат  қорғау  шараларының  тиімділігі  арқасында  құрылыс 

жұмыстарын  жүргізу  үрдісі  мен  кешенді  пайдалану  кезеңдерінде  қоршаған 

ортаға шығарылатын зиянды заттардан пайда болатын әсердің мәні болмашы, 

әсер ету ауқымдылығы бойынша – жергілікті сипатта, ал мерзімі бойынша – со-

зылмалы болатынын көрсетіп отыр. Келтірілген жалпы ұйымдастырушылық іс-

шараларға қосымша ретінде жоспарланатын іс-әрекеттен табиғи ортаның алу-

ан түрлі компоненттеріне әсер етуді шектеуге және азайтуға мүмкіндік беретін 

бірқатар іс-шаралар кешені әзірленді. Әзірленген іс-шаралар кешені 1-кестеде 

көрсетілген.

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Андреев В.Ф. Мұнай және газ өнеркәсіп саласындағы жобалық талдау негіздері 

/ В.Ф. Андреев [және т.б.]. – М.; 1997. – 341 б.

2.  Логвиновский  В.Д.  Экологиялық  қауіпсіздік.  Экологиялық  тәуекел:  оқу-

әдістемелік құрал / В.Д. Логвиновский. –

 

Воронеж: ВМУ баспасы, 2003. – 32 б.



REFERENCES

1. Andreev V.F., Dunaev V.F. i drugie, Osnovy proektnogo analiza v neftyanoi i gazovoi 



promyshlennosti. M., 1997, 341 (in Russ).

2.  Logvinovskiy  V.D.,  Ekologicheskaya  bezopasnost′.  Ekologicheskii  risk.  Uchebno 



metodicheskoe posobie. Voronej. Izd-vo VGU, 2003, 32 (in Russ).

УДК 554.6



Н.К. РЫСКУЛОВ, Б.К. ШАИХОВА

Восточно-Казахстанский государственный университет 

имени С. Аманжолова, г. Усть-Каменогорск, Казахстан

МЕТОДИКА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОДИФФУЗНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

Статья посвящена методике изготовления топливных элементов. В работе при-

ведена технология изготовления газодиффузиного электрода, состоящая из нескольких 

стадий: нанесение матового никеля на токоотводную подложку, нанесение гидрофобно-

го слоя, нанесение катализатора.

Н.К. РЫСКУЛОВ, Б.К. ШАИХОВА. 2 (66) 2015. С. 169-175 

 

 



 

                ISSN 1683-1667 



170

Тоқсанына бір рет шығарылады

  

 

 



 

         



Шығыстың аймақтық хабаршысы

Ключевые слова: Топливный элемент, газодиффузионный электрод, никель то-

отдводящщая подложка.

ГАЗ-ДИФФУЗДЫ ЭЛЕКТРОДТЫ ӨНДІРУ ӘДІСТЕМЕСІ

Мақалада  жанармай  элементтерін  өндіру  әдістемесі  қарастырылған.  Күңгірт 

никельді  тоқты  бұрып  жіберетін  негізгі  қондыру,  гидрофты  қабатты  және  катализа-

торды қондыру сатыларынан тұратын газ-диффузді электродты әзірлеу технологиясы 

келтірілген.

Түйін сөздер: газ-диффузді электрод, гидрофты қабатты, катализатор.

METHODOLOGy FOR PRODUCING OF THE GASE-DIFFUSION ELECTRODE

Article is dedicated to methods of manufacturing combustion elements. The technol-

ogy of the manufacture of gas-diffusion electrode consists of several stages: application of 

mat nickel to current-outlet base; application a hydrophobic layer; application of catalyst is 

considered.



Keywords: combustion elements, gas-diffusion, hydrophobic layer, considered.

Топливный элемент – это гальванический элемент, в котором химическая 

энергия топлива преобразуется электрохимическим путем в электрическую энер-

гию. Первоначальной целью работ по топливным элементам было воплощение в 

жизнь идеи высказанной В. Оствальдом о непосредственном электрохимическом 

преобразование химической энергии в электрическую. Такое преобразование не 

предусматривает промежуточного образования тепловой энергии, поэтому его 

КПД не связан с ограничениями второго закона термодинамики и может при-

нимать более высокие значения, чем при традиционном способе производства 

электроэнергии с использованием тепловых машин.

Топливный элемент это первичный элемент, который в принципе произво-

дит ток, пока к нему подводятся активные вещества. В отличии от этого обычные 

первичные  элементы  получают  электрическую  энергию  из  «активной  массы» 

электродных пластин и поэтому обладают ограниченной емкостью. Тоже самое 

можно сказать и о всех вторичных элементах, то есть аккумуляторах, в которые 

после разряда активной массы должны снова заряжаться от внешнего источника 

тока[1-2].

В настоящее время наиболее широко используемым газообразным окисли-

телем для положительных электродов первичных элементов является кислород 

воздуха. Кислородные электроды изготавливают в виде мелкопористых пластин 

или трубок из активного угля, спрессованных и спеченных порошков металлов 

и окислов металлов.

Создание кислородного электрода с хорошими характеристиками является 

сложной задачей. Требуется, чтобы электрод допускал разряд при больших на-

грузках и был долговечен. Однако скорость ионизации кислорода при комнатных 

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА



171

Региональный вестник Востока

  

 



 

 

 



        

Выпускается ежеквартально

температурах не очень велика, что не дает возможности вести разряд при боль-

ших плотностях тока, поэтому желательно создать большую разветвленную по-

верхность соприкосновения электролита и насыщенного кислородом электрода.

В топливных элементах положительный электрод изготавливают из сме-

си мелкоразмолотых активного угля и графита. Пластины готовят обжигом этой 

смеси со связующим (патокой, пеком) либо порошок угля и графита с гидрофоб-

ным пластмассовым связующим.

Для изготовления гидрофобизированнных электродов необходимы различ-

ные катализаторы. Чаще всего используются металлы в виде мелкодисперсных 

порошков. Также используют оксиды, такие как никель-кобальтовой шпинели 

[3], смеси оксидов марганца с оксидами благородных металлов [4], PbO

2

 [5].



Используются  также  трёхкомпонентные  электроды,  представляющие  со-

бой смесь малоактивного носителя с нанесенным на него малым количеством 

активного электрокатализатора с гидрофобизатором. Обычно в качестве носите-

ля используют: активированные угли, углеграфитовые ткани, графитированную 

бумагу, различные марки сажи.

Современные технологии изготовления электрода можно разделить на два 

класса: в виде углерод – углеродных композитов и второй вариант – получение 

газодиффузионной подложки путем отпрессовки углеродного материала, пропи-

танного термопластичным гидрофобным связующим [623, 732].

В нашем случае методика изготовления газодиффузионных электродов со-

стоит из следующих этапов:

методика изготовления газодиффузионного электрода;

– методика определения характеристик электрода.

Изготовление  газодиффузионного  электрода  состоит  из  следующих  ста-

дий:

– нанесение матового никеля на токоотводную подложку;



– нанесение гидрофобного слоя;

– нанесение катализатора.



Методика  обезжиривания.  Назначение  обезжиривания  состоит  в  удале-

нии с поверхности деталей пленки органических жиров и минеральных масел, 

а также различных твердых загрязнений (мелкой металлической и минеральной 

пыли), удерживаемых на детали жировой (масляной) пленкой.

В качестве обезжиривающего раствора был выбран натрий карбонат и ПАВ 

ОП-10. Для приготовления обезжиривающего раствора 20,5 г соли карбоната на-

трия растворяем в 200 мл воды. После добавляем 0,1г ОП-10.

Сетку, размером 2,9х2,9 см, тщательно мыли дистилированной водой, опу-

скали  в  стакан  с  обезжиривающим  раствором  на  5-7  секунд  при  температуре 

70

0



С.

Н.К. РЫСКУЛОВ, Б.К. ШАИХОВА. 2 (66) 2015. С. 169-175 

 

 

 



                ISSN 1683-1667 

172

Тоқсанына бір рет шығарылады

  

 

 



 

         



Шығыстың аймақтық хабаршысы

Методика травления. Травление используется для повышения сцепления 

осадка с основой также и при изготовлении, транспортировке и хранении метал-

лические изделия подвергаются воздействию окружающей среды, в результате 

чего их поверхность подвергается коррозии. Поэтому для их удаления поверх-

ность  подвергали  травлению.  Для  травления  черных  металлов  используются 

в основном растворы серной и соляной кислоты. Скорость растворения в них 

окислов зависит от концентрации и температуры кислоты. В соляной кислоте в 

отличие от серной, удаление продуктов коррозии происходит преимущественно 

за счет её химического растворения.

Обезжиренную сетку погружали в 20 мл 10%-го раствора соляной кислоты 

на 5-10 мин, после чего промыли дистиллированной водой.

Методика никелирования. Никелирование – обработка поверхности изде-

лий путем нанесения на них никелевого покрытия. Толщина наносимого покры-

тия обычно составляет от 1 до 50 мкм. Никелирование сетки проводили в моди-

фицированном электро лите Уотса. 

Сетку погрузили в стакан с электролитом Уотса. С двух сторон в стака-

не стоят никелевые аноды в виде пластинки (рисунок 1). Усло вия электролиза: 

время  электролиза  1  час,  плотность  тока  –  0,8  А/дм

2

.  Раствор  подогревали  на 



водяной бане.

Ток подается с источника тока RXN-3020, силу тока измеряем Амперме-

тром М 2038, а магазином сопротивления Р33 ГОСТ 7003-54 служил для регули-

рования нагрузки.

Рисунок 1 – Ячейка для никелирования. 1 – никелируемая сетка; 2 – пластинки никеля 

(аноды)


ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА

173

Региональный вестник Востока

  

 



 

 

 



        

Выпускается ежеквартально



Методика приготовления углеродных пластинок.Технология изготовления 

углеродных электродов заключалась в предварительном получении углеродных 

пластин и их последующем прессовании с никелевой сеткой.

В  состав  композита  газодиффузионного  электрода  обычно  входят:  угле-

родный материал, связующее и индустриальное масло. В качестве углеродного 

материала  был  выбран  активированный  уголь  марки  ОУ  «А»,  в  качестве  свя-

зующего полиэтилен и вакуумное масло, для оптимизации состава композита в 

качестве связующего нами был выбран поливинилиденфторид, и заменой ваку-

умного масла на парафин, так как полиэтилен хорошо растворяется в парафине 

и также является гидрофобизатором.

Углеродные пластинки должны быть эластичными, ровными, без трещин, 

чтобы электрод не пропускал электролит.

Пластинки готовили смешением определенного количества полиэтилена, 

активированного угля и парафина, тщательно перемешанную смесь компонен-

тов грели при температуре 90

0

С до образования вязкотякучего состояния. Далее 



смесь перемещали в пресс-форму (рисунок 2) и варьировали температуру (30, 

60, 75, 90, 120

С) и давление (100, 200, 250, 300, 400 бар). В оптимизацию ком-



позита ГДЭ входило также варьирование процентного соотношения парафина и 

вакуумного масла (20/80, 80/20, 50/50, 60/40, 40/60). Для определения оптималь-

ных условий композита ГДЭ была составлена матрица с тремя переменными: 

давление, температура и концентрация парафина либо вакуумного масла.

Рисунок 2 – а) пресс-форма; б) Пресс 47014 Medola

Н.К. РЫСКУЛОВ, Б.К. ШАИХОВА. 2 (66) 2015. С. 169-175 

 

 

 



                ISSN 1683-1667 

174

Тоқсанына бір рет шығарылады

  

 

 



 

         



Шығыстың аймақтық хабаршысы

Планирование  эксперимента  позволяет  варьировать  одновременно  все 

факторы  и  получать  количественные  оценки  основных  эффектов  и  эффектов 

взаимодействия. При планировании по схеме полного факторного эксперимента 

реализуется все возможные комбинации факторов на всех выбранных для ис-

следования уровнях. 

Эксперименты  проводили  по  методу  многофакторного  планирования 

химико-технологического  эксперимента  по  методу  Малышева.  Составлена 

трехфакторная матрица планирования экспериментов.

В нашем случае мы решили сократить количество опытов, то есть в вы-

ведении  уравнения  ограничиться  параболическим  приближением.  Очень  важ-

но выбрать правильный диапазон изменения факторов. Чем уже диапазон, тем 

проще и точнее обобщенная формула, которая будет получена после обработки 

результатов эксперимента. По плану полно факторного эксперимента число опы-

тов должно было составлять 64, но мы сократили, число опытов от 64 до 13-ти 

выбрав, центровые точки. Функциями отклика являлись: потенциал восстанов-

ления кислорода на разрядных кривых, предельная плотность тока восстановле-

ния кислорода на потенциодинамических кривых, пористость электрода и сред-

ний размер частиц катализатора. 

Таблица 3 – Первичная матрица планирования

Давления, бар

Концентрация, парафин/вакуумное масло

Температура, 

С



100

50/50


75

200


50/50

75

250



50/50

75

300



50/50

75

400



50/50

75

250



50/50

30

250



50/50

60

250



50/50

90

250



50/50

120


250

20/80


75

250


40/60

75

250



60/40

75

250



80/20

75

Далее мы изготовили 13 электродов, которые были испытаны в двух на-



правлениях:

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА



175

Региональный вестник Востока

  

 



 

 

 



        

Выпускается ежеквартально

– определение физических характеристик (определение размер пор, сред-

ний размер частиц на поверхности, определение механической прочности пла-

стинок);

– определение электрохимических характеристик (разрядные кривые, по-

тенциодинамические кривые).

Таким образом в современной технологии изготовления электрода исполь-

зуются  наноструктурные  модификации  как  полимерных  фторопластовых  свя-

зующих,  так  и  наномодификации  углеродных  волокнистых  материалов  путем 

каталитического синтеза на их поверхности углеродных нанотрубок. Такие под-

ходы позволили получить газодиффузионные подложки с заранее прогнозируе-

мым требуемым комплексов свойств.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Багоцкий  В.С.  Топливные  элементы.  Современное  состояние  и  основные 

научно-технические проблемы / В.С. Багоцкий, Н.В. Осетрова, А.М. Скундин // Элек-

трохимия. – 2003. – Т. 39. – №9, 1027-1045 с.

2. Фильштих В. Топливные элементы / В. Фильштих. – М.: Мир, 1968. – 419 с.

3. Кравченко С.Н. Поведение воздушных гидрофобизированных электродов при 

повышенной температуре / С.Н. Кравченко [и др.] // Укр. Хим. Журнал. – 1987. – Т. 53. 

– №2. – С. 174-177.

4. Трунов А.М., Дрибинский А.В., Коцеруба А.И. Исследование воздушных гидро-

фобизированных электродов на основе сложных оксидов никеля и кобальта / А.М. Тру-

нов, А.В. Дрибинский, А.И. Коцеруба // Электрохимия. – Т. 14. – №4. – С. 617-620.

5. Sterhau N. US Patent 4543171. Selective electrochemical oxidation of organic con-

pounds (24.09.1985).

6. Юсти Э. Топливные элементы / Э. Юсти, А. Винзель. – М.: Мир, 1964. – 480 c.

7. Пат. 645041 США, Способ изготовлен газодиффузионных слоев для электро-

химических топливных элементов. 

REFERENCES

1. Bagockij V.S., Osetrova N.V., Skundin A.M., Toplivnye jelementy. Sovremennoe sos-

tojanie i osnovnye nauchno tehnicheskie problem. Jelektrohimija. 2003, T. 39, 9, 1027, 1045 

(in Russ).

2. Fil’shtih V., Toplivnye jelementy. M, Mir, 1968, 419 (in Russ).

3. Kravchenko S.N., Trunov A.M., Labkov E.U. i dr., Povedenie vozdushnyh gidrofobi-

zirovannyh jelektrodov pri povyshennoj temperature. Ukr. Him. Zhurnal. 1987, T. 53, 2, 174, 

177 (in Russ).

4. Trunov A.M., Dribinskij A.V., Koceruba A.I., Issledovanie vozdushnyh gidrofobiziro-



vannyh jelektrodov na osnove slozhnyh oksidov nikelja i kobal’ta. Jelektrohimija. T. 14, 4. 617, 

620 (in Russ).

5. Sterhau N., US Patent 4543171. Selective electrochemical oxidation of organic con-



pounds, 24.09.1985 (in Eng).

6. Justi Je., Vinzel’ A., Toplivnye jelementy M., Mir, 1964, 480 (in Russ).

7. Pat. 645041 SShA, Sposob izgotovlen gazodiffuzionnyh sloev dlja jelektrohimicheskih 

toplivnyh jelementov (in Russ).

Н.К. РЫСКУЛОВ, Б.К. ШАИХОВА. 2 (66) 2015. С. 169-175 

 

 

 



                ISSN 1683-1667 
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   53


©emirsaba.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет