Висвітлено нові підходи до будівництва й експлуатації газових мереж з поліетиленових труб. Охарактеризовано основні технології реконструкції сталевих газопроводів за допомогою поліетиленових труб. Розглянуто методи обстеження й очищення газопроводів перед реконструкцією, види та технології зварювання труб з поліетилену, питання ремонту газопроводів з труб різних марок поліетилену, технології реконструкції сталевих газопроводів методами попередньо стиснутої труби, руйнування старих труб, протягування поліетилену.

Освещены новые подходы к строительству и эксплуатации газовых сетей из полиэтиленовых труб. Охарактеризованы основные технологии реконструкции стальных газопроводов при помощи полиэтиленовых труб. Рассмотрены методы обследования и очистки газопроводов перед реконструкцией, виды и технологии сваривания труб из полиэтилена, вопросы ремонта газопроводов из труб разных марок полиэтилена, технологии реконструкции стальных газопроводов методами предварительно сжатой трубы, разрушения старых труб, протягивания полиэтилена.

Розглянуто можливі сфери застосування газоінформаційних технологій в управлінні газотранспортними підприємствами та вимоги до інструментальних програмних засобів їх реалізації. Наведено структуру та описано особливості розробленого редактора електронних карт газорозподільних мереж, що забезпечує розподілене зберігання даних і незалежне редагування карти та бази даних.

Розроблено уточнену методологію, обчислювальний алгоритм та програмне забезпечення для проведення гідравлічних розрахунків газових мереж низького тиску із використанням формули Колбрука та нормативної формули.

Розроблено основи районування територій за чинником геодинамічного ризику швидкоперебігаючих деформаційних процесів. З метою визначення параметрів геодинамічних процесів під час дослідження аварій міських газопроводів проведено геодезичний моніторинг з використанням методів дистанційного зондування. Доведено, що за аномальної кількості аварій їх просторовий розподіл складає декілька типів, які відображають деформаційні міжблокові процеси. Встановлено, що просторово-часова послідовність виникнення аварій в аномальні дні пов'язана з максимальними деформаціями приливного генезису та відбиває процеси взаємодії складної блокової структури земної кори з виникаючими деформаціями хвильової природи, трасує межі блоків або місця їх перетинання. Встановлено, що періоди росту тектонічних напруг виявляються за допомогою супутникових геодезичних методів і характеризуються різким зниженням рівня аварійності міських газопроводів. Показано, що запропонована методика районування за фактором геодинамічного ризику дозволяє зменшити кількість аварій міських газопроводів. Розроблено перспективні напрямки забезпечення оперативного діагностування територій, схильних до геодинамічного ризику з урахуванням часових змін напружено-деформованого стану земної кори. Досліджено перспективні напрямки забезпечення прогнозу довгострокових змін рівня тензочутливості та хвилепровідних властивостей закартованих тектонічно ослаблених зон різної орієнтації.

Розроблено методики дослідження корозійних процесів на підземних ділянках газопроводу та впливу температури навколишнього та робочого середовищ на показання побутових лічильників газу. Удосконалено спосіб обліку витрат газу. Вивчено фізико-механічні властивості матеріалу різних ділянок підземного газопроводу за методом ступінчастого навантаження та побудови номінальних діаграм деформації, оцінено їх стабільність в процесі експлуатації. Виявлено схильність металу до місцевої корозії з утворенням глибоких виразок вздовж меж поділу фаз. Розвинуто окремі положення теорії захисту газопроводів від корозії на стадії проектування. Започатковано новий науковий напрямок - низькотемпературна корозійна повзучість зварних з'єднань труб. Розраховано середньозважені річні коефіцієнти для різних об'ємів споживання та обгрунтовано доцільність їх використання в кінцевих розрахунках. Розроблено ПКГ-номограму для визначення поправочних температурних коефіцієнтів до обсягів споживання газу, облікованого в побуті мембранними та роторними лічильниками.

Розроблено та освоєно комплекс методик, технологій і устаткування, спрямованих на вирішення важливої прикладної проблеми - підвищення надійності та ефективності системи теплогазопостачання. Науково обгрунтовано і апробовано експресний метод виявлення витоку газу. Запропоновано рецептури модифікованих епоксидних композицій і нові клейові технології ремонту трубопроводів, засновані на застосуванні полімерних і композиційних матеріалів. Створено дослідний зразок побутового газового лічильника з перистальтичним перетворювачем витрати газу. Розроблено регулятор тиску і газовий фільтр тонкої очистки з високими експлуатаційними характеристиками. На основі газових водогрійних модулів, що включають теплогенератори поліпшеної конструкції, створено блоки автономного теплопостачання з високими техніко-економічними показниками. Запропоновано нові технології виробництва альтернативного газового палива.

Рассмотрены вопросы надежного и устойчивого функционирования систем газоснабжения в современных условиях. Проанализирован газодинамический режим работы, изложены основные положения автоматического регулирования давления газа, статические и динамические характеристики элементов системы. Внимание уделено вопросам выбора комбинированных регуляторов, определения параметров выбора и настройки газорегулирующих и предохранительных устройств, перспективам развития систем газоснабжения.

Обгрунтовано доцільність використання барометричної формули з метою врахування профілю траси у ході гідравлічних розрахунків газових мереж низького тиску. Одержано аналітичні залежності ступеня уточнення гідростатичного перепаду тиску від різниці геодезичних позначок кінців газопроводу та середньої температури газу.

Проаналізовано основні конструктивні та технологічні характеристики основних типів сучасних газових опалювальних приладів. Шляхом проведення порівняльних розрахунків на прикладі сільського населеного пункту досліджено ефективність встановлення чи заміни систем теплогазопостачання в квартирах житлових будинків.

Виконано аналіз існуючих методик розрахунку внутрішніх газових мереж багатоповерхових житлових будинків. Враховуючи значні темпи і масштаби переходу мешканців багатоповерхівок на індивідуальне опалення і відсутність в нормативних документах чітких методик розрахунку газових мереж з приладами автономного опалення, запропоновано методику проектного розрахунку, яка враховує всі особливості сучасних газових приладів.

Доведено необхідність урахування впливу профілю траси на результати проектних та експлуатаційних розрахунків газових мереж низького тиску. Запропоновано методику урахування зміни надлишкового тиску газу за рахунок профілю траси на технологічні та економічні параметри систем газопостачання населених пунктів.

Виявлено чинники та ступінь зменшення енерговитратності транспортування газу в газових мережах (ГМ) у разі використання поліетиленових труб замість сталевих. Встановлено закономірності взаємодії потоку газу та внутрішньої поверхні поліетиленового газопроводу низького тиску, що спричинюють особливості законів внутрішнього тертя. Виявлено границі дії різних законів тертя, шо відповідають ламінарному, критичному та турбулентному режимам руху газу в поліетиленових газопроводах. Встановлено закономірності впливу профілю на енерговитратність та пропускну здатність ГМ низького тиску. Розроблено методику та програмне забезпечення для порівняння гідравлічної енерговитратності сталевих і поліетиленових ГМ високого, середнього та низького тиску. Одержано аналітичні вирази для коефіцієнта гідравлічного опору залежно від режиму руху газу в поліетиленових ГМ низького та середнього тиску. Запропоновано уточнену методику визначення пропускної здатності поліетиленових ГМ з урахуванням результатів експериментальних досліджень їх енерговитратності. Наведено рекомендації щодо реконструкції підземних сталевих трубопроводів низького тиску шляхом протягування в них поліетиленових труб. З'ясовано значення діаметрів ділянок і величину робочого тиску, які забезпечують повне збереження пропускної здатності ГМ.

Комплексно досліджено сульфідогенне угруповання мікроорганізмів феросфери вуличного газопроводу, прокладеного у піщаному грунті та визначення його складу. Виявлення та виділення компонентів угруповання бактерій та комплексу мікроскопічних грибів проведено методом граничних розведень при висіві клітинної суспензії на відповідні рідкі елективні середовища. За чисельністю та якісним складом бактерій сульфідогенне угруповання феросфери є корозійно небезпечним. Чисті культури сульфатвідновлювальних бактерій одержували шляхом багаторазових пересівів окремих колоній на твердому та рідкому середовищах Постгейта "В". Виділено переважальний штам сульфатвідновлювальних бактерій - М-4.1, який охарактеризовано за фенотиповими ознаками та ідентифіковано за методом полімеразної ланцюгової реакції з використанням універсальних праймерів до фрагментів генів 16S рРНК. При порівнянні секвенсів ділянок ДНК, що кодують ген 16S рРНК досліджуваних бактерій з аналогічними послідовностями штамів із бази даних GenBank штам сульфатвідновлювальних бактерій М-4.1 віднесено до роду Desulfovibrio. Мікроскопічні гриби виділяли висіваючи відповідні розведення грунтової суспензії в чашки Петрі з агаризованим середовищем Чапека-Докса. Ідентифікацію грибів проведено на основі їх морфолого-культуральних особливостей за визначниками. Ізольовано 78 культур грибів (12 видів 5 родів групи Anamorphic fungi). Проведені дослідження показали, що у феросфері на поверхні пошкодженого вуличного газопроводу, за умов піщаного грунту формується корозійно небезпечний за чисельністю та видовим складом комплекс фізіологічних груп бактерій та мікроміцетів.

Розглянуто процес керування технічним станом газорозподільних міських мереж, які включають різнотипні елементи і мають складну розгалужену і закільцьовану структуру. Задача відноситься до категорії оптимізації процесу обслуговування. Метою дослідження є оптимізація графіка профілактичних ремонтів системи газопостачання, яка включає незалежні підсистеми. Оптимальний графік технічного обслуговування визначиться з умови вибору значень моментів часу, що забезпечують екстремум показників якості функціонування комплексу технологічних об'єктів у зоні централізованого обслуговування системи газопостачання. Як критерій оптимальності процесу обслуговування запропоновано використати техніко-економічний показник, зокрема середні сумарні питомі витрати на експлуатацію системи. Одержані в результаті проведених досліджень залежності надають змогу оцінювати режими обслуговування складної системи газопостачання, що включає різнотипні, територіально розосереджені, але функціонально взаємозалежні технологічні об'єкти системи газопостачання в регіоні центральної бази технічного обслуговування і ремонту, вони надають можливість розраховувати оптимальний графік планових ремонтів системи газопостачання.

Нормативні методи прогнозування розподілу газу в системах газопостачання низького тиску з сталевих та поліетиленових труб не описують достовірно наявні газодинамічні процеси. Зокрема похибка обчислення перепаду тиску газу за умови використання моделі рівномірного безперервного розподілу газу по довжині газопроводу може досягати 70 % залежно від технологічних параметрів роботи ділянки. Запропоновано уточнену методику розрахунку проектних та експлуатаційних параметрів роботи кільцевих газових мереж низького тиску на основі моделі зосередженого відбору газу по довжині газопроводів. Розроблений алгоритм реалізовано в сучасному програмному забезпечені. Шляхом комп'ютерного моделювання проведено апробацію на моделі системи газопостачання населеного пункту з поліетиленових труб та досліджено вплив зосередженого відбору газу на проектні та експлуатаційні параметри роботи ділянок мережі. Одержані результати гідравлічних розрахунків засвідчили необхідність збільшення діаметрів деяких ділянок газової мережі з метою попередження аварійних режимів її роботи.

Проведено аналітичні розрахунки, які засвідчили, що нормативні методи прогнозування розподілу газу в системах газопостачання низького тиску з сталевих та поліетиленових труб не достовірно описують наявні газодинамічні процеси. Доведено, що похибка обчислення перепаду тиску газу за умови використання моделі рівномірного розподілу газу по довжині газопроводу складає до 70 % і залежить від технологічних параметрів роботи ділянки. Запропоновано уточнений метод розрахунку проектних та експлуатаційних параметрів роботи ділянок з урахуванням моделі зосередженого відбору газу по довжині газопроводів. Для всього діапазону співвідношень шляхової та транзитної витрати газу на ділянках газових мереж низького тиску населених пунктів отримано уточнені залежності перепаду тиску та величини розрахункової витрати газу. Шляхом комп'ютерного моделювання досліджено вплив даних моделей на значення проектних та експлуатаційних параметрів роботи газопроводів систем газопостачання населених пунктів. Доведено необхідність зміни діаметрів деяких ділянок газових мереж з метою попередження аварійних режимів їх роботи.

Розв'язано задачу про вибір критерію енергоефективності експлуатації міських газових мереж високого і середнього тисків за умови переходу до системи індивідуального енергопостачання. Показано, що в умовах суттєвого підвищення цін на природний газ і поглиблення його дефіциту міська газова мережа часто не може забезпечити споживачів енергоносієм в заданому обсязі, тому підхід до прогнозування її експлуатаційних режимів повинен принципово змінитися. В першу чергу це стосується області допустимих режимів, яка в таких умовах значно розширюється. За умов перезавантаження газорозподільчої мережі внаслідок зміни характеру газоспоживання велику роль надається критеріям енерговитратності транспортування газу і забезпеченню максимальної експлуатаційної надійності, що входить в сферу оптимального обслуговування. Для оцінювання енергоефективності транспортування газу газопроводами розподільчої мережі запропоновано використати поняття коефіцієнта корисної дії мережі, який визначається відношенням корисної роботи, виконаної при забезпеченні заданого обсягу транспортування газу трубопроводами, до загальних витрат енергії. Показано, що коефіцієнт корисної дії розподільчої мережі чи її окремих елементів відрізняється принципово від коефіцієнта її гідравлічної ефективності, який є характеристикою технічного стану системи. На основі аналітичних досліджень встановлено взаємозв'язок між ними. Запропоновано розрахункові залежності для визначення коефіцієнта гідравлічної ефективності розгалуженого газопроводу як елемента міської газорозподільчої мережі. Проведено аналіз впливу різноманітних факторів на величину коефіцієнта гідравлічної ефективності міської газорозподільчої мережі. Наведено приклади розрахунку коефіцієнта корисної дії мережі, зроблено висновки щодо підвищення ефективності експлуатації.

Обґрунтовано та побудовано математичну модель проведення багатофакторного аналізу чинників, що впливають на ефективність систем газопостачання населених пунктів та є визначальними під час оцінювання їх експлуатаційної надійності. На підставі реалізації запропонованої математичної моделі розроблено чисельні й аналітичні методи розрахунку для оцінки ймовірності виникнення аварійних ситуацій в системах газопостачання з врахуванням технічного стану зовнішніх розподільних газових мереж. Одержано залежності для визначення оптимальних конструктивних і технологічних параметрів анодного заземлювача зі зменшеною металоємністю для підвищення антикорозійної міцності підземних газопроводів і споруд від електрохімічної корозії.

Тривала експлуатація магістральних газопроводів, наявність у транспортованому газі води та механічних домішок призводять до ерозійного та корозійного пошкодження внутрішньої поверхні труби, що спричиняє збільшення її шорсткості. Збільшення шорсткості призводить до зростання гідравлічного опору трубопроводу, впливає на транспортні та енергетичні параметри експлуатації газопроводів. Для керування режимами експлуатації магістральних газопроводів необхідно адекватно прогнозувати їх пропускну здатність та витрату енергоресурсів на транспортування природного газу за фактичних значень шорсткості труби, більших за проєктну величину. На базі газодинамічних рівнянь усталеного режиму руху газу встановлено закономірності впливу шорсткості поверхні труби на гідравлічну енерговитратність транспортування газу за незмінної витрати газу на ділянці газопроводу. З'ясовано закономірності впливу шорсткості поверхні труби на величину коефіцієнта гідравлічної ефективності ділянки газопроводу за незмінних значень різниці квадратів початкового і кінцевого тисків газу. Встановлено, що величина коефіцієнта гідравлічної ефективності ділянки газопроводу за конкретного значення абсолютної еквівалентної шорсткості поверхні труб практично не залежить від діаметра труби та незначно залежить від витрати газу у газопроводі. Запропонований метод визначення пропускної здатності та енергоефективності експлуатації газодинамічної системи "компресорна станція - ділянка газопроводу" за шорсткості поверхні труби, більшої за проектну. Метод передбачає математичне моделювання газодинамічних характеристик відцентрових нагнітачів, теплогідравлічний розрахунок ділянки газопроводу з урахуванням фактичної шорсткості труби, урахування технологічних обмежень тиску і витрати газу, визначення витрат енергії на одиницю транспортної роботи.