Российские ученые создают комплекс для быстрого определения влаги в нефтепродуктах
Российские ученые разрабатывают бесконтактный комплекс, который позволяет определить содержание воды в нефтепродуктах за одну-две минуты. Новый метод основан на анализе отраженного СВЧ-сигнала и не требует использования химических реактивов.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 21 сентября. /Новости науки/. Выпускник Томского государственного университета Александр Базаров и его команда создают бесконтактный комплекс, способный определять содержание воды в нефтепродуктах за одну-две минуты вместо 40–60 минут при лабораторном анализе, сообщили в пресс-службе вуза.
«Сейчас лабораторный анализ содержания воды может занимать 40–60 минут. А разрабатываемый в ТГУ комплекс рассчитан на получение результата за одну-две минуты», — говорится в сообщении.
Разработка основана на использовании СВЧ-сигнала — сверхвысокочастотной электромагнитной волны. Сигнал направляется на исследуемый образец, после чего система фиксирует отраженную волну и по ее характеристикам определяет свойства жидкости. Вода и нефтепродукты по-разному взаимодействуют с электромагнитным полем, что позволяет установить долю воды в образце без погружения датчика в жидкость.
Работа над методом началась с исследований комплексной диэлектрической проницаемости слабопоглощающих жидкостей. Исследователи радиофизического факультета ТГУ экспериментально проверяли возможность определять содержание воды по изменению характеристик электромагнитного сигнала. В 2025 году по этой тематике были защищены две магистерские диссертации.
Лабораторный макет комплекса уже собран и апробирован. Система должна анализировать весь объем образца, поскольку вода может распределяться в нефтепродукте неравномерно. Бесконтактный принцип измерения также позволяет отказаться от очистки измерительного элемента после каждого анализа.
Преимущества и дальнейшая разработка
Быстрое определение содержания воды позволит оперативно устанавливать, соответствует ли нефтепродукт необходимым параметрам. Кроме того, разрабатываемый метод не требует использования химических реактивов и расходных материалов, которые необходимы при некоторых традиционных способах анализа.
Контроль содержания воды важен для нефтегазовой отрасли, поскольку ее избыток ускоряет коррозию оборудования, влияет на процессы горения и может приводить к повреждению техники. При этом вода используется в технологических процессах, в том числе для создания давления и поддержания добычи.
По словам Базарова, предполагаемая схема использования комплекса должна быть максимально простой. «Залил пробу, нажал кнопку, получил результат», — приводятся в тексте слова Александра Базарова.
Проект находится на этапе разработки полноценного прототипа анализатора. Команде предстоит автоматизировать измерения и расширить перечень материалов, которые можно исследовать с помощью комплекса.
Продолжить разработку позволит грант в размере 1 млн рублей, который Базаров и студенты радиофизического факультета ТГУ из его команды получили как победители конкурса «Студенческий стартап». Проект вырос из исследований физических свойств жидкостей и экспериментальной проверки метода в лаборатории.
«Сейчас лабораторный анализ содержания воды может занимать 40–60 минут. А разрабатываемый в ТГУ комплекс рассчитан на получение результата за одну-две минуты», — говорится в сообщении.
Разработка основана на использовании СВЧ-сигнала — сверхвысокочастотной электромагнитной волны. Сигнал направляется на исследуемый образец, после чего система фиксирует отраженную волну и по ее характеристикам определяет свойства жидкости. Вода и нефтепродукты по-разному взаимодействуют с электромагнитным полем, что позволяет установить долю воды в образце без погружения датчика в жидкость.
Работа над методом началась с исследований комплексной диэлектрической проницаемости слабопоглощающих жидкостей. Исследователи радиофизического факультета ТГУ экспериментально проверяли возможность определять содержание воды по изменению характеристик электромагнитного сигнала. В 2025 году по этой тематике были защищены две магистерские диссертации.
Лабораторный макет комплекса уже собран и апробирован. Система должна анализировать весь объем образца, поскольку вода может распределяться в нефтепродукте неравномерно. Бесконтактный принцип измерения также позволяет отказаться от очистки измерительного элемента после каждого анализа.
Преимущества и дальнейшая разработка
Быстрое определение содержания воды позволит оперативно устанавливать, соответствует ли нефтепродукт необходимым параметрам. Кроме того, разрабатываемый метод не требует использования химических реактивов и расходных материалов, которые необходимы при некоторых традиционных способах анализа.
Контроль содержания воды важен для нефтегазовой отрасли, поскольку ее избыток ускоряет коррозию оборудования, влияет на процессы горения и может приводить к повреждению техники. При этом вода используется в технологических процессах, в том числе для создания давления и поддержания добычи.
По словам Базарова, предполагаемая схема использования комплекса должна быть максимально простой. «Залил пробу, нажал кнопку, получил результат», — приводятся в тексте слова Александра Базарова.
Проект находится на этапе разработки полноценного прототипа анализатора. Команде предстоит автоматизировать измерения и расширить перечень материалов, которые можно исследовать с помощью комплекса.
Продолжить разработку позволит грант в размере 1 млн рублей, который Базаров и студенты радиофизического факультета ТГУ из его команды получили как победители конкурса «Студенческий стартап». Проект вырос из исследований физических свойств жидкостей и экспериментальной проверки метода в лаборатории.
