Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено доцільність та ефективність сепарації газорідинної суміші в сепараторах вихрового типу, в конструктивну схему яких введено внутрішні елементи. Математично описано рух газорідинної суміші на вході та виході з сепаратора, а також під час її руху крізь його внутрішні робочі елементи. Проведено комп'ютерне моделювання вихрьових потоків суміші під час їх взаємодії з дефлектором та елементами сепаративного пакета. Запропоновано математичну модель руху газорідинної суміші в сепараторі, з використанням якої, а також багатокритеріальної оптимізації визначено раціональні конструктивні параметри його елементів і коефіцієнтів ефективності сепаратора.

  Скачати повний текст

Розроблено числово-аналітичні моделі руху газу в трубопроводах і масопереносу в природних пористих середовищах стосовно практичних проблем потокорозподілу й оптимізації процесів згідно критеріїв споживання газу. Побудовано адаптивні алгоритми та гібридні аналітико-числові ітераційні методи для розв'язування типових нестаціонарних задач фільтрації газу у середовищах складної структури, фільтрації газу в пористих природних об'єктах, газової динаміки стосовно транспортування газу в трубопроводах. Даний метод базується на методі скінченних елементів. Ефективність розроблених алгоритмів перевірено в ході обчислювальних експериментів на підставі замірних даних. Приведено оцінювання точності розроблених числових схем, досліджено збіжність побудованих ітераційних процедур. Запропоновані числово-аналітичні моделі даних процесів і схеми знаходження розв'язків дозволяють контролювати точність обчислень, виключати наростання машинної похибки та використовувати одержані результати для керування процесів масопереносу.

  Скачати повний текст

Досліджено квазістаціонарні режими роботи складних газотранстпортних систем, в результаті встановлено необхідність регулювання режимів з метою зменшення енерговитрат, виявлено пульсаційні процеси коливання тису на вході компресорних станцій (КС). Досліджено вплив пульсацій тиску на втомну міцність технологічних трубопроводів КС. Проведено дослідження втрат енергії за умов технологічних процесів і запропоновано шляхи використання прихованих резервів виробництва.

  Скачати повний текст

Встановлено технічні й експлуатаційні характеристики системи, якими визначається характер обслуговування газоперекачувальних агрегатів. Створено математичну модель впливу технічного стану газоперекачувальних агрегатів (ГПА) на показники надійності газопостачання й одержно розрахункові залежності й алгоритм застосування моделі. Одержано залежність впливу організаційно-технічних чинників організації ремонтів ГПА на економічні показники діяльності підприємства. Проведено дослідження показників надійності та законів розподілу продуктивності для реальних одно- та багатоцехових компресорних станцій.

  Скачати повний текст

Запропоновано в процесі реалізації нестаціонарної моделі руху газу на ділянці гозопроводу методом скінченних різниць для апроксимації граничної умови Нейтмана використати центрально-різницеву апроксимацію закону збереження маси. Удосконалено агрегативно-імітаційний метод розрахунку складних газотранспортних систем, що дозволяє проводити розрахунки параметрів складних багаторівневих газотранспортних систем. Встановлено можливість економії аварійних витрат газу на магістральних газопроводах зі складною будовою шляхом раціонального керування запірною арматурою. Обгрунтовано можливість проведення випорожнення ділянки складного газопроводу з пересіченим профілем траси для забезпечення мінімально припустимого тиску.

  Скачати повний текст

Розглянуто взаємозв'язок між особливостями геометричної структури газопроводів, закономірностями термогазодинамічних процесів руху газу, особливостями впливу сезонних чинників та енерговитратністю транспортування газу. Запропоновано комплекс методів і технічних пристроїв енергозбереження в трубопровідному транспорті газу. Методом математичного моделювання встановлено взаємозв'язок між величиною шляхових відборів і підкачувань газу та тривалістю стабілізації нестаціонарного процесу і величиною амплітуди змін режимних параметрів. Виявлено, що у кінці відводів величина надлишкового з точки зору транспортування тиску газу становить від 2 до 5 МПа. Розкрито значний вплив міжниткових перемичок на пропускну здатність, режимні параметри та енерговитратність експлуатації кільканиткових газопроводів. Висвітлено стратегію переоснащення газотраспортних систем з точки зору енергозбереження. Показано, що застосування запропонованих регулятора тиску і теплового насоса, конструкції яких захищені патентами, дають змогу ефективно використати надлишкові ресурси тиску у кінці відводів, що призводить до помітного зменшення енерговитратності газопостачання.

  Скачати повний текст

Проаналізовано надійність газоперекачувальних агрегатів (ГПА), спосіб її підвищення і зв'язок із залишковим ресурсом, а також вплив вібрації на технічний стан ГПА та можливості використання її для проведення діагностування та віброконтролю ГПА. Виявлено інформаційні показники, за якими можна визначити технічний стан ГПА. Розроблено метод самоорганізації моделей і одержано рівняння регресії. Розроблено тривимірну параметричну комп'ютерну модель лабіринтного ущільнення (ЛУ) та програму керування її геометричними параметрами. Оптимізовано конструкцію ЛУ ГПА з відцентровим нагнітачем (ВН) за критерієм мінімального тиску в останньому зазорі ЛУ. Проаналізовано дані за відмовами ГПА, побудовано графік залежності кількості нарядів на ремонт від часу, витраченого на ремонт (крива ABC). Уточнено періодичність технічного обслуговування ГПА за їх поточним технічним станом на підставі аналізу ABC і з використанням комп'ютерних баз даних.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення ефективності використання механічних пристроїв у газопроводах і забезпечення оперативного ліквідування аварій у випадку їх застосування. Описано імпульсно-хвильовий метод пошуку очисного пристрою, що застряг у газопроводі, математичну модель газодинамічних процесів і проведено аналітичні та експериментальні дослідження, на основі яких визначено раціональні параметри процесу та надано оцінку точності методу.

  Скачати повний текст

Встановлено, що трубні сталі у водному середовищі, що моделює конденсат всередині газопроводу, кородують в активному стані зі змішаним анодно-катодним контролем. Розчинення сталі в околі потенціалу корозії сповільнене завдяки наявності іонів брому і йоду. Процес катодної деполяризації контролюється дифузією іонів гідрокарбонату і супроводжується виділенням водню, що створює умови для водневої деградації сталі у об'ємі стінки труби та її водневого розтріскування. Виявлено, що внаслідок тривалої експлуатації сталей газопроводів суттєво погіршуються їх електрохімічні характеристики, особливо поляризаційний опір, знижується корозійна міцність сталі в об'ємі стінки труби, а також опір крихкому руйнуванню, корозійному та водневому розтріскуванню. Показано важливу роль абсорбованого металом водню у процесах експлуатаційної деградації сталей, яка проявилася у зростанні інтенсивності пасткування водню та енергії зв'язування водню в пастках.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено метод ранжирування газоперекачувальних агрегатів за їх технічним станом на основі теорії нечітких множин. Удосконалено метод побудови математичних моделей газоперекачувальних агрегатів на засадах самоорганізації моделей, який дозволяє одержати оптимальну за складністю модель. Зазначено, що програмне забезпечення задачі оптимального керування оформлене у вигляді прикладного програмного модуля, інтегрованого у Citect HMI верхнього рівня системи керування на прикладі Долинського ЛВУМГ. Основні результати роботи пройшли промислову апробацію на КС УМГ "Прикарпаттрансгаз", а також впроваджено у навчальний процес.

  Скачати повний текст

Проаналізовано, що точність розрахунку забезпечується використанням побудованих математичних моделей із зосередженими параметрами, точність яких в діапазоні реальних змін газодинамічних параметрів співмірна з точністю моделей із розподіленими параметрами, моделей з розподіленими параметрами та чисельних методів їх розрахунку для мереж газопроводів з суттєвою зміною профілю траси, системи ідентифікації параметрів газодинамічного стану об'єктів ГТС (задач ідентифікації параметрів моделей ГТС). Показано, що розроблений метод є збіжним в області реального задання всіх параметрів ГТС незалежно від початкового наближення. Запропоновано підходи до оптимізації роботи як окремих об'єктів ГТС так і системи в цілому. Викладено, що в запропонованих підходах принциповим є врахування існування потенціалу оптимізації й обмеженості наявних чи прогнозованих ресурсів для оптимізації. Розкрито, що розроблені в роботі моделі та методи є обгрунтованими за точністю та швидкістю збіжності. Вони лягли в основу розробки програмних комплексів, які в даний час пройшли апробацію в реальних умовах експлуатації та знайшли широке використання в багатьох газотранспортних підприємствах.

  Скачати повний текст

З метою підвищення ефективності експлуатації магістральних газопроводів удосконалено методику прогнозування зниження аварійного ризику. Проаналізовано сучасний стан, проблеми та перспективи прогнозування залишкового ресурсу магістральних газопроводів на пізній стадії експлуатації. З використанням закономірностей кінетики втомного руйнування розроблено новий підхід щодо інтегрального оцінювання залишкового ресурсу окремої дільниці трубопроводу й обладнання компресорної станції. Зроблено огляд основних напрямків створення малотоксичних камер згоряння, визначено сучасні тенденції розвитку газотурбінних технологій з орієнтацією на газотурбінні газоперекачувальні агрегати (ГПА). Доведено перспективність реалізації під час створення малотоксичних камер згоряння модульного типу з урахуванням унікальних конструктивних та аеродинамічних особливостей насадки Борда. Обгрунтовано можливість використання вторинних енергоресурсів шляхом виробництва рідкої вуглекислоти на компресорних станціях магістральних газопроводів. Науково обгрунтовано та впроваджено в процесі проектування компресорних станцій газопроводів комплекс заходів та обладання щодо зниження їх рівня шуму. З урахуванням результатів лабораторних досліджень розроблено методики розрахунку акустичної ефективності конструкцій шумоглушників-утилізаторів випускних газів ГПА.

  Скачати повний текст

З метою підвищення ефективності експлуатації промислових газопроводів розроблено спосіб визначення об'єму рідинних забруднень, який формується в їх порожнині під впливом окремих чинників. Запропоновано метод прогнозування залпового викиду рідини з порожнини газопроводу та заходи щодо її очистки від накопичених забруднень. Одержано математичну модель процесу формування рідинних забрудників у порожнині труби, створену на підставі визначення взаємозв'язку режиму роботи рельєфного газопроводу з певним ступенем заповнення його порожнини рідиною. Удосконалення спосіб винесення рідини з порожнини газопроводу під впливом газового потоку або потоку більш легкої рідини, що тече над водяним або конденсатним "мішком", на підставі якого одержано математичну модель залпового викиду рідини з газопроводу. Розроблено спосіб визначення об'єму забруднень та його динаміки в газопроводі, викладений у вигляді рівняння залежності ступеня заповнення порожнини ділянки газопроводу від його режиму роботи, що характеризується коефцієнтом гідравлічної ефективності та кутом нахилу висхідних ділянок. Удосконалено технологію очистки газопроводів, що транспортують газ газоконденсатних родовищ України шляхом створення його високошвидкісного потоку.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні та генераційні моделі основних дефектів нагнітача 650-21-2. Одержано аналітичні формули для сил і моментів, що діють у звичайному підшипнику ковзання з перекосом. З їх використанням визначено діагностичні ознаки дефекту "перекос при установці підшипника". На підставі результатів досліджень і даних, наведених у певних джерелах, сформовано карту дефектів нагнітача. Розроблено комбінований алгоритм визначення власних частот машини, що дозволяє автоматизувати цю складну для формалізації процедуру. Розроблено алгоритм відкидання аномальних даних, що працює з даними неперіодичного характеру за малих вибірок, та дозволяє значно спростити аналіз даних під час прогнозування стану машини. Розроблено новий спосіб аналізу даних вібрації - розклад орбіти вала у фігури Ліссажу. Запропоновано методики встановлення статистично обгрунтованих межових профілів для таких даних з метою використання їх для моніторингу стану машини. Розроблено дві методики діагностики відцентрового нагнітача 650-21-2 (з використанням розкладу орбіти вала у фігури Ліссажу та без нього). На базі вибраних методології та результатів проведеного аналізу критичності обладнання компресорної станції створено та впроваджено до експлуатації систему моніторингу та діагнотиски агрегату ГПА-25/МН80.02.

  Скачати повний текст

Розроблено інформаційні моделі газотранспортної мережі та технологію побудови інформаційної підсистеми інформаційно-аналітичних систем управління транспортуванням газу. Виявлено, що інформаційні системи, які застосовуються в диспетчерському управлінні транспортуванням газу, не в змозі забезпечити відображення пов'язаних між собою схем газотранспортної мережі з різним рівнем деталізації, необхідних на різних етапах диспетчерського управління транспортуванням газу. Обгрунтовано необхідність побудови інформаційної системи, що відповідає даним вимогам, з метою підвищення ефективності диспетчерського управління за рахунок автоматизації багатьох простих функцій обробки та передачі даних. Розроблено інформаційну модель газотранспортної мережі, яка поєднує між собою теоретико-графові моделі з різним рівнем агрегації даних. На базі розробленої моделі створено формальну мову маніпулювання ієрархічною графовою моделлю, що дозволило створити універсальний інтерфейс для обміну даними між різними підсистемами інформаційно-аналітичної системи управління транспортуванням газу. Розроблено технологію побудови інформаційних систем на основі сервіс-орієнтованої архітектури й ієрархічної графової моделі, яка дозволяє знизити витрати на інтеграцію впровадженої інформаційної системи з раніше розробленими аналогічними системами.

  Скачати повний текст

Розроблено ефективні методи впливу параметрів режиму роботи газопроводу на його безаварійну експлуатацію. Досліджено вплив нерівномірності споживання газу на напружений стан газопроводу. Відтворено картину руху газу, встановлено закономірності виникнення пульсацій, досліджено їх вплив на безаварійну експлуатацію газопроводу. Визначено основні закономірності втомного руйнування зварного з'єднання сталі 17Г1С газопроводу за різних рівнів навантаження в наводнювальному середовищі та встановлено чутливість до водневої крихкості під час поляризації з одночасним активним навантаженням. Виявлено фактографічні ознаки полегшання розвитку корозійно-втомної тріщини під дією даного середовища та навантаження. Удосконалено математичну модель низькочастотної пульсації тиску на основі якої досліджено вплив нерівномірності газоспоживання на наружений стан, а також закономірність пульсації тиску на надійність експлуатації газопроводу. Розроблено методику розрахунку впливу параметрів режиму роботи газопроводу на його надійну експлуатацію, здійснено її виробничу апробацію на підприємствах ДК "Укртрансгаз".

  Скачати повний текст

Удосконалено методи керування неусталеними неізотермічними режимами газотранспортних систем на компресорних станціях і в лінійній частині трубопроводу. Аналітично досліджено термогазодинамічні процеси у складних системах. Встановлено закономірності розподілу потоку газу за змінних геометричних характеристик і гідравлічного опору, з урахуванням яких створено новий концептуальний підхід щодо утворення моделі керування режимами. Запропоновано математичну модель транспортної мережі з використанням методу ув'язки за вузлами. Розроблено математичну модель газотранспортної мережі без компресорних станцій на базі методу ув'язки за контурами з урахуванням та вибором початково-граничних умов. Створено модель керування газопотоками і формування параметрів оптимального керування. Встановлено характерні зв'язки між параметрами нестаціонарних процесів у газотранспортних системах для визначення критеріїв нестаціонарності режимів роботи лінійної частини газопроводу. Визначено критерії нестаціонарності для розрахунків режимів роботи газотранспортної системи. Розроблено класифікацію експлуатаційних режимів та методику розрахунку нестаціонарних режимів за критерієм мінімальної тривалості перехідних режимів. На базі даних математичних моделей побудовано алгоритми та програми розрахунку нестаціонарних режимів роботи газопроводів, до складу яких включено компресорні станції та відводи, а також здійснено розрахунок мінімальної витрати паливного газу для підтримки заданого тиску. Проведено аналітичні дослідження процесів пуску та зупинки компресорних станцій з метою вибору математичних моделей нестаціонарних процесів і врахування температурних режимів для забезпечення оптимального керування експлуатаційними режимами.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси поширення газу в трубопроводах, фільтрації газу у пористих середовища (підземних сховищах газу) та поширення домішкових речовин у приповерхневих шарах грунту. Побудовано відповідні математичні моделі й розроблено аналітико-числові методи розв'язування сформульованих задач математичної фізики. Вивчено вплив гідродинамічних характеристик газу і геометричних параметрів трубопроводів на процес його руху. Запропоновано спосіб розрахунку режимних параметрів у газотранспортних мережах і розглянуто задачі оптимізації потокорозподілу за різними критеріями (мінімумом паливного газу на компенсаторних станціях, мінімізацією перехідних часів). Побудовано та досліджено математичні моделі розподілу тиску газу у пористих середовищах складної структури (підземних сховищах газу) за наявності зосереджених джерел і вивчено вплив гідродинамічних характеристик газу і геометричних параметрів середовища на функцію розподілу тиску. Досліджено процес гетеродифузного поширення домішкових речовин у приповерхневих шарах грунту за двома шляхами з урахуванням конвективного переносу на одному з них. На базі сформульованої задачі математичної фізики проведено порівняльний аналіз основних фондів її розв'язування. Одержано певні результати, а саме: апроксимацію функцій ортогональними рядами, обернення інтегралу Лапласа, розв'язування диференціальних та інтегральних рівнянь типу згортки з застосуванням спектральних методів, які мають самостійне значення та можуть бути використані під час дослідження фізичних процесів, що описуються нелінійними диференціальними рівняннями.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення точності вимірювання витрат та об'єму природного газу методом змінного перепаду тиску в системах з підігрівом газу. Розроблено математичну модель відхилення виміряного значення температури газу від його дійсного значення безпосередньо перед пристроєм звуження потоку, зумовленого теплообміном між гільзою термоперетворювача та стінкою трубопроводу, теплообміном між стінкою трубопроводу та навколишнім повітрям, дроселюванням газу під час його протікання через пристрій звуження потоку, інерційністю термоперетворювача у разі виникнення коливань температури газу. Досліджено умови формування температурного режиму потоку газу на вимірювальній ділянці трубопроводу. Класифіковано додаткові похибки вимірювання витрати й об'єму газу, зумовлені впливом температурного режиму потоку газу та наведено заходи для їх усунення. Розроблено аналітичні залежності для розрахунку коефіцієнта поправки на шорскість внутрішньої поверхні трубопроводу перед пристроєм звуження потоку та коефіцієнта поправки на притуплення вхідного канта діафрагми. Запропоновано алгоритм визначення коефіцієнта теплопровідності природного газу.

  Скачати повний текст

Вперше синтезовано структуру адаптивної системи неперервного моніторингу параметрів, що характеризують технічний стан (ТС) об'єкта, який дозволяє здійснювати їх контроль у реальному часі. Модифіковано метод параметричної ідентифікації об'єкта технічного обслуговування (ТО), яка дозволяє ідентифікувати параметри, що характеризують ТС об'єкта без втручання в штатний режим роботи газоперекачувальних агрегатів (ГПА). Розроблено нові алгоритми оцінки поточного ТС об'єкта та його прогнозування на визначений проміжок часу. Створено лінійну динамічну модель одновальної газотурбінної установки (ГТУ) з відцентровим нагнітачем (ВЦН), параметри якої (коефіцієнти підсилення, сталі часу) характеризують ТС ГПА.

  Скачати повний текст