Розглянуто проблему виявлення витоку з трубопроводу. Запропоновано метод виявлення витоків, який базується на теорії розповсюдження хвиль в трубопроводах. В межах методу використано цифрову обробку сигналів з метою підвищення достовірності інформації про наявність неоднорідностей.

Показано, що максимальна ефективність у контролі появи витоків на трубопроводах досягається шляхом застосування дистанційних методів контролю стану трубопроводів. Для вирішення поставленого завдання обрано акустичний метод контролю технічного стану трубопроводу. Розроблено математичну модель процесу розповсюдження акустичних коливань у середовищі транспортування трубопроводу, яка враховує вплив появи витоків на характер поширення коливань. Розроблено метод автоматизованого контролю технічного стану трубопроводу та виявлення місць витоків з використанням завадостійких сигналів. Проведено розробку системи виявлення місць витоків з трубопроводів і розробку функціональної схеми системи контролю, а також програмного забезпечення для реалізації запропонованого методу контролю трубопроводів.

Розглянуто питання моделювання деформованих профілів елементів конструкції газоперекачувальних агрегатів, що тривалий час перебувають в експлуатації.

Надано новий спосіб виявлення місць витоку вуглеводнів із технологічних трубопроводів. Спосіб дозволяє локалізувати місця витоку шляхом цифрової обробки відбитих хвиль тиску, які ідентифікують зміну стану трубопровідної системи.

Розглянуто задачу моделювання течії в'язкої рідини поверхнею пластини за умови зміни тиску згідно з лінійним законом по поздовжній координаті. Здійснено постановку граничних умов задачі. Знайдено точний розв'язок системи рівнянь Нав'є - Стокса в задачі обтікання пластини з відбором рідини за наявності поздовжнього перепаду тиску. Одержано розрахункові формули для визначення профілю швидкості, проаналізовано граничні випадки з метою виявлення узгодженості різних моделей, виявлено умови, які накладаються на тиск, за яких система Нав'є - Стокса має точний розв'язок. Результати роботи можна використати у ході теоретичного обгрунтування методів виявлення витоків рідин із трубопроводів.

Розглянуто особливості застосування різних типів математичних моделей для опису течії рідини в зоні витоків. Досліджено поля швидкостей під час обтікання тіла з відбором рідини. Вивчено вплив на вказані поля кінематичної в'язкості речовини, швидкості відбору та швидкості незбуреної рідини. Узагальнено результати досліджень з метою їх використання у ході визначення малих витоків продуктів з трубопроводу. Проведено розрахунки для різних типів рідин та газів, здійснено порівняльний аналіз результатів розрахунків, виявлено межі застосування пропонованої методики.

Розглянуто математичні моделі фільтраційних процесів з метою вивчення поведінки грунтових вод в екологічних (паводки, підтоплення територій) і технологічних (видобування сланцевого газу) аспектах. Для опису вказаних процесів використано моделі Дарсі та Форхгеймера зі сталими коефіцієнтами, реалізовано числовий метод розв'язання відповідних систем.

Здійснено аналіз математичних моделей, методів і засобів контролю витоків з трубопроводів. Особливу увагу приділено акустичному методу контролю витоків, а саме - розробленню нового акустичного методу та системи автоматизованого контролю витоків з трубопроводів з використанням тестових акустичних коливань. Розглянуто питання моделювання процесу розповсюдження акустичних коливань у середовищі транспортування трубопроводу, вибору інформативної ознаки наявності витоку на основі зміни параметрів імпульсної характеристики трубопроводу та підбору виду тестового сигналу.

Розглянуто питання оцінки проникнення речовин в середовище у процесі реалізації технології видобутку сланцевого газу, вивчено сучасний стан досліджень у даній області. Запропоновано математичну модель процесу дифузії на базі двовимірного рівняння дифузії в декартовій системі координат з урахуванням змінного коефіцієнта дифузії, початкових і граничних умов, які враховують особливості технології видобутку сланцевого газу.

Проведено огляд відомих результатів досліджень з оцінки надійності систем автоматики газоперекачувальних агрегатів та їх діагностичного забезпечення. Стабільність роботи газотранспортної системи України безпосередньо залежить від надійності і ефективності роботи газоперекачувальних агрегатів та систем управління ними. Актуальність питання оцінки надійності систем автоматичного управління полягає в тому, що такі системи створювалися поетапно - в міру розвитку газотранспортної системи, і вирішували тільки локальні задачі, актуальні на момент їх розробки та впровадження. При створенні вказаних систем не враховувалися такі актуальні для сьогодення принципи побудови, як уніфікація, надійність та відкритість. Аналіз та систематизація відомих результатів досліджень з оцінки надійності систем автоматики газоперекачувальних агрегатів та їх діагностичного забезпечення (моделей, алгоритмів, процедур і методів діагностування) дозволить в подальшому удосконалити існуючі та розробити методику оцінки технічного стану систем автоматичного управлення газоперекачувальних агрегатів за їх фактичним станом. Розглянуто моделі, алгоритми та методи, надана характеристика найпоширеніших, визначено переваги та недоліки кожного з них. Зроблено висновок про відсутність на сьогодні системного підходу (методики) до визначення технічного стану існуючих систем автоматизованого управління газоперекачувальних агрегатів за даними експлуатації.