Повышение безопасности трубопроводов промышленных энергетических систем с использованием численных методов механики газов и жидкостей

• Автор: Прялов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.26.03, 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саров
• Количество страниц: 204 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ КОМПЬЮТЕРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТРАНСПОРТА ГАЗА ПО ТРУБОПРОВОДНЫМ СЕТЯМ.

1.1. Общая постановка задачи.

1.2. Краткое описание объекта моделирования

1.3. Применение газодинамических симуляторов для повышения безопасности эксплуатации газотранспортных предприятий
1.4. Критический анализ существующих российских и зарубежных методов численного анализа транспорта газов но трубопроводам
1.5. Критический анализ существующих российских и зарубежных газодинамических симуляторов
КОМПЬЮТЕРНАЯ ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ТРАНСПОРТА ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
2.1. Формализация анализа параметров транспорта газовых смесей по многониточным трубопроводам.
2.2. Решение задачи по оценке параметров транспорта газовых смесей по многониточным трубопроводам
2.3. Оценка параметров транспорта газа по трубопроводам при работе кранов
2.4. Компьютерный анализ истечения газа при разрывах ниток ЛЧМГ. ГЛАВА
КОМПЬЮТЕРНАЯ ОЦЕНКА ДИНАМИКИ ПОДВОДА ТОПЛИВА ПРИ ПОЖАРЕ НА МНОГОНИТОЧНОМ ГАЗОПРОВОДЕ
КОМПЬЮТЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АНАЛИЗА НЕСТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМОВ ТРАНСПОРТА ГАЗА ЧЕРЕЗ ГАЗОТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ ТЭК
ГЛАВА 5.
ПРОВЕРКА ТОЧНОСТИ КОМПЬЮТЕРНОГО АНАЛИЗА ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ СЕТЕЙ С ПОМОЩЬЮ
ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ СИМУЛЯТОРОВ.
ГЛАВА 6.
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ .
ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Автор благодарит за научные дискуссии по теме диссертации своих иностранных коллег из Математического института Словацкой Академии Наук, Братиславского государственного университета им. Комениуса и Международной газотранспортной компании БРР-ОБТС. Автор выражает искреннюю благодарность и признательность своим коллегам Киселеву Владимиру Владимировичу, Бойченко Александру Леонидовичу, Фотину Сергею Валентиновичу, Мотлохову Владиславу Владимировичу, Комиссарову Алексею Сергеевичу и Зеленской Оксане Ивановне за сотрудничество и поддержку. SCADA-система - (Supervisory Control And Data Acquisition) - система. Символьные обозначения, применяемые в формулах, оговариваются особо в каждой Главе диссертации. ГЛАВА 1. Аварии на газопроводах ТЭК (паропроводах тепловых электростанций (ТЭС) и атомных электростанций (АЭС), магистральных газопроводах (МГ) и т. Следует особо отметить, что по сложившейся практике градообразования, промышленные энергообъекты, для которых характерны технологические организованные или аварийные выбросы газовых смесей в атмосферу, находятся в черте или вблизи населенных пунктов. К тому же, такие промышленные энергообъекты имеют, как правило, многочисленный персонал. Помимо экологических последствий, выбросы в атмосферу газовых смесей (транспортируемых по трубопроводам высокого давления) наносят предприятиям ощутимый экономический урон. Одной из острейших проблем для энергетических систем и комплексов ТЭК является разрыв газопроводов высокого давления. Современные методики, разрабатываемые для решения подобного круга задач, достигли достаточно высокого уровня (см. При решении указанных задач исходной является информация о состоянии газопроводной системы в предаварийный период и при разрыве. По данной причине существует необходимость построения высокоточных моделей транспорта газовой смеси при нормальных и аварийных режимах течения, поскольку достоверность получаемых с их помощью результатов определяет правильность построения расчетных сценариев аварийных ситуаций. Значительный вклад в усложнение постановки рассматриваемой задачи вносит необходимость адекватного моделирования работы запорно-вентильной арматуры энергообъекта ТЭК. При этом следует отметить, что различие мест установки кранов и/или времен их перекрытия (даже в аналогичных ситуациях) приводит к различиям в получаемых результатах. В случае необходимости проведения подробного анализа механизмов возникновения и протекания аварии с учетом влияния динамики работы кранов использование упрощенных моделей кранов недопустимо. Под высокой точностью здесь подразумевается наиболее достоверное описание и прогнозирование реальных процессов в газопроводных системах, которое можно обеспечить современным уровнем развития методов математического моделирования, технической диагностики и доступной специалистам ТЭК компьютерной техники [1]. Описанные в данной работе практические результаты компьютерного моделирования транспорта газовых смесей по трубопроводам энергообъектов базируются на разработанном В. Е. Селезневым научном подходе к повышению безопасности, эффективности и экологичности сложных газопроводных систем ТЭК [1,,,9]. Этот подход основан на комплексном численном анализе базовых моделей МСС, адаптированных с минимальными упрощениями к конструкции и условиям функционирования реальных трубопроводных сетей энергетических систем и комплексов. Изложение материала Глав 1 и 2, не нарушая общности постановки задачи и методов ее решения, будет проводиться на примере работы газотранспортного предприятия как типового промышленного энергообъекта ТЭК. Типовое газотранспортное предприятие объединяет несколько компрессорных станций (КС), соединенных между собой многониточными линейными частями магистральных газопроводов (ЛЧМГ), состоящих из одной ч- десяти параллельно проложенных труб большого диаметра (ниток) [1,,,]. Длина ЛЧМГ между соседними КС может изменяться, как правило, от нескольких десятков до двух сотен километров. Рабочее давление в ЛЧМГ, как правило, составляет 4,5+8,0/Ша. ЛЧМГ прокладывается под землей, на земле, над землей или в воде (на переходах через водные преграды, морская прокладка трубопроводов и т.