Доклады о будущих и современных технологиях
ДИАГНОСТИКА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
В. В. Кузьмин, М. П. Цыганков
Научный руководитель - М. П. Цыганков, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет
Актуальность работы обусловлена ужесточающимися требованиями к безопасности трубопроводных систем. Рост их протяженности и старение трубопроводов, эксплуатируемых многие десятки лет, приводит к возникновению утечек жидкости и, как следствие, риску крупных техногенных аварий.
Несмотря на большое число теоретических работ, практических и конструкторских предложений в области оперативного обнаружения утечек, универсального решения, пригодного для всего спектра условий, в которых работают промышленные трубопроводы, до сих пор не найдено.
В работе предложен вариант диагностирования на базе обычных систем контроля давлений по длине трубопровода для перекачки нефти. Полагаем, что дефект появился между точками промежуточного контроля давлений Р. Для диагностирования используем решение уравнения
—+ ^ + Пт {ФС + ^ 16 + кп т-1 Ш_0
Фх Фх ^ [фх Ф) 2%т?(£ ^ dx ’
Полученного в предположении стационарности течения жидкости, полностью заполняющей сечение трубы.
Здесь Q - расход нефти, г - текущая отметка по высоте прокладки трубопровода, х - текущее значение координаты по длине, С - местное сопротивление, - коэффициент трения, ф - диаметр трубопровода.
Оценивание величины AQyT и координаты хут места возникновения утечки выполняется на основе анализа решения уравнения, полученного его интегрированием в предположении гладкости профиля давлений на участках отсутствия местных сопротивлений и утечек и скачкообразности в сечениях размещения местных сопротивлений. Интегрирование выполняется от сечения хк промежуточного контроля давления до сечения хут предполагаемого возникновения утечки и далее от этого сечения до следующего хк+1, в котором выполняется промежуточный контроль давления.
Полученная система алгебраических уравнений позволяет найти хут при известном значении AQyт. Одновременное оценивание величины и места утечки ^ут и хут) возможно подгонкой расчетного профиля давлений под несколько измеренных значений давления по длине трубопровода.
