Розглянуто питання енергозаощадження й енерговикористання в системах виробництва, проблеми передачі та споживання електроенергії, основи ефективного використання теплової енергії в промисловості, будівництві, приватному секторі. Увагу приділено впровадженню енергоефективних й інноваційних технологій на підставі залучення інвестицій.

Рассмотрены вопросы энергосбережения и энергоиспользования в системах производства, проблемы передачи и потребления электроэнергии, основы эффективного использования тепловой энергии в промышленности, строительстве, частном секторе. Уделено внимание внедрению энергоэффективных и инновационных технологий на основе привлечения инвестиций.

Розглянуто питання класифікації структур, гідрогазодинаміки та моделювання газорідинних потоків (ГРП) (газу, нафти або конденсату, води). Наведено існуючі методи та результати експериментальних досліджень у галузі витратометрії двофазових потоків. Увагу приділено стану нормативної бази та використанню новітніх технологій для ефективної реалізації багатофазних інформаційно-вимірювальних систем. Описано особливості розробки методу й алгоритму обробки інформації для безсепараційного поточного контролю структури ГРП і вимірювання витрати кожної з фаз потоку, а також застосування алгоритмів вейвлет декомпозиції інформаційних сигналів і обробки за допомогою штучних нейронних мереж.

Рассмотрены вопросы классификации структур, гидрогазодинамики и моделирования газожидкостных потоков (ГЖП) (газа, нефти или конденсата, воды). Приведены существующие методы и результаты экспериментальных исследований в области затратометрии двухфазовых потоков. Внимание уделено состоянию нормативной базы и использованию новейших технологий для эффективной реализации многофазных информационно-измерительных систем. Описаны особенности разработки метода и алгоритма обработки информации для безсепарационного поточного контроля ГЖП и измерения затрат каждой из фаз потока, а также применения алгоритмов вейвлет декомпозиции информационных сигналов и обработки с помощью искусственных нейронных сетей.

Здійснено огляд сучасних розробок в сфері неруйнівного контролю і технічної діагностики науково-дослідної лабораторії ІФНТУНГ. Описано розробки в сфері контролю фізико-механічних характеристик матеріалу металоконструкцій, пошукових приладів, технологій контролю структури багатофазних потоків, а також технології експрес-повірки побутових лічильників природного газу.

Визначено основні технологічні об'єкти зі значною довжиною, які мають найвищі ризики аварій, зумовлені зміною факторів геодинамічної природи. Наведено алгоритм реалізації концепції безпечної експлуатації таких об'єктів на прикладі магістральних трубопроводів. Запропоновано класифікацію факторів оцінювання можливості виникнення аварій на таких об'єктах. Розглянуто підходи до моніторингу стану та процесів розвитку особливостей в геодинамічних зонах, де знаходяться інженерні споруди значної довжини, та обгрунтовано доцільність реалізації автономних пристроїв моніторингу.

Викладено адаптовану для газоводоконденсатного потоку математичну модель для аналітичного моделювання трифазного (рідина/рідина/газ) розшарованого і пробкового потоків. Підхід базується на одновимірній двофлюїдній моделі, в якій двофазовий вміст газу і суміші двох рідин моделюється через модель приведеної швидкості дрейфу. Для замикання моделі вводяться скалярні рівняння збереження маси та кількості руху для кожної з фаз потоку. Рівняння вирішуються числово, використовуючи процедури ППП Maple 13. Пропонований метод використовується для дослідження потоку конденсату, води і газу в горизонтальних трубах.

Викладено особливості методів вимірювання та конструкції розробленої безсепараційної системи контролю структури та вимірювання витрати фаз газорідинних потоків свердловин. Встановлено необхідність нормування метрологічних характеристик систем даного типу і визначено проблеми, які з цим пов'язані. Проведено метрологічний аналіз системи шляхом формування бюджету сумарної невизначеності. Наведено методику розрахунку інструментальної складової невизначеності. На підставі експериментальних даних дослідного взірця системи вимірювання розраховано значення інструментальної сумарної невизначеності.

Викладено особливості методик оцінювання невизначеностей вимірювань під час контролю структури та витрати фаз газорідинних потоків свердловин. Обгрунтовано доцільність контролю структури потоку для визначення метрологічних характеристик систем контролю і визначено проблеми, які з цим пов'язані. Проаналізовано типові структури багатофазних потоків та впливу режиму потоку на формування сумарної невизначеності. Наведено залежності розрахунку невизначеності вимірювань на основі квадратурного та Монте-Карло методів.

Розглянуто питання прогнозування корозійних процесів в технологічних трубопроводах з багатофазними потоками всередині. Визначено основні чинники такої корозії та методи її мінімізації. Приведено результати дослідження поточного імпедансного методу контролю водовмісту продукції свердловини для задач прогнозування корозійних явищ. Викладено результати розробки системи контролю структури, фазового складу потоку та вмісту води в продукції свердловини для ідентифікації найбільш ймовірних умов виникнення корозійних процесів у такому середовищі.

Розглянуто питання моніторингу корозійно-ерозійних процесів у технологічних трубопроводах з багатофазними потоками всередині. Визначено основні чинники такої корозії та методи її ідентифікації. Наведено результати дослідження поточного імпедансного методу контролю водовмісту газорідинного потоку свердловини для прогнозування корозійних явищ. Описано результати розроблення систем контролю водовмісту та вмісту твердої фази в потоці свердловин для ідентифікації найбільш ймовірних умов виникнення корозійних процесів у такому середовищі.

Безпека експлуатації за умов триваючого фізичного зношування обладнання на небезпечних промислових об'єктах зумовлює підвищення значення методів і засобів їх діагностики. Особливо це стосується відповідального великогабаритного обладнання, аварії з яким можуть призвести до людських жертв, забруднення навколишнього середовища та великих економічних витрат. Проблема підвищення якості діагностування відповідального великогабаритного обладнання може бути вирішена шляхом комплексного використання сучасних засобів діагностики, в тому числі тензометричних станцій. Для реалізації мети розроблено пристрій, який призначений для синхронної реєстрації інформаційних сигналів від 20-ти тензорезисторів. Після закінчення циклу вимірювання результати реєстрації передаються в персональний комп'ютер через бездротовий Bluetooth інтерфейс. Інформаційними сигналами тензорезисторів є значення напруги, пропорційні деформаціям ділянок поверхні, на які наклеєні відповідні давачі. Також для оцінки швидкоплинних процесів динамічного навантаження розроблено і виготовлено АЦП для тензодавачів з дискретністю сигналу 0,1 с. Розроблені пристрої пройшли апробацію за лабораторних умов. Аналіз експериментальних результатів засвідчив працездатність удосконалених засобів тензометрування та можливість їх використання для оцінки напружено-деформованого стану відповідального великогабаритного обладнання.

Розглянуто питання підвищення надійності експлуатації протяжних інженерних споруд шляхом використання мобільних та стаціонарних систем прогнозування геодинамічної небезпеки. Проведено аналіз основних геодинамічних чинників, які суттєво впливають на експлуатаційні характеристики підземних магістральних нафтогазопроводів, а також підходів, що використовуються для одержання інформації про стан геодинамічної зони, яку перетинає інженерна споруда. Запропоновано нове комплексне рішення проблеми прогнозування геодинамічної небезпеки в зоні пролягання протяжних інженерних споруд, що полягає в проведенні обстежень у певній послідовності. Надано основні результати, одержані в ході експериментальних досліджень на реальних об'єктах із використанням запропонованих систем. Розроблено конструкцію та алгоритм роботи стаціонарної та мобільної систем прогнозування геодинамічної небезпеки в зоні пролягання магістральних газопроводів, а також надано методику проведення вимірювання за допомогою даних систем. З метою зменшення впливу суб'єктивного фактору на результати прогнозування геодинамічної небезпеки запропоновано новий сучасний метод розрахунку ймовірності настання негативної геодинамічної події, що базується на використанні сучасних нейромережевих методів оброблення результатів багатопараметрових вимірювань та дозволяє оцінити геодинамічний ризик у зоні пролягання трубопроводів.

Розглянуто проблеми, які виникають під час проведення контролю технічного стану підземних теплових мереж з трубопроводами в пінополіуретанові тепловій ізоляції, прокладених безканальним способом. Проведено класифікацію видів дефектів, які найчастіше виникають в трубопроводах з пінополіуретановою ізоляцією. Вказано, що за зміною трьох інформативних параметрів (струм у стінках трубопроводу, звуковий тиск на поверхні грунту, температура приповерхневого шару грунту над тепломережею), виміряних вздовж ділянки контролю, можна встановити наявність дефектів в трубопроводах з пінополіуретановою ізоляцією. Наведено вирази для розрахунку інформативних параметрів. Розроблено метод ідентифікації видів дефектів у підземних теплових мережах на основі порівняльної бальної оцінки, виміряних вздовж ділянки контролю та розрахованих за аналітичними моделями значень інформативних параметрів індукційного, мікрофонного та теплового контактного методів контролю. Невизначеність, зумовлена алгоритмом ідентифікації видів дефектів за трьома інформативними параметрами, розрахована за схемою Бернуллі і складає 17,9 %. Описано установку для проведення експериментальних досліджень зміни рівня інформативних параметрів за наявності всіх розглянутих видів дефектів трубопроводів підземних теплових мереж. Цля практичної перевірки розробленого методу ідентифікації видів дефектів трубопроводів підземних теплових мереж створено інформаційно-вимірювальну систему, яка пройшла успішну апробацію на об'єктах комунального господарства.

Запропоновано нові методи та засоби безсепараційного контролю структури та визначення фазового складу газорідинних потоків нафтогазових і газоконденсатних свердловин. Розроблено методи ідентифікації структури потоку на основі вейвлет декомпозиції і символізації його сигналів, алгоритмів штучних нейронних мереж та аналітичних двофлюїдних моделей потоку. Запропоновано комплексний метод поточного визначення фазового складу потоку шляхом поєднання гідростатичного, взаємно кореляційного акустичного й імпедансного методів контролю. Вдосконалено метод контролю водовмісту потоку застосовуючи розроблену конструкцію імпедансного давача та частотні годографи його сигналів як образи водовмісту потоку. Розроблено метод визначення фазових швидкостей потоку на основі вейвлет декомпозиції та взаємо кореляційного аналізу сигналів генерованих потоком. Розроблено інформаційно-вимірювальну систему поточного контролю фазового складу потоку свердловини за умов нафтогазових промислів та виконано її метрологічний аналіз.

Викладено матеріали щодо поточного стану газової інфраструктури України з урахуванням світових тенденцій. Запропоновано інноваційні рішення в сфері видобування та транспортування газу. Розглянуто оригінальні підходи до оцінювання ризиків у процесі розробки покладів нетрадиційного газу, підходи до зменшення та оцінювання обсягів витоків з транспортних та розподільних мереж. Висвітлено питання якості природного газу. Розкрито проблему та запропоновано оригінальну технологію оцінювання теплоти згоряння природного газу.

Викладено методологічні основи наукових досліджень (НД). Розглянуто процес накопичення наукової інформації. Приділено увагу методам НД. Надано відомості про оформлення результатів НД. Охарактеризовано види науково-дослідної роботи студентів. Наведено вимоги до написання фахового вступного реферату до аспірантури. Подано загальне уявлення про підготовку наукових і науково-педагогічних працівників. Висвітлено підходи до комерціалізації результатів НД.

Обгрунтовано необхідність оперативного діагностування структури та складу потоків зі свердловини. Доведено актуальність постійного моніторингу водовмісту в потоці зі свердловини родовища з метою локалізації видобувних ділянок, на яких різко зростає водовміст в потоці експлуатаційних свердловин. Проведено аналіз існуючих досліджень і публікацій щодо контролю водовмісту в потоках, визначено основні їх недоліки. Розроблено спеціальний лабораторний пристрій для проведення експериментальних досліджень імпедансного методу контролю водовмісту потоку, наведений його детальний опис. За допомогою зміни тиску і витрати рідкої та газоподібної фаз проведено імітацію різних режимів потоку з використанням даного пристрою. Проведена оцінка точності системи дозування рідкої фази дослідної установки. Досліджено залежності вихідних значень дійсної і уявної частин інформаційного сигналу ємнісного давача за різного заповнення газоводоконденсатною сумішшю зазору між його обкладками. Одержано результати зміни форми годографа інформаційного сигналу імпедансного давача водовмісту потоку за зміни ємності потоку. Запропоновано використання перетворення Гільберта - Хуанга для опрацювання одержаних даних з метою підвищення достовірності результатів контролю за структурами потоку, для яких є характерними суттєві нелінійності сигналів.

Висвітлено напрацьований вітчизняними та закордонними фахівцями досвід у неруйнівному контролі та технічній діагностиці складних технічних систем, енергетичного обладнання та будівельних конструкцій. Викладено основні види та причини відмов обладнання і конструкцій. Розглянуто базові принципи, теоретичні основи, сучасні технології та технічні засоби діагностування технічного стану об'єктів нафтогазового комплексу, енергетичного обладнання та будівельних конструкцій.