Методы повышения пожарной безопасности многониточных газопроводов энергетических систем с использованием газодинамических симуляторов

• Автор: Бойченко, Александр Леонидович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саров
• Количество страниц: 143 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ГЛАВА 1.

КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ

ОБНАРУЖЕНИЯ РАЗРЫВОВ МГ

1.1. Описание объекта исследования.

1.2. Анализ действующих нормативнотехнических документов

1.3. Подходы к мониторингу разрывов действующих газопроводов, применяемые в разных странах
1.4. Способы обнаружения разрывов, основанные на анализе воздействия разрыва магистрального газопровода на окружающую среду.

1.4.1.Способы, основанные на анализе газового состава атмосферы.

1.4.2.Способы, основанные на взрывоподобном характере процесса разрыва магистрального газопровода.
1.5. Способы обнаружения разрывов, основанные на анализе воздействия разрыва магистрального газопровода на параметры транспортируемого газа.
1.5.1. Способы, основанные на регистрации возмущений в транспортируемой среде
1.5.2.Способы, основанные на анализе изменения температуры транспортируемого газа
1.5.3. Способы, основанные на анализе изменения давления транспортируемого газа
1.5.4. Способы, основанные на анализе изменения расхода транспортируемого газа
1.6. Критический анализ существующих газодинамических симуляторов.
1.7. Задача обеспечения оперативного обнаружения разрывов МГ.
1.8. Выводы по Главе 1.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ГДС ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ РАЗРЫВОВ МНОГОНИТОЧНЫХ лчмг.
2.1 Метод оперативного обнаружения разрывов ЛЧМГ.
2.2. Алгоритм реализации метода обнаружения разрывов
2.3. Способ практического определения градиентов давления
2.4. Определение координаты места разрыва
2.5. Анализ работы системы блоков определения градиентов давления.
2.6. Построение тренажера диспетчера
2.7. Технология применения ГДС для оперативного обнаружения и локализации разрывов многониточных ЛЧМГ
2.8. Выводы по Главе 2.
МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ КРАНОВЫХ ПЛОЩАДОК ЛЧМГ,
ОБОРУДОВАННЫХ МЕЖНИТОЧНЫМИ ПЕРЕМЫЧКАМИ.
3.1. Описание объекта моделирования
3.2. Критический анализ возможных подходов к моделированию крановых узлов ЛЧМГ, оборудованных межниточными перемычками
3.3. Анализ работы линейных кранов на ЛЧМГ.
3.4. Композиция узлов сочленения трубопроводов для моделирования крановых площадок, оборудованных межниточными перемычками
3.5. Выводы по Главе 3.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА КОМПЬЮТЕРНЫХ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ СИМУЛЯТОРОВ НА РЕАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КОНКРЕТНОГО ГАЗОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1. Постановка задачи.
4.2. Метод автоматической настройки ГДС на реальные параметры конкретного газотранспортного предприятия.
4.3. Результаты применения метода при решении практических задач
4.4. Выводы по Главе 4
АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ
РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ.
Пример 1. Моделирование стационарных режимов
Пример 2. Моделирование нестационарных режимов
Пример 3. Анализ вариантов реконструкции
трубопроводной сети и разработка алгоритмов ремонта или замены дефектных участков трубопроводов.
Пример 4. Анализ механизма возникновения и сценария развития аварии на МГ, сопровождавшейся интенсивным пожаром
Выводы по главе
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Одно из центральных мест в данном комплексе занимает математическая модель течения гомогенных газовых смесей по системам длинных разветвленных трубопроводов и компрессорных станций, лежащая в основе построения высокоточных газодинамических симуляторов ГДС ,,. МГ и т. Проведение углубленного анализа физических процессов транспортирования газа по трубопроводным сетям промышленных энергообъектов в номинальных режимах и при авариях с использованием ГДС предоставляет возможности для решения задачи оперативного обнаружения разрывов МГ. Данная диссертационная работа направлена на решение проблемы оперативного обнаружения разрывов МГ с использованием ГДС. Разработана новая технология повышения пожарной и промышленной безопасности многониточных магистральных газопроводов, основанная на методе оперативного обнаружения и локализации их разрывов с использованием высокоточных газодинамических симуляторов. Оперативное обнаружение разрывов требует построения ГДС по технологии, впервые предложенной В. Е. Селезневым и развитой С. Н. Пряловым , В. Построенный ГДС используется для высокоточного численного анализа изменения основных параметров транспортирования природного газа давлений, температур и массовых расходов по длине трубопроводов при их эксплуатации в номинальных и аварийных режимах. Обнаружение аварийного разрыва многониточной ЛЧМГ производится в результате автоматического сравнительного анализа невязок между рассчитанными с использованием ГДС и измеренными градиентами давлений в транспортируемой среде на границах контролируемых участков трубопроводной сети. Локализация аварийного разрыва трубопровода производится в результате сравнительного анализа измеренных и рассчитанных с помощью ГДС нестационарных значений перепада давления на границах поврежденного 9 трубопровода. Он направлен на повышение скорости при одновременном сохранении точности численного анализа газодинамических режимов функционирования ЛЧМГ с использованием ГДС. Композиция узлов сочленения трубопроводов представляет собой набор совокупностей трубопроводов, газодинамически связанных между собой. Газодинамически связанными считаются трубопроводы, между которыми может происходить переток газа в пределах моделируемой крановой площадки. В каждый момент времени композиция узлов сочленения трубопроводов должна отражать состояние кранов на межниточных перемычках. Для реализации динамического построения композиции узлов сочленения трубопроводов предложен алгоритм, в котором в качестве базовой модели узла сочленения трубопроводов используется модель, разработанная С. Н. Пряловым ,. Разработан и научно обоснован новый метод автоматической настройки газодинамических симуляторов на реальные параметры трубопроводных сетей промышленных энергообъектов для повышения адекватности расчетных оценок основных параметров транспортирования газовых смесей при аварийных ситуациях. Он требует формализации технологической задачи подбора обобщенных параметров газопроводов например, шероховатостей участков труб, местные гидравлические сопротивления и т. Решение минимаксной задачи проводится с использованием широко известного метода модифицированных функций Лагранжа. ЛЧМГ. ЛЧМГ и технологические газопроводы ТГ КС, так и по сетям газотранспортных предприятий в целом расчетные оценки параметров режимов безаварийного функционирования сетей КС газотранспортных предприятий при проведении ремонта и реконструкции анализ причин возникновения и сценариев развития аварий на объектах трубопроводного транспорта. Практическая ценность работы. ПМК , предназначенных для повышения пожарной и промышленной безопасности и эффективности трубопроводных систем конкретных газотранспортных предприятий . Эти ГДС активно используются для решения практических задач, возникающих при проектировании, эксплуатации и реконструкции трубопроводных сетей газотранспортных предприятий, как в России, так и за рубежом. Так, например, на базе ПМК при активном участии автора диссертации была разработана комплексная компьютерная аналитическая система для обеспечения требований безопасности, экономической эффективности и экологии в
Международной газотранспортной компании см. Приложение 1.