Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.13 «Прилади і методи контролю та визначення складу речовин» (152 – Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка). – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2021. Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-прикладної проблеми в галузі методів та приладів контролю експлуатаційних параметрів газопровідних систем, що досягається шляхом розроблення новітніх засобів контролю експлуатаційних параметрів газопровідних систем та дослідженням нових інформативних параметрів контролю як технічного стану так і режиму роботи газопровідних систем.Подано результати аналізу сучасного стану та тенденцій розвитку методів, засобів та технологій неруйнівного контролю експлуатаційних параметрів трубопровідних систем з метою пошуку шляхів їх удосконалення з використанням нових інформативних параметрів, в тому числі за критеріями енергоефективності. Наведено характер залежності впливу дефектів трубопровідних систем, зокрема таких як негерметичність та порушення геометрії, на режими експлуатації та енергоефективність роботи трубопровідних системи.Встановлено характер впливу не технологічних скупчень в порожнині трубопроводу на експлуатаційні показники та енергоефективність його роботи, удосконалено метод виявлення таких скупчень та подано результати його експериментального дослідження та промислових випробувань. Розкрито вид зв'язку впливу властивостей природного газу, що транспортуються в трубопроводі, на експлуатаційні показники та енергоефективність роботи газопровідних систем. Подано результати аналізу існуючих методів, методик та технічних засобів контролю витоків з трубопровідних систем та обладнання, наведено методики вибору обладнання для контролю наявності та величини витоків вуглеводнів. Удосконалено технології та технічні засоби контролю властивостей природного газу, подано результати їх апробації та дослідження впливу фізико-хімічних властивостей природного газу на технічний стан, режими експлуатації та енергоефективність роботи трубопровідних систем та обладнання.Ключові слова: технічна діагностика, контроль технічного стану, енергоефективність, методика, фізико-хімічні характеристики, дефекти, теплота згоряння природного газу, нормативний документ.^UThe dissertation on reception of a scientific degree of the Doctor of Technical Sciences in the specialty 05.11.13 “Instruments and methods of control and composition of material determination” (152 - Metrology and information-measuring equipment). – Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, IvanoFrankivsk, 2021.The dissertation is devoted to the solution of an important scientific and applied problem in the field of methods and devices of control of operational parameters of gas pipeline systems, which is achieved by developing new means of control of operational parameters of gas pipeline systems and research of new informative parameters of control.The results of the analysis of the current state and trends in the development of methods, tools and technologies of non-destructive testing of operational parameters of gas pipeline systems and equipment are presented. It is shown that determination of technical condition and diagnostics of pipeline systems is carried out mainly on separate informative parameters without their complex account, thus the conclusion on possibility of the further operation of the equipment is accepted on the basis only of results of control of a technical condition of material of pipelines.The results of the developed theoretical bases and the received mathematical dependence of influence of the small size of through defects of walls of pipelines on process of gas transportation are resulted. It is proved that the presence of such defects not only creates dangerous emergencies with pipeline destruction and environmental damage, but also affects the efficiency of pipeline systems and equipment, creating local flow resistance and reducing the capacity and energy efficiency of pipeline systems. Mathematical models of the influence of changes in the geometry of the cross section of the pipeline, non-technological accumulations in the pipeline cavity and physicochemical parameters of natural gas on the capacity of pipeline systems are obtained. Mathematical dependences make it possible to assess the impact of these changes on the energy efficiency of gas pipelines and equipment. The economic effect of the implementation of the measure taking into account the physics and chemical parameters of natural gas in the operation of gas distribution equipment is estimated.The results of theoretical and experimental researches of advanced methods are presented: control of heat of combustion of natural gas, which consists in expansion of possibility, in particular increase of a range of easurements and increase of accuracy of measurements. Improvements have been made by using a number of circuit solutions that reduce the effect of half-wave loss error in ultrasonic measurements and the developed algorithm for finding the reference point of the acoustic signal, as well as the ability to measure not only lower but also higher heat of combustion of natural gas. from the content of carbon dioxide, the speed of propagation of ultrasonic vibrations in the sample of natural gas and the value of the lower heat of combustion; measurement of the level of accumulations in the cavity of the pipeline, which allowed to measure the level of various liquids separately in the operating mode s of gas transportation by gas pipelines. The results of experimental researches of a new method of control of presence and measurement of volume of leaks of natural gas on crane knots and the equipment of the main pipelines are resulted. The method has pa ssed successful industrial tests and has shown its effectiveness in detecting both micro and very large, pre-emergency leaks.Experimental studies of a new informative parameter, namely the value of the integrated image density of acoustic structural noise , which are obtained using an ultrasonic flaw detector working with piezoelectric transducers with phased arrays, which allowed to develop a new method to prevent defects in steel pipelines at the stage of their nuclei microstructural level and determination of the yield strength of the metal of the pipeline. New technical means have been developed and implemented (device for measuring higher heat of natural gas combustion, installation for measuring liquid levels in the gas pipeline cavity, installation for easuring natural gas leakage levels from gas pipelines and equipment) and technologies their industrial tests were carried out. A number of normative documents of various categories (measurement methods, methodological upport for determining the volume of natural gas leaks, technical conditions for the manufacture of developed systems) and a standard regulating the measurement of heat of combustion of natural gas by correlation have been developed.Keywords: technical diagnostics, control of technical condition, energy efficiency, technique, physical and chemical characteristics, defects, heat of combustion of natural gas, normative document.

На основі проведених досліджень визначено, що технологічні витрати енергоресурсів ГТС України найбільше піддаються енергетичному керуванню. Упроваджено у виробництво корпоративну систему цільового енергетичного моніторингу та внутрішнього бенчмаркінгу в ТОВ «Оператор ГТС України», яка має змогу графічно моделювати ефективність використовування енергоресурсів, виявляти причини перевитрат енергії, враховуючи чинники, які впливають на роботу обладнання. Встановлено закономірності, які в режимі реального часу дозволяють визначити технічний стан котла на основі залежності його ККД від розходу газу. Визначено оптимальну температуру газу на виході із ГРС. Проведено моделювання роботи ГРС із проектними вихідними тисками та оптимальною температурою газу на виході. На основі проведених досліджень визначено вплив відкладень у трубопроводах на похибку в оцінці кількості газу в газопроводі. Показано за допомогою математичного моделювання вплив нестаціонарності на точність оцінки кількості рідини в газопроводі та визначено похибку в обчисленні маси газу і значення критерію нестаціонарності для кожного з моментів часу нестаціонарного процесу. Доведено можливість та ефективність використання надлишкової температури масла у лінії трубопроводів охолоджування масла ГПА для опалювання приміщень КС шляхом встановлення теплообмінників. За допомогою використання різних методик оцінювання ефективності впровадження проекту з відбирання тепла із лінії АПО масла на КС доведено його ефективність та переваги методу математичного моделювання Монте-Карло, який дає змогу виконати імітаційне моделювання ризиків та максимально достовірно спрогнозувати майбутню ефективність проекту в залежності від змінних чинників.^UAccording to the research results it was determined that the technological costs of GTS energy resources were mostly susceptible to energy management. A corporate system of targeted energy monitoring and internal benchmarking was imlementes in LtD "Gas Transmission System Operator", which made it possible to model graphically the efficiency of energy resources usage, identify the causes of energy consumption by taking into account the factors that affected the equipment operation. Regularities were established, which in real time allowed to determine the technical condition of the boiler based on the dependence of its efficiency on gas consumption. The optimal gas temperature at the outlet of the GDS was determined. Simulation of GDS operation with design outlet pressures and optimal gas temperature at the outlet was carried out. On the basis of the research results the influence of deposits in pipelines on an error in an estimation of gas volume in gas pipeline was determined. The influence of nonstationarity on the accuracy of estimating the amount of liquid in the gas pipeline wass shown by mathematical modeling and the error in calculating the gas volume and the value of the nonstationarity criterion for each of the time points of the nonstationary process was determined. The possibility and efficiency of excess oil temperature application in for the GTI oil cooling pipelines subjected for heating the premises of the CS by installing heat exchangers was proved. By using the methods of evaluating the effectiveness of the project on removing the heat from the oil AСI at the CS, its efficiency and advantages of the Monte Carlo mathematical modeling method were justified, which allowed to perform risks simulation and predict the future efficiency of the project depending on variables as accurately as possible.