Резерви покращення експлуатаційних параметрів складних газотранспортних систем

Особистий внесок здобувача:

1.Проведено аналітичні дослідження термогазодинамічних процесів у складних системах, встановлено закономірності розподілу потоку газу з урахуванням змінних геометричних характеристик і характеру гідравлічного опору, що дозволило запропонувати новий концептуальний підхід до створення моделі керування режимами[3,7].

2.Встановлено характерні взаємозв’язки між параметрами нестаціонарних процесів у газопроводах, внаслідок чого визначено критерії нестаціонарності режимів роботи, проведено класифікацію експлуатаційних режимів та розроблено методику нестаціонарних режимів за критерієм їх мінімальної тривалості[1,2,3,5,7].

3.Здійснено ряд аналітичних та експериментальних досліджень процесів пуску та зупинки компресорних станцій для вибору математичного опису нестаціонарних процесів у газопроводах і для підтвердження необхідності врахування температурних факторів з метою забезпечення оптимального керування експлуатаційними режимами[4,6].

4.Розроблено моделі, принципи їх реалізації та методи розрахунку режимів роботи складної газотранспортної системи за умови рівномірного завантаження різнотипних газоперекачуючих агрегатів на компресорних станціях при мінімальних витратах газу[8,9].

5.За результатами проведених досліджень створено математичні моделі та запропоновано методи і алгоритми їх реалізації[10,11,12,13,14,15].

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались:

на Міжнародній науково-технічній конференції “Ресурсозберігаючі технології в нафтогазовій енергетиці (ІФНТУНГ-40)” (Івано-Франківськ, 2007);

на Міжнародній промисловій конференції “Майбутнє газотранспортної системи України в контексті лібералізації газового ринку ЄС” (Київ, 2005);

на Науково-технічному семінарі “Обмін технічною інформацією в Україні для підтримки економічних перетворень” Програми розвитку Організації Об’єднаних Націй (Київ, 2002 );

на 1-й Международной научно-технической конференции “Развитие компьютерных комплексов моделирования , оптимизации режимов работы систем газоснабжения и их роль в диспетчерском управлении технологическими процессами в газовой отрасли” (Москва, 2002);

на Науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу (Івано-Франківськ, 2002-2003);

на координаційній нараді з питань експлуатації магістральних газопроводів УМГ Прикарпаттрансгазу (Івано-Франківськ, 2001);

на науковому семінарі кафедри спорудження та ремонту нафтогазопроводів і нафтогазосховищ (Івано-Франківськ, 2006);

на розширеному семінарі за спеціальністю 05.15.13 – Нафтогазопроводи, бази та сховища (Івано-Франківськ, 2007).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 15 друкованих робіт; із них 5 у фахових виданнях, 5 патентів на винахід, 1 стаття одноосібно.

Обсяг роботи. Дисертація містить: вступ, 4 розділи, підсумкові висновки, перелік використаних джерел, що складається зі 107 найменувань, 7 таблиць, 42 рисунки та додатку. Основний зміст роботи викладено на 164 сторінках машинного тексту.

 

 

У вступі обґрунтована актуальність теми досліджень, показаний її зв’язок із науковими планами, програмами, висвітлені наукова новизна і задачі досліджень, наукове та практичне значення отриманих результатів, подано загальну характеристику роботи. Наведена інформація про апробацію роботи, її впровадження, розкритий особистий внесок автора.

У першому розділі проведений аналіз роботи як лінійної частини магістрального газопроводу, так і компресорних станцій газотранспортної системи з точки зору режимів роботи газопроводів, на основі чого вибрано основні напрямки досліджень щодо розробки критеріїв класифікації режимів, оптимального керування газотранспортною системою при нестаціонарному неізотермічному русі газу з урахуванням тепло- і масообміну з навколишнім середовищем, а також використанням реальних термодинамічних властивостей газу. Провідна роль у розв’язанні проблеми неусталеності режимів течії газу по трубопроводу і підтримки оптимальних параметрів роботи газопроводу належить Галліуліну З.Т., Грудзу В.Я., Жидковій М.А., Кошелеву А.А., Кривошеїну Б.Л., Силашу А.П., Тимківу Д.Ф., Щербакову С.Г., Яковлеву Є.І. Однак у цих роботах задачі гідродинаміки і теплообміну вирішувались окремо незалежно одна від одної, а задачі теплообміну з навколишнім середовищем – без урахування зміни тиску в часі за умови, що динамічні процеси стаціонарні. В інших роботах для спрощення методів розрахунку неусталених режимів пропонується розглядати протікання газу в два етапи: а) визнаються зміна тиску і швидкості газу при сталій температурі; б) розподіл швидкості та тиску вважається усталеним і визначається нестаціонарним теплообміном між газом та оточуючим газопровід зовнішнім середовищем, який відбувається до того часу, поки не встановиться стаціонарне температурне поле. Однак дослідження показують, що зміна швидкості потоку газу за течією та вздовж газопроводу впливає на характер інтенсивності теплообміну газу з навколишнім середовищем, а зміна температури газу призводить до нового розподілу швидкостей і до зміни режиму течії газу. Питаннями класифікації режимів роботи складних систем практично ніхто не займався і в літературі така класифікація відсутня. В зв’язку з цим для отримання більш якісних створених математичних моделей нестаціонарних неізотермічних режимів необхідно перш за все розробити і науково обґрунтувати класифікацію режимів роботи газотранспортних систем за різними ознаками, визначити у класифікації вагомий вплив кожного параметра на неусталений режим. Слід відзначити різні підходи до покращення результатів застосування математичних моделей різних авторів. Одним із ефективних способів зменшення втрат газу при транспортуванні є врахування температурних чинників і застосування повних математичних моделей. Для визначення температури у всіх перерізах по довжині газопроводу за основу в дисертації використано загальну математичну модель. Виходячи із вище сказаного сформульовано мету і задачі дисертаційної роботи.

Другий розділ присвячений дослідженню впливу термодинамічних процесів у газопроводі. Для досягнення вказаної мети конкретизована математична