Совершенствование методов контроля и оценки интенсивности утечек углеводородных жидкостей из магистральных трубопроводов

• Автор: Коркишко, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Состояние и тенденции развития систем мониторинга магистральных трубопроводов углеводородного сырья для предотвращения экологического и экономического ущерба
1.1 Анализ современного состояния надежности и экологической безопасности на зарубежных магистральных трубопроводах

1.1.1 Основные тенденции в развитии систем мониторинга

магистральных трубопроводов (на примере Трансаляскипского трубопровода)

1.1.2 Обнаружение утечек по изменениям расхода и давления

1.1.3 Обнаружение утечек по балансу объемов нефти в трубопроводе

1.1.4 Совершенствование систем обнаружения утечек

1.2 Опыт выбора систем обнаружения утечек на отечественных

действующих магистральных трубопроводах углеводородного
сырья
1.2.1 Нормативная база на проектирование и эксплуатацию
магистральных трубопроводов для транспортирования углеводородного сырья (нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов) и методы обнаружения утечек углеводородных жидкостей на трубопроводах
1.2.2 Обнаружение утечек широкой фракции легких углеводородов
на продуктопроводе «Сургутский ЗСК —Южно-Балыкский ГПЗ»
1.2.3 Обнаружение утечек на Нефтепроводной системе Каспийского трубопроводного консорциума
1.3 Классификация методов контроля утечек нефти и нефтепродуктов
на магистральных нефтепроводах
1.3.1 Классификация методов контроля утечек по режиму работы
нефтепроводов
1.3.2 Классификация методов контроля утечек по режиму контроля
(периодически)
1.3.3 Классификация методов контроля по физическим методам
1.4 Анализ наиболее применимых методов и средств обнаружения
утечек углеводородного сырья в трубопроводах, в том числе и при его оснащении только штатными приборами
1.5 Оценка потерь углеводородного сырья через аварийные отверстия
при повреждениях на магистральных трубопроводах
Выводы по главе
2 Разработка способов локации утечки из трубопровода в условиях ограниченной параметрической информации
2.1 Гидравлическая локация утечек нефти и нефтепродуктов на участке магистрального трубопровода в условиях ограниченной информации

2.2 Математическая модель для реализации способа локации утечек
нефти и нефтепродуктов па основе штатных параметров системы «насосная станция - расходомер, расположенный па конце участка нефтепровода»
2.3 Теоретические предпосылки и разработка способа локации утечек
нефти и нефтепродуктов на основе контроля измеряемого косвенным методом дебаланса массовых расходов
2.4 Влияние зон с температурной неоднородностью окружающей среды
на определение места аварийного разрыва участка трубопровода
Выводы но главе
3 Совершенствование методов расчета истечения нефти
и нефтепродуктов при разрыве стенки трубопровода
3.1 Анализ моделей истечения жидкости через аварийные отверстия
при разрыве стенки трубопровода и методы их решения
3.2 Частная математическая модель ламинарного истечения жидкости
через щель ромбовидной формы
3.3 Моделирование коэффициента расхода для щелевидных отверстий
ромбовидной формы при ламинарном и турбулентном истечениях
3.4 Обобщенная математическая модель гидравлического расчета истечения через аварийные щели при ламинарном, переходном
и турбулентном режимах
3.4.1 Гидравлический расчет истечения при ламинарном режиме
3.4.2 Гидравлический расчет истечения для переходной области
3.4.3 Гидравлический расчет истечения при турбулентном режиме
3.5 Моделирование истечения жидкости из малого отверстия типа
«модельного насадка» на основе гидравлической аналогии
с течением вязкой жидкости через диафрагму
Выводы по главе
4 Исследование особенностей и разработка рекомендации
по моделированию истечения сжиженных углеводородных газов
4.1 Краткая постановка задачи исследований
4.2 Численное моделирование минимальной температуры СУГ
при ее истечении через дефектное отверстие при разрыве стенки трубопровода
4.2.1 Методические основы прогнозирования минимальной температуры СУГ и стенки трубы в окрестности дефектного отверстия
4.2.2 Алгоритм расчета минимальной температуры СУГ
4.2.3 Исходные данные для расчета
4.2.4 Численное моделирование минимальной температуры СУГ
при их истечении через дефектное отверстие
4.3 Особенности расчета истечения нестабильных жидкостей
из аварийных щелей

4.4 Установка для исследования истечения сжиженных углеводородных
газов через модельные щели
4.5 Определение критического давления кавитации на примере
модельного отверстия аварийной щели
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Выводы по главе
1. Мировая статистика аварий на магистральных нефтепроводах, в том числе пролегающих по территории Российской Федерации и стран СНГ, масштабы причиняемого ими экономического и экологического ущерба, угрожающий рост числа стихийных и техногенных катастроф, ужесточение общемировых требований в вопросах мониторинга состояния окружающей среды определяют необходимость разработки новых и совершенствования известных методов контроля утечек как одного из важнейших путей повышения надежности и экологической безопасности.
2. Постоянное совершенствование и разработка нового высокотехнологичного оборудования магистральных трубопроводов, автоматизация и компьютеризация технических средств обслуживания и контроля их работы являются основой для разработки новых и совершенствования известных методов обнаружения и оценки утечек транспортируемого продукта.
3. Совершенствование систем обнаружения утечек может быть осуществлено путем создания новых методов на основе соединения известных параметрических методов и математических моделей.
4. Внедрение на магистральных трубопроводах более двух систем обнаружения утечек, подобранных по принципу взаимного расширения их функциональных возможностей, может гарантировать эффективный мониторинг утечек значительного и малого объема.