Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Оптимизация методов обнаружения утечек из магистральных трубопроводов

Как правило, потери нефти и нефтепродуктов из магистральных трубопроводов связаны с нарушением правил эксплуатации, повреждением трубопроводов от коррозии, несвоевременным ремонтом, стихийными бедствиями и т.п. В последние годы в практике трубопроводного транспорта нефтепродуктов и даже нефти участились случаи несанкционированных врезок в трубопровод с целью хищения нефти и нефтепродуктов.

В связи с этим особое значение приобретает исследование, направленное на создание способов и устройств обнаружения утечек из трубопроводов.

Целью исследования является повышение качества контроля работы магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов путем своевременного обнаружения места и времени образования утечек и несанкционированных подключений при хищении перекачиваемого продукта.

Выполнен анализ существующих систем классификации применяемых и разрабатываемых методов контроля утечек в трубопроводах по различным показателям: режиму работы трубопровода; периодичности применения; измеряемым параметрам; физическому явлению; принципу действия.

Проанализированные материалы показывают, что методы определения утечек могут быть самыми разными, но среди них можно выделить несколько типов решений, используемых и предлагаемых в настоящее время: метод отрицательных ударных волн; метод сравнения расходов; метод линейного баланса; радиоактивный метод; ультразвуковой метод (зондовый); акустический метод; метод акустической эмиссии; лазерный газоаналитический метод; визуальный метод; метод вихревых токов; магнитные методы контроля; комбинированный электромагнитный метод контроля; метод ударных волн Н. Е. Жуковского и другие методы [1, 2], а также их комбинации.

Системы контроля должны удовлетворять следующим требованиям: высокая чувствительность; точность определения места утечки; безопасность в эксплуатации; обеспечение контроля трубопроводов большой протяженности; высокая степень надежности, достоверности и автоматизации; отсутствие помех, оказывающих влияние на режим перекачки; экономичность; готовность к работе при любых климатических и погодных условиях.

При оценке преимуществ и недостатков отдельных методов учитываются различные обстоятельства. Применение тех или иных методов ограничено параметрами трубопровода, профилем трассы, свойствами перекачиваемой жидкости, зависит от направления и режима перекачки. Некоторые методы позволяют установить только факт наличия утечки, с помощью других удается определить также место повреждения.

За рубежом нашли распространение стационарные средства и системы контроля утечек следующих фирм: американской корпорации акустических систем ASI (система "WaveAlert VI"), "SpectraTec" (система контроля "WAVEALERT"), "PerinAlert E.S.Р.Inc. "(США) (автоматическая система обнаружения и локализации утечек "LeaComSystem") и др.

Наибольшее распространение получили транспортабельные средства обнаружения утечек следующих фирм: НИИинтроскопии Томского политехнического университета (акустико- эмиссионный течеискатель АФ41), 000 "ТЕХНОАС" подразделением фирмы "ИНТЕКО" (г. Коломна, Московской обл.) (акустико-эмиссионный специализированный течеискатель АЭТ1МС, течеискатель акустический портативный "УспехАТ1", течетрассопоисковый комплект "УспехАТГ3») [3].

Анализ существующих методов и средств обнаружения утечек показал, что они требуют дальнейшего совершенствования и развития. Основным их недостатком является невозможность достоверно зафиксировать утечку, если момент ее образования совпал с началом нестационарного процесса (отключение - включение насосного агрегата, регулирование давления на выходе насосной станции и т.п.). Несанкционированные подключения характеризуются тем, что процесс отбора продукта делится на три этапа: включение отбора; отбор продукта (истечение жидкости с практически постоянным расходом без быстрых перепадов давления, распространяющихся от места отбора); отключение отбора. При малых скоростях открытия (закрытия) задвижки на несанкционированном подключении существующие системы контроля не гарантируют обнаружение утечки на первом и третьем ее этапе, а второй этап может длиться достаточно долго.

Таким образом, проблема оперативного выявления утечек из трубопроводов все еще очень актуальна. Цель исследования заключается в разработке нового способа диагностики трубопроводов, проведении теоретических и экспериментальных исследований.

Проведен анализ теоретических исследований волновых процессов при диагностировании трубопроводов. Основы теории неустановившегося течения жидкости в напорных трубопроводах были изложены в работах Н. Е. Жуковского [4]. Полученные им дифференциальные уравнения движения невязкой жидкости легли в основу дальнейшего развитии теории напорного и безнапорного течения вязкой жидкости. С помощью этой теории было получено объяснение физического явления, получившего название гидравлического удара. Н. Е. Жуковским было введено понятие эффективной скорости звука, позволившее свести задачу о движении сжимаемой жидкости в упругом цилиндрическом трубопроводе к задаче о движении сжимаемой жидкости в жестком трубопроводе, но с меньшим модулем упругости жидкости. Дальнейшее исследование нестационарных процессов в трубопроводах получило в работах И. А. Чарного, С. А. Христиановича.

Гидравлические, электрические и акустические колебательные процессы описываются эквивалентными уравнениями и имеют общие физические модели. Физическая сущность этих процессов связана с преобразованием кинетической и потенциальной энергий, которые определяют физические свойства среды и характер волновых процессов в ней.

Дифференциальные уравнения, входящие в предлагаемую модель и описывающие неустановившееся движение реальной жидкости по трубам, получены на основании следующих допущений:

труба – цилиндрическая с постоянной площадью сечения при исходном давлении, достаточно жесткая; течение жидкости по трубе – одномерное;

принято, что характеристики сопротивлений, установленные для стационарных течений и для нестационарных течений, эквивалентны;

стенки трубы – упругие и площадь поперечного сечения трубы описывается линейной зависимостью от давления в соответствии с законом Гука;

скорость течения жидкости меньше скорости звука с; жидкость малосжимаема и ее плотность ρ линейно зависит от давления р.

В качестве исходной использована система уравнений:

  ( )      2

t t 8  R ;

  2 (  ) , (1)

t   x

где λ − коэффициент гидравлического сопротивления, − гидравлический радиус сечения.

   2

 

Уравнения (1) содержат нелинейный член

8  R

Однако, принимая множитель

8  R

постоянным, равным его среднему значению по длине и по времени

 

8  R

 (   )

8R cp

 2  a)

можно получить линеаризованную систему для функций ρv, p − массовой скорости и давления:

  ( )  2  a(  )

x t

  2 (  ) , (2)

t   x

Получено, что погрешность вследствие линеаризации составляет не более 10 % от максимального давления.

Для капельной жидкости в уравнениях (2) можно принять ρ=const и заменить эти уравнения следующими:

   ( ( )  2  )

x t

  2 (  ) , (3).

t   x

Аналогия между движением реальной жидкости в трубах и распределением электрического тока по кабелю позволяет использовать математический аппарат, развитый в электротехнике, для описания распространения импульса давления или скорости в трубопроводной системе.

Трубопроводная система имеет достаточно сложную структуру и состоит из конструктивных участков, т.е. простых трубопроводов и конструктивных узлов – устройств, нарушающих однородность магистралей (например, к ним относятся места изменения поперечного размера труб, разветвления, резкие повороты, места установки насосов, задвижек, кранов, гидроаккумуляторов и т.п.). Предложено решение телеграфного уравнения (3) в виде соотношений. Использование этих соотношений позволяет решать задачи о периодических движениях жидкости при общем виде начальных и граничных условий, в том числе для сложных систем трубопроводов. Разработанная математическая модель использована для решения задачи при распространении импульса давления прямоугольной формы в трубопроводной системе конечной длины.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Гольянов А.А., Шаммазов А.М. Обеспечение безопасности и экологической защиты магистральных нефтепроводов // НИС, ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. Сер. «Транспорт и хранение нефтепродуктов». Вып. 10-11, 2002. – С. 15-18.
  2. Галлямов А.К., Черняев К.В., Шаммазов А.М. Обеспечение надежности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1997.- 583 с.
  3. Курочкин В.В. Старение нефтепровода и капитальный ремонт.//Проблемы безопасности и надежности трубопроводного транспорта: Тез.докл. – Новополоцк. ПГУ, 1999- с.10-12.
  4. Лаптева Т.И., Мансуров М.Н. Обнаружение утечек при неустановившемся течении в трубах// Нефтегазовое дело, 2006-15 с.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.