Моделювання стану внутрішньої поверхні магістрального трубопроводу

Abstract

У даній роботі авторами розглядається проблема оцінки стану внутрішньої поверхні магістрального трубопроводу шляхом математичного моделювання. Постановка даного завдання пов’язана із явищем старіння систем магістрального транспорту газу та, особливо, їх основного обладнання, що може призводити до небажаних наслідків таких, як відмови чи аварії, та, відповідно втрат природного газу. Автори зазначають про неможливість повноцінного аналізу даної проблеми у лабораторних умовах, віддаючи перевагу математичному моделюванню нестаціонарних процесів у газопроводах. Стан внутрішньої поверхні є одним із факторів, який помітно впливає на нестаціонарні процеси при транспортуванні природного газу. У роботі ставиться за мету створення математичної моделі термогазодинамічних процесів у газопроводі та її реалізації, нехтуючи якнайменшою кількістю несуттєвих зв’язків. У праці застосовується метод, що базується на розв’язку лінеаризованої системи рівнянь неусталеної течії газу у магістральному трубопроводі. Проаналізовано і запропоновано для ефективного контролю зміни внутрішнього стану газопроводу використовувати величину параметру k1 , який впливає на нестаціонарні процеси транспортування газу. Визначено, що для цих цілей важливо знати не абсолютну його величину, а величину його зміни у процесі експлуатації трубопроводу.

This article deals with the problem of assessment of the trunk pipeline inner surface state with the help of mathematical modeling. Statement of this problem relates to the phenomenon of aging of the gas transport systems and, in particular, of their basic equipment, which can lead to such undesirable consequences as the refusal or failure, and, thus, loss of natural gas. The authors point out the impossibility of a full analysis of the problem in the laboratory conditions, giving preferences to mathematical modeling of nonsteady processes in gas pipelines. The inner surface state is one of the factors that considerably influences the nonsteady processes when transporting natural gas. The aim of the study is to create a mathematical model of gas thermodynamic processes in the gas pipeline and its implementation ignoring the least number of non-essential connections. The method based on the solution of linearized equations of unsteady gas flow in the trunk pipeline is used in the study. It is analyzed and suggested to use the parameter k1 for effective control of the gas pipeline internal state change that affects the nonsteady processes of gas transportation. It has been determined that for this purpose it is important to know not its absolute value but the value of its change during the operation of the pipeline.