Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Моделирование работы нефтепроводов, оборудованных системами сглаживания волн давления

ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Моделирование работы нефтепроводов, оборудованных системами сглаживания волн давления"

4854356

АДОЕВСКИЙ АЛЕКСАНДР ВАЛЕНТИНОВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ НЕФТЕПРОВОДОВ, ОБОРУДОВАННЫХ СИСТЕМАМИ СГЛАЖИВАНИЯ ВОЛН ДАВЛЕНИЯ

Специальность 25.00.19 - «Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ» (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2011 г.

1 7 ФЕВ 2011

4854356

Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа имени И.М. Губкина

Научный руководитель: Лурье Михаил Владимирович

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Кривошеин Борис Лейбович

доктор технических наук, профессор

Крылов Юрий Васильевич

кандидат технических наук

Ведущее предприятие: Государственное унитарное предприятия «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ТУП «ИПТЭР») г. Уфа

Защита диссертации состоится « ^ » 2011 г. в час.

в ауд. Она заседании диссертационного совета Д 212.200.06 в Российском государственном университете нефти и газа имени И.М. Губкина по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, д. 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина

Автореферат разослан «2-6 » 2011

Ученый секретарь диссертационного совета __.

доктор технических наук, профессор - А.М. Ревазов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена исследованию аварийных ситуаций на магистральных нефтепроводах с целью разработки методов и систем защиты трубопровода от недопустимых перегрузок, вызываемых волнами повышенного и пониженного давления. Такие волны возникают в трубопроводе при совершении технологических операций, связанных с изменением режимов транспортировки нефти. Отличие выполненного исследования от исследований большого числа других авторов состоит в том, что в работе рассмотрены новые методы предотвращения аварийных ситуаций, основанные, например, на использовании систем сглаживания волн давления (ССВД), а также новые теоретические подходы, позволившие обнаружить ранее неизвестные явления профильного гидравлического удара и разработать необходимые защитные мероприятия. Явление профильного гидравлического удара представляет реальную опасность нефтепроводам с большим перепадом высотных отметок. Подавляющее большинство выполненных исследований и основанных на них конкретных расчетах использовано в практике проектирования и вывода на проектный режим эксплуатации крупнейших отечественных нефтепроводов, прежде всего, в нефтепроводных системах ВСТО («Восточная Сибирь - Тихий Океан»), БТС-2 («Балтийская трубопроводная система») и КТК-Р («Каспийский трубопроводный консорциум - расширение »).

Актуальность темы диссертации обусловлена постоянно ужесточающимися требованиями к безопасности трубопроводных систем в условиях повышения производительности перекачки. С ростом производительности увеличивается амплитуда волн давления, возникающих в трубопроводе при остановках насосных агрегатов или других технологических операциях. Волны повышенного давления могут привести к увеличению давления в трубопроводе выше допустимого значения или вообще - к аварийному отключению перекачивающих станций. Исключить подобные аварийные ситуации можно на ос-

нове анализа переходных процессов с последующей разработкой соответствующих средств защиты. В частности, одним из эффективных средств защиты трубопровода от волн давления является ССВД.

Несмотря на большое число работ в области переходных процессов в трубопроводах, эта проблема столь обширна, что до сих пор обнаруживаются явления, которые изучены недостаточно. В частности, практически не изучены переходные процессы в магистральных нефтепроводах в тех случаях, когда в них установлены системы сглаживания волн давления. Вот почему, актуальность темы исследования остается неизменно высокой.

Цель и задачи диссертации. Целью диссертационной работы является совершенствование методов прогнозирования безопасной работы нефтепроводов в условиях волновых процессов, вызванных различными технологическими операциями, при наличии или отсутствии систем сглаживания волн давления, а также разработка необходимых защитных мероприятий.

Для осуществления сформулированной цели оказалось необходимым решить следующие задачи:

• усовершенствовать математическую модель нефтепровода, учитывающую установленное на нем технологическое оборудование, для выполнения расчетов переходных процессов, возникающих при различных технологических операциях;

• выполнить исследование волновых процессов, возникающих в нефтепроводе при пуске или остановке насосных агрегатов на ПС, в том числе, расположенных перед перевальными точками; выяснить причины аварийного отключения станций; разработать практические рекомендации;

• обобщить математическую модель для исследования режимов работы нефтепровода с установленными на нем системами сглаживания волн давлении; разработать соответствующее программное обеспечение;

• выполнить экспериментальную проверку теории и результатов расчета в промышленных условиях;

• на основе обобщения результатов расчетов нефтепроводов, оборудованных ССВД, оценить устойчивость работы этих систем и дать практические рекомендации об эффективности их использования;

• выполнить исследования по настройке параметров ССВД, обеспечивающих заданный режим защиты трубопровода от волн повышенного давления; дать практические рекомендации по этой проблеме;

• проанализировать безопасность работы нефтепроводов типа КТК-Р, характеризуемых параллельным включением основных насосов, при возникновении волновых процессов из-за остановок промежуточных ПС. Результаты последовательного решения этих задач изложены в тексте диссертации.

Научная новизна полученных в диссертации результатов состоит в следующем:

• впервые разработана математическая модель ССВД и соответствующее программное обеспечение, которое позволяет рассчитывать переходные процессы в трубопроводах, оборудованных ССВД;

• впервые предложены критерии, которым должны удовлетворять параметры настройки ССВД;

• выявлено ранее неизвестное обстоятельство - ССВД со сбросным клапаном, имеющим постоянный коэффициент расхода, работают неустойчиво и склонны впадать в режим высокочастотных осцилляций;

• вскрыты причины аварийного отключения перекачивающих станций в нефтепроводах, профиль которых имеет большой перепад высот, в т.ч. самотечные участки; предложены защитные мероприятия;

• обнаружено ранее неизвестное явление каскадного отключения перекачивающих станций на трубопроводах с параллельно соединенными насосными агрегатами при остановке одной промежуточной станции.

Практическая ценность полученных результатов состоит в том, что разработанная теория, выявленные эффекты и предложенные мероприятия служат основой для выбора средств и систем защиты нефтепроводов от аварийных ситуаций, которые могут использоваться, и частично уже использованы в практике проектирования нефтепроводов России, в том числе:

• Трубопроводной системы Восточная Сибирь - Тихий Океан (ВСТО);

• Магистрального нефтепровода «Тихорецк - Новороссийск»;

• Трубопроводной системы Каспийский Трубопроводный Консорциум Расширение;

• Магистрального нефтепровода «Дружба»;

• Балтийской трубопроводной системы БТС-2.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Технических совещаниях ОАО «АК «Транснефть», а также на 4-й Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития нефтепровод-ного транспорта Республики Казахстан», г. Алматы, 2010.

Научные публикации. Результаты научных исследований по теме диссертации изложены в 7 научных публикациях, 6 из которых опубликованы в журналах, включенных в перечень изданий ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация написана на русском языке, состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, включающего 139 наименований. Диссертация изложена на 170 страницах, содержит 76 рисунков и 4 таблицы.

Во введении изложена сущность диссертационного исследования, описана актуальность его темы, охарактеризованы основные результаты, обоснована научная и практическая ценность полученных результатов и предложенных технических решений.

В первой главе дан обзор и критический анализ существующих методов и средств защиты трубопроводов от волн давления. Сделан обзор патентной информации, выполнен обзор теоретических работ в области расчета

и моделирования средств защиты, изложены результаты испытаний отдельных устройств. Приведен обзор и дан анализ методов расчета переходных процессов в трубопроводах.

Показано, что на протяжении многих лет отечественные и зарубежные ученые изучали и изучают переходные процессы, возникающие в трубопроводах при транспортировке жидкости. С исследованиями в данной области связаны фамилии таких отечественных ученых как Н.Е. Жуковский, И.А.Чарный, Н.А.Картвелишвили, М.А. Мостков, П.А. Мороз, Д.Н. Смирнов, Ю.В.Крылов, Ю.Н. Гризодуб, Е.В. Вязунов, М.А. Гусейн-Заде, В.А. Юфин, Б.Л. Кривошеин, A.M. Стайн, Л.В.Полянская, М.В. Лурье, А.Г. Гумеров, Г.Д. Розенберг, Е.Л. Левченко, Н.С. Арбузов и др., а также Л. Аллиеви, Л.Бержерон, К. Егер, В.Л. Стритер, Д.Ж. Вуд, Д.А Фокс, Е.Б. Уайли, Ж.Пармакиан, Г.З.Вотерз, М.Х. Чадри, А.Р. Д. Зорли и др.

В частности Л.В. Полянская, В.А. Юфин, Ю.В. Крылов и др. в России и В.Л.Стритер, Д.А Фокс за рубежом выполнили исследования нестационарных процессов в трубопроводах, оборудованных воздушными колпаками (аналогами ССВД). Исследование выполнялись с помощью компьютерных программ. Так, например, Л.В. Полянская оценила объем воздушного колпака, который обеспечит сглаживание волн повышенного и пониженного давления в нефтепроводе. В работе Ю.В. Крылова предлагается использовать в качестве воздушного колпака герметичную горизонтальную емкость из стандартных труб диаметром 1220 мм с заглушёнными торцами и сообщающуюся с магистралью соединительной линией.

Е.В. Вязунов, Д.А Фокс, В.Л. Стритер и М.Х. Чадри выполнили исследования изменения давления на ПС при ее остановке. Е.В. Вязунов разработал методику приближенного расчета изменения давления на входе и выходе станции; М.Х. Чадри исследовал также изменение давления по длине магистральных нефтепроводов с промежуточными ПС.

Обзор теоретических и экспериментальных исследований показал, что, несмотря на большое число работ в этой области, существуют явления в трубопроводных системах, которые до сих пор не до конца изучены. Анализ патентной информации о средствах защиты от гидроударных явлений, хотя и обнаружил множество предложений и конструкторских разработок, однако, не все из них могут использоваться для защиты крупных нефтепроводов от пере1рузок, в частности, при внезапном отключении перекачивающих станций.

Наиболее распространенным средством защиты трубопровода от перегрузок по давлению является ССВД. В России в системах магистральных нефтепроводов установлено более 200 ССВД. Экспериментально подтверждена эффективность работы этих систем. Показано, что в отличие от предохранительных клапанов ССВД реагирует не столько на абсолютную величину давления, сколько на скорость его изменения. Такая реакция обеспечивается путем включения в конструктивную схему защитной системы пневматического аккумулятора. ССВД сглаживает волны повышенного давления и защищают трубопровод от чрезмерных перегрузок.

Во второй главе излагаются теоретические основы и методы расчета переходных процессов в нефтепроводах. Дается модель нестационарного течения жидкости, включающая уравнение неразрывности и уравнение движения, изложен метод характеристик и алгоритм его применения для расчета переходных процессов в трубопроводах, приведены основные соотношения для моделирования работы основного оборудования магистральных нефтепроводов.

Основными уравнениями, описывающими нестационарное изотермическое движение потока жидкости, являются:

1. Уравнение неразрывности:

о, (1)

& дх у'

где р -плотность жидкости; 5 - площадь поперечного сечения трубопровода; и - скорость потока жидкости; - координата вдоль оси трубопровода и время.

2. Уравнение движения:

(ди ди\ др 4 ■ / \

Р\ + ~ PS sma\x)>

\8t дх J дх d~" " — (2>

где р - давление в трубопроводе; тц, -касательное напряжение на стенках трубы; а (х)- угол наклона оси трубопровода к горизонту; g - ускорение свободного падения; т№ =Л-ри\и\/&; Л = Я (Re, г)- коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий от числа Re Рейнольдса и относительной эквивалентной шероховатости е.

Совместное решение уравнений (1)я (2) может быть осуществлено методом характеристик. Можно показать, что для узловых точек треугольника MAB, образованного линиями х - et = ц - const, и х + ct = £ = const., называемых характеристиками, справедлива следующая система уравнений:

Р<,сиА\и

Рм+Рос-"м =Рл+РоС-иА-Ы Рм-Рос'им =PB-Püc-UB+At

2d

и Л

— + p0cgsmaA

рйсив\ив\ ¿а

(3)

где А? - шаг счета по времени.

С помощью системы уравнений (3) находятся значения рм и ии в любом, наперед заданном, количестве точек трубопровода в момент времени t. Затем эта процедура может быть повторена для следующего временного слоя. Построение численного решения «слой за слоем» по времени осуществляется с помощью компьютера.

Для того чтобы осуществлять расчет переходных процессов в трубопроводах с учетом установленного на них оборудования, такого как насосы, регулирующие заслонки, резервуары, обратные клапаны и т.п., необходимо нало-

жить на систему (3) соответствующие краевые условия и условия сопряжения. Эти условия подробно описаны в работе.

В третьей главе рассмотрены переходные процессы в нефтепроводах, возникающие при остановках и пусках насосных агрегатов на перекачивающей станции, расположенной непосредственно перед перевальной точкой. Обнаружена возможность аварийного отключения ПС и вскрыты причины этого явления; разработан алгоритм, позволяющий предотвратить аварийное отключение насосных агрегатов. В качестве характерного примера рассмотрен МН «Тихорецк - Новороссийск», рис. 1.

перевальная точка 556,7 м

1 0

Ю

ПС 'Тихорецкая" ПС "Нововеличкавская" ПС "Крымская" н/б "Грушовая"

Рис. 1. Схема магистрального нефтепровода «Тихорецк - Новороссийск».

Показано, что при последовательном пуске насосных агрегатов на станции, расположенной перед перевальной точкой, может произойти аварийное отключение насосов за счет увеличения давления на выходе станции выше допустимого значения. Причиной такого увеличения служат волны, отраженные от парогазовой полости самотечного участка. В результате анализа переходных процессов, возникающих в трубопроводах при остановке станции перед перевальной точкой, предложено осуществлять пуск насосов с запаздыванием 10Т, которое определяется по следующей формуле:

2-Ь

(от=-+ *ш> (4)

с

где Ь - протяженность линейного участка от ПС до перевальной точки; с -скорость распространения возмущений в трубопроводе; tHA - время пуска насосного агрегата.

Разработанный алгоритм пуска насосных агрегатов на станциях, расположенных перед перевальными точками, исключает возможность аварийных отключений наПС,/?мс. 2, 3.

из с 2

X

® 3

1 ^

—А

60

100

250

300

350

150 200

Время, с

-Давление на выходе ПС "Крымская"

-Давление на входе ПС "Крымская"

--Несущая способность нефтепровода

--Уставка на отключение насосного агрегата

— Максимальное рабочее давление на выходе ПС "Крымская"

Рис. 2. Изменение давления на ПС «Крымская» при переходном процессе, вызванном пуском насосных агрегатов на ПС «Крымская» с расчетным запаздыванием

перевальная точка 234,6км; 556,7м

225 227 229

Длина, км

— Режим перекачки — Сжатый профиль трубопровода - Распределение полного напора при переходном процессе

Рис. 3. Распространение волны давления по участку нефтепровода ПС «Крымская» - перевальная точка при переходе с одного агрегата на другой на ПС «Крымская» (цифрами обозначен момент времени (с) с момента перехода от одного агрегата на другой)

Чтобы предотвратить аварийное отключение насосов на ПС, расположенных перед перевальными точками, при переходе на них с одного насосного агрегата на другой нужно обеспечить плавное повышение давления в линии нагнетания станции при пуске насоса. Это можно реализовать путем применения на ПС частотно-регулируемых приводов (ЧРП), которые позволяют организовать пуск насосных агрегатов с заданной скоростью.

В четвертой главе описано назначение, состав и принцип действия ССВД; разработана математическая модель работы ССВД совместно с нефтепроводом, а также дана ее численная реализация.

ССВД предназначены для защиты нефтепроводов от волн повышенного давления. ССВД сглаживает эти волны путем частичного сброса перекачиваемой жидкости из основного трубопровода в специальный резервуар. Каждая ССВД состоит из двух функциональных частей: сбросного устройства и системы управления. Принципиальная схема ССВД представлена на рис. 4.

Рис. 4. Принципиальная схема ССВД. 1 - разделительная емкость; 2 - регулирующий дроссель; 3 - газовый аккумулятор; 4 - сбросной клапан; 5 - сбросной резервуар.

За счет включения в составе ССВД газового аккумулятора осуществляется плавное торможение потока перекачиваемой жидкости, что позволяет обес-

печивать увеличение давления на входе станции при её остановке с заданной скоростью.

Разработанная математическая модель ССВД представляет собой систему алгебраических и обыкновенных дифференциальных уравнений

которая служит условиями сопряжения гидродинамических параметров тече-

0~ -расход нефти в сечении трубопровода до места подключения ССВД; <2* -расход нефти в сечении трубопровода после места подключения ССВД; I 2С5-расход сброса нефти через клапана ССВД; - коэффициент расхода сбросного клапана ССВД; рн - давление в сечении трубопровода, где установ-| лена ССВД; ршх-давление на выходе сбросных клапанов; ^-коэффициент | наклона линейной зависимости коэффициента расхода от перепада давлений | на клапане; рм - давление разделительной жидкости в газовом аккумуляторе ССВД; К0 - объем газового аккумулятора; р,, - начальное настроечное давление газового аккумулятора. I Выполнено исследование режимов работы ССВД в зависимости от вы-

^ бранных параметров системы. Показано, что использование в составе ССВД | клапана с постоянным коэффициентом расхода может привести к неустойчи-| вому режиму работы системы, при котором наблюдаются незатухающие ос-| цилляции давления, рис.5 а). Избежать неустойчивого режима работы ССВД I можно путем использования в ССВД клапана, коэффициент расхода которого является функцией от перепада давлений на нем, т.е. Су^ = - рм), рис. 5 б).

-Рак).

(5)

I ния в тех сечениях трубопровода, в которых установлены ССВД. Здесь

Время, с

Время, с

а) б)

Рис. 5. Изменение давления на входе и выходе ПС с ССВД а) клапан с постоянным коэффициентом расхода Cviai = const; б) коэффициент расхода клапана является функцией от перепада давлений на нем CvI(J1 = F{pH - рАК)

Показано, что неправильная настройка ССВД приводит к быстрому или, наоборот, слишком медленному увеличению давления в линии всасывания перекачивающей станции.

На основе выполненных исследований, рис.6, показано, что для правильной настройки ССВД можно использовать безразмерный критерий

(6)

составленный из определяющих параметров. Правильной настройке отвечают такие параметры ССВД, для которых этот критерий удовлетворяет некоторым ограничениям: а,<а<а„.

Кроме того, установлено, что коэффициент Су>яр расхода регулирующего крана (дросселя) должен удовлетворять определенным неравенствам, определяемым требованиями, предъявляемыми к ССВД.

Рис. 6. Изменение безразмерного перепада Ф = (рн ~Ркл)/Ро давлений при различных значениях безразмерного параметра а при работе ССВД 1. а = 2.78; 2. а = 2.28; 3. а = 1.78; 4. а = 1.28; 5. а = 0.78;6. а = 0.28.

В пятой главе описаны промышленные испытания ССВД, выполненные на ПС «Туров» магистрального нефтепровода «Мозырь - Адамова Застава». Общая протяженность этого трубопровода составляет 447 км, внутренний диаметр равен 600 мм, рис. 7 . Для защиты МН «Мозырь - Адамова Застава» от волн повышенного давления, возникающих при остановках ПС «Туров», «Пинск» и «Кобрин» установлены ССВД типа Аркрон-1000,^ис. 8.

Испытания проводились с целью проверки адекватности разработанной теории. Предполагалось также, что испытания подтвердят или опровергнут правильность разработанных методов настройки ССВД. В диссертации приведены результаты предварительных расчетов по выбору параметров настройки, описан порядок подготовки и проведения самих испытаний, изложены результаты и дан их анализ. Сделан вывод, что результаты испытаний хорошо согласуются с выполненными расчетами, что подтверждает правильность исходной теоретической базы.

Рис. 7. Принципиальная схема участка МН «Дружба» ПС «Мозырь» -ПС «Адамова Застава»

Рис. 8. ССВД Аркрон-1000 на ПС «Туров». 1 - разделительная емкость; 2, 3 - гидро-пневмоаккумуляторы; 4 - настроечный регулирующий кран; 5,6- сбросные клапаны ФлексФло.

В ходе испытаний измерения давления проводились при помощи аналогового электронного датчика типа РХ313-501Ю5У с частотой опроса 10 изм./с

через мультиметр модели Keithley's model 2701, Класс точности датчиков PX313-500G5Vсоставляет 0.1% от 500psi, т.е. погрешность измерения может достигать 0.0035 МПа.

Сначала были выполнены расчеты переходных процессов, вызванных остановкой ПС «Туров». По данным расчетам установлены настроечные параметры ССВД и соответствующая скорость увеличения давления на входе ПС «Туров» при её остановке. На основе результатов, полученных при подготовке к проведению испытаний ССВД на ПС «Туров», регулирующий кран 4 был выставлен в расчетное положение. В ходе испытаний была остановлена ПС «Туров», при этом открылись клапана ССВД, и начался сброс нефти в емкость. Через 20 с клапаны плавно зарылись и сброс прекратился. За счет работы ССВД давление на входе ПС «Туров» увеличивалось достаточно плавно. Сравнение данных, полученных при испытании, с данными, рассчитанными по разработанной программе, приведено на рис. 9.

О 5 10 15 20 25 30 35 40

Время, с

—Давление на входе ПС "Туров", полученные расчетом —Давление на выходе ПС "Туров", полученные расчетом

♦ Давление на входе ПС "Туров" полученные при пспытани

* Давление на выходе ПС "Туров" полученные прииспыганн

Рис. 9. Результаты проведенных испытаний ССВД на ПС «Туров» в сравнении с данными, полученными при расчете.

Показано, что результаты испытаний ССВД, проведенных на ПС «Туров», достаточно хорошо согласуются с расчетными данными, полученными по разработанной теории.

В шестой главе представлено исследование переходных процессов, вызванных остановками промежуточных ПС, в трубопроводной системе КТК-Р, Описаны особенности использования параллельной схемы соединения насосных агрегатов на ПС в аспекте развития переходных процессов в трубопроводе. Выявлено, что остановка ПС на нефтепроводах с параллельным соединением насосных агрегатов может привести к каскадному отключению остальных станций трубопровода. Показано, что использование ССВД в таком случае позволяет избежать каскадного отключения. КТК-Р - одна из крупнейших трубопроводных систем с общей протяженностью линейной части 1500 км и внутренним диаметром труб 1000 мм. Максимальная производительность перекачки нефти по данной системе составляет 80 млн. т/г. Нефтепровод состоит из 15 перекачивающих станций, причем на 13 из них используется параллельное соединение насосов.

При транспортировке нефти по трубопроводам с высокой производительностью амплитуда волн повышенного давления, возникающих в переходных процессах, например, при остановках ПС, может достигать 3 МПа. При распространении таких волн в трубопроводе происходит затухание головного (фронтового) значения волны по закону

Арв=Ар0-е~ , (7)

где Ара - амплитуда волны давления в момент её прихода на предыдущую станцию; Ар0 - амплитуда волны давления в момент остановки ПС; ¿-длина линейного участка от останавливающейся станции до предыдущей; Ла - коэффициент гидравлического сопротивления на исходном режиме перекачки;

ы0 - скорость потока нефти в исходном режиме. Однако даже с учетом затухания амплитуда волны остается достаточно большой, что может инициировать аварийную ситуацию.

Как правило, для защиты МН от перегрузок по давлению на перекачивающих станциях установлены системы автоматического регулирования (САР), которые при повышении давления выше допустимого значения отключают сначала один насосный агрегат, потом другой, а затем и всю станцию в целом. Однако в случае параллельного соединения основных насосов отключение одного из нескольких параллельно соединенных насосов приводит к незначительному изменению давления на выходе станции. Данное изменение давления можно оценить при помощи следующей зависимости:

где <20 -расход на исходном режиме; N - количество насосных агрегатов, работающих на исходном режиме; Арст - изменение давления на входе и выходе станции при остановке на ней одного насосного агрегата.

Поэтому в случае превышения давлением максимально допустимого значения в линии нагнетания станции с параллельно соединенными насосами автоматика отключит всю станцию сразу.

Исследования переходных процессов в трубопроводной системе КТК-Р, возникающих при остановке промежуточной ПС, позволили установить, что возникающая волна давления может привести к каскадному отключению всех насосных станций, расположенных выше по потоку, иными словами, к остановке всего нефтепровода, рис. 10.

(В)

ПС 4 ПС 5

Километровая отметка, км — Режим перекачки — Сжатый профиль трубопровода — Распределение полного напора при переходном процессе

Рис. 10. Распространение волны повышенного давления в нефтепроводе КТК-Р при остановке ПС 5

Для того чтобы исключить каскадное отключение ПС, использующих параллельное соединение основных насосов, необходимо установить ССВД на всех промежуточных ПС. Расчеты доказывают, что ССВД позволят «сглаживать» волны повышенного давления, возникающие при остановке станции, причем регулирующие заслонки на станциях будут успевать компенсировать повышение давления, и явление каскадного отключения ПС не будет иметь место, рис. 11.

ПС 4 ПС 5

Километровая отметка, км — Режим перекачки — Сжатый профиль трубопровода — Распределение полного напора при переходном процессе

Рис. 11. Распространение «сглаженной» волны повышенного давления в нефтепроводной системе КТК-Р при остановке ПС 5

Выводы

1. Анализ исследований в области защиты нефтепроводов от гидроударных явлений показал, что пуск или остановка насосных агрегатов на перекачивающих станциях в нефтепроводах с большим перепадом высот и, возможно, с перевальными точками, могут приводить к аварийному отключению станций. Установлено, что причиной таких отключений служат отраженные волны, которые увеличивают давлений в линиях нагнетания станций или уменьшают давление в линиях их всасывания сверх разрешенных пределов.

2. Теоретический анализ, подтвержденный практикой, показал, что в качестве эффективного мероприятия, предотвращающего аварийное отключение перекачивающих станций, можно использовать технологию пуска насосных агрегатов с расчетным запаздыванием по времени. Разработан автоматический алгоритм пуска насосов на станции, при котором не происходит аварийных отключений.

3. В теоретическом плане работу систем сглаживания волн давления (ССВД) можно моделировать системой алгебраических и обыкновенных дифференциальных уравнений, являющихся внутренними краевыми условиями для системы уравнений с частными производными, описывающей переходные процессы в трубопроводе.

4. Предварительную настройку ССВД можно производить на математической модели, варьируя некоторый безразмерный критерий, предложенный в диссертации. Неправильный выбор настроечных параметров сбросного клапана ССВД может вызвать превышение несущей способности трубопровода в волне давления или чрезмерный объем сброса нефти. В частности, показано, что применение сбросного клапана, степень открытия которого не зависит от существующего на нем перепада давления, ведет к возникновению незатухающих осцилляций давления при работе ССВД.

5. Результаты натурных испытаний ССВД на ПС «Туров» нефтепровода «Дружба» показали, что разработанная модель и ее компьютерная реализация достаточно адекватно описывают переходные процессы в трубопроводе с установленными ССВД.

6. В нефтепроводах с параллельным соединением перекачивающих агрегатов (как, например, в нефтепроводной системе КТК-Р «Каспийский Трубопроводный Консорциум Расширение») могут происходить каскадные отключения перекачивающих станций. Причины каскадного отключения станций кроются в способе соединения агрегатов. Установка ССВД на промежуточных станциях нефтепровода КТК-Р исключит возможность таких отключений.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Адоевский A.B. Устойчивость к отключению промежуточной ПС при сбросе нефти на линейном участке// Известия вузов. Нефть и газ, 2009, №5.

2. Адоевский A.B. ССВД как средство защиты магистральных нефтепроводов от волн повышенного давления// Промышленная безопасность и экология, 2010, № 8.

3. Адоевский A.B. О возможном аварийном отключении перекачивающей станции при запуске и остановке насосного агрегата// Нефтяное хозяйство, 2010, №10.

4. Адоевский A.B. Теория для расчета нестационарных процессов в нефтепроводах, оборудованных ССВД// Известия вузов. Нефть и газ, 2010, №3.

5. Адоевский A.B., Арбузов Н.С., Левченко Е.Л., Лурье М.В. Защита нефтепроводов от гидроударных явлений системами сглаживания волн давления// Нефтяное хозяйство, 2010, №12.

6. Лурье М.В., Адоевский A.B. Моделирование и предварительная настройка систем сглаживания волн давления// Известие вузов. Нефть и газ, 2009, №6.

7. Адоевский A.B., Арбузов Н.С., Левченко Е.Л., Лурье М.В. Расчеты переходных процессов для определения мероприятий по защите от гидроударных явлений нефтепроводов и морских терминалов// IV международная практическая конференция «Проблемы и перспективы развития нефтепроводного транспорта Республики Казахстан» г. Алматы. Сборник докладов.

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 от 01.12.99 г. Подписано к печати 14.01.2011 г. Формат 60x90 1/16. Усл.печл. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 019. Тел. 939-3890. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Адоевский, Александр Валентинович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ.

1.1. Обзор и краткая характеристика технологических процессов, в нефтепроводах, способных вызвать аварийную ситуацию.

1.2. Обзор и критический анализ средств защиты магистральных нефтепроводов от волн повышения и понижения давления.

1.3. Краткий обзор и анализ патентной информации в области средств защиты нефтепроводов от волн давления.

1.4. Анализ теоретических и экспериментальных исследований переходных процессов в трубопроводах.

1.5. Цели и задачи исследований, изложенных в диссертации.

ГЛАВА 2 ТЕОРИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ.

2.1. Математическое моделирование нестационарных течений слабо сжимаемой жидкости в трубопроводах.

2.2. Численный метод решения - метод характеристик.

2.3. Математическое моделирование работы основных видов оборудования, установленного на нефтепроводах.

2.4. Оценка точности численных расчетов.

ГЛАВА 3 ОПАСНОСТЬ АВАРИЙНОЙ ОСТАНОВКИ ПС НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ С САМОТЕЧНЫМИ УЧАСТКАМИ.

3.1. Описание рассматриваемого магистрального нефтепровода «Тихорецк - Новороссийск».

3.2. Остановка перекачивающей станции, расположенной перед перевальной точкой.

3.3. Пуск насосных агрегатов на перекачивающей станции, расположенной перед перевальной точкой.

3.4. Переход с одного насосного агрегата на другой на ПС, расположенной перед перевальной точкой.

ГЛАВА 4 СИСТЕМА СГЛАЖИВАНИЯ ВОЛН ДАВЛЕНИЯ КАК СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ ОТ ВОЛН ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ.

4.1. Назначение и состав ССВД.

4.2. Принцип действия ССВД.

4.3. Уравнения, описывающие работу ССВД.

4.4. Моделирование ССВД совместно с нефтепроводом.

4.5. Исследование выбора параметров системы управления ССВД.

4.6. Исследование выбора параметров сбросных клапанов ССВД.

4.7. Оценка объема сброса при срабатывании ССВД.

4.8. Примеры расчета переходных процессов, вызванных остановкой промежуточной ПС с ССВД, на магистральных нефтепроводах.

ГЛАВА 5 ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ССВД НА ПС «ТУРОВ» МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА «МОЗЫРЬ - АДАМОВА ЗАСТАВА».

5.1. Описание объекта испытаний.

5.2. Расчет параметров настройки ССВД на ПС «Туров».

5.3. Порядок проведения испытаний ССВД на ПС «Туров».

5.4. Результаты проведенных испытаний ССВД на ПС «Туров».

ГЛАВА 6 ССВД КАК СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ «КТК РАСШИРЕНИЕ» ОТ КАСКАДНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПС.

6.1. Описание трубопроводной системы «КТК расширение».

6.2. Особенности применения параллельной схемы подключения магистральных насосных агрегатов на перекачивающей станции.

6.3. Результаты расчетов переходных процессов, вызванных остановкой промежуточной ПС-5 трубопроводной системы КТК расширение.

6.4. Результаты расчетов переходных процессов, вызванных остановкой промежуточной ПС трубопроводной системы КТК расширение с установленной на ней ССВД.

ВЫВОДЫ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Моделирование работы нефтепроводов, оборудованных системами сглаживания волн давления"

Диссертация посвящена исследованию аварийных ситуаций на магистральных нефтепроводах с целью разработки методов и систем защиты трубопровода от недопустимых перегрузок, вызываемых волнами повышенного и пониженного давления. Такие волны возникают в трубопроводе при совершении тех или иных технологических операций, связанных с изменением режимов транспортировки нефти. Отличие выполненного исследования от исследований большого числа других авторов состоит в том, что в работе рассмотрены новые методы предотвращения аварийных ситуаций, основанные, например, на использовании систем сглаживания волн давления (ССВД), а также новые теоретические подходы, позволившие обнаружить новые, ранее неизвестные явления профильных гидравлических ударов и разработать необходимые защитные мероприятия. Явление профильного гидравлического удара представляет реальную опасность нефтепроводам, профиль которых имеет большой перепад высот. Подавляющее большинство выполненных исследований и ос-■ нованных на них конкретных расчетов использовано в практике проектирования, вывода на проектный режим и эксплуатации реальных нефтепроводов, прежде всего нефтепроводных систем В СТО («Восточная Сибирь - Тихий Океан»), БТС-2 («Балтийская трубопроводная система») и КТК-Р («Каспийский трубопроводный консорциум»).

В диссертации дан критический анализ существующих теоретических и экспериментальных исследований в области теории неустановившихся (переходных) процессов, а также конструкторских решений по защите трубопроводов от перегрузок. В результате такого анализа указаны проблемы, нуждающиеся в дальнейшей разработке. В оригинальной части работы развита теория для моделирования и расчета работы систем сглаживания давления. Выяснено, как изменение настроечных параметров ССВД влияет на характер изменения давления на перекачивающих станциях. Обнаружен новый источник волн пониженного давления в магистральном нефтепроводе с самотечными участками.

Усовершенствована модель самотечных участков, учитывающая изменение давления в парогазовой полости при заполнении и опорожнении самотечного участка. Такая модель позволяет рассчитывать изменение давления в трубопроводе с самотечными участками при переходных процессах и тем самым предупреждать о возможных аварийных ситуациях. Развитая теория, модели и методы использованы в расчетах конкретных нефтепроводных систем.

Исследования переходных процессов в трубопроводах не теряют своей актуальности, несмотря на то, что в этой области работало большое число авторов, среди которых значатся имена выдающихся отечественных и зарубежных ученых Н.Е.Жуковского, И.С. Громеки, Резаля, С.А.Чаплыгина, Л.С.Лейбензона, С.А.Христиановича, И.А.Чарного и многих других,. Это происходит, прежде всего, потому, что постоянно усложняются техника и технология трубопроводного транспорта нефти, увеличиваются как протяженность трубопроводной системы, так и объемы перекачиваемой нефти, во много раз возрастает и усложняется уровень автоматизации и управления трубопроводной системой, постоянно ужесточаются требования к технической и экологической безопасности их эксплуатации. Можно уверенно утверждать, что современный нефтепровод существенно отличается от трубопровода, существовавшего 30-40 лет тому назад. Вот почему, проблемы, с которыми приходится иметь дело сегодня, несколько отличаются от тех, с которые существовали в предшествующий период времени.

Процесс эксплуатации магистральных нефтепроводов сопровождается пусками и остановками перекачивающих станций (ПС). Кроме плановых остановок ПС, связанных с необходимостью изменения режима транспортировки нефти, происходят аварийные остановки, обусловленные нарушением электроснабжения или срабатыванием систем защиты. Возникшая в нефтепроводе волна давления может вызвать каскадное отключение ПС, что в свою очередь нередко ведет к разрыву трубы или выходу из строя оборудования станций.

Нередко для снабжения потребителей, расположенных вдоль трассы магистрального нефтепровода, из него производится отбор (сброс) транспортируемой нефти. При включении сбросов в трубопроводе возникает волна пониженного давления, которая распространяется вверх и вниз по потоку. Существуют случаи, когда такие волны приводят к большему снижению давления, чем это следует из стационарных расчетов. Это может привести к аварийному отключению станции.

Ряду магистральных нефтепроводов, особенно с большим перепадом высот, приходится временно или постоянно работать с участками, в которых течение нефти происходит неполным сечением. При отражении волн давления от таких (самотечных) участков давление в трубопроводе может превысить допустимое значение и вызвать разрыв трубы или аварийное отключение ПС.

Кроме того, следует иметь в виду еще одно важное обстоятельство. В настоящее время в России срок эксплуатации больше половины магистральных нефтепроводов приблизился или превысил проектный. Это обстоятельство значительно увеличивает вероятность аварии на линейной части нефтепровода, поэтому необходимо мероприятия, направленные на повышение надежности трубопроводов, предотвращение аварий и их последствий.

Диссертация состоит из 6 глав.

В первой главе дается критический анализ экспериментальных и теоретических исследований в области переходных процессов в магистральных нефтепроводах. Проанализированы преимущества и недостатки большинства известных средств защиты от волн давления; выполнен также критический анализ патентной информации. Рассмотрены работы наиболее известных отечественных исследователей в области теории переходных процессов в нефтепроводах И.А. Чарного, H.A. Картвелишвили, A.A. Сурина, М.А. Мосткова, П.А. Мороза, Д.Н. Смирнова, С.А. Бобровского, Е.В. Вязунова, М.А. Гусейн-Заде, В.А. Юфина, J1.B. Полянской, М.Г. Сухарева, М.В. Лурье, А.Г. Гумерова, Ш.И.Рахматуллина, Г.Д. Розенберга, И.А. Буяновского, Б.Л. Кривошеина, В.М. Писаревского, А.Б.Штурмина, Е.Л. Левченко, Н.С. Арбузова и др., а также зарубежных исследователей В.Л. Стритера, Д.А Фокса, Е.Б. Уайли, Ж. Парма-киана, К.С. Мартина, Г.З. Вотерза, М.Х. Чадри, А.Р. Д. Зорли и др. Дан анализ экспериментальных и теоретических исследований средств защиты от волн давления, выполненных О.М. Науменко, Б.И. Голосовкером, В.И. Голосовке-ром, О.Н. Рыжевским, Ю.В. Крыловым, Ю.М. Дронговским, A.M. Стайном, JI.B. Полянской и др.

Анализ теоретических и экспериментальных работ показал, что теория переходных процессов в магистральных трубопроводах достаточно развита, базируется на прочном научном фундаменте и характеризуется значительными достижениями в области практического применения. Вместе с тем, выяснилось, что некоторые проблемы, чрезвычайно важные для проектирования и эксплуатации современных нефтепроводов, остаются практически неизученными. В числе таких проблем проблема защиты нефтепроводов от волн повышенного давления с помощью систем сглаживания волн давления; проблемы переходных процессов, в которых давление в волне разрежения снижается до давления упругих паров нефти, и в трубопроводе образуются парогазовые полости; проблемы, связанные с работой управляющих систем и др. На основе сделанных выводов в конце первой главы формулируются цели и задачи диссертационного исследования.

Во второй главе излагаются основы теории неустановившихся течений слабо сжимаемой жидкости (нефти, вязких нефтепродуктов и т.п.) в трубопроводах. Приводятся все необходимые уравнения теории, начальные и краевые условия, условия сопряжения в сечениях, в которых установлено трубопроводное оборудование и другие необходимые условия постановки математических задач. В этой же главе излагается метод интегрирования уравнений неустановившегося течения жидкости — метод характеристик. Приводятся все необходимые соотношения для его численной реализации. Здесь же описывается компьютерная программа, разработанная автором для решения поставленных задач.

В третьей главе дается описание исследования переходных процессов, возникающих в магистральных нефтепроводах с промежуточными ПС при включении или отключении сбросов (подкачек) нефти. Основной результат выполненных исследований состоит в том, что анализ этих технологических процессов в рамках теории неустановившихся процессов дает результаты, несколько отличные от известных результатов, полученных в условиях стационарного рассмотрения. Оказывается, что в процессе установления в нефтепроводе нового стационарного режима после включения или отключения сброса (подкачки) истинные давления в отдельных сечениях могут превышать давления, рассчитанные по «стационарной» теории.

В четвертой главе диссертации полученные результаты применены к анализу режимов работ конкретных нефтепроводов, относящихся к системе ОАО «АК «Транснефть». Показано, например, чем объясняется аварийное отключение перекачивающих станций «Хадыженская» и «Крымская» при их пуске после остановки.

Пятая, шестая и седьмая главы диссертации посвящены теории работы систем сглаживания волн давления (ССВД). Описаны конструкции и принцип действия ССВД, приведены экспериментальные данные по выявлению гидравлических характеристик ССВД, а также результаты стендовых испытаний. Далее изложена разработанная автором теория для моделирования работы ССВД, выполнены аналитические исследования настройки ССВД, необходимой для получения желаемых результатов, а также компьютерная программа и результаты численных расчетов применения ССВД на конкретных нефтепроводах. Излагаются практические рекомендации автора по использованию систем ССВД.

В приложениях к диссертации приведены результаты исследований, выполненных для нефтепроводов систем «АК «Транснефть» и «КТК-Р».

Основные научные и практические результаты автора изложены в 6 научно-технических статьях (все в изданиях, рекомендованных ВАК РФ) и прошли апробацию на действующих и проектируемых магистральных нефтепроводах:

- Восточная Сибирь - Тихий Океан I и II (ВСТО I и И);

- Балтийская Трубопроводная Система II;

- Баку - Тихорецк; Тихорецк - Новороссийск И; Тихорецк - Туапсе II;

- Ванкорское месторождение — ПС Пурпе;

- Трубопроводная Система КТК расширение;

- Красноярск - Иркутск;

- Сургут - Полоцк;

- участка Суходольная - Родионовская. На основе выполненных расчетов:

• выявлена необходимость установки ССВД на промежуточных ПС;

• определена необходимость установки регуляторов давления на линейной части нефтепровода;

• установлено необходимое быстродействие системы регулирования давления на ПС;

• доказана необходимость замены отдельных секций трубопровода;

• внедрены алгоритмы безопасного запуска и остановки нефтепровода;

• выявлены причины некоторых специфических аварий на конкретных нефтепроводах ОАО «АК «Транснефть».

На основе расчетов, выполненных автором, проведены также натурные испытания ССВД Аркрон-1000 на ПС «Туров» магистрального нефтепровода «Мозырь - Адамова Застава» (Беларусь).

Результаты работы докладывались на ряде научно- технических конференциях, в т.ч. на 4-й Международной практической конференции о перспективах и проблемах трубопроводного транспорта республики Казахстан (Алма-ты, окт. 2010),

Автор благодарит научного руководителя доктора технических наук профессора М.В.Лурье за постоянное внимание к работе, обсуждение ее результатов на всем протяжении исследований и ценные советы.

Автор благодарит также коллектив кафедры «Проектирование и эксплуатация нефтегазопроводов» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина во главе с профессором В.М. Писаревским.

Особую благодарность автор выражает коллегам по работе в ООО «ИМС Индастриз», прежде всего, д.т.н. Е.Л.Левченко и заведующему лабораторией переходных процессов Н.С.Арбузову за тот практический опыт, который автор приобрел, работая вместе с ними.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Адоевский, Александр Валентинович

Выводы

1. Анализ исследований в области защиты нефтепроводов от гидроударных явлений показал, что пуск или остановка насосных агрегатов на перекачивающих станциях в нефтепроводах с большим перепадом высот и, возможно, с перевальными точками, могут приводить к аварийному отключению станций. Установлено, что причиной таких отключений служат отраженные волны, которые увеличивают давление в линиях нагнетания станций или уменьшают давление в линиях их всасывания сверх разрешенных пределов.

2. Теоретический анализ, подтвержденный практикой, показал, что в качестве эффективного мероприятия, предотвращающего аварийное отключение перекачивающих станций, можно использовать технологию пуска насосных агрегатов с расчетным запаздыванием по времени. Разработан автоматический алгоритм пуска насосов на станции, при котором не происходит аварийных отключений.

3. В теоретическом плане работу систем сглаживания волн давления (ССВД) можно моделировать системой алгебраических и обыкновенных дифференциальных уравнений, являющихся внутренними краевыми условиями для системы уравнений с частными производными, описывающей переходные процессы в трубопроводе.

4. Предварительную настройку ССВД можно производить на математической модели, варьируя некоторый безразмерный критерий, предложенный в диссертации. Неправильный выбор настроечных параметров сбросного клапана ССВД может вызвать превышение несущей способности трубопровода в волне давления или чрезмерный объем сброса нефти. В частности, показано, что применение сбросного клапана, степень открытия котоporo не зависит от существующего на нем перепада давления, ведет к возникновению незатухающих осцилляций давления при работе ССВД.

5. Результаты натурных испытаний ССВД на ПС «Туров» нефтепровода «Дружба» показали, что разработанная модель и ее компьютерная реализация достаточно адекватно описывают переходные процессы в трубопроводе с установленными ССВД.

6. В нефтепроводах с параллельным соединением перекачивающих агрегатов (как, например, в нефтепроводной системе КТК-Р «Каспийский Трубопроводный Консорциум Расширение») могут происходить каскадные отключения перекачивающих станций. Причины каскадного отключения станций кроются в способе соединения агрегатов. Установка ССВД на промежуточных станциях нефтепровода КТК-Р исключит возможность таких отключений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Адоевский, Александр Валентинович, Москва

1. Автоматизация и телемеханизация магистральных нефтепроводов. М., «Недра», 1976, 222 с. Авт.: А.И. Владимирский, Ю.М. Дронговский, JI.A. Зайцев, Ю.В. Ливанов.

2. Адоевский A.B. Устойчивость к отключению промежуточной ПС при сбросе нефти на линейном участке. Изв. вузов, Нефть и газ, 2009, № 5.

3. Адоевский A.B. ССВД как средство защиты магистральных нефтепроводов от волн повышенного давления. Промышленная безопасность и экология, 2010, № 8.

4. Адоевский A.B. О возможном аварийном отключении перекачивающей станции при запуске и остановке насосного агрегата. «Нефтяное хозяйство», 2010, №10.

5. Адоевский A.B. Теория для расчета нестационарных процессов в нефтепроводах, оборудованных ССВД. Изв. вузов, Нефть и газ, 2010, № 3.

6. Адоевский A.B., Арбузов Н.С., Левченко Е.Л., Лурье М.В. Защита нефтепроводов от гидроударных явлений системами сглаживания волн давления. — «Нефтяное хозяйство», 2010, №12.

7. Алышев В.М. Теория и расчет воздушно-гидравлических колпаков-гасителей гидравлического удара. В кн. Гидравлика, транспорт, сооружение. М., 1986.

8. Аронович Г.В., Картвелишвили H.A., Любимцев Я.К. Гидравлический удар и уравнительные резервуары. М., «Наука», 1968. 247 с. с ил.

9. Архангельский В.А. Расчеты неустановившегося течения в открытых водотоках. М.: АН СССР, 1947, 136 с.

10. Астрахан И.М., Лурье М.В., Юфин А.П. Гидравлика, часть 2. М.: МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, 1976, 120 с.

11. Бахметьев Б.А. Введение в изучение неустановившегося движения жидкости. Петроград, 1915.

12. Буяновский И.Н., Розенберг Г.Д. О неустановившемся движении жидкости по трубам при учете нестационарности силы трения. Всесоюзный семинар по гидравлике промывочных жидкостей и цементных растворов, тезисы докладов, М., 1973.

13. Верушин А.Ю., Рахматуллин Ш.И., Захаров Н.П. О расчете гидроудара при закрытии шарового затвора в промежутке времени, большем продолжительности фазы. — «Нефтяное хозяйство», 2010, №3.

14. Волков Д.М., Гинзбург И.П. О расчете гидравлического удара в трубах переменного сечения. Вестн. ЛГУ, серия математики, физики и химии, № 6, 1952.

15. Вязунов Е.В., Голосовкер Б.И., Голосовкер В.И. Исследование переходных процессов в трубопроводе. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», 1970, №10. с.3-6 с ил.

16. Вязунов Е.В., Приближенный метод построения зависимости давления всасывания от времени после отключения насосной станции, НТС «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №2, М., ВНИИОЭНГ, 1966.

17. Вязунов Е.В. Методика расчета перегрузок трубопровода по давлению в переходных процессах. «Нефтяное хозяйство», 1973, №9, с. 45-47.

18. Гасанов Г.Т. Решение одной задачи о нестационарном движении вязкой несжимаемой жидкости. Изв. АН Азерб.ССР, серия физико-математических и технических наук., № 4, 1963.

19. Гинзбург И.П., Гриб A.A. Гидравлический удар реальных жидкостей в сложных трубопроводах. Вестн. ЛГУ, серия математики, физики и химии, № 8, 1954.

20. Голосовкер Б.И., Мозгалин Г.А. Система защиты нефтепровода от повышенного давления типа «АРКРОН-ЮОО». «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №2, М., ВНИИОЭНГ, 1980.

21. Голосовкер Б.И. Опыт эксплуатации системы сглаживания волн давления «АРКРОН-ЮОО» на нефтепроводе «ДРУЖБА». «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №4, М., ВНИИОЭНГ, 1983.

22. Гризодуб Ю.Н. Применение теории пассивных четырехполюсников к расчету распространения колебаний давления в разветвленных гидравлических системах авиадвигателей. Изв. ОТН АН СССР, Автоматика и телемеханика, т.Х1, № 2, 1950.

23. Громека И.С., К теории движения жидкости в узких цилиндрических трубках. Уч. зап. Казанского ун-та, 1882.

24. Громека И.С., О скорости распространения волнообразного движения жидкостей в упругих трубах. Казань, 1883 г.

25. Гусейн-Заде М.А., Юфин В.А. Методы расчета неустановившегося движения нефтепродуктов и нефтей в магистральных трубопроводах с промежуточными насосными станциями. М., Недра, 1973.

26. Дронговский Ю.М. Технические требования к устройствам защиты трубопроводов от повышения давления при переходных процессах. -«Нефтяное хозяйство», 1973, №9. 50 с.

27. Егиазаров И.В. Моделирование явлений неустановившегося волнового движения безнапорного и напорного потоков. Изв. АН СССР ОТН, 1953, № 10, с 33-39.

28. Егоров В.В. К вопросу о гидравлическом ударе в водопроводных трубах. Труды ЦАГИ, вып. 712, 1958.

29. Захаров В.И., Ушаков Ю.Н., Кречетников В.А. Опыт эксплуатации системы автоматического регулирования давления совместно с системой сглаживания ударной волны типа «АРКРОН-ЮОО». «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №2, М., ВНИИОЭНГ, 1980.

30. Иванников В.Г., Розенберг Г.Д. Экспериментальное исследование неустановившегося течения слабых растворов полимеров, ДАН СССР вып. 214, № 2, 1974.

31. Иванников В.Г., Розенберг Г.Д. Экспериментальное исследование затухания волн давления при течении слабых растворов полиакриламида. Инженерно-физический журнал, т.ХХУ, № 6, 1993.

32. Кадымов Я.Б., Юфин В.А., Мусаев В.Г., Искандер Г.Г. Метод расчета переходных процессов в магистральных трубопроводных системах при плавном регулировании режима работы насосной станции. Изв. вузов, Нефть и газ, 1984, № 7, с. 63-66.

33. Кандауров A.A., Новоселов В.Ф. Неустановившееся движение жидкости в трубопроводе при дросселировании потока. «Нефтяное хозяйство», 1971, № 4.

34. Каплан А.Р. О скорости распространения волн в кольцевом трубопроводе.

35. Картвелишвили Н.А., Нонезов Г.Д. Расчет гидравлического удара в ответвлениях, ТбилНИГЭИ, 1936 (не опубликовано).

36. Картвелишвили Н.А. Динамика напорных трубопроводов. М.: Энергия, 1979.-224 е., ил.

37. Кривошеин Б.Л., Тугунов П.И. Магистральный трубопроводный транспорт (физико-технический и технико-экономический анализ). — М.: Наука, 1985 г.

38. Крылов Ю.В., Рыжевский О.Н., Носов В.А. Горизонтальные герметичные емкости в качестве воздушных колпаков. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №12, М., ВНИИОЭНГ, 1975.

39. Корелов М.А., Розенберг Г.Д., Левитин В.Ю., Ясашин A.M., Савельев Г.П., Сковородников Ю.А. Исследование настационарных процессов течения однородных жидкостей на продуктопроводе Куйбышев Брянск. -«Нефтяное хозяйство», 1978, № 5.

40. Левченко Е.Л. Нестационарное течение жидкости в трубопроводе из вязкоупругого материала. Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт, 1975, №6, с. 136-143.

41. Левченко Е.Л., Николаев С.Б, Беккер Л.М. К вопросу о применении систем сглаживания волн давления на нефтепроводах АК «Транснефть» Трубопроводный транспорт нефти.- 2001, № 12.- С. 19 27.

42. Ливурдов И.Ф. О влиянии на гидравлический удар распределения скоростей по сечению трубы. Уч.зап. МГУ им. Ломоносова, вып. 117, 1946.

43. Ливурдов И.Ф. Неустановившееся движение жидкости в трубах с переменным и постоянным поперечным сечением, автореферат докт. Диссертации, М., 1956.

44. Лозинский Д.З. О работе воздушных колпаков на насосах перекачивающих станций нефтепроводов. «Нефтяное хозяйство», 1933, № 5.

45. Лоттер Г.К. Расчет и конструкция уравнительных башен. 1932.

46. Лурье M.B. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. М.: «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2003, 335 с.

47. Лурье М.В., Адоевский A.B. Моделирование и предварительная настройка систем сглаживания волн давления. Изв. вузов, Нефть и газ, 2009, №6.

48. Лурье М.В., Полянская Л.В. Об одном опасном источнике волн гидравлического удара в нефтепроводах. «Нефтяное хозяйство», № 8, 2000,

49. Макаров К.П. Аналитический расчет уравнительных башен. Справочник «Гидротехнические сооружения» под ред. Проф. Анисимова, 1934, т.1, стр. 268.

50. Мелещенко Н.Т. Общий метод расчета гидравлического удара в трубопроводах. Изв. НИИ Гидротехники, t.XXIX, 1941.

51. Мороз П.А., Полянская Л.В. Нестационарные процессы в магистральном нефтепроводе при изменении режима работы насосных станций. -«Нефтяное хозяйство», 1965, № 5.

52. Мостков М.А. Графический расчет уравнительных башен. Тифлис, 1934.

53. Мостков М.А. К вопросу о неупругом гидравлическом ударе. Бюллетень ЗакНИГЭИ, № 1, Тифлис, 1935.

54. Мостков М.А. Влияние уравнительной башни на гидравлический удар. Научные известия Закавказского индустриального ин-та. Тбилиси, 1936.

55. Мостков М.А., Гидравлический удар в гидроэлектрических станциях, ГОНТИ, Москва, 1938 г.

56. Науменко О.М., Кравцов М.Ф., Юфин В.А. Исследование неустановившегося движения жидкости на модели трубопровода при остановке промежуточной насосной станции. «Нефтяное хозяйство», 1976, № 5.

57. Нечваль A.M. Проектирование нефтегазопроводов

58. Новоселов В.Ф., Кандауров A.A. Учет инерции при расчете неустановившегося движения жидкости в трубопроводе. «Нефтяное хозяйство», 1971, №9.

59. Перевощиков С.И., Безус A.A. О настройке системы сглаживания волн давления на НПС нефтепроводов. «Нефтяное хозяйство», 1993, №10.

60. Полянская JI. В. Система из двух воздушных колпаков как средство уменьшения крутизны волны давления в трубопроводе. — Изв. вузов. Нефть и газ, 1969, № 4, с. 90—94.

61. Полянская JI.B Исследование нестационарных процессов при изменении режима работы с центробежными насосами. Канд. дисс. МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, М.: 1965.

62. Полянская Л.В. Расчет неустановившегося движения жидкости в трубопроводе, оборудованном центробежными насосами. «Нефтяное хозяйство», 1965, № 10.

63. Рахматуллин Ш.И. Кавитация в гидравлических системах магистральных нефтепроводов., М. Недра, 1971.

64. Роттэ А.Э, Кокоринов В.Ф., Шериазданов Ф.М., Лебедич С.П. Исследование процесса остановки центробежного насосного агрегата. -«Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №11, М., ВНИИОЭНГ, 1970.

65. Рыжевский О.Н., Носов В.А. Устройство для гашения ударных волн давления, возникающих в нефтепроводах. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №10, М., ВНИИОЭНГ, 1973.

66. Семенякин B.C. Формирование ударной волны разрежения при порыве нефтегазопровода. «Нефтяное хозяйство», 1973, № 11.

67. Смирнов Д.Н., Зубов Л.Б. Гидравлический удар в напорных водоводах. М., Стройиздат, 1975. 125 с.

68. Смирнов Д.Н. Пуск насосов при открытой задвижке на напорной линии. «Водоснабжение и санитарная техника», 1962, №2.

69. Станев B.C., Рахматуллин Ш.И. Учет затухания гидроудара в магистральном трубопроводе. «Нефтяное хозяйство», 2003, № 9.

70. Станев B.C., Гумеров А.Г., Гумеров K.M., Рахматуллин Ш.И. Оценка прочности участка магистрального трубопровода с учетом гидроудара.- «Нефтяное хозяйство», 2004, № 4. с. 112-114.

71. Станев B.C., Гумеров А.Г., Гумеров K.M., Рахматуллин Ш.И. Оценка прочности участка магистрального трубопровода с учетом гидроудара.- «Нефтяное хозяйство», 2004, № 4.

72. Станев B.C., Гумеров А.Г., Рахматуллин Ш.И. Исследование ан-тикавитационной устойчивости гидравлической системы при гидроударе в трубопроводе. «Нефтяное хозяйство», 2004, № 5.

73. Сурин A.A., Гидравлический удар в водоводах и борьба с ним. Трансжелдориздат, 1946.

74. Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учеб. для вузов/Т77 P.A. Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1988.-368 е.: ил.

75. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах: Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1981. - 248 е., ил.

76. Христианович С.А. Неустановившееся течение в каналах и реках. В кН.: Некоторые новые вопросы механики сплошной среды. М.: 1938, с.15-154.

77. Чарный И.А. К теории одноразмерного неустановившегося движения жидкости в трубах. ДАН СССР, т. 18, вып. I, 1938.

78. Чарный И.А. К теории одноразмерного неустановившегося движения в трубах и расчету воздушных колпаков и уравнительных башен. Изв. АН СССР, ОТН, № 6, 1938.

79. Чарный И.А. О колебаниях давления при переменном движении жидкости в трубах. Труды МНИ им. И.М. Губкина, вып. I, 1939.

80. Чарный И.А. О гидравлическом ударе вязкой жидкости в трубопроводе. Труды МНИ им. И.М. Губкина, вып. 2, 1940.

81. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубопроводах. М., «Недра», 1975, 297 с. с ил.

82. Шварц М.Э. Устройство для гашения гидравлических ударов в трубопроводе. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М., изд. ЦНИИТЭнефтехим, 1977, № 2, с. 9-12.

83. Штурмин А.Б. Исследование переходных процессов, возникающих при аварийных разрывах трубопроводов. — «Нефтяное хозяйство», 1973, №9.

84. Юфин В.А., Горчаков В.А., Науменко Ö.M., Стаин A.M. Влияние инерционных свойств насосной станции при её остановке на изменение давления в магистральном трубопроводе. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №12, М, ВНИИОЭНГ, 1975.

85. Юфин В.А., Крылов Ю.В. Расчет изменения давления в магистральных нефтепроводах, оборудованных предохранительными клапанами. -«Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №10, М., ВНИИОЭНГ, 1975.

86. Юфин В.А., Мамедов А.И., Аллахвердиев В.А. Численный метод расчета переходных процессов в сложных системах магистральных нефтепроводов с учетом влияния устройств гашения ударных волн. Изв. вузов, Нефть и газ, 1987, № 6, с. 71-75.

87. Юфин В.А. Расчет изменения давления в нефтепроводах оборудованных системой защиты типа «ВОЛНА». «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №9, М., ВНИИОЭНГ, 1975.

88. Allievi L. Teoría of Water Hammer, Ricardo Garoni. Rome, 1925.

89. Allievi L. Air Chambers for Discharge Pipes. Transaction ASME. Vol. 59, Paper HYD-59-7, November, 1937, pp. 651-659.

90. Althaus R., Water Hammer causes painful accident. "Power plant engineer", 1927, Vol. 31, №7.

91. Andrews J.S. Water Hammer Generated During Pipe Filling. M.S. Thesis, Colorado State University. Fort Collins. 1970.

92. Angus R.W. Air Chamber and Valves in Relation to Waterhammer. Transaction ASME. Vol. 59, Paper HYD-59-8, November, 1937, pp. 661-668.

93. ASME & ASCE. Symposium on water Hammer. New York, 1934 -сборник докладов, имеющих место 30/VI 1933 на конференции комитета по гидравлическому удару, литограф.

94. Bergeron L. Etudes des variations de regime dans les conduites d'eau. Rev. gen. Hydraulique, Nos. I and 2, 1935.

95. Camichel R., Eydoux D., Gariel S. Etude theorique et experimentel des coups de be ier, Toulouse, 1919.

96. Chaudhry M.H. 1979. Applied hydraulic transients. Litton Educational International Offices. London, Toronto, Melbourn.

97. Cohn A.R., Nalley R.R. Using regulators for pressure relief. Jo. Of the Instrument Society of America, Vol. 9. 1979.

98. Diaz J.E. Water Hammer Produced by Release of Air from Water Pipes. M.S. Thesis, Colorado State University. Fort Collins. 1972.

99. Evans W.E., Crawrord C.C. Charts for Designing Air Chambers for Pump Discharge Lines. Trans. Hydr. Div., ASCE V79. 1953.

100. Gray C.F.V. The analysis of the dissipation of energy in waterhammer. Procs. ASCE, Vol. 79, pp. 1176-1194. 1953.

101. Graze H.R. Rational design of air chambers to prevent accidents in fluid systems. Procs. Of Intl. Congress on Cases and Accident in Fluid Systems, Sao Paulo, Brazil. Vol. 1, pp. 87-127. 1989.

102. Graze H.R., Forrest J.A. New design charts for air chambers. Procs. 5th Australasian Conf. on Hydraulics and Fluid Machinary, Canterbury, New Zealand, pp. 34-41. 1974.

103. Jaeger C. Fluid Transients in Hydroelectric Engineering Practice. Blackie & Sons, Ltd., Glasgow and London. 1977.

104. Kalwijk J.P.T., Kranenburg C. Cavitation in horizontal pipelines due to water hammer. Trans. ASCE, Jo. Hydraulics Div., HY4, Vol. 97, pp. 1581-1605. 1971.

105. Kephart J.T., Davis K. Pressure surges following water column separation. Trans. ASME., Jo. Of Basic Engineering, Vol. 83, pp. 456-460.1961.

106. Kruisbrink A.C.H. Check Valve Closure Behavio, Experimental Investigation in Water Hammer Computer Programs". 2nd International Conference on Developments in Valves and Actuators for Fluid Control. Manchester, England, 1988

107. Lescovich J.E. The control of water hammer by automatic valves. Jo. American Water Works Assn. pp. 832-844. 1967.

108. Martin C.S. In preparation. 1951. Fluid transients in conduits. John Wiley & Sons, New York.

109. Parmakian J. 1963. Water-Hammer Analysis. Dover Publications, Inc., New York.

110. Pickford J. Analysis of Surge. MacMillan. London. 1969.

111. Pomeroy W.D. Air Chambers for Reciprocating Pumps, Oil and Gas Journal, 27, №15, 30 VIII, 1928.

112. Provoost G.A. The dynamic behavior of non-return valves. Procs. 3rd Intl. Conf. on Pressure Surges, Pub. BHRA, Cranfield, Beds. Paper Jl.

113. Rich G. Hydraulic Transients. McGraw-Hill Book Co. 1951.

114. Streeter V.L., Wylie E.B. Hydraulic transients caused by reciprocating pumps. ASME Paper No. 66-WA/FE-29. 1966.

115. Streeter V.L., Wylie E.B; Transient Analysis of Offshore Loading Systems. Jo. Of Eng. For Industry, Trans. ASME, vol. 97, ser. B. no. 1. pp. 259-265, Feb., 1975.

116. Streeter V.L. Valve Stroking to Control Waterhammer. Jo. Of Hyd. Div., Proc. ASCE, vol. 89. no. HY2, Paper3452, pp. 39-66, March, 1963.

117. Strickler S. Druckschwankungen in Turbinenrohrleitungen bei teilweisen Belastungsanderungen, Zeitschrift f. d. ges. Turbinenwesen, 1925, № 20.

118. Strickler S. Versuche über Druckschwankungen in eisernen Rohrleitung. Schweizerische Bauzeitung, Bd. 64, № 7. 1914.

119. Strowger E.B. Relation of Relief-Valve and Turbine Characteristics in the Determination of Waterhammer. Transaction ASME. Vol. 59, Paper HYD-59-14, November, 1937, pp. 701-705.

120. Thorley A.R.D. Check valves behavior under transient flow conditions a state of the air review. Jo. Fluids Engineering, Trans. ASME., Vol. 111, pp. 178-183. 1989.

121. Thorley A.R.D., Enever K.J. Control and Suppression of Pressure Surges in Pipelines and Tunnels. Construction Industry Research and Information Association, London. 1979.

122. Thorley A.R.D. Fluid transients I pipeline systems: a guide to the control and suppression of fluid transients in liquids in closed conduits.

123. Tucker D.M., Young G.A.J. Estimation of the size of air vessels. ReiLport SP670. Presented to 7 Conference on Hydromechanics, BHRA, Cranfleld, Bedford. 1960.

124. Tullis J.P. Control of Flow in Closed Conduits. Colorado State Univ. Fort Collins, p. 399. 1971.

125. Tullis J.P. 1989. Hydraulic of Pipelines: Pumps, Valves, Cavitation, Transients. John Wiley & Sons, Inc. New York.

126. Watters G.Z., 1979. Modern analysis and control of unsteady flow in pipelines. Ann Arbor Science Publishers, Inc. Collingwood.

127. Wood D.J. Calculation of waterhammer pressure due to valve closure. Jo. of Am. Water Works Assn., Vol. 60, No. 11, pp. 1301-1307. 1968.

128. Wood D.J. Pressure surge attenuation utilizing an air chamber. Jo. Hydraulics Div., AAm. Society of Civil Engrs., Vol. 96, pp. 1143-1156. 1970.

129. Wood D.J., Jones S.E. Waterhammer charts for various types of valves. Procs. ASCE., Jo. Of Hydraulics Div., HY1, Vol. 99, pp. 167-178. 1973.

130. Wood F.M. History of Water Hammer. Research Report No. 65, Department of Civil Engineering, Queens University, Kingston, Ontario. 1970.

131. Wood F.M. The application of Heavisides Operational Calculus to the Solution of Problems in Waterhammer. Trans. ASME, vol. 59, Paper HYD-59-15, pp. 707-713, Nov., 1937.

132. Wylie E.B., and V.L. Streeter. 1978. Fluid Transients. McGraw-Hill Book Co., New York.