Система автоматического контроля повреждений трубопроводных гидротранспортных магистралей для многокомпонентных потоков

• Автор: Кнышов, Николай Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Пульповод как объект исследования
1.1 Характеристика трубопроводного транспорта на горных предприятиях как объекта исследований
1.2 Основные причины возникновения аварийных ситуаций на трубопроводных системах
1.3 Анализ и оценка инструментальных методов обнаружения утечек на пульповодах
1.4 Цель и задачи
2. Аналитическое исследование процесса транспортирования жидкой среды по трубопроводу
2.1 Теоретические основы процесса транспортирования среды по трубопроводу
2.2 Исследования влияния концентрации твердого вещества в пульпе (соотношение т/ж) на упругие свойства транспортируемой среды
2.3 Оценка волны давления как носителя информативного параметра системы контроля трубопровода
2.4 Параметры прямого гидравлического удара в пульповоде
2.5 Исследование распространения ударных волн в трубопроводе
2.6 Математическая модель гндроударов в пульповоде как источников и носителей информации в диагностической системе состояния пульповодов
2.7 Исследование качества разработанной имитационной математической модели
2.8 Разработка и исследование алгоритмов идентификации газосодержащей структуры потока и изменения содержания свободного газа
3. Принципиальные основы построения системы контроля неисправностей (нахождения «утечек» и их местоположение на трубопроводе)
3.1 Оценка волны давления как носителя информативного параметра системы контроля трубопровода
3.2 Определение прямого гидравлического удара в пульповоде
3.3 Измерительная система, основанная на определении соотношений между спектральным составом импульса давления и величиной линейной координатой утечки на линейном трубопроводе
3.4 Принципиальные возможности метода диагностического сканирования трубопроводной системы с целью определения ее повреждений
3.4 Общие принципы выделения информативных параметров о состоянии трубопроводной системы для случая тестового единичного импульса
4.Глава. Экспериментальная часть. Описание экспериментальной установки
Список использованной литературы
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Трубопроводные системы как энергетические транспортные магистрали (нефти продуктов, газа) или гидротранспорт минерального сырья в горно-химической отрасли представляют собой разветвленную территориально распределенную сеть. Поддерживать трубопроводную систему в исправном состоянии - важнейшая задача отрасли, ибо утечки газа, нефти, пульпы, горно-химического сырья — это всегда экологическое бедствие, сопряженное с огромными экономическими затратами, связанными как с потерей минерального или энергетического сырья, так и с затратами на ликвидацию последствий этих аварий.
Поэтому планирование развития, совершенствования и эксплуатации трубопроводного транспорта отдельной задачей ставит развитие разнообразных систем контроля целостности трубопроводов. В этой связи развитие систем автоконтроля, охват ими больших сетей трубопроводов является важнейшей стратегической задачей горной отрасли.
Работа базируется на результатах исследований отечественных ученых в области теории неустановившегося течения жидкости в напорных трубопроводах Н.Е. Жуковского, И.А. Чарного, С.А. Христиановича, А.Х. Мирзаджанде, М.А. Гусейн-Заде, В.А. Юфина, Х.Н. Низамова, Р.Ф. Ганиева, Л.Б. Кублановского, JI.B. Полянской, М.В. Лурье, А.М. Шаммазова, Е.В. Вязунова, А.Г. Гумерова, A.C. Шумайлова, A.C. Казака, A.A. Кадаурова, Е.М. Климовского и др.
Цель диссертационной работы - установление закономерностей распространения единичного импульса давления в трубопроводных гидротранспортных системах для обнаружения инструментальными методами неисправностей трубопровода.

1. ПУЛЬПОВОД КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Характеристика трубопроводного транспорта на горных предприятиях как объекта исследований
Гидравлический транспорт на предприятиях горной промышленности является важным звеном технологического процесса добычи и переработки минерального сырья. Этот вид транспортирования обеспечивает передачу насыпных материалов без перегрузки по трассам сложного профиля и большой протяженности. В данной работе основное внимание уделено технологическим трубопроводам-пульповодам.
Системы гидротранспорта минерального сырья по технологическим признакам можно классифицировать следующим образом:
1. Внутритехнологичсские, применяемые при добыче, обогащении и складировании продуктов обогащения и отходов переработки минерального сырья.
2. Дальнего гидротранспорта руды, угля, концентратов, водоугольных суспензий и других дробленых и измельченных материалов на десятки и сотни километров.
К внутритехнологическому гидравлическому транспортированию относятся системы, обеспечивающие внутрицеховые и внутрифабричные потребности технологического процесса переработки сырья. В основном это системы гидравлического транспортирования промпродукта.
Примером дальнего (магистрального) гидротранспорта является гидравлическое транспортирование угля из штата Кентукки до северной части Флориды (США) на расстояние 2400км с производительностью системы 45млн. т/год; магистральный трубопровод ВУС (водоугольных суспензий) Белово-Новосибирск, протяженностью 250км, с производительностью 900т/ч и др.

„ /п, ->0 и. -» и. ,
При , (чистая жидкость, монолит).
Щ -» 1 Ца -> “
Значения относительной вязкости при адиабатическом способе дробления.
Таблица 2.1.
т2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0
Нл 1.275 1.520 1.812 2.188 2.702 3.465 4.725 7
В таблице 2.1 приведены численные значения относительной вязкости при адиабатическом способе дробления в зависимости от концентрации твердой среды.
Теперь рассмотрим изотермическое дробление 1/8 элементарной ячейки.
При этом схема дробления и схема соединения сопротивлений представлены на рис. 2.5 и
2 Компонента
Рис. 2.5 Схема дробления (изотермическое дробление) 1 / 8 элементарной ячейки для системы с изолированными включениями.