Автореферат (Разработка методики параметрической диагностики технологических участков магистральных нефтепроводов)

На правах рукописиШЕСТАКОВ РОМАН АЛЕКСЕЕВИЧРАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УЧАСТКОВ МАГИСТРАЛЬНЫХНЕФТЕПРОВОДОВСпециальность 25.00.19 – «Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, бази хранилищ» (технические науки)АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 20192Работа выполнена в федеральном государственном автономномобразовательном учреждении высшего образования «Российский государственныйуниверситет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имениИ.М.

Губкина».Научный руководитель:Поляков Вадим Алексеевичдоктор технических наук, профессорОфициальные оппоненты: Китаев Сергей Владимировичдоктортехническихнаук,профессор,Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования«Уфимскийгосударственныйнефтяной технический университет», профессоркафедры «Транспорт и хранение нефти и газа»Зверев Федор Сергеевичкандидат технических наук,ООО«НИИТранснефть»,заведующийлабораторией химических реагентовФедеральноегосударственноебюджетноеВедущая организация:образовательноеучреждениевысшегообразования«Ухтинскийгосударственныйтехнический университет»Защита состоится «26» сентября 2019 г. В 16:00 часов в ауд. 502 на заседаниидиссертационного совета Д 212.200.06 при ФГАОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ)имени И.М.

Губкина» по адресу г. Москва, проспект Ленинский,дом 65, к. 1, 119991.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГАОУ ВО«РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина». Объявление о защите диссертациии автореферат размещены на официальном сайте ФГАОУ ВО «РГУ нефти и газа(НИУ) имени И.М. Губкина» https://www.gubkin.ru/ и направлены на размещение всети Интернет Министерства науки и высшего образования Российской Федерациипо адресу http://vak3.ed.gov.ru/.Автореферат разослан «___»___________2019 г.Ученый секретарьдиссертационного советаЛеоновичИгорь Александрович3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследованияОдним из важных аспектов нефтегазовой отрасли нашей страны являетсятранспортировка нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам.Магистральные трубопроводы относятся к стратегически важным объектам, а сампроцесс транспортировки нефти и нефтепродуктов является важной составнойчастьюпромышленной,экономической,экологическойинациональнойбезопасности.Одной из основных угроз для состояния защищенности и бесперебойнойработы нефтепроводов являются утечки нефти из магистральных трубопроводов, атакже несанкционированные врезки, поэтому компании, эксплуатирующиетрубопроводы, прилагают немало усилий для обеспечения их безопаснойэксплуатации.

Значительные средства расходуются на охрану трубопроводов,текущее обслуживание, диагностику и ремонт.безопаснойэксплуатациитрубопроводногоПоэтому для обеспечениятранспортаизащитыотнесанкционированных врезок необходимо совершенствование и разработка новыхсистемнепрерывногодистанционногоконтролятехническогосостояниятрубопроводов с функциями обнаружения и локализации утечек.Степень разработанности темы исследованияВ настоящее время проблематикой обнаружения и локализации утечек инесанкционированных врезок (УНВ) занимается большое число ученых как внашей стране, так и во всем мире. Каждый из существующих методов обнаруженияутечек обладает своей спецификой, достоинствами и недостатками.

Проблематикеобнаружения утечек посвящены работы многих известных ученых и специалистов,а именно В.Н. Антипьева, А.В. Бабкова, Е.В. Вязунова, В.Б. Галеева, А.К.Галлямова, А.А. Гольянова, А.Г. Гумерова, А.С. Джарджиманова, Л.А. Дымшица,К.А. Забелы, Ф.С. Зверева, Ю.Д. Земенкова, Л.Б. Кублановского, С.Е. Кутукова,Б.М. Лапшина, Л.С. Лейбензона, М.В.

Лурье, Т.Е. Мамоновой, В.Е. Попадько, В.А.Саенко, Р.Н. Столярова, И.А. Чарного, К.В. Черняева, А.С. Шумайлова, Gerhard4Geiger и др.На текущий момент разработано большое количество методов обнаруженияутечек, работающих по различным принципам. Анализ показал, что каждый изметодов имеет свои достоинства и недостатки, но нет ни одного универсальногометода, который отвечал бы современным требованиям.Цели и задачи работыЦелью работы является разработка методики параметрической диагностикиутечек и несанкционированных врезок при стационарном режиме перекачки как нанефте- и нефтепродуктопроводах постоянного внутреннего диаметра, так ипеременного.Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:1.Анализнормативныхдокументовиисследованийвобластиобнаружения и локализации УНВ – определение условий эксплуатации,неконтролируемых действующей системой обнаружения утечек (СОУ) ипредлагаемыми в литературе методами.2.Разработка методики обнаружения УНВ – разработка методикирешения трех задач: определения факта, координаты и расхода УНВ, расширяющейконтролируемую область эксплуатации по сравнению с действующей СОУ.3.Опытно-экспериментальное подтверждение разработанной методики –разработка методики проведения опытно-экспериментальной оценки полученныхтеоретических результатов.4.Разработка рекомендаций к практическому применению – разработкапредложений по совершенствованию нормативной базы в области СОУ и созданиевычислительного инструментария для численной реализации разработанныхметодик.Научная новизнаНаучная новизна диссертационной работы представляет собой комплекс изпоследовательности решенных задач:1.Математически доказано, что:5разработанные на текущий момент методы обнаружения УНВ-являются частными постановками общей задачи обнаружения УНВ;для расширения области контроля необходимо расширить постановку-задачи определения факта, координаты и расхода УНВ;расширение-постановкизадачитребуетрасширениянабораконтролируемых параметров – параметров режима перекачки и трубопровода.Возникаетнеобходимостьрасширенияпараметрическихметодовобнаружения УНВ.

Выбран набор параметров для дальнейшего исследования –параметры режима перекачки и трубопровода.2.На основе математического решения и анализа функциональнойвзаимосвязи между исследуемыми параметрами разработаны методики решениязадач определения факта, координаты и расхода УНВ:методикаобнаруженияУНВнатрубопроводепостоянноговнутреннего диаметра, оснащенного пунктами замера давления на линейной части,позволяющая обнаружить и локализовать УНВ с расходом, не фиксируемымприборами замера расхода на концах участка,{вн = } ∪ { не фиксируется} ∪ {наличие КИП по };методикаобнаруженияУНВнатрубопроводах(1)переменноговнутреннего диаметра, на котором отсутствуют пункты замера давления налинейной части (раскладка труб по толщине стенки, различный сортамент иуменьшение толщины стенки в процессе эксплуатации),{вн ≠ } ∪ { фиксируется} ∪ {нет КИП по };(2) методика обнаружения УНВ на трубопроводах переменного внутреннегодиаметра, оснащенном пунктами замера давления на линейной части,{вн ≠ } ∪ { не фиксируется} ∪ {наличие КИП по }.3.Разработанатеоретических результатов.методикаопытно-экспериментальной(3)оценки64.Разработаны рекомендации к практическому применению авторскихметодик и вычислительный инструментарий для их численной реализации.Теоретическая и практическая значимость диссертационной работызаключается в следующем:1.Выявлены условия эксплуатации, неконтролируемые современнымиметодами СОУ – определены направления совершенствования параметрическихметодов обнаружения и локализации УНВ на трубопроводах переменноговнутреннего диаметра для различных по расходу УНВ.2.Разработана методика обнаружения и локализации УНВ, расширяющаяобласть контроля и представляющая собой комплекс из трех самостоятельныхметодик в соответствии с (1)÷(3).

Выведены теоретические формулы длялокализации УНВ и алгоритмы определения расхода в УНВ по каждой методике.3.Разработанаподтвержденияметодикаполученныхпроведениятеоретическихопытно-экспериментальногорезультатов(апробированавАО «Черномортранснефть»).4.Руководство к практическому применению разработанных методикобнаружения УНВ. Программный комплекс для технологических расчетовнефтепроводных систем, в котором реализованы математические алгоритмыразработанных методик обнаружения и локализации УНВ.Методология и методы исследованияМетодология заключается в использовании комплекса, состоящего изтеоретического исследования, численной реализации полученных теоретическихрешений и экспериментального исследования.Применялся комплексный подход, который включает в себя анализ иобобщение современной теории и опыта в области обнаружения и локализацииутечек и несанкционированных врезок, опытно-экспериментальные исследования,численныеметоды,гидромеханики,аметодытакжематематическогопринципымоделирования,законыобъектно-ориентированного7программирования.