Введение к работе
Актуальность темы. Состояние магистральных напорных трубопроводов, постоянно находящихся под механическим и коррозионным воздействием перекачиваемого продукта и окружающей среды, с течением времени закономерно ухудшается. Это приводит к возникновению разрывов трубопровода и аварийным ситуациям.
Сложившаяся в России экономическая ситуация не позволяет осуществить капитальный ремонт линейной части выработавших амортизационный срок службы напорных трубопроводов путем сплошной замены труб. Проведение расчетов с применением <_ предлагаемого метода создает возможность для выборочного ремонта линейной части с обеспечением прогнозируемых и управляемых условий эксплуатации, продления срока службы трубопроводной системы при минимальных затратах на поддержание ее функционирования, а также проведение мероприятий, связанных с охраной окружающей среды. Все это определяет актуальность темы диссертации.
Основная цель работы. Разработать метод расчета и программный комплекс для определения характеристик переходных гидравлических процессов при утечках г. магистральных трубопроводах.
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:
- разработать методику расчета характеристик переходных
гидравлических процессов при утечках в магистральных
трубопроводах;
разработать методику расчета максимального обьема утечек;
разработать программный комплекс для расчетов характеристик гидравлических переходных процессов при утечках в магистральных трубопроводах;
- провести численные эксперименты на ЭВМ для условий
существущих и проектируемых магистральных трубопроводов.
Научная. новизна. На основе выполненных теоретических
исследований и численных экспериментов были получены следующие основные результаты:
- разработана методика расчета характеристик переходных
гидравлических процессов при утечках из магистральных
трубопроводов;
разработан программный комплекс для расчетов гидравлических характеристик переходных процессов при утечках в магистральных трубопроводах.
проведены обширные численные эксперименты на ЭВМ для условий ряда сущесгвутощих и проектируемых магистральных трубопроводов. В результате этих экспериментов установлены наиболее опасные места разрывов и утечек на существующих и проектируемых трубопроводах с максимальной потерей обьема перекачиваемого продукта;
в результате выполненных расчетов получены также данные об изменении напоров и скоростей при переходных гидравлических процессах и проведен их анализ.
Практическая значимость результатов исследования. С помощью
разработанного программного комплекса можно производить
многовариантные гидравлические расчеты магистральных
трубопроводов при наличии в них утечек и определить наиболее опасные сечения трубопровода, что имеет практическое значение как для существующих, так и для проектируемых трубопроводов. В результате выполненных расчетов можно предусмотреть специальные меры защиты магистральных трубопроводов от аварийных ситуаций и повысить надежность их работы.
Основные научные выводы и результаты, получеЕшые в работе, обоснованы и достоверны. Достоверность подтверждается применением экспериментально проверенных дифференциальных уравнений неустановившегося волнового напорного движения
5 жидкости, решаемых экспериментально проверенным методом характеристик, применением современной вычислительной техники, большим обьемом выполненных численных экспериментов и досгаточной степенью их точности. Достоверность результатов также подтверждается применением экспериментальных значении коэффициентов расходов, определяемых по методике "Транснефти".
Апробация работы. Основные положения диссертации изложены в 5 работах и доложены на научно-технических конференциях МІУП (1996...2000 гг.).
Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложении. Список литературы включает 148 наименований отечественных и зарубежных авторов. Работа содержит <Э страниц машинописного текста, в том числе 32 таблиц, J? рисунков.