Розроблено системні моделі технологічного комплексу видобутку, переробки та транспортування нафти (ТКВПТН), які дають змогу формалізувати, структурувати, деталізувати і, в підсумку, підвищити ефективність та якість аналізу ТКВПТН. Створено імітаційну інформаційно-орієнтовану модель, що дає змогу з високим ступенем деталізації, докладно описувати потокові процеси ТКВПТН, а також алгоритмічні моделі, що формалізовано описують процеси управління ТКВПТН за всіма рівнями системного подолання. Комплексно, за допомогою структурного, логічного та динамічного уявлень описано ТКВПТН у вигляді потокових процесів закінченого логістичного ланцюга видобуток - переробка - транспортування - збут, що забезпечує системність досліджень, підвищує адекватність моделей і вірогідність результатів. Запропоновані підхід, методи та прикладну інформаційну технологію моделювання потокових процесів дають змогу аналізувати та управляти складними розподіленими комплексами різного призначення, а також створювати інтегровані системи керування виробництвом.

  Скачати повний текст

Досліджено принципи побудови термометрів з напівпровідниковими первинними перетворювачами температури. Висвітлено їх математичні моделі. Розглянуто питання лінеаризації та уніфікації. Встановлено критерії вибору p-n-переходу як стабільного температурного сенсора. Запропоновано прості для реалізації методи їх уніфікації та лінеаризації. Розроблено ряд цифрових термометрів, використаних для контролю технологічного процесу транспортування і зберігання нафти та нафтопродуктів, у т.ч. переносних, з корекцією похибок, спричинених зміною температури довкілля, інтелектуальних.

  Скачати повний текст

Розроблено заходи підвищення рівня якості спорудження нафтопроводів для покращення їх експлуатаційного ресурсу. Запропоновано метод оцінки якості функціонування нафтотранспортної системи, який дозволяє за характером зміни показників якості визначити залишковий ресурс нафтопроводу. Проведено експериментальні дослідження залежності зміни втомних напружень межі плинності матеріалу труб в залежності від циклічного навантаження з метою встановлення характеру зміни напружень від числа циклів навантаження для різних умов експлуатації сталі. Встановлено доцільність і необхідність консервації нафтопроводу за умов неможливості введення його в експлуатацію після завершення будівництва.

  Скачати повний текст

Розвинуто розрахунково-експериментальний метод визначення залишкових напружень у зонах кільцевих зварних з'єднань різнотовщинних труб і оцінено їх вплив на статичну міцність ділянок трубопроводів з такими з'єднаннями за наявності в них гострокінцевих дефектів типу тріщин. У межах теорії оболонок побудовано математичну модель, яка описує вісесиметричний напружений стан зварених різнотовщинних труб під дією локалізованих біля шва залишкових несумісних деформацій. Визначення залишкових напружень грунтується на розв'язанні обернених задач теорії оболонок з власними напруженнями з використанням експериментальної інформації, одержаної за неруйнівними методами. На підставі діаграми оцінювання руйнування, яка базується на двопараметричному критерії механіки руйнування, визначено вплив залишкових напружень на коефіцієнти запасу міцності ділянки трубопроводу під внутрішнім тиском зі зварним з'єднанням, з внутрішньою напівеліптичною поверхневою тріщиною у стінці тоншої труби.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему забезпечення працездатності складних автоматизованих комплексів за підвищених вимог до їх надійності та безпеки. Розроблено підходи та процедури контролю технічного стану обладнання та обчислювального процесу на підставі слідкування за траєкторією зміни станів об'єкта, використання кореляційних залежностей між параметрами, часу виконання окремих гілок алгоритму функціонування. Для контролю обчислювального процесу за умов виникнення програмних помилок запропоновано та теоретично обгрунтовано узагальнений критерій на базі використання процедур контролю часу виконання основних фрагментів робочих програм (часові допуски оперативно формуються з урахуванням стану обчислювального та керованого процесів). Показано, що такий підхід дозволяє виявляти порушення обчислювального процесу практично в моменти їх виникнення або з мінімальним запізненням після першого прояву. Розроблено практичні рекомендації щодо проектування розподілених промислових комп'ютерних систем, для яких головним критерієм ефективності є надійне керування об'єктом і безпека персоналу та довкілля.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив тривалої експлуатації сталей магістральних нафтопроводів та резервуарів на їх корозійну тривкість, опір корозійно-механічному руйнуванню та схильність до крихкого руйнування у підтоварній воді та нафто-водному середовищі. Розроблено ефективний інгібіторний захист від корозії внутрішніх поверхонь трубопроводів. Виявлено, що тривала експлуатація сталей нафтопроводів і резервуарів нафти спричиняє суттєве погіршення їх електрохімічних характеристик, зниження корозійної тривкості в об'ємі матеріалу, зниження опору крихкому руйнуванню, корозійному та водневому розтріскуванню, що пов'язано з агресивною дією нафто-водного середовища. Встановлено, що найбільш корозійно агресивним є нафто-водне середовище з межею поділу фаз нафта - вода, а найменш - нафто-водна емульсія. Показано важливу роль наводнювання сталей у процесах їх деградації за експлуатаційних умов, що проявилась у зростанні мікродефектності матеріалу та зниженні його опору крихкому руйнуванню.

  Скачати повний текст

Розроблено методи оцінки впливу реологічних характеристик малов'язких і високов'язких нафт на їх транспортабельні властивості та енерговитратність трубопровідного транспорту. Виконано експериментальні дослідження реологічних характеристик малов'язкої російської нафти, транспортабельні властивості якої покращено шляхом введення протитурбулентної присадки, та високов'язкої долинської нафти, транспортабельні властивості якої покращені шляхом введення депресатора або розріджувача - малов'язкої нафти Urals. Визначено оптимальну реологічну модель високов'язкої та малов'язкої нафт в широкому діапазоні температур і концентрацій домішок. Розроблено математичні моделі залежності динамічної в'язкості нафти сорту Urals та коефіцієнта гідравлічного опору під час її перекачування нафтопроводом від температури та концентрації протитурбулентної присадки. Запропоновано методику та програмне забезпечення для розрахунку гідродинамічних параметрів роботи нафтопроводу під час перекачування малов'язкої нафти з протитурбулентною присадкою, які дозволяють оцінити вплив зміни реологічних характеристик нафти на енерговитратність її трубопровідного транспорту. Встановлено взаємозв'язок між реологічними характеристиками високов'язкої нафти, транспортабельні властивості якої поліпшено шляхом введення депресатора або розріджувача, та енерговитратністю її перекачування нафтопроводом. Розроблено математичну модель нафтопроводу за ізотермічного та неізотермічного перекачування високов'язкої нафти з покращеними реологічними властивостями. Виконано апробацію розробок шляхом виконання технологічних розрахунків та порівняння їх з фактичними режимами роботи нафтопроводів Снігурівка - Одеса та Долина - Надвірна.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено створенню теоретичних, технологічних і метрологічних засад прецизійної температурної корекції для підвищення точності комерційного обліку втрат ультразвуковими приладами під час транспортування нафти у магістральних трубопроводах. Наведено результати комплексу теоретичних та експериментальних досліджень з математичного моделювання, розрахунку характеристик та вибору матеріалів перетворювачів. Розроблено методику та схемну реалізацію ультразвукового контролювання просторового розподілу температурозалежних параметрів нафти у магістральних трубопроводах для підвищення точності її обліку. Вдосконалено алгоритми опрацювання результатів вимірювань часових інтервалів із декількох ультразвукових каналів, які забезпечують врахування просторових змін температури і швидкості руху нафти, підвищення точності її обліку. Наведено принципи метрологічної атестації розроблених приладів для вимірювань температури та витрат імпульсним методом з підвищеною точністю.

  Скачати повний текст

Розроблено метод контролю за витоками та несанкціонованими відборами нафти з магістральних нафтопроводів. На базі методів нечіткої логіки моделі контролю несанкціонованого відбору нафти з магістрального нафтопроводу розглянуто задачу створення, розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення для нижнього рівня автоматизованої системи контролю технічного стану магістрального нафтопроводу шляхом подальшого розвитку алгоритмів визначення місця та часу несанкціонованих відборів нафти з використанням запропонованої логіко-лінгвістичної моделі, що забезпечує визначення місця витікань та несанкціонованих відборів нафти з магістрального нафтопроводу.

  Скачати повний текст

Розроблено методи технологічних розрахунків нафтопроводів за умов послідовного перекачування різносортних нафт з метою впровадження даної технології на нафтопроводах України. Розроблено аналітичні моделі ефективного коефіцієнта дифузії, які враховують специфіку масообмінних процесів у нафтопроводі за умов послідовного перекачування нафт різних сортів. Створено пакет методик і програм для розрахунку комплексу параметрів послідовного перекачування різносортних нафт, що залежать від інтенсивності їх сумішоутворення. Розроблено методику розрахунку коефіцієнта гідравлічного опору нафтопродукту. Запропоновано стаціонарну та нестаціонарну модель гідродинамічних процесів, що відбуваються у нафтопроводі у разі послідовного перекачування нафт різних сортів. Досліджено вплив нестаціонарності на його режимні параметри та конкретизовано сфери використання розроблених методів технологічних розрахунків нафтопроводів.

  Скачати повний текст

З метою підвищення ефективності функціонування нафтопроводів розроблено методи прогнозування теплогідравлічних параметрів їх роботи, які враховують реологічні особливості високов'язких нафт Прикарпаття. Виконано багатосерійні експериментальні дослідження реологічних характеристик високов'язкої швидкозастигаючої нафти Долинського родовища у широкому діапазоні температур. Обгрунтовано вибір реологічної моделі долинської нафти у різних діапазонах температур. Розроблено емпіричні моделі залежності граничного динамічного напруження зсуву та пластичної в'язкості від температури. Створено універсальну математичну модель для коефіцієнта гідравлічного опору в неізотермічному нафтопроводі, яка забезпечує одержання адекватних результатів у всіх зонах тертя турбулентного режиму та дає змогу враховувати зміну коефіцієнтів режиму руху рідини у кожному перерізі трубопроводу. Запропоновано математичну модель усталеного неізотермічного руху рідини у трубопроводі, яка враховує вплив тепла тертя потоку, прихованої теплоти кристалізації парафіну, зміну коефіцієнтів режиму руху рідини та реологічні властивості нафти. Створено пакет методик і програмного забезпечення для проведення теплогідравлічного розрахунку неізотермічного нафтопроводу під час перекачування рідини з ньютонівськими та неньютонівськими властивостями. Запропоновано методику теплогідравлічного розрахунку неізотермічного нафтопроводу за умови послідовного перекачування нафти з суттєвою різницею реологічних властивостей. Здійснено апробацію теоретичних розробок шляхом виконання технологічних розрахунків і порівняння їх результатів з фактичними режимами роботи нафтопроводу Долина - Дрогобич.

  Скачати повний текст

Досліджено питання прогнозування екологічного та технічного ризиків під час експлуатації магістральних нафтопроводів з пересіченим профілем траси шляхом комплексного вивчення факторів, що впливають на них. Проаналізовано стан екологічної безпеки нафтопроводів. Здійснено експериментальне дослідження процесу витікання рідини та одержано залежності для визначення коефіцієнта витрати, який впливає на кількість нафти, що може витекти з дефектного отвору у разі виникнення аварійної ситуації, та екологічний ризик. Установлено небезпечні ділянки трубопроводів за методом рангової класифікації. Одержано рівняння регресії для визначення перепаду тиску в трубопроводі з метою прогнозування технічного ризику. Наведено залежність для визначення тиску з урахуванням його стрибкоподібної зміни. Побудовано математичну модель руху нафти для прогнозування технічного та екологічного ризиків за умов експлуатації неізотермічних нафтопроводів. Запропоновано реалізацію моделі за числовим методом Рунге - Кутта з використанням програми "Excel" та одержано залежність розподілу температур за трубопроводом. Уперше розроблено методичні засади прогнозної оцінки відносного екологічного та технічного ризиків.

  Скачати повний текст

Розглянуто низку питань щодо створення ефективної чисельної методики розв'язання задачі будівельної механіки, що виникають під час розрахунку великогабаритних стальних вертикальних циліндричних резервуарів. З використанням даної методики досліджено деякі задачі статики циліндричних оболонок. Розроблено універсальний розрахунковий програмний комплекс, що базується на методі скінченних різниць (МСР), в якому реалізовано нові процедури, котрі забезпечують автоматичну побудову моделей МСР та їх розрахунок на основі різниць підвищеної точності. у рамках комплексу розв'язано та досліджено задачі щодо напружено-деформованого стану циліндричних оболонок змінної товщини за умов силового та кінематичного, радіального та поздовжнього навантаження. Під час самоврівноваженого поздовжнього кінематичного навантаження криволінійного краю оболонки виявлено ряд важливих ефектів, зумовлених видом навантаження та закріпленням торців.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробкам теоретичних основ процесів структуроутворення у маловуглецевих низьколегованих, вуглецевих та легованих сталях у процесі зміцнювальної термічної обробки за розробленими технологіями. Розроблено та проведено дослідно-промислову апробацію режимів, технології термічного зміцнення сполучних деталей магістральних трубопроводів діаметром до 1420 мм на тиск до 12,0 МПа, а також конструктивно-технологічні параметри пічного та гартівного обладнання, охолоджувальних середовищ на водній основі, на підставі яких виконано проект спеціалізованого термічного цеху щодо головного у СНД виробництва сполучних деталей трубопроводів - ВО "Трубодеталь". Вперше в Україні розроблено та апробовано комплексну технологію термічної обробки спеціальної трубної заготовки, яка дозволила створити в Україні виробничі потужності з виготовлення спеціальної техніки. Створено та пройшли дослідно-промислову апробацію нові способи термічної обробки інструмента гарячого деформування. Запропоновано з метою апробації нетрадиційні методи підвищення міцності та теплостійкості металу за рахунок субструктурного зміцнення.

  Скачати повний текст

Виявлено закономірності впливу сезонних чинників і температури підігріву на реологічні властивості високов'язкої швидкозастигаючої долинської нафти. Обгрунтовано межі застосування реологічних моделей Шведова - Бінгама та Балклі - Гершеля для опису реологічної поведінки долинської нафти в трубопроводі. Одержано аналітичні залежності межового динамічного напруження зсуву та пластичної в'язкості від температури підігріву та робочої температури для кожного місця перекачування. Створено методологію трубопровідної гідродинаміки в'язкопластичних і нелінійнов'язкопластичних рідин. Розроблено методику прогнозування режимних і енергетичних параметрів нафтопроводу за неізотермічного перекачування рідини, яка характеризується неньютонівськими властивостями. Запропоновано метод обгрунтування температури підігріву рідини з неньютонівськими властивостями за критерієм мінімальних сумарних питомих витрат енергії на її підігрів і перекачування.

  Скачати повний текст