Математичні моделі для контролю цілісності лінійної частини магістральних газопроводів

V. F. Chekurin, O. M. Khymko

Анотація


Сформульовано крайові задачі, які моделюють течію газу в довгому трубопроводі за різних умов зовнішнього керування. З використанням даних моніторингу параметрів течії на вході та виході трубопроводу, а також розв’язків сформульованих задач, отриманих на основі цих даних, побудовано критерії його цілісності. Окремо розглянуто випадок, коли наявні додаткові емпіричні дані про параметри течії у проміжних точках. Обговорюється можливість застосування отриманих результатів для створення методів і систем контролю цілісності газопроводів.

 

Зразок для цитування: В. Ф. Чекурін, О. М. Химко, “Математичні моделі для контролю цілісності лінійної частини магістральних газопроводів,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 63, No. 4, 139–149 (2020), https://doi.org/10.15407/mmpmf2020.63.4.139-149

Translation: V. F. Chekurin, О. М. Khymko,”Mathematical models for the integrity control of the linear parts of gas mains. J. Math. Sci., 273, No. 6, 1051–1062 (2023), https://doi.org/10.1007/s10958-023-06564-1


Ключові слова


довгі трубопроводи, модель динаміки газу, моделі керування течією газу, виявлення витоків, критерії цілісності труби

Посилання


A. F. Voevodin, V. S. Nikiforovskaya, “A numerical method for identifying the location of a fluid leak in a pipeline,” Sib. Zh. Industr. Matem., 12, No. 1, 25–30 (2009); English translation: J. Appl. Ind. Math., 4, No. 2, 276–281 (2010), https://doi.org/10.1134/S1990478910020171

V. F. Chekurin, O. M. Khymko, “Transient processes of gas flow in a pipeline caused by a local leakage,” Mat. Metody Fiz.-Mekh. Polya, 62, No. 3, 143–158 (2019) (in Ukrainian).

G. Anderson, Thermodynamics of Natural Systems, Cambridge Univ. Press, New York (2005).

V. Chekurin, O. Khymko, “Numerical modeling transient processes in a long gas pipeline,” Math. Model. Comput., 6, No. 2, 220–238 (2019), https://doi.org/10.23939/mmc2019.02.220

V. Chekurin, R. Kushnir, Yu. Ponomarev, M. Prytula, O. Khymko, “A model of a system for gas transmission pipeline integrity monitoring,” in: G. Bolzon, G. Gabetta, H. Nykyforchyn (eds), Degradation assessment and failure prevention of pipeline systems (Ser.: Lecture Notes in Civil Engineering, Vol. 102), Springer (2021), pp. 99–114, https://doi.org/10.1007/978-3-030-58073-5_8

M. Farzaneh-Gord, A. Khamforoush, S. Hashemi, H. P. Namin, “Computing thermal properties of natural gas by utilizing AGA8 equation of state,” Int. J. Chem. Eng. Appl., 1, No. 1, 20–24 (2010), https://doi.org/10.7763/IJCEA.2010.V1.4

G. Geiger, Principles of Leak Detection, Krohne Oil&Gas, Breda, The Netherlands (2012).

G. Geiger, T. Werner, D. Matko, “Leak detection and locating: A survey,” in: Proc. 35th PSIG Annual Meeting. Pipeline Simulation Interest Group (15–17 October 2003, Bern), Paper No. PSIG-0301 (2003).

P. M. Gerhart, A. L. Gerhart, J. I. Hochstein, Munson, Young, and Okiishi’s Fundamentals of Fluid Mechanics, Wiley, New York (2016).

E. Hairer, S. P. Nшrsett, G. Wanner, Solving Ordinary Differential Equations. I. Nonstiff Problems, Springer–Verlag, Berlin (2008).

E. Hairer, G. Wanner, Solving Ordinary Differential Equations. II. Stiff and Differential-Algebraic Problems, Springer, Berlin (2010).

O. Kunz, W. Wagner, “The GERG-2008 wide range equation of state for natural gases and other mixtures: An expansion of GERG-2004,” J. Chem. Eng. Data, 57, No. 11, 3032–3091 (2012), https://doi.org/10.1021/je300655b

P.-S. Murvay, I. Silea, “A survey on gas leak detection and localization techniques,” J. Loss Prevent. Proc., 25, No. 6, 966–973 (2012), https://doi.org/10.1016/j.jlp.2012.05.010

P. Ostapkowicz, A. Bratek, “Possible leakage detection level in transmission pipelines using improved simplified methods,” Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability, 18, No. 3, 469–480 (2016), https://doi.org/10.17531/ein.2016.3.20

L. F. Shampine, I. Gladwell, S. Thompson, Solving ODEs with MATLAB, Cambridge Univ. Press, Cambridge (2003).


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.