Розроблено математичну модель процесу деформування трубопровідних обв'язків (ТО) газоперекачувальних агрегатів (ГПА) (на прикладі нагнітального патрубка), яка базується на гіпотезі про характер деформування його тороїдальної ділянки за умов зміни вібраційного стану ГПА, згідно з якою після деформування ділянка залишається тороподібною. За цього змінюється радіус кривизни осі та величини кута, під яким видно ділянку з центру кола, що визначає вісь ділянки, що дає змогу одержати значення механічних напружень (осьових і зсувних), що діють на ділянку, та їх розподіл за об'ємом нагнітального парубка за результатами оцінки вібраційного стану ГПА. Уперше за умов параметричного представлення деформованої осі нагнітального патрубка використано інтерполяційні многочлени Ерміта різних степенів, за цього вісь першої прямолінійної та прилеглої до неї конічної ділянки моделюється одним многочленом, що дає змогу установити значення максимальних напружень, які виникають у матеріалі конічної ділянки нагнітального патрубка. Розвинуто метод обробки вібраційних сигналів з контрольних точок ГПА на основі "wavelet"-перетворення, з використанням якого одержано оперативну та вірогідну інформацію про вібраційний стан ГПА. Розроблено метод оптимального розташування вібродавачів на корпусі ГПА, базуючись на вдосконаленні двовимірної кореляційної матриці, використання якого дає змогу без втрат інформації про вібраційний стан ГПА зменшити кількість вібродавачів, що вивільнює обчислювальні ресурси системи та прискорює процес обробки віброакустичної інформації у режимі реального часу.

  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

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

Створено теоретичні засади автоматизованого управління процесом абсорбційної осушки природного газу на компресорній станції магістрального газопроводу. Запропоновано математичну модель керованого об'єкта, яка не враховує збурення за вмістом вологи у газі на вході в абсорбер, а також логіко-лінгвістичні моделі, що дають змогу врахувати дане збурення. Доведено адекватність даних моделей і необхідність використання їх для автоматизованого керування процесом абсорбційної осушки газу замість складних нелінійних моделей. Здійснено моделювання знань експертів-технологів про процес осушки газу з використанням лінгвістичних змінних, що дозволило на підставі технологічного регламенту та одержаних від експертів-технологів знань розробити логіко-лінгвістичну модель прийняття раціональних рішень для управління установкою абсорбційної осушки газу з використанням набору логічних правил-продукцій. Розроблено логіко-лінгвістичну модель метазнань, яка враховує всі технологічні параметри установки абсорбційної осушки природного газу та за наявності інформації про передаварійні ситуації забезпечує оперативно-диспетчерському персоналу можливість вибирати необхідну для рішення поточної проблеми локальну модель представлення знань і дає змогу розв'язувати основні виробничі задачі, які впливають на ефективність процесу осушки газу. Розвинуто принцип структурування знань, який передбачає розбиття глобальних бази знань на декілька локальних, кожна з яких орієнтована на розв'язання певної задачі для конкретного типу обладнання установки абсорбційної осушки газу, зокрема, запропоновано у структурі глобальної знань застосувати блок метазнань, який забезпечує можливість оперативно вибирати необхідну для рішення поточної задачі локальну базу знань. Удосконалено функціональну структуру системи автоматизації процесу абсорбційної осушки газу, яка, на відміну від структури оперативно-диспетчерського управління діючої установки, містить базу знань, блок нечіткого логічного висновку, діалоговий інтерфейс користувача, архів даних і підсистему одержання знань, що здатні формувати керуючі та інформаційні сигнали, задані базами правил-продукцій.

  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

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

Удосконалено метод захисту від сольових відкладів теплообмінних поверхонь системи водяного охолодження, базуючись на ситуаційному підході до керування захистом за умов використання обробки води комплексоном гідроксиетилендіфосфонато(-4-)цинк (ЦОЕДФ). Досліджено вплив сольових відкладів на температурний режим системи водяного охолодження і на параметри роботи газоперекачувального агрегату. Установлено залежність концентрації комплексона для забезпечення стабілізаційного режиму в системі водяного холодження від карбонатної твердості, індексу насичення, концентрації заліза у воді. Обгрунтовано та досліджено "відмивочний" режим від щільних сольових відкладень комплексоном ЦОЕДФ систем водяного охолодження дожимних компресорних станцій.

  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

Наведено оригінальні методи регулювання режиму роботи газопроводу в процесі внутрішньотрубного діагностування для забезпечення неспотвореної інформації про реальний стан трубопроводу. Доведено вплив профілю траси на кінематику руху поршня та нестаціонарних газодинамічних процесів у газопроводі. Запропоновано методи регулювання характеру поршня зміною швидкості обертання лінійної дільниці. Розроблено методику розрахунку режиму роботи газопроводу в процесі діагностування.

  Скачати повний текст

Розв'язано актуальну науково-технічну задачу обгрунтування вибору виду, технологій і параметрів застосування вогнегасних речовин, які відповідають сучасним екологічним вимогам, для удосконалення систем протипожежного захисту газокомпресорних станцій магістральних газопроводів. Визначено умови флегматизування діоксидом вуглецю газоповітряного середовища у замкненому просторі за наявності такої системи, а також обгрунтовано технології та умови застосування вогнегасних речовин у системах протипожежного захисту газокомпресорних станцій, що передбачають заміну речовин, які не відповідають сучасним екологічним вимогам. Розроблено концепцію забезпечення протипожежного захисту укриттів газоперекачувальних агрегатів компресорних станцій ДК "Укртрансгаз".

  Скачати повний текст

Розроблено методику діагностування напруженого стану та підвищення довговічності зварних стикових з'єднань із кільцевим швом сталевих труб магістральних газопроводів. Наведено метод визначення напружень на поверхні труби за допомогою контактної локальної термоелектрорушійної сили. Викладено експериментально-розрахунковий метод визначення напруженого стану у зварних стикових з'єднаннях труб магістральних газопроводів, адаптовано його математичну модель до особливостей експериментально отриманої інформації. Запропоновано функцію для опису поля залишкових пластичних деформацій. Висвітлено методику та пакет прикладних програм для діагностування напруженого стану зварних стикових з'єднань труб із кільцевим швом. Досліджено вплив параметрів процесу автоматичного зварювання під шаром флюсу стиків труб на величину залишкових напружень і ресурс роботи зварних з'єднань.

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи локалізації місця витоку газу без припинення процесу транспортування газу та локалізації аварійної ділянки газопроводу. Проведено теоретичні дослідження динаміки руху розробленого пристрою газопроводом з урахуванням впливу аварійного витоку газу. Показано вплив динамічно прикладених навантажень на пристрій для локалізації місця витоку та стопорний вузол під час його зупинки в місці аварійного витоку. Експериментально досліджено динаміку руху моделі пристрою для локалізації місця витоку газу трубопроводом. Встановлено вплив часткового перекриття трубопроводу моделлю розробленого пристрою на ефективність його роботи.

  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

Досліджено особливості гідродинаміки руху газу в зоні сепарації прямоточних краплевловлювачів компресорних станцій для подальшого узагальнення закономірностей течії та встановлення впливу вхідних параметрів потоку на формування полів швидкості в сепараційних апаратах. Узагальнені газодинамічні характеристики течій газів є основою теоретичних розрахунків опору апаратів для краплевловлення, рівнянь прогнозування сепараційної ефективності апаратів очищення газів, а також їх загальної ефективності щодо існуючого дисперсного складу забруднень. Запропоновано методику, що дозволяє прогнозувати сепараційну ефективність прямоточних краплевловлювачів, а також витрати тиску в апаратах подібного типу ще на стадії їх проектування. Впроваджені в промисловість технологічні апарати свідчать, що прямоточні відцентрові сепараційні апарати можуть застосовуватися як самостійні апарати і як перші ступені в більш складних апаратах для розвантаження останніх від великих об'ємів рідини на вході.

  Скачати повний текст

Створено математичні моделі газоперекачувальних агрегатів (ГПА) на підставі врахування їх технологічних параметрів і впливу навколишнього середовища на процес компримування газу, що дало можливість підвищити точність моделювання даної операції на 5 - 10 %. Формалізовано задачу оптимізації керування процесом компримування природного газу на підставі використання вартісного критерію оптимальності з урахуванням обмеження на топологічну структуру компресорної станції (КС) з різними типами приводів та технологічні параметри, сформовані на базі створених математичних моделей. Для розв'язку задачі оптимізації процесу компримування газу розроблено метод, який складається з двох етапів - на першому з них визначається кількість працюючих агрегатів (структурна оптимізація), а на другому - частота обертання ротора нагнітача з урахуванням обмежень на технологічні параметри (параметрична оптимізація), що дало можливіть сформувати ефективні алгоритми функціонування оптимальної системи керування та синтезувати систему оптимального керування КС. На підставі використання нейромережевого підходу одержано апроксимаційні залежності наведених характеристик ГПА, з урахуванням яких розроблено алгоритми розрахунку техніко-технологічних показників функціонування ГПА.

  Скачати повний текст

Розроблено модель керування запасами труб для лінійної частини магістральних трубопроводів, максимально наближену до реальних умов і направлену на удосконалення системи забезпечення аварійними запасами труб на базі нового концептуального підходу, що грунтується на результатах статистичних та аналітичних рішень. Запропоновано новий принцип формування аварійних запасів труб з врахуванням нерівномірності розподілу показників аварійності. Наведено методики, алгоритми та програми для реалізації запропонованих підходів.

  Скачати повний текст

Розв'язано рівняння пропускної спроможності газопроводів, падіння тиску в ньому. Отримано формулу для визначення оптимального діаметра газопроводу, призначену також для розрахунку стаціонарних режимів роботи газопроводів. Установлено зв'язок між гідравлічною потужністю газопроводу, ефективною потужністю ГТУ та витратою паливного газу. Доведено рівняння потужності викиду оксидів азоту в атмосферу під час роботи ГТУ залежно від режимів роботи й об'єму транспортування природного газу.

  Скачати повний текст

Розроблено нову логіко-математичну модель системи трубопровідного транспорту газу, в якій компресорна станція представлена рівнянням впливу. Запропоновано у разі моделювання роботи газоперекачувального агрегату враховувати технічний стан газотурбінної установки та відцентрового нагнітача. Для ідентифікації технічного стану обладнання компресорних станцій розроблено нові алгоритми, які базуються на оригінальних методах діагностики, що передбачають використання параметрів зі штатного вибору у нормальному експлуатаційному режимі агрегату. Створено програмно-інформаційний комплекс для аналізу режимів системи трудопровідного транспорту газу з урахуванням технічного стану основного обладнання та комплекс для оперативної діагностики зазначеного стану обладнання компресорних станцій.

  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

Запропоновано методику та пристрій для контролю технічного стану технологічних трубопроводів автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій. Наведена методика дає змогу контролювати напружено-деформований стан металу стінки труби за експлуатаційних умов без використання зразків, враховує статичні та динамічні зусилля, що діють на об'єкт контролю. Розроблено ультразвуковий первинний перетворювач, в якому враховано особливості його експлуатації за підвищених температур та наявності вібрацій. Проведено метрологічний аналіз розробленого пристрою та первинного перетворювача. Досліджено характеристики роботи акселерометра для експлуатації його за умов компресорної станції. Проведено порівняльний аналіз розробленого пристрою та відомих методів контролю напружено-деформованого стану металу за лабораторних умов.

  Скачати повний текст