Диссертация (1173016), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Такие системыинтенсивно разрабатываются как в России, так и за рубежом.Актуальность 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 занимается большое число ученых как в нашейстране, так и во всем мире.
Каждый из существующих методов обнаружения утечекобладает 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,9В. А. Саенко, Р. Н. Столярова, И. А. Чарного, К. В. Черняева, А. С. Шумайлова,Gerhard Geiger 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.Объектами исследования являются трубопровод постоянного диаметра, атакже с вставками, пролегающий между двумя насосными станциями, полностьюзаполненный нефтью или нефтепродуктом одной марки с произвольнымгеометрическим профилем.Предметомвозникновенииисследованияутечкиилиявляетсятехнологическийнесанкционированнойврезкипроцесснанефте-приинефтепродуктопроводе.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-экспериментального оценки полученныхтеоретических результатов.104.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:-разработанные на текущий момент методы обнаружения УНВявляются 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 (моделирование роста местных сопротивлений, раскладка труб по11толщине стенки, различный сортамент и уменьшение толщины стенки в процессеэксплуатации),{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.Разработанаметодикаопытно-экспериментальной(3)оценкитеоретических результатов.4.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.Разработанаметодикапроведенияопытно-экспериментальногоподтверждения полученных теоретических результатов (апробирована в АО«Черномортранснефть»).4.Руководство к практическому применению разработанных методикобнаружения УНВ. Программные комплекс для технологических расчетовнефтепроводных систем, в котором реализованы математические алгоритмыразработанных методики обнаружения и локализации УНВ.12Методология 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,методыаматематическоготакжепринципымоделирования,законыобъектно-ориентированногопрограммирования.
Обработка опытно-экспериментальных данных проводиласьпри помощи программно-вычислительного комплекса, разработанного автором.Положения, выносимые на защитуВ процессе проведения исследований получены следующие результаты:1.набораПостановка исследовательской задачи – технология определенияпараметровидиапазоновихизменения,необходимыхдлясовершенствования параметрических методов обнаружения УНВ.2.Комплексная методика обнаружения УНВ, состоящая из трехсамостоятельных методик для условий (1)÷(3).3.Методикапроведенияопытно-экспериментальнойоценкитеоретических исследований на основе фактических данных эксплуатациидействующего МН и подтверждение результатов теоретических исследований наоснове данной методики.4.Руководство к практическому применению разработанных методикобнаруженияУНВвусловиях(1)÷(3).Программныекомплексдлятехнологических расчетов нефтепроводных систем, в котором реализованыматематические алгоритмы разработанных методик обнаружения и локализацииУНВ.Степень достоверности и апробация результатов работыДостоверность полученных результатов обоснована и подтверждена13использованием научных методов исследований и математического аппаратаобработкиполученныхрезультатов,атакжеопытно-экспериментальнымподтверждением.Основные материалы диссертационной работы были представлены наследующих всероссийских и международных конференция:1.XIVнаучно-техническаяконференциямолодежиОАО«Черномортранснефть» 2013, г.
Новороссийск, 2013.2.VII Международная научно-практическая конференция молодыхученых «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ 2014», г. Уфа, 2014.3.VII Международная научно-практическая конференция «Надежность ибезопасность магистрального трубопроводного транспорта», г. Новополоцк,Республика Беларусь, 2014.4.Конференция: Научно-техническая конференция молодежи ОАО«ГИПРОТРУБОПРОВОД», г. Москва, 2014.5.IV МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ - АТР2015», г. Владивосток, 2015.6.V Международная конференция с элементами научной школы длямолодежи «Экологические проблемы нефтедобычи», г.
Уфа, 2015.7.VIII Международная научно-практическая конференция молодыхученых «Актуальные проблемы науки и техники», г. Уфа, 2015.8.ХIIIМеждународнаяучебно-научно-практическаяконференция«ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ – 2018», г. Уфа, 2018.По тематике диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ введущих рецензируемых изданиях, входящих в перечень ВАК Министерства наукии высшего образования Российской Федерации.Структура и объем работыДиссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, спискасокращений, двух приложений и списка литературы, включающего 165наименований. Работа изложена на 155 страницах, содержит 44 рисунка и 5 таблиц.14ГЛАВА 1ОБЗОР И АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ИНЕСАНКЦИОНИРОВАННЫХ ВРЕЗОК НА НЕФТЕПРОВОДАХПервая глава содержит выбор объекта исследования, обзор и комплексныйанализ методов обнаружения утечек и несанкционированных врезок нанефтепроводах, а также анализ действующей нормативной документацииПАО «Транснефть».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
