автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Модифицированный метод гидравлической локации для определения утечек в нефтепроводах

005056565

На правах рукописи Мамонова Татьяна Егоровна

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЛОКАЦИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТЕЧЕК В НЕФТЕПРОВОДАХ

05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

6 ДЕК 2012

Томск-2012

005056565

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Малышенко Александр Максимович

Официальные оппоненты: Юркевич Валерий Дмитриевич,

доктор технических наук, профессор, кафедра Автоматики Новосибирского государственного технического университета, профессор

Гаврилов Алексей Борисович,

кандидат технических наук, лаборатория «Информационные технологии» Федерального государственного унитарного предприятия «Сибирский государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт метрологии», начальник лаборатории

Ведущая организация: открытое акционерное общество «Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа».

Защита состоится 25 декабря 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.173.05 при ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный технический университет» по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, д. 20.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шпилевая Ольга Яковлевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В настоящее время на всех крупных, средних и даже мелких промышленных предприятиях используются трубопроводы для транспортировки воды, пара, жидкого сырья или производимой продукции. Особо важную роль трубопроводный транспорт играет в нефтяной и газовой промышленности, особенно в случае транспортировки нефти и газа из труднодоступных мест добычи.

Проблема разгерметизации трубопроводов является наиболее острой в нефтяной промышленности, так как ведёт не только к потере перекачиваемых нефтепродуктов, но и к большим затратам на ремонтные работы и восстановление трубопроводных линий, к выплате значительных штрафов при загрязнении окружающей среды. Поэтому проблема определения утечек и несанкционированных отборов из трубопроводов именно в нефтяной промышленности остаётся особо актуальной на сегодняшний день.

В настоящее время вопросами обнаружения утечек занимается большое число учёных во многих странах мира, написано более 500 диссертационных работ на данную тему. Разработано более 20 методов обнаружения утечек, основанных на различных физических факторах. Каждый из методов обладает своими особенностями, недостатками и достоинствами. Проблема обнаружения утечек освещена в работах многих известных специалистов, в том числе в публикациях Л. С. Лейбензона, И. А. Чарного, Е. В. Вязунова, А. Г. Гумерова,

A. К. Галлямова, В. Б. Галеева, Л. А. Дымшица, А. С. Джарджиманова, Л. Б. Кублановского, М. В. Лурье, К. А. Забелы, Ю. Д. Земенкова,

B. Н. Антипьева, А. В. Бабкова, А. А. Гольянова, В. А. Саенко, Б. М. Лапшина, Р. Н. Столярова, К. В. Черняева, С. Е. Кутукова, А. С. Шумайлова, В. Е. Попадько, Ф. С. Зверева и других зарубежных и отечественных авторов.

Анализ методов обнаружения утечек показал, что метод, основанный на одном физическом эффекте, применимый ко всем режимам работы трубопроводов и позволяющий определить утечку с высокой чувствительностью к изменению её интенсивности и времени возникновения, ещё не достаточно разработан. Поэтому исследования в данной области по-прежнему актуальны.

Объектом исследования является нефтепровод с произвольным геометрическим профилем по отношению к горизонту и постоянным диаметром трубы, пролегающий между двумя перекачивающими станциями, полностью заполненный нефтепродуктом.

Предметом исследования является герметичность нефтепровода, нарушаемая при появлении в нем утечек, возникших вследствие эксплуатационных работ, старения труб или несанкционированных врезок с целью хищения нефтепродукта.

Целью диссертационной работы является повышение надёжности нефтепроводов путём своевременного обнаружения утечек в нём, а также определения координат и массового расхода этих утечек.

На основе анализа существующих методов обнаружения утечек из нефтепроводов определены следующие задачи диссертационной работы.

1. Выполнить системный анализ методов обнаружения утечек в нефтепроводах.

2. Получить специальное математическое обеспечение для расчёта параметров утечки в нефтепроводе с учётом его геометрического профиля.

3. Разработать новый метод определения утечек в нефтепроводах и получить специальное математическое обеспечение для расчёта параметров утечек в соответствии с разработанным методом с целью повышения эффективности управления процессом транспортировки нефтепродуктов.

4. На основе предложенного метода определения утечки разработать алгоритм обработки информации об изменениях давления во времени в контролируемых сечениях трубы.

5. Провести экспериментальные исследования модифицированного метода гидравлической локации для определения параметров утечки в нефтепроводе с целью определения его работоспособности.

Методы решения. Поставленные задачи решались путём проведения теоретических и экспериментальных исследований. При решении задач использовался математический аппарат в виде дифференциальных уравнений в частных производных, метод Фурье, аппроксимация рядом Фурье, а также современные компьютерные технологии, в частности, программа обработки сигналов Graph2Digit 0.7.1Ь, пакеты МаЛаЬ 7.9, МаШСАБ 15, а также программа для конечно-элементных расчётов сложных научно-технических задач СОМБОЬ МиШрИузюз 3.5.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Формулы для определения параметров утечки по гидравлическому профилю нефтепровода с произвольным геометрическим профилем и постоянным значением диаметра.

2. Способ измерения изменения во времени давления в одном сечении нефтепровода и устройство для его реализации.

3. Модифицированный метод гидравлической локации определения координаты и массового расхода утечки из нефтепровода, основанный на изменении во времени давления в одном сечении трубы.

На защиту выносятся следующие основные научные результаты и положения диссертации:

1. Формулы для определения параметров утечки по гидравлическому профилю нефтепровода с произвольным геометрическим профилем и постоянньм значением диаметра.

2. Способ измерения изменения во времени давления в одном сечении нефтепровода и устройство для его реализации.

3. Модифицированный метод гидравлической локации определения координаты и массового расхода утечки из нефтепровода, основанный на изменении во времени давления в одном сечении трубы.

4. Результаты экспериментальных исследований модифицированного метода гидравлической локации для определения параметров утечки.

Практическая ценность результатов диссертационной работы заключается в возможности использования разработанных метода и устройства

на различных промышленных предприятиях при обнаружении утечек, таких как водопроводные сети и продуктопроводы.

Реализация работы. Диссертационная работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Номер государственного соглашения 14.В37.21.0457).

Результаты работы внедрены в

- проектно-изыскательскую деятельность ООО «Томскнефтепроект» в виде методики расчёта параметров утечки по профилю давления с учётом геометрического профиля нефтепровода по отношению к горизонту с постоянным значением диаметра; технического предложения по выполнению устройства для измерения изменения во времени давления в одном сечении нефтепровода; модифицированного метода гидравлической локации определения координаты и массового расхода утечки из нефтепровода, основанного на изменении во времени давления в одном сечении трубы;

- учебный процесс на кафедре интегрированных компьютерных систем управления Института кибернетики Томского политехнического университета в рамках курсов «Автоматизация технологических процессов и производств» и «Моделирование систем» по направлениям 220301 и 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» в виде математической модели изменения давления в нефтепроводе, основанной на гидродинамических процессах в нём, с учётом параметров нефтепродукта и нефтепровода; теоретических исследований с использованием этой модели в пакете Сотзо1 МиШрИуБЮв 3.5.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих российских и международных конференциях: VI международной научно-практической конференции «Средства и системы автоматизации» (ФГОБУ ВПО ТУСУР, г. Томск, 2005 г.); XI международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (ФГОБУ ВПО НИ ТПУ, г. Томск 2006 г.); всероссийской конференции с международным участием «Информационные и математические технологии в науке, технике, медицине» (ФГОБУ ВПО НИ ТПУ, г. Томск, 2012 г.) и др.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 6 статей в рецензируемых журналах, 4 из которых входят в перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций, 1 патент на изобретение Ш № 2426080, 8 материалов конференций.

Личный вклад автора состоит в разработке модифицированного метода гидравлической локации утечки, получении расчётных формул и алгоритма обработки информации для определения параметров утечки из нефтепровода в соответствии с предложенным методом, а также в проведении модельных и экспериментальных исследований. В соавторстве с доцентом В. Н. Шкляром разработаны способ и устройство измерения изменения во времени давления в

контролируемом сечении трубопровода, выполнены исследования математической модели течения жидкости в трубопроводе.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 66 источников и приложения, содержит 141 страницу основного текста, включающего 15 таблиц и 40 рисунков.

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются основные цели и задачи диссертации, представлены научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводятся результаты системного анализа существующих методов обнаружения утечек из трубопроводов, на основании которых проводится периодический и постоянный мониторинг эксплуатируемого участка нефтепровода. Представлены их краткое описание, основные достоинства и недостатки. Приводится классификация описанных методов по наиболее значимым для практики критериям, в числе которых точность определения места утечки, сам факт её возникновения, чувствительность и достоверность информации, безопасность в эксплуатации, обеспечение контроля состояния трубопроводов различной протяжённости, экономичность, работоспособность при сложных климатических и погодных условиях.

Установлено, что наилучшим по многим из рассматриваемых требований является метод акустической эмиссии, который характеризуется высокой точностью и чувствительностью, является надёжным с высоким уровнем безопасности и мало зависим от влияния климатических и погодных условий. Являясь в этом смысле достаточно эффективным, он, однако не удовлетворяет ряду других требований. Поэтому сделано заключение о том, что необходимо создание специального метода обнаружения утечек, который мог бы быть применим для определения параметров малых утечек из нефтепровода, в том числе через несанкционированные врезки.

Вторая глава содержит прикладные исследования закономерностей изменения давления в трубопроводе от вариации параметров нефтепродукта и нефтепровода при наличии утечки в нём, выполненные для повышения эффективности управления процессом транспортировки нефтепродуктов. Указанные исследования основаны на полученной математической модели течения жидкости в нефтепроводе с утечкой. Данная модель основана на анализе гидродинамических процессов течения жидкости в нём и описывает изменения давления по всей длине нефтепровода в зависимости от координаты и времени. Математическая модель в виде дифференциального уравнения и условий однозначности, описывающая течение жидкости в нефтепроводе с утечкой, имеет вид:

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

др

дг

(1)

при / = 0 р{0,х) = рн-——--Х, при х = 0 р = ри, при х = 1 р = рк, (2)

/

где х = сг!Ъ, Ъ = \-ц>/(2-с!) = 2а, 5 (х - - функция Дирака, ^-давление в магистрали [Па], г - время [с], х - координата по длине трубы [м]; 1,(1-длина и диаметр трубы [м], с - скорость распространения волны давления [м/с], X - коэффициент сопротивления трубопровода (является безразмерной величиной), и> - скорость движения нефтепродукта [м/с], - координата места утечки [м].

На основании решения уравнений (1) и (2) с использованием аналитического метода разделения переменных (методом Фурье) получены расчётные формулы для аналитического определения давления в нефтепроводе при утечке с учётом параметров нефтепродукта и нефтепровода, которые имеют вид:

2а • • /

/ - ^ л2п2Г

ПК /

■ эт

/

пж-х

I

сехр

пл 1

\2

\2

РР +

рй?

(5 + И)-Е

а

1-Е

1>

7

•(/-£)•*, где 0<х<^, ■Ц-х)-^, где ^<х<1,

(3)

32-—, 11е < 2300,

0,158

И'0'75-!)0'25

2300<К.е<20—, Ъ

0,25

0,055.^(^ДГ,20^<Ке<500^, <1 \\\!<1 а) ъ н

0,055-^-^, 11е>500^,

а' Н

где р - плотность жидкости [кг/м3], Р - коэффициент сжимаемость жидкости (является безразмерной величиной); с1, 5 - соответственно, внутренний диаметр и толщина стенок трубы [м]; - площадь сечения трубы [м2], Н -абсолютная шероховатость внутренних стенок трубы [м], Е - модуль упругости материала трубы (модуль Юнга) [Па].

Кроме того, получено специальное математическое обеспечение в виде расчётных формул для определения параметров утечки с учётом геометрического профиля трубы. При этом диаметр трубопровода остаётся неизменным на всём эксплуатируемом участке, а под геометрическим профилем понимается высотные отметки трубы над уровнем моря. Для этого

необходимо перейти от профиля давления нефтепровода к его гидравлическому профилю Н(х), который обладает следующими свойствами: 1) в нефтепроводе без утечки с некоторым геометрическим профилем г(х) его гидравлический профиль Н(х) будет иметь прямолинейную зависимость;

2) при наличии утечки будет наблюдаться надлом гидравлического профиля нефтепровода в месте возникновения утечки. Уравнение для расчёта гидравлического уклона имеет вид:

Н(х) = 2{х) +р{х)Кр§), (4)

где г(х)- геометрический профиль [м], р{х) - профиль давления по длине трубопровода [Па], р(х)/(- пьезометрический профиль [м], § - ускорение свободного падения [м/с2].

Предполагается, что нефтепровод между нефтеперекачивающими станциями (НПС) является полностью заполненным, без дополнительных вставок и отводов. По длине трубопровода с координатами х, и х2 располагаются два датчика абсолютного давления на высотах и г(х2).

Учитывая указанные выше свойства гидравлического профиля, аналогичные свойствам пьезометрического профиля прямолинейного горизонтального нефтепровода, формулы для определения параметров утечки из трубы с учётом его геометрического профиля будут иметь вид:

. __'К_

5 =-г---Г-п-' (5)

(7Т =

(/-*2) Р{К-1 + х2)

X х

Р1 -Рн -у (Рк-Рн) + [г, -2Н -у (?к -г„)]-р^

+ К

1-2а-х1 (l-x2)■pg

X х

Р\ - Ра -уОк ~Рн) + \.г\ -2н-у(2к -2Н)]-Р£

(6)

где к = х,02-рн -у {рк-рн) + [22-2Н -у-(г* -гн)]"Р£)-

Полученные формулы (5) и (6) для нефтепровода с геометрическим профилем г(х) имеют сложный характер, поэтому их исследование было проведено с использованием математического пакета СОМЗОЬ МиШрИуБюв 3.5. Практика показала, что использование при моделировании нефтепроводов большой длины в рассматриваемом пакете требует больших временного ресурса и мощности компьютера. Поэтому моделирование проводилось на основе метода подобия, для чего было проведено масштабирование нефтепровода. В соответствии с масштабированием были уменьшены длина и диаметр трубы. Моделирование проводилось для трёх различных вариантов геометрического профиля нефтепровода: прямолинейного без наклона, прямолинейного с наклоном и в виде сигмоидальной функции

20

1 + ё

Ф) = 20-, , (7)

Для всех вариантов были смоделированы нефтепроводы при наличии утечки с координатой % = 55 м и условным диаметром отверстия утечки = 0,02 м. В СОМЗОЬ МиШрЬуэюз были получены графики профиля давления.

Для проверки адекватности формул определения параметров утечки (5) и (6) был проведён расчет в математическом пакете МаШСАБ 15. При этом предполагалось, что по длине трубопровода расположено два датчика давления в местах с координатами х1 = 30 м., х2 = 70 м. Данные расчёта параметров утечки для рассмотренных геометрических профилей нефтепровода приведены в табл. 1.

Таблица 1

№ Геометрический профиль трубы Заданные значения вСОМЗОЬ Ми^рЬуэюз Рассчитанные значения по формулам (5) и (6) Погрешности расчёта

м ; кг/с м , кг/с , % 5ст, %

1 Прямолинейный без наклона 55,000 6,460 55,160 6,597 0,260 2,121

2 Прямолинейный с наклоном 55,000 6,460 55,469 6,779 0,469 4,938

3 Сигмоидальный 55,000 10,462 55,640 9,764 0,640 6,672

Проведённые эксперименты показали, что полученные формулы для расчёта параметров утечки (массового расхода и координаты) из нефтепровода с учётом его геометрического профиля дают результат с погрешностью не более 0,64 % для координаты утечки и 6,672 % для массового расхода. Данные результаты доказывают применимость формул определения параметров утечки (5) и (6) для различных геометрических профилей нефтепровода.

В третьей главе предложен модифицированный метод гидравлической локации для определения параметров утечки, основанный на анализе гидравлического уклона при утечке и использующий показания разработанного автором диссертации устройства для измерения изменений во времени давлений в контролируемом сечении нефтепровода. На основе предложенного метода разработан алгоритм обработки информации об изменениях давления в контролируемых сечениях трубопровода с целью обнаружения утечки и расчёта её параметров.

Рассматривается участок нефтепровода, который работает в стационарном режиме, не имеет самотечных участков, лупингов и отводов и транспортирует однородный нефтепродукт. При этом геометрический профиль трубы по отношению к горизонту может быть произвольным. В определённых участках трубы устанавливаются специальные устройства, представляющие собой датчики давления, измеряющие изменение давление во времени АР(() в одном сечении трубы. При перекачивании нефти и нефтепродуктов по трубопроводам уровень гидродинамического шума соответствует значению > 1,2 кПа. При значении ДР(() > имеет место либо изменение режима перекачки нефтепродукта, либо возникает утечка на эксплуатируемом участке нефтепровода,

пролегающего между двумя перекачивающими станциями. По показаниям датчиков давления, измеряющих изменения давления во времени в контролируемых сечениях трубы, с учётом параметров нефтепродукта (плотность, скорость перекачки) и нефтепровода (коэффициент гидравлического сопротивления трубы) с применением разработанных автором диссертационной работы формул, определяются параметры утечки из нефтепровода (координата и массовый расход).

Предлагаемое устройство для измерения изменения во времени давления в одном сечении нефтепровода основано на работе дифференциального датчика давления. Устройство позволяет измерять изменение во времени давления в контролируемом сечении нефтепровода при его изменениях, меньших порога чувствительности датчиков абсолютного давления, за счёт выбора шкалы измерения дифференциального датчика по величине возможного изменения давления в нефтепроводе. Схема устройства, представленная на рис. 1, показывает способ измерения изменения давления во времени в контролируемом сечении нефтепровода.

в систему

Рисунок 1 - Схема устройства измерения изменений во времени давления в контролируемом сечении нефтепровода

На схеме представлен измеритель изменения давления 1, в качестве которого используется дифференциальный датчик давления с диапазоном измерения, выбираемым в зависимости от требуемой чувствительности измерения давления. Измерительный вход 2 дифференциального датчика давления подсоединён через штуцер 3 к нефтепроводу 4. Вход 5 является запоминающим и подключается к управляемому клапану 6, который через штуцер 7 подключён к нефтепроводу. Штуцеры 5 и 7 установлены в одном контролируемом сечении нефтепровода. Дифференциальный датчик давления и управляемый клапан связаны с системой управления нефтепровода. В качестве управляемого клапана используется устройство запорной аппаратуры, позволяющее перекрывать подсоединяющий вход дифференциального датчика давления к нефтепроводу и контролируемое системой управления нефтепровода. При этом если управляющий клапан не включён, обе камеры дифференциального датчика давления подключены через штуцеры к нефтепроводу. Разность давлений в камерах дифференциального датчика давления

будет равна нулю. При включении управляемого клапана по команде из системы управления нефтепровода соединение дифференциального датчика давления по «запоминающему» входу перекрывается. Значение давления в дифференциальном датчике давления по данному входу остаётся постоянным, равным давлению в нефтепроводе в момент срабатывания управляемого клапана. После всякое изменение давления в нефтепроводе (например, при возникновении утечки) будет приводить к изменению давления только по «измерительному» входу дифференциального датчика давления.

В диссертации геометрическим методом получены расчётные формулы для трёх вариантов работы нефтепровода в соответствии с разработанным модифицированным методом гидравлической локации утечки. При постоянных значениях давления в начале и конце эксплуатируемого участка (на нефтеперекачивающих станциях), показанного на рис. 2, координата утечки и массовый расход определяются, соответственно, как:

1 =

х^' х а ' АЛ

(х4-х3)-АР2 +х2-АР3'

а2 ~

(7Т =

(8)

п

16

*2 ~РА +Р~г4))~*4 -Ар7 -г4)

Х'уХ*

НПС1

Ян

<--►

с!У\ ¿/У2 хз гДЯз

Х2 <-►

ДЯз -------Ябу Яу1

НПС2

Як

Рисунок 2- Схема расположения датчиков давления на нефтепроводе с утечкой и без неё и его гидравлические уклоны при постоянных значениях давлений в начале и конце трубы

При постоянном давлении в начале нефтепровода и изменении во времени давления в его конце, как показано на рис. 3, расчётные формулы параметров утечки имеют вид:

х2 -(х4 • АР3 -х3 • АР4) (х4 -х3)-АР2 + Х2 -(АР3 —АР4)

п-аг \id-p

16

*2 -(Л -Л -г4))-х4-АР2

Рисунок 3 - Схема расположения датчиков давления на нефтепроводе с утечкой и без неё и его гидравлические уклоны при постоянном значении давлений в начале трубы и шменяющемся во времени давлении в конце трубы

На нефтепроводе с контролем изменений во времени давления в четырёх сечениях трубы, представленный на рис. 4, формулы для определения координаты и массового расхода утечки имеют вид:

_ (х2 -х,)-(х4 - АРъ-х, • ЛР4)-(х4 -*3Н*2 • ~хгАР2) (х2-Х,)-(АР3-АР4) + (Х4-Х3)-(АР2-АР,)

С Г ~р4 +pg(гl ~г4) | АР2(АР2 -А/>)

т 16 X V х4-х1 х,(ЛР2-ЛР1)-х1ЛР2+х2ЛР1

Хл-Х,

в контролируемых сечениях нефтепровода с утечкой и без неё и его гидравлические уклоны

В работе выполнено исследование формул (8), (9) и (10) для определения утечек на нефтепроводе разного геометрического профиля с применением пакета СОМБОЬ МиШрИуБкв 3.5. Результаты исследования представлены в табл. 2.

Таблица 2

Геометрический профиль трубы Значения параметров утечки Прямолинейный без наклона Прямолинейный с наклоном Параметры трубопровода и перекачиваемого продукта

Заданные значения в СОМЗОЬ МиШрЬуэюз 3.5 ^, м 55 55 Давление в начале трубы Рн= 1 МПа, давление в конце трубы Рк = 0,7 МПа, площадь сечения трубы F= 7,85-Ю"3 м2, толщина стенки трубы 6 = 0,005 м.плотность жидкости р = 817 кг/м3, скорость движения нефтепродукта =1,2 м /с, кинематическая вязкость V = 55-10"6м2/с, длина трубопровода / = 100 м, координата установки первого датчика х, = 30 м., координата установки второго датчика хг = 70 м., диаметр отверстия, имитирующего утечку^ = 0,02 м,

С?х, кг/с 6,460 6,460

Рассчитанные значения по формулам (8) м 55,123 55,156

С7Т, кг/с 6,483 6,520

55, % 0,224 0,284

5от,% 0,356 0,929

Рассчитанные значения по формулам (9) м 55,125 6,483

Ст, кг/с 55,152 6,520

, % 0,227 0,276

0,356 0,929

Рассчитанные значения по формулам (10) м 55,109 6,475

С?т, кг/с 55,138 6,332

0,198 0,251

0,232 0,753

Проведённые исследования показали работоспособность модифицированного метода гидравлической локации при определении параметров утечки.

Таким образом, разработанный модифицированный метод гидравлической локации утечки позволяет повысить точность определения координаты и массового расхода утечки, а также чувствительность к изменениям во времени давления в трубе, возникшим при утечке. Это даёт возможность определять кратковременные утечки малой интенсивности.

В четвёртой главе представлены экспериментальные исследования разработанного метода определения параметров утечки с использованием трендов давления. Испытания были выполнены на нефтепродуктопроводе диаметром 0,53 м при перекачке летнего дизельного топлива. Утечку имитировали открытием крана с различным диаметром шайбы, меняя при этом её интенсивность. Была выполнена серия испытаний при различных значениях местоположения утечки, её интенсивности и длительности. При этом снимались показания датчиков абсолютного давления в четырёх сечениях нефтепровода. Данные по выполненным отборам нефтепродукта указаны в табл. 3. Были взяты данные, при которых открытие и закрытие крана, имитирующего несанкционированную врезку, производилось за время не более 1 с.

Таблица 3

Дата Режим перекачки Координата отбора, км Диаметр шайбы, мм Время начала отбора Длительность отбора, с

28.09.07 стационары ый 125,71 10 15:58 30

14 16:24 30

16 16:37 30

18 16:52 30

20 17:14 120

12.10.07 стационары ый 47,44 8 15:08 30

6 15:37 30

10 12:55 30

Схема расположения на нефтепроводе датчиков давления, использованная при расчётах, представлена на рис. 5.

НПС 1 р_ р_ НПС 2

1)11 £>12 £>21 1)22 ОП АХ2 В 32 Д41 Дхз £>42 ДлГ4

Х2 I хз

Х4

Рисунок 5 - Схема участка нефтепровода

К первой системе обнаружения утечки (СОУ 1) принадлежат датчики Dn, Z>21, D3l и Д,,, к СОУ 2 относятся датчики Dn, D22, Dn иД,2. На рис. 5 указаны расстояния к датчикам СОУ 1 и расстояние между соответствующими датчиками СОУ 1 и СОУ 2.

Для применения разработанных формул (10) расчёта параметров утечки по модифицированному методу гидравлической локации необходимо определить изменения давления от времени в одном сечении трубопровода в месте установки датчика по полученным трендам давления. При этом использовалась специальная программа обработки данных Graph2Digit 0.7.1b, которая формирует таблицу значений величины, отложенной по оси ординат, относительно величины, расположенной по оси абсцисс по заложенным в ней алгоритмам. Данная программа позволяет изменять период получения данных, а также метод их обработки.

После применения Graph2Digit 0.7.1b, имеется возможность либо непосредственно использовать полученные числовые значения искомого давления, либо экспортировать их в программу Excel и далее в блок определения параметров утечки, работа которого основывается на соответствующих расчётных формулах. Период обработки сигнала был выбран таким, что А Т = 8 с, так как начало вычислений параметров утечки должно устанавливаться с дискретностью 7,38 с и более, что соответствует времени установившегося процесса при утечке, как показывают исследования процессов течения жидкости в нефтепроводе, выполненные в главе 2. Расчётные значения автоматически определяются как средние значения за прошедший промежуток времени AT.

При определении с помощью формул (10) утечки с координатой =125710 м принимаем, что первый датчик Dn находится на расстоянии х{ м, второй датчик D2, - на расстоянии х2, третий датчик D3I - на расстоянии х}, последний датчик £>41 - на отметке с расстоянием х4.

При определении по формулам (10) параметров утечки с координатой

47440 м принято, что первый датчик Dn находится на расстоянии хп м, второй датчик Ц2 - на расстоянии (х,+Ах,), третий датчик D2I - на расстоянии х2, последний датчик Dn - на отметке с расстоянием хг.

Для расчёта параметров утечки были созданы модели в Simulink пакета MatLab 7.9, в основе которых лежат программируемые m-файлы, данные об изменениях давления в которые поступают из таблиц программы Excel. При этом используется алгоритм, представленный на рис. 6.

Алгоритм работает следующим образом. Входными параметрами служат значения плотности и скорости нефтепродукта, его кинематическая вязкость, а также диаметр нефтепровода, координаты установки и показания устройств измерения изменения во времени давления, абсолютные значения давления в первом и четвёртом сечениях установки приборов и допустимый уровень гидравлического шума.

Далее фиксируются счётчики: / - порядковый номер устройства измерения давления, к - наличие изменения во времени давления в контролируемом сечении, большего установленного уровня шумов. Если хотя бы в одном сечении нефтепровода установлено превышение изменения давления, то выполняется расчёт параметров утечки и выдаётся результат.

Рисунок 6 - Алгоритм обработки для определения параметров утечки по модифицированному методу гидравлической локации

Если изменений давления ни в одном из контролируемых сечений нефтепровода не обнаружено, то программа выдаёт сообщение об отсутствии утечки на эксплуатируемом участке трубопровода. Алгоритм работает с такой периодичностью, которая установлена для работы устройств измерения изменений во времени давления в сечениях трубы. Результаты экспериментов представлены в табл. 4.

Из табл. 4 видно, что наибольшая абсолютная погрешность расчёта координаты утечки составляет 337 м, массового расхода - 1,055 кг/с. Эти данные соответствуют утечке с координатой =47440 м и диаметром шайбы ¿ш =6-10 3 м (наименьшем из представленных). Наилучший по точности результат был получен для утечки с координатой =125710 м и </ш =20-10"3 м.

№ Заданные значения Расчётные Погрешности расчёта

значения

^ • 103, ^т > \>

м м кг/с м кг/с м % кг/с %

1 125,71 10 10,868 125,694 9,813 16 0,013 1,055 9,704

2 14 15,144 125,696 14,664 14 0,011 0,346 3,168

3 16 17,397 125,721 17,080 10 0,010 0,317 1,823

4 18 17,995 125,719 18,269 9 0,007 0,274 1,521

5 20 19,274 125,706 19,055 4 0,003 0,219 1,136

6 47,44 6 5,058 47,777 4,182 337 0,710 0,883 17,319

7 8 5,064 47,125 4,199 315 0,664 0,865 17,081

8 10 9,991 47,320 10,961 126 0,253 0,970 9,708

При этом абсолютная погрешность расчёта координаты утечки равна 4 м, массового расхода - 0,219 кг/с. Также наблюдается зависимость погрешности расчёта параметров утечки от координаты установки датчиков давления. Установлено, что чем ближе датчик находится к месту возникновения утечки, тем точнее работает метод, однако при этом уменьшается диапазон контролируемого участка трубопровода.

В ходе дополнительных экспериментов установлено, что координаты установки устройств измерения изменений во времени давления влияют на точность параметров утечки, причём большее воздействие на определение массового расхода оказывают показания устройств, установленных в первом и втором сечениях. Поэтому для улучшения точности определения координаты утечки по разработанному методу при наилучшей точности определения массового расхода рекомендуется изменять местоположения третьего и четвёртого устройства измерения давления. Также следует учесть, что для обнаружения малых утечек с приемлемой точностью и с целью уменьшения неконтролируемой зоны нефтепровода в соответствии с модифицированным методом гидравлической локации утечки лучше использовать данный метод при эксплуатации нефтепроводов длинной менее 50 км.

Следует отметить, что возможны ложные срабатывания системы, поэтому при реализации данного метода необходимо оповещение об изменениях режима перекачки и параметров перекачиваемого продукта. К недостаткам метода также следует отнести наличие невидимой зоны нефтепровода, которая располагается в начале и в конце эксплуатируемого участка.

В заключении приводятся выводы по диссертационной работе.

1. Получены формулы определения параметров утечки из нефтепровода по профилю давления с учётом его геометрического профиля по отношению к горизонту с постоянным значением диаметра. Проведено моделирование в пакете СОМБОЬ МиШрЬузюэ 3.5 с целью доказательства работоспособности данных формул.

2. Разработано устройство для измерения разности во времени давления в контролируемом сечении нефтепровода.

3. Предложен новый метод определения координаты и массового расхода утечки из нефтепровода, основанный на изменении во времени давления в контролируемом сечении трубы, который является модификацией метода гидравлической локации утечки.

4. Получены формулы определения параметров утечки в соответствии с предложенным модифицированным методом гидравлической локации. Проведены модельный и экспериментальный исследования с целью доказательства эффективности полученных формул.

В приложении приводятся копии патента на изобретения и актов внедрения результатов диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в журналах из перечня российских рецензируемых научных журналов

1. Степанченко Т.Е., Шкляр В.Н. Разработка и исследование алгоритмов обнаружения утечек в магистральных трубопроводах на основе их гидродинамических моделей // Известия Томского политех-нического университета, 2006. Т. 309. №. 7. С. 70-73.

2. Степанченко Т.Е., Шкляр В.Н. Повышение быстродействия алгоритмов определения утечки по изменению профиля давления вдоль трубопровода за счёт определённого расположения датчиков давления на контролируемом участке // Труды российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. 2011. № 1/262. С. 109-118.

3. Степанченко Т.Е., Шкляр В.Н. Оценка точности алгоритма определения параметров утечки. // Известия Томского политехнического университета. 2011. Т. 318. №4. С. 37-42.

4. Мамонова Т. Е. Учёт геометрического профиля нефтепровода при определении параметров утечки // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2012. № 2. С. 85-102.

URL: http://www.ogbus.ru/authors/Mamonova/Mamonova_l.pdf.

Патент на изобретение

5. Степанченко Т.Е., Шкляр В.Н. Способ измерения изменения давления в нефтепроводе транспортировки жидкости и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2426080. Патентообладатель: Государственное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», дата выдачи 10.08.2011.

Статьи, опубликованные в рецензируемых журналах

6. Мамонова Т. Е. Обнаружение утечек из нефтепровода с использованием устройства для измерения изменений давления // Наука Красноярья. Приложение к журналу «В мире научных открытий». Красноярск: Изд-во «Научно-инновационный центр», 2012. № 5 (05). С. 102-112.

7. Мамонова Т.Е., Шкляр В.Н. Алгоритмы определения утечки в нефтепроводе с учётом его геометрического профиля. [Электронный ресурс] // Вестник науки Сибири. Серия: Информационные технологии и системы управления. 2011. № 1. С. 261-268.

Материалы конференций

8. Степанченко Т.Е., Шкляр В.Н. Исследование алгоритмов определения параметров утечек в трубопроводах, полученных на основе нестационарных математических моделей течения жидкости в них // Средства и системы автоматизации: материалы VI Международной научно-практической конференции, Томск, 1-3 ноября 2005 г. Томск: ТУСУР, 2005. С. 89-94.

9. Мамонова Т.Е. Алгоритм определения утечек в нефтепроводах на основе модифицированного метода гидравлической локации // Информационные и математические технологии в науке, технике, медицины: сборник всероссийской конференции с международным участием, Томск, 1-5 ноября 2012. Томск: Изд-во ТПУ, 2012. Т. 2. С. 95-99.

10. Степанченко Т.Е., Шкляр В.Н. Исследование математической модели процесса утечки жидкости в трубопроводе // Современные техника и технологии: труды XI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, Томск, 29 марта - 2 апреля 2005. Томск: Изд. ТПУ, 2005. С. 275-277.

11.Степанченко Т.Е., Шкляр В.Н. Исследование влияния координаты установки реальных датчиков давления на точность определения параметров утечек заданной интенсивности в магистральных трубопроводах // Молодежь и современные информационные технологии: сборник трудов V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 27 февраля - 1 марта 2007. Томск: ТПУ, 2007. С. 331-332.

12. Степанченко Т.Е., Шкляр В.Н. Исследование влияния изменения параметров нефтепродукта и нефтепровода на процесс определения утечки // Молодежь и современные информационные технологии: сборник трудов VII Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 3-5 марта 2010. Томск: СПБ Графике, 2010. С. 60-61.

13.Степанченко Т.Е. Моделирование процессов движения жидкости в трубопроводе в пакете COMSOL 3.5 MULTIPHYSICS // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: сборник трудов VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 23-24 марта 2011. Томск: Изд-во ТПУ, 2011. С. 62-65.

14. Мамонова Т.Е. Алгоритмы определения параметров утечки, основанные на измерении изменения давления в трубе во времени // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: сборник трудов IX Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 21-22 марта 2012. Томск: Изд-во ТПУ, 2012. С. 28-30.

15. Мамонова Т.Е. Повышение чувствительности алгоритмов определения параметров утечки в нефтепроводе. [Электронный ресурс] // VIII Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодёжь и наука», посвященная 155-летию со дня рождения К.Э. Циолковского. 2012. № 1. С. 261-268. URL: http://conf.sfu-kras.ru/conf7mn2012/sect?sec_id=744.

Подписано к печати 20.11.2012. Формат 60x84/16. Бумага «Снегурочка». Печать XEROX. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1,05.

_Заказ 1140-12. Тираж 100 экз._

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Система менеджмента качества Издательства Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту BS EN ISO 9001:2008

ИЗДАТЕЛЬСТВОТш, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30 Тел/факс: +7 (3822) 56-35-35, www.tpu.ru

Введение.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ИЗ НЕФТЕПРОВОДОВ

И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ.

1.1. Методы периодического контроля.

1.2. Методы постоянного мониторинга.

1.3. Классификация методов мониторинга нефтепроводов при обнаружении утечек.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УТЕЧКИ, ОСНОВАННЫХ НА

ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕФТЕПРОВОДА.

2.1. Математическая модель течения нефти в трубопроводе при наличии утечки.

2.2. Решение задачи определения изменения давления в нефтепроводе при наличии сосредоточенной утечки.

2.3. Определение параметров утечки, основанное на решении гидродинамической модели процесса течения жидкости в нефтепроводе.

2.4. Исследование математической модели процесса утечки жидкости в нефтепроводе.

2.5. Исследование влияния координаты установки датчиков давления и их точностных характеристик на точность определения параметров утечки в нефтепроводе.'.

2.6. Исследование влияния изменения параметров нефтепродукта и нефтепровода на процесс вычисления параметров утечки.

2.7. Преобразование алгоритмов определения параметров утечки в нефтепроводе с учётом его геометрического профиля.

2.8. Результаты главы 2.

ГЛАВА 3. МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ

ЛОКАЦИИ УТЕЧКИ.

3.1. Метод гидравлической локации утечки.

3.2. Модифицированный метод гидравлической локации утечки.

3.2.1. Устройство измерения изменения во времени давления в одном сечении нефтепровода.

3.2.2. Расчёт формул для определения параметров утечки из нефтепровода по модифицированному методу гидравлической локации.

3.3. Результаты главы 3.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЛОКАЦИИ

УТЕЧКИ.

4.1. Обработка исходных данных исследования модифицированного метода гидравлической локации утечки.

4.2. Определение параметров утечки модифицированным методом гидравлической локации утечки.

4.3. Исследование влияния координаты установки устройств измерения изменений во времени давления в контролируемых сечениях на точность определения параметров утечки.

4.4. Влияние погрешности определения изменения во времени давления в сечениях нефтепровода на точность определения параметров утечки.

4.5. Результаты главы 4.

В настоящее время на всех крупных, средних и даже мелких промышленных предприятиях используются трубопроводы для транспортировки воды, пара, жидкого сырья или производимой продукции. Особо важную роль трубопроводный транспорт играет в нефтяной и газовой промышленности, особенно в случае транспортировки нефти и газа из труднодоступных мест добычи.

Проблема разгерметизации трубопроводов является наиболее острой в нефтяной промышленности, так как ведёт не только к потере перекачиваемых нефтепродуктов, но и к большим затратам на ремонтные работы и восстановление трубопроводных линий, к выплате значительных штрафов при загрязнении окружающей среды. Поэтому проблема определения утечек и несанкционированных отборов из трубопроводов именно в нефтяной промышленности остаётся особо актуальной на сегодняшний день.

В представленной диссертационной работе приводятся результаты системного анализа существующих методов обнаружения утечек из трубопроводов. Суть предложенного анализа заключается в классификации методов по таким критериям, как точность определения места утечки, чувствительность к изменениям интенсивности утечки, надёжность и автоматизация, достоверность информации, помехоустойчивость, безопасность в эксплуатации, длина эксплуатационного участка нефтепровода, экономичность и работоспособность при плохих климатических и погодных условиях. Представлены достоинства и недостатки каждого рассмотренного метода.

В работе содержатся прикладные исследования закономерностей изменения давления в трубопроводе от вариации параметров нефтепродукта и нефтепровода при наличии утечки в нём, выполненные для повышения эффективности управления процессом транспортировки нефтепродуктов.

Представлена разработка специального математического обеспечения для определения координаты и массового расхода утечки в соответствии с разработанным методом для трёх режимов работы нефтепровода: 1) при постоянных во времени значениях изменения давления в начале и конце контролируемого участка либо при их незначительном изменении; 2) при постоянном во времени изменении давления в начале участка и значительном изменении во времени давления в его конце; 3) когда известно изменение во времени давлений в четырёх сечениях эксплуатируемого участка нефтепровода. На основе предложенного метода разработан алгоритм обработки информации об изменениях давления в контролируемых сечениях трубопровода с целью обнаружения утечки и расчёта её параметров.

В диссертации приведены также результаты моделирования предложенных автором формул для определения параметров утечки на основе метода ММГЛ с применением пакетов МаИ,аЬ 7.9 и СОМБОЬ МиШрЬуБЮБ 3.5.

Трубопроводный транспорт нефти является самым распространённым и эффективным, особенно в случае транспортировки из труднодоступных мест добычи нефтепродуктов. При этом проблема разгерметизации трубопроводов является наиболее острой в нефтегазовом промысле, так как ведёт к потере перекачиваемого продукта, а также большим затратам на ремонтные работы и восстановление трубопроводной линии. Проблема загрязнения окружающей среды при эксплуатации нефтепроводов привела к ужесточению экологического законодательства, что обязывает к выплате значительных штрафов компаниями, допустившими ухудшения экологической обстановки в местах укладки нефтепроводов из-за их прорывов.

В настоящее время вопросами обнаружения утечек занимается большое количество учёных во многих странах мира, написано более 500 диссертационных работ на данную тему. Разработано более 20 методов обнаружения утечек, основанных на различных физических факторах.

Каждый из методов обладает своими особенностями, недостатками и достоинствами. Проблема обнаружения утечек освещена в работах многих известных специалистов, в том числе в публикациях Л. С. Лейбензона, И. А. Чарного, Е. В. Вязунова, А. Г. Гумерова, А. К. Галлямова, В. Б. Галеева, Л. А. Дымшица, А. С. Джарджиманова, Л. Б. Кублановского, М. В. Лурье, К. А. Забелы, Ю. Д. Земенкова, В. Н. Антипьева, А. В. Бабкова, А. А. Гольянова, В. А. Саенко, Б. М. Лапшина, Р. Н. Столярова, К. В. Черняева, С. Е. Кутукова, А. С. Шумайлова, В. Е. Попадько, Ф. С. Зверева и других зарубежных и отечественных авторов.

Анализ методов обнаружения утечек показал, что метод, удовлетворяющий всем требованиям и основанный на одном физическом эффекте, применимый ко всем режимам работы трубопроводов, достаточно не разработан. Также остаётся проблема повышения чувствительности методов.

Объектом исследования является нефтепровод, пролегающий между двумя перекачивающими станциями с произвольным геометрическим профилем по отношению к горизонту с постоянным диаметром трубы, полностью заполненный нефтепродуктом.

Предметом исследования является герметичность нефтепровода, нарушаемая при появлении в нем утечек, возникших вследствие эксплуатационных работ, старения труб или несанкционированных врезок с целыо хищения нефтепродукта.

Целыо диссертационной работы является повышение надёжности работы нефтепроводов путём своевременного обнаружения утечек в нём, а также определения координат и массового расхода этих утечек.

Основная идея работы состоит в том, чтобы использовать разработанный автором прибор для измерения изменений во времени давления в месте его установки при возникновении утечки в нефтепроводе. На основании измеренных значений давления в контролируемых сечениях трубы, а также параметров нефтепродукта (плотность, вязкость), нефтепровода (длина, диаметр, толщина стенки, параметры металла трубы) и параметров перекачки (режим, скорость движения нефтепродукта) при диссертационном исследовании получены формулы для определения координаты и массового расхода утечки по предлагаемому автором модифицированному методу гидравлической локации.

На основе анализа существующих методов обнаружения утечек из нефтепроводов определены следующие задачи диссертационной работы.

1. Выполнить системный анализ методов обнаружения утечек в нефтепроводах.

2. Получить специальное математическое обеспечение для расчёта параметров утечки в нефтепроводе с учётом его геометрического профиля.

3. Разработать новый метод определения утечек в нефтепроводах и получить специальное математическое обеспечение для расчёта параметров утечек в соответствии с разработанным методом с целью повышения эффективности управления процессом транспортировки нефтепродуктов.

4. На основе предложенного метода определения утечки разработать алгоритм обработки информации об изменениях давления во времени в контролируемых сечениях трубы.

5. Провести экспериментальных исследований модифицированного метода гидравлической локации для определения параметров утечки в нефтепроводе с целью определения его работоспособности.

Методы решения. Поставленные задачи решались путём проведения теоретических и экспериментальных исследований. При решении задач использовался математический аппарат в виде дифференциальных уравнений в частных производных, метод Фурье, аппроксимация рядом Фурье, а также современные компьютерные технологии, в частности, программа обработки сигналов ОгарЬ2Э1§к 0.7.1 Ь, пакеты МаЛаЬ 7.9, МаШСАБ 15, а также программа для конечно-элементных расчётов сложных научно-технических задач С0М80Ъ МиШрИузюБ 3.5.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Получены формулы для определения параметров утечки по гидравлическому профилю нефтепровода с произвольным геометрическим профилем и постоянным значением диаметра.

2. Разработано устройство для измерения изменения во времени давления в одном сечении нефтепровода.

3. Разработан модифицированный метод гидравлической локации определения координаты и массового расхода утечки из нефтепровода, основанный на изменении во времени давления в одном сечении трубы.

На защиту выносятся следующие основные научные результаты и положения диссертации.

1. Формулы для определения параметров утечки по гидравлическому профилю нефтепровода с произвольным геометрическим профилем и постоянным значением диаметра.

2. Способ измерения изменения во времени давления в одном сечении нефтепровода и устройство для его реализации.

3. Модифицированный метод гидравлической локации определения координаты и массового расхода утечки из нефтепровода, основанный на изменении во времени давления в одном сечении трубы.

4. Результаты экспериментальных исследований модифицированного метода гидравлической локации для определения параметров утечки.

Практическая ценность результатов диссертационной работы заключается в возможности использования разработанных метода и устройства на различных промышленных предприятиях при обнаружении утечек, таких как водопроводные сети и продуктопроводы.

Реализация работы. Диссертационная работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Номер государственного соглашения 14.В37.21.0457).

Результаты работы внедрены в

- проектно-изыскательскую деятельность ООО «Томскнефтепроект» в виде методики расчёта параметров утечки по профилю давления с учётом геометрического профиля нефтепровода по отношению к горизонту с постоянным значением диаметра; технического предложения по выполнению устройства для измерения изменения во времени давления в контролируемом сечении нефтепровода; модифицированного метода гидравлической локации для определения координаты и массового расхода утечки из нефтепровода;

- учебный процесс на кафедре интегрированных компьютерных систем управления Института кибернетики Томского политехнического университета в рамках курсов «Автоматизация технологических процессов и производств» и «Моделирование систем» по направлениям 220301 и 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» в виде математической модели изменения давления в нефтепроводе, основанной на гидродинамических процессах в нём, с учётом параметров нефтепродукта и нефтепровода; теоретических исследований этой модели в пакете Comsol Multiphysics 3.5.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих российских и международных конференциях:

VI международной научно-практической конференции «Средства и системы автоматизации» (ФГОБУ ВПО ТУ СУР, г. Томск, 2005 г.);

• XI международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (ФГОБУ ВПО НИ ТПУ, г. Томск, 2005 г.);

• всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке, технике, медицине» (ФГОБУ ВПО НИ ТПУ, г. Томск, 2012 г.);

• VIII, IX всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Технологии Microsoft в теории и практике программирования» (ФГОБУ ВПО НИ ТПУ, г. Томск, 2011-2012 гг.);

• V, VII, всероссийских научно-практических конференциях студентов «Молодежь и современные информационные технологии» (ФГОБУ ВПО НИ ТПУ, г. Томск, 2006-2008 гг.);

• VIII всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодёжь и наука», посвященная 155-летию со дня рождения К. Э. Циолковского (СФУ, г. Красноярск, 2012 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 6 статей в рецензируемых журналах, 4 из которых входят в перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций, 1 патент на изобретение RU № 2426080, 8 материалов конференций.

Личный вклад автора состоит в получении расчётных формул для определения параметров утечки из нефтепровода в соответствии с разработанным методом, а также в проведении модельных и экспериментальных исследований. В соавторстве с доцентом В. Н. Шкляром разработаны способ измерения изменения во времени давления в контролируемом сечении трубопровода и устройство для его реализации.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 66 источников и приложения, содержит 141 страницу основного текста, включающего 15 таблиц и 40 рисунков.

Результаты исследования, указанные в последней таблице показали, что на точность определения параметров утечки влияют координаты установки датчиков давления, а также их сочетание. Наилучшая точность определения координаты утечки, равная 0,003 %, наблюдается при наибольших из представленных расстояниях Ах,, Дх2 и при наименьшем расстоянии контролируемого участка нефтепровода Ах]2. Наилучшая точность определения массового расхода, равная 0,219 %, наблюдается при том же расположении датчиков давления. При уменьшении интенсивности утечки точность определения параметров утечки ухудшается, однако тенденция её улучшения остаётся такой же, как и в предыдущем случае. Графики зависимости погрешности расчёта координаты утечки S^ от расстояния между датчиками давления Ах2 при Ах, = const представлены на рисунке 4.9. . %

0,45 1---------———-----

0,4 0,35 0,3 0.25 0,2 0.15 0,1 0.05 0

0 2000 4000 6000 8000 Дх2 , м

Рис. 4.9. Графики зависимостей погрешности расчёта координаты утечки от расстояний между датчиками давления §§ (Ах2) при Ах, = 800 м и

3 —3 диаметре шайбы: \ - dm =10-10 м, 2 - dul =20-10 м

По графикам, указанным на рисунке 4.9, установлено, что при фиксированном расстоянии между первым и вторым датчиками давления Ах, наилучшая точность расчёта координаты утечки достигается при наименьшем расстоянии между третьим и четвёртым датчиками Ах2. Указанная на рисунке зависимость нелинейная, так как погрешность расчёта координаты утечки по формуле (3.23) зависит от многих факторов. Поэтому можно наблюдать уменьшение погрешности определения координаты утечки при приближении утечки к местоположению третьего датчика давлению. Заметим также, что погрешность расчёта координаты утечки зависит от интенсивности утечки, которая отображена значением диаметра шайбы. При этом увеличение последнего в два раза ведёт к увеличению точности расчёта координаты утечки минимум на 0,011 %.

Графики зависимости погрешности расчёта массового расхода утечки от расстояния между датчиками давления Лх2 при Ах, = const представлены на рисунке 4.10.

6GT , %

16 14 12 10 8 6 4 2 0 1 г --

4 ! I

1 5 1 I 1

4 i -1 0

2000

4000

6000

8000

Лх2, м

Рис. 4.10. Графики зависимостей погрешности расчёта массового расхода утечки от расстояний между датчиками давления (Ах2) при Ах, = 800 м и диаметре шайбы: 1 - ¿/ш = 10 • 103 м, 2 - = 20 • 10-3 м

По графикам, указанным на рисунке 4.10, установлено, что при фиксированном расстоянии между первым и вторым датчиками давления Ах, точность расчёта массового расхода утечки увеличивается при уменьшении расстояния между третьим и четвёртым датчиками Ах2. Указанная на рисунке зависимость нелинейная, так как погрешность расчёта массового расхода утечки по формуле (3.27) зависит от многих факторов. В частности, от расстояния между возникшей утечки и местоположением датчиков давления, а также от точности абсолютных датчиков давления в месте расположения первого и четвёртого датчиков давления. Погрешность определения массового расхода утечки не зависит от местоположения третьего и четвёртого датчиков давления при постоянных координатах установки первого и второго датчиков. Установлено также, что погрешность расчёта массового расхода утечки зависит от интенсивности утечки. При увеличении диаметра отверстия утечки от 0,01 м до 0,02 м погрешность расчёта увеличивается минимум на 0,093 %.

Следует отметить, что при исследованиях использовались показания абсолютных датчиков давления, что повлияло на точность определения изменения во времени давления в контролируемых сечениях и, следовательно, отразилось на точности расчёта параметров утечки.

Таким образом, для достижения оптимальной точности определения координаты и массового расхода утечки по модифицированному методу гидравлической локации утечки нужно либо устанавливать устройства измерения изменений во времени давления так, что Ах, = min и Дх2 = min при нефтепроводе длиной не более 50 км, либо для нефтепроводов длиной более 50 км данные устройства могут располагаться на большем расстоянии. Это расстояние рассчитывается дополнительно для каждого конкретного нефтепровода. Так же расположение устройств измерения изменения во времени давления будет зависеть от их точности. Далее рассмотрим зависимость погрешности измерения изменения давления во времени на точность определения параметров утечки.

4.4. Влияние погрешности определения изменения во времени давления в сечениях нефтепровода на точность определения параметров утечки

Известно, что для нефтепроводов характерны стохастическое изменение давления из-за добавления к полезному сигналу беспорядочного гидравлического шума с определённой оптимальной амплитудой. Поэтому необходимо рассмотреть характер влияния погрешности определения изменения во времени давления в контролируемых сечениях нефтепровода на точность определения параметров утечки. Для этого в программе ЭА-Тгепс^ выполним увеличение трендов до показаний с кратностью в ОД с. Пример тренда давления с увеличением кратности до 0,1 с в виде файлов ЭМР-формата, полученного на датчике, расположенного на нефтепроводе с координатой х31 = 143,692-103 м для утечки £ = 125,71-103 м и диаметре шайбы с1ш = 14-Ю-3 м, представлен на рисунке 4.11.

JgDATrends - DATre

File Edit View Window Help

UOl X|

D | 0 а у I <л am .ill i F1A [А Шt

Прореживание: | выкл X

E:\OlSER\Data\Data\DumpFilesYl43\20070928 Датчик 1

V Датчик 2

6595

6590

16 24:00.000 26 09.07

16:24.00.100 16.24.00.200 16 2400.300 16:24:00.400 16.24.00.500 ll

Рис. 4.11. Тренд давления с увеличением кратности до 0,1 с, расположенном в сечении = 143,692 • 103 м при утечке с координатой = 125,710-Ю3 м и диаметром шайбы с1ш = 14-10" м

По графику, представленному на рисунке 4.11, установлено, что для указанного нефтепровода погрешность при измерении изменения во времени давления в контролируемом сечении составляет < ± 5 кПа.

Рассмотрим влияние погрешности измерения изменения во времени давления на точность определения параметров утечки при максимальной погрешности измерения. Для этого проведём расчёт координаты и массового расхода утечки по координате 125,71 -Ю3 м с диаметром шайбы ¿щ =20-Ю-3 м, для всех описанных случаев при установке датчиков давления в сечениях трубы с координатами х, = 27,3 3 9-103 м, х2 =90,279-Ю3м, =143,864-Ю3 м и х4 =150,480-Ю3 м.

Пусть N - номер итерации. Тогда N = 1 при использовании средних значений изменений во времени давления; N = 2 при случае, когда первое устройство выдаёт показание с максимальной погрешностью, остальные показывают среднее значение; N ~ 3, если одновременно два устройства выдают показание с максимальной погрешностью; N = 4 при использовании показаний одновременно первых трёх устройств с максимальной погрешностью и N = 5 для случая одновременной максимальной погрешности всех устройств измерения изменений во времени давления. Графики погрешности расчёта координаты и массового расхода утечки для рассмотренных случаев представлены на рисунке 4.12.

Из представленных графиков видно, что максимальная погрешность расчёта координаты утечки устанавливается при максимальной погрешности одновременно первых двух устройств. При использовании показаний в случае, когда погрешность измерения максимальна одновременно на всех устройствах, точность координаты утечки становится идентичной точности, которая была при использовании средних значений изменений во времени давлений в контролируемых сечениях.

60 50 40 30 20 10 0 2

1.! .>1

1 2 3 4 N

Рис. 4.12. Графики зависимостей погрешности расчёта координаты и массового расхода утечки из нефтепровода по координате

5 = 125,710-10 м с диаметром шайбы ¿/ш = 20 • 10 м:

1-5« т,2-^ (Л0

Максимальная погрешность при определении массового расхода утечки имеет место при максимальной погрешности только первого устройства. Влияние погрешности третьего и четвёртого устройства на точность определения массового расхода утечки не обнаружено.

Таким образом, для устранения большой погрешности определения параметров утечки по формулам (3.23) и (3.27) необходимо использовать средние за период показания устройств измерения изменений во времени давления.

4.5. Результаты главы 4

В данной главе были проведены экспериментальные исследования разработанного модифицированного метода гидравлической локации утечки.

Для этого была проведена обработка трендов давления с помощью программ ЭА-Тгепс^ и Graph2Digit 0.7.1 Ь, создана модель для расчёта параметров утечки в БтиНпк пакета МаЛаЬ 7.9.

По результатам, полученным в ходе эксперимента, доказано, что разработанный метод работоспособен и при его использовании координату утечки с диаметром отверстия с/ш = (6 - 20) • 10-3 м можно определить с точностью от4мдо337мв зависимости от координаты установки устройств для измерения изменения во времени давления в одном сечении трубы.

Отметим, что эксперимент проводился по показаниям абсолютных датчиков давления и изменения во времени давления в одном сечении трубы рассчитывались косвенным путём, что повлияло на точность определения параметров утечки.

В ходе дополнительных экспериментов установлено, что координаты установки устройств измерения изменений во времени давления влияют на точность параметров утечки, причём большее воздействие на определение массового расхода оказывают значения устройств, установленных в первом и втором сечениях. Поэтому для улучшения точности определения координаты утечки по разработанному методу при наилучшей точности определения массового расхода рекомендуется изменять местоположения третьего и четвёртого устройства измерения давления. Также следует учесть, что для обнаружения малых утечек с приемлемой точностью и с целью уменьшения неконтролируемой зоны нефтепровода в соответствии с модифицированным методом гидравлической локации утечки лучше использовать данный метод при эксплуатации нефтепроводов длинной менее 50 км.

При исследовании влияния погрешности измерения изменений во времени давлений на точность определения параметров утечки выявлено, что для погашения данного влияния необходимо использовать средние за период значения показаний устройств измерения изменения во времени давления.

130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении ещё раз перечислим основные результаты, полученные в диссертационной работе.

Получена математическая модель изменения давления в нефтепроводе с учётом параметров нефтепродукта и нефтепровода. В главе 2 представлены теоретические исследования данной модели.

Разработаны формулы определения параметров утечки из нефтепровода по профилю давления с учётом его геометрического профиля по отношению к горизонту с постоянным значением диаметра. Проведено численное моделирование в пакете COMSOL Multiphysics 3.5 с целью доказательства работоспособности данных формул. Разработано устройство для измерения изменения во времени давления в контролируемом сечении нефтепровода.

Предложен новый метод определения координаты и массового расхода утечки из нефтепровода, основанный на показаниях разработанного устройства, установленное вдоль трубопровода в нескольких сечениях трубы. Данный метод является модифицированным методом гидравлической локации утечки.

Разработаны формулы определения параметров утечки в соответствии с новым методом обнаружения утечки для трёх различных случаев: при постоянном значении давлений в начале и в конце участка нефтепровода, пролегающего между нефтеперекачивающими станциями; при постоянном значении давления только в начале нефтепровода, а также при изменении давления в четырёх контролируемых сечениях участка нефтепровода.

В главе 3 проведены компьютерные эксперименты и доказана работоспособность метода и разработанных формул. В главе 4 представлено экспериментальное исследование метода и показана возможность его практического применения. Разработанный модифицированный метод гидравлической локации утечки позволяет определять в нефтепроводе протяжённостью более 150-103 м утечки с диаметром предполагаемого отверстия dm =5-10-3 м с точностью 337 м, dm =20-10~3 м с точностью

4 м. Следует отметить также, что по предложенному методу возможно определение кратковременных утечек, длительность которых составляет 30 с.

При анализе модифицированного метода гидравлической локации утечки по указанным в главе 1 критериям, можно отметить, что метод является наиболее точным при интенсивности утечек более 15 кг/с, надёжным, безопасным в эксплуатации и независимым от климатических и погодных условий. Следует отметить, что возможны ложные срабатывания системы, поэтому при реализации данного метода необходимо реализовывать оповещение об изменениях режима перекачки и параметров перекачиваемого продукта. Также имеется невидимая зона нефтепровода, которая располагается в начале и в конце эксплуатируемого участка. С целью её уменьшения рекомендуется использовать приборов измерения изменения во времени давления в сечениях нефтепровода с повышенной чувствительностью, составляющей десятки Па. Тогда неконтролируемая зона нефтепровода может составить по 200 м в начале и в конце трубы.

Представленный метод является улучшенной модификацией метода гидравлической локации утечки, так как позволяет увеличить длину эксплуатируемого участка нефтепровода за счёт отсутствия зависимости координаты установки дифференциального датчика давления от его физических характеристик. Также увеличивается чувствительность к изменениям интенсивности утечек.

Следует отметить, что предлагаемый метод, устройство для его реализации и полученные расчётные формулы определения параметров утечки применимы для трубопроводов, транспортирующих различные жидкости. При этом изменяются только входные параметры алгоритмов, в соответствии с которыми выполняется вычисление. Поэтому существует возможность использования результатов диссертационной работы при определении утечек из водопроводов, нефтепродуктопроводов, трубопроводов химической и другой промышленности.

В дальнейшем предполагается создание системы обнаружения утечки, которая будет работать по модифицированному методу гидравлической локации утечки с применением описанного в данной работе устройства измерения изменения во времени давления в контролируемых сечениях трубы, полученных расчётных формул и алгоритма обработки информации об изменениях контролируемой величины давления.

1. Аварии на нефтепроводах. Текут нефтяные реки. Электронный ресурс. // Беллона [сайт]. [2003]. URL:http://wvvw.bellona.ru/russianimportarea/energy/renewable/ (дата обращения: 20.09.2012).

2. Вайншток С. М. Трубопроводный транспорт нефти / С. М. Вайншток, В. В. Новосёлов, А. Д. Прохоров, А. М. Шаммазов: учебник для вузов в 2 т. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. Т. 1. 407 с.

3. Галлямов А. К., Черняев К. В., Шаммазов А. М. Обеспечение надежности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1997. 583 с.

4. Геофизика, геология, электроразведка, сейсморазведка. Электронный ресурс. // GEOGET. [сайт]. [2010].

5. URL: http://geoget.ru/component/option,comfrontpage/Itemid,l. (дата обращения: 10.08.2012).

6. Гидродинамика / Под ред. Г. Ламбы. М.: Наука, 1989. 612 с.

7. Глушков Э. И., Аскаров Р. В. Системы обнаружения утечек нефти в трубопроводах новая продукция ОАО «Нефтеавтоматика» //

8. Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. М.: ВНИИОЭНГ, 2009. № 4. С. 19-20.

9. Гольянов А. А. Анализ методов обнаружения утечек на нефтепроводах // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2002. № 10. С. 5-14.

10. Гольянов A.A. Обнаружение места утечек в магистральных нефтепродуктопроводах с помощью сканирующих импульсов давления / Диссертация на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Уфа.: Изд-во УГНТУ, 2004. 196 с.

11. Гольянов A.A., Шаммазов A.M. Обеспечение безопасности и экологической защиты магистральных нефтепроводов // НИС, ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. Сер. «Транспорт и хранение нефтепродуктов». Уфа.: Изд-во УГНТУ, 2002. Вып. 10-11. С. 15-18.

12. Зверев Ф. С. Совершенствование технологий обнаружения утечек нефти из трубопроводов / Диссертация на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2010. 173 с.

13. Иванов О. Безопасность трубопроводных систем // Нефтегазовая Вертикаль, 2002. № 12. С. 34-42.

14. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М. О. Штейнберга. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.

15. Идентификация моделей гидравлики / Бабе Г. Д., Бондарев Э. А. и др. Новосибирск: Наука, 1980. 432 с.

16. Инфразвуковая система мониторинга трубопроводов. Электронный ресурс. // Научно-производственная фирма «ТОРИ» [сайт]. [2010]. URL: http://www.torinsk.ru/functions.html (дата обращения: 12.01.2012).

17. Истечение через малые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре. Электронный ресурс. // Образовательный ресурс по гидродинамике и гидропневмоприводу [сайт]. [2011]. URL: http://gidravl.narod.ru/istechenie.html (дата обращения 10.9.2012).

18. Кутуков С. Е. Проблема повышения чувствительности, надёжности и быстродействия систем обнаружения утечек в трубопроводах // Нефтегазовое дело, 2004. № 2. С. 29-45.

19. Лапшин Б. М. Система непрерывного контроля герметичности подводных переходов нефтепроводов // Приложение к журналу «Трубопроводный транспорт нефти», 2000. № 6. С. 15-21.

20. Лапшин Б. М., Овчинников А. Л. Взаимно спектральный метод обнаружения утечки на трубопроводах с односторонним доступом // Дефектоскопия. Томск: НИИ интроскопии, 2004. № 9. С. 19-26.

21. Лисанов М. В. Анализ риска в сфере транспортировки и хранения жидких углеводородов // Транспорт Российской Федерации, 2007. № 12. С. 62-64.

22. Лурье М. В., Макаров П. С. Гидравлическая локация утечек нефтепродуктов на участке трубопровода // Транспорт и хранение нефтепродуктов, 1998. № 12. С. 65-69.

23. Мамонова Т. Е. Обнаружение утечек из нефтепровода с использованием устройства для измерения изменений давления // «Наука Красноярья». Красноярск: Изд-во «Научно-инновационный центр», 2012. № 5 (05), С. 102-112.

24. Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах: Серия 27. Выпуск 1. М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002. 207 с.

25. Лосенков А. С., Нагаев Р. 3., Плотников В. Б. Параметрическая система обнаружения утечек // Трубопроводный транспорт нефти. М.: ТрансПресс, 2002. № 3. С. 11-13.

26. Основы метода вихревых токов. Электронный ресурс. // Приборы неразрушающего контроля и систем диагностики. Главдиагностика. [сайт]. [2010]. URL: http://www.defectoscope.ru/?page=literature&lit=tok (дата обращения: 27.08.12),

27. Параметрическая система обнаружения утечек LeakSPY. Электронный ресурс. // Энергоавтоматика [сайт]. [2010]. URL: http://energoavtomatika.com/ (дата обращения: 14.12.2011).

28. Первухин П. А. Методы и приборы обнаружения утечек нефтепродуктов // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности». 2009. № 6. URL: http://ipb.mos.ru/ttb. (дата обращения: 14.09.2012).

29. Пикулин В. П., Похожаев С. И. Практический курс по уравнениям математической физики. М.: МЦНМО, 2004. 208 с.

30. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / Под ред. Лецкого Э. Пер. с нем. М.: Мир, 1977. 552 с.

31. Происшествия. Электронный ресурс. // РИА Новости [сайт]. [2012]. URL: http://ria.ru/incidents/20120722/706468756.html. (дата обращения 27.09.2012).

32. Системы диспетчерского контроля и управления. Система обнаружения утечки (Leak Detection System).Электронный ресурс. // НПА Вира Реалтайм [сайт]. [2004]. URL: http://www.rlt.ru/products/lds/ (дата обращения: 15.03.2012).

33. Система обнаружения повреждений трубопроводов «Капкан». Электронный ресурс. // Алгоритм Безопасности [сайт]. [2005]. URL: http://www.algoritm.org/arch/arch.php?id=l 1&а=85 (дата обращения: 11.03.2012).

34. Система обнаружения утечек Appius LD. Общее описание. 2010 Электронный ресурс. URL: http://www.kombit.ru/content/view/32/49/ (дата обращения: 05.12.2010).

35. Справочник химика. Т. 5: Сырье и продукты промышленности неорганических веществ. Процессы и аппараты. Коррозия. Гальванотехника. Химические источники тока. / Под ред. Б. П. Никольского. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1968. 974 с.

36. Степанченко Т. Е., Шкляр В. Н. Оценка точности алгоритма определения параметров утечки // Известия Томского политехнического университета. Томск: Изд-во ТПУ, 2011. Т. 318. №. 4. С. 37^2.

37. Трубопроводный транспорт нефти / С. М. Вайншток,

38. B. В. Новоселов, А. Д. Прохоров, А. М. Шаммазов и др.; Под ред.

39. C. М. Вайнштока: Учеб. для вузов: В 2 т. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. Т. 1.407 с.

40. Трубопроводный транспорт нефти / С. М. Вайншток,

41. B. В. Новоселов, А. Д. Прохоров, А. М. Шаммазов и др.; Под ред.

42. C. М. Вайнштока: Учеб. для вузов: В 2 т. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. Т. 2. 621 с.

43. Цыганок А. Положение с безопасностью на трубопроводах России Электронный ресурс. // «Агентство Политических Новостей» [сайт]. [2007]. URL: http://www.apn.ru/opinions/printl7031.htm. (дата обращения 21.09.2012).

44. Чарный И. А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. М., Недра, 1975. - 296 с.

45. Численное моделирование физических процессов в COMSOL Multiphysics. Электронный ресурс. [2010].

46. URL: http://www.eurointech.ru/comsol. (дата обращения 21.06.2011).

47. Шкляр В. Н. Пространственно-комбинационный метод определения параметров утечки в магистральном нефтепроводе. Автоматическое управление и информационные технологии: Межвузовскийнаучно-технический сборник. Выпуск 1. Томск: Изд-во ТПУ, 2005. С. 1825.

48. Эксплуатация магистральных нефтепроводов: Учебное пособие. 2-ое изд. / Под общей редакцией Ю. Д. Земенкова. Тюмень: ТюмГНГУ, 2001. 623 с.

49. Большой энциклопедический словарь. Электронный ресурс. / Толковые словари и энциклопедии, [сайт]. [2012]. URL: http://www.edudic.ru (дата обращения: 10.08.2012).

50. Явление гидравлического удара. Электронный ресурс. / «Perpetuum mobile» [сайт]. [2012]. URL:http://khd2.narod.ru/hydrodyn/ramblow.htm. (дата обращения: 04.05.2012).

51. Gerhard Geiger. Principles of Leak Detection // Fundamentals of Leak Detection. Oil & Gas. Oklahoma: Krohne, 2003. 46 p

52. Jun Zhang, Enea Di Mauro. Implementing a Reliable Leak Detection System on a Crude Oil Pipeline // Advances in Pipeline Technology. Dubai: UAE, 1998. 12 p.

53. Kelvin T. Erickson, E. Keith Stanek, Ann Miller. Reliability of Pressure Signals in Offshore Pipeline Leak Detection // Dept. of Electrical & Computer Engineering. Missouri: University of Missouri-Rolla Rolla, 2004. 85 p.

54. Kingsley E. Abhulimen, Alfred A. Susu. Liquid pipeline leak detection system: model development and numerical simulation. Chemical Engineering Department, Nigeria, Lagos: University of Lagos, 2002. 51 p.

55. Michael Gorny. Monitoring acoustic noise in steel pipelines // Proceedings of IPC2008 7th International Pipeline Conference. September 29 -3 October. Alberta: Calgary, 2008. P. 123-135.

56. Miguel Bagajewicz. Pipeline engineering // Natural Gas Basic Engineering. Oklahoma: University of Oklahoma, 2006. № 2. 53 p.

57. Ralf Tetzner. Model-based Pipeline Leak Detection and localization // Oil & Gas. Oklahoma:: Krohne, 2003. № 7. P. 455-460.

58. Pipeline. Электронный ресурс. / «Britannca academic edition» [сайт]. [2012]. URL:http://www.britannica.com/EBchecked/topic/461356/pipeline.

59. Pursuing Complete Innovative Solutions. Argosy Technologies, Ltd., 6 Skyline, Irvine, CA 92612, USA. URL: www.argosy-tech.ru.142