Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Совершенствование технологий обнаружения утечек нефти из трубопроводов

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

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологий обнаружения утечек нефти из трубопроводов"

На правах рукописи

ЗВЕРЕВ ФЕДОР СЕРГЕЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК НЕФТИ ИЗ ТРУБОПРОВОДОВ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва-2010 г.

004600551

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

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Лурье Михаил Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Новоселов Владимир Викторович доктор технических наук, Лисанов Михаил Вячеславович.

Ведущее предприятие: Государственное учебно-научное учреждение «Механико-математический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова» г. Москва

Защита состоится 2010 г. в 15час. в ауд.502 на заседании

диссертационного совета Д.212.200.06. при Российском государственном университете нефти и газа имени И.М.Губкина, по адресу: Ленинский проспект 65, г. Москва, В-296, ГСП-1,119991.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина.

Автореферат разослан

«<*%>» ЛШЛ^С^ 2010 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета _ ___

доктор технических наук, профессор А.М.Ревазов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена проблеме обнаружения утечек нефти или нефтепродуктов из магистральных трубопроводов. В работе приведен обзор и критический анализ существующих методов и систем обнаружения утечек, предложены новые методы — модифицированный метод материального баланса и метод зональной локации утечек, а также усовершенствованы известные ранее методы сканирующих волн давления. В диссертации развита теория для использования предложенных методов, осуществлено численное моделирование их действия в трубопроводе при возникновении утечки, позволяющее оценить их эффективность и пределы возможностей.

Актуальность темы диссертации обусловлена ужесточающимися требованиями к безопасности трубопроводных систем в условиях постоянного увеличения их общей протяженности. Рост этой протяженности и непрерывное старение трубопроводов, эксплуатируемых многие десятки лет, повышает риск возникновения утечек жидкости и, как следствие, риск крупных техногенных аварий. Уменьшить ущерб, наносимый такими авариями, можно путем мониторинга параметров трубопроводной системы, в частности, внедрением новых прогрессивных технологий оперативного обнаружения утечек.

Несмотря на большое число теоретических работ, практических и конструкторских предложений в этой области, а также различных вариантов систем обнаружения утечек, проблема оперативного обнаружения (как больших, так и малых) оказалась столь сложна, что универсальное решение, пригодное для всего спектра условий, в которых работают промышленные трубопроводы, до сих пор не найдено. Вот почему, актуальность создания новых методов и средств обнаружения утечек жидкости из трубопроводов, остается неизменно высокой. На решение этой проблемы направлено диссертационное исследование, результаты которого изложены в настоящей работе.

Цель и задачи диссертации. Целью диссертационного исследования является развитие новых идей в области обнаружения утечек жидкости из трубопроводов, и создание на этих принципах новых, более прогрессивных методов обнаружения утечек жидкости, позволяющих быстро и эффективно обнаруживать утечки в условиях стационарной или нестационарной работы трубопровода, существенно уменьшающих или исключающих полностью число ложных срабатываний.

Для достижения поставленной цели понадобилось решить следующие задачи:

• выдвинуть новые принципы построения системы обнаружения утечек (СОУ);

• развить теорию, на основе которой можно было бы проверить действенность выдвинутых идей и работоспособность предложенных методов;

• усовершенствовать математическое моделирование работы трубопровода в аспекте решения новых задач, необходимых для моделирования гидравлических процессов, связанных с наличием или возникновением утечки;

• осуществить численное моделирование работы трубопровода, оборудованного новой СОУ;

• разработать программное обеспечение, позволяющее моделировать работу трубопровода в условиях работы СОУ;

• выполнить численные эксперименты, позволяющие оценить эффективность предлагаемых СОУ, в частности, точность их работы и пределы возможностей;

• выявить влияние погрешности измерительных приборов на получаемые результаты;

• обобщить полученные результаты с целью формирования практических рекомендаций и создания основы для промышленной реализации.

Результаты последовательного решения этих задач изложены в диссертации.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

• предложен и развит новый численный метод решения обратной краевой задачи для расчета распределений давления и расхода жидкости по длине контролируемого участка трубопровода по данным, измеренным на одном из его концов;

• существенно усовершенствован, развит и апробирован компьютерным моделированием модифицированный метод материального баланса;

• предложен новый метод обнаружения утечек жидкости из магистральных трубопроводов - метод зональной локации (ЗЛ-метод), пригодный для работы в условиях как стационарной, так и нестационарной работы трубопровода;

• разработано и апробировано новое программное обеспечение для построения СОУ на основе предложенного метода зональной локации утечек;

• получены новые результаты в области применения известных методов сканирующих волн давления.

Практическая ценность полученных результатов состоит в том, что предлагаемые методы обнаружения утечек жидкости из трубопровода, выдвинутые, развитые и апробированные численными экспериментами, могут служить основой для промышленной реализации более эффективных СОУ, пригодных для функционирования в стационарных или переходных режимах работы трубопровода, существенно уменьшающих или исключающих полностью ложные сигналы о наличии утечки. Внедрение предложенных методов позволит более эффективно выявлять утечки и несанкционированные врезки в трубопроводы.

Апробация работы. Технические решения по созданию СОУ на новом принципе защищены патентом на изобретение РФ № 2 368 843.

Результаты исследований докладывались на следующих научных конференциях:

6-я Научно-техническая конференция молодежи ОАО «АК «Транснефть» 2005 г. (Нижний Новгород), 2006 г. (Москва);

6-й Конкурс на лучшую научно-техническую разработку ОАО «АК «Транснефть» ОАО МН «Дружба», г. Брянск, 2006 г.

7-я Научно-техническая конференция молодежи ОАО «АК «Транснефть» 2006 г. (Нижний Новгород), 2007 г. (Москва);

14-я Международная научная конференция «14th International Conference "Transport and Sedimentation of Solid Particles", г. Санкт-Петербург, 2008 г.

Научные публикации. Результаты научных исследований по теме диссертации изложены в 7 научных публикациях, 4 из которых опубликованы в журналах, включенных в перечень изданий ВАК, в том числе в одном Патенте РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация написана на русском языке, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 130 наименований, и двух приложений. Диссертация изложена на 173 страницах, содержит 57 рисунков и 9 таблиц.

Во введении изложена сущность диссертационного исследования, обоснована актуальность его темы, охарактеризованы основные результаты работы, научная и практическая ценность этих результатов, а также предложенных технических решений.

В первой главе дан обзор современного состояния проблемы обнаружения утечек жидкости из трубопровода, а также приведен критический анализ патентной информации, научных, конструкторских, практических решений в этой области.

Показано, что к настоящему времени в области обнаружения утечек и конструирования СОУ в мировой и отечественной литературе накоплен значительный объем знаний и опыт работы. Известно множество методов и способов обнаружения утечек, каждый из которых, однако, имеет свои преиму-

щества и свои недостатки. В числе авторов таких методов в нашей стране следует отметить, прежде всего, основоположника этого направления Н.Е.Жуковского, первым объяснившим не только причины возникновения разрывов трубопровода, но и предложившего метод их обнаружения. Известны также работы в этой области JI.C. Лейбензона, И.А. Чарного, Е.В. Вязу-нова, А.Г. Гумерова, А.К. Галлямова, В.Б. Галеева, JI.A. Дымшица, A.C. Джарджиманова, Л.Б. Кублановского, М.В. Лурье, К.А. Забелы, Ю.Д. Земен-кова, В.Н. Антипьева, A.B. Бабкова, A.A. Гольянова, B.Ä. Саенко, Р.Н. Столярова, К.В. Черняева, A.C. Шумайлова, В.Е Попадько и др. отечественных и зарубежных авторов, тем не менее, проблема все еще далека от окончательного решения.

Известно, что ежегодно на объектах магистрального трубопроводного транспорта происходит до 40 аварий. По статистике Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзора) за 2005 - 2007 годы 57% от общего количества аварий произошло по причине несанкционированных врезок, 20% вследствие заводского брака и брака при проведении строительно-монтажных работ, 14 % по причине механического повреждения поверхности трубопровода строительной техникой. Значительная доля аварий по причине несанкционированных врезок отчасти объясняется тем, что технические меры обнаружения врезок не в полной мере соответствуют современным требованиям.

Поскольку не существует единой общепринятой классификации способов обнаружения утечек, то в диссертации методы подразделяются на внешние и внутренние, по отношению к параметрам измерения и нахождении относительно трубопровода. К внешним относятся системы, которые идентифицируют утечку на основе внешних проявлений сопровождающих ее возникновение и существование: просачивание перекачиваемого продукта на поверхность, уровень загазованности, акустические шумы и т.д. К методам этой группы относятся патрулирование трассы, использование чувствительных кабелей, тепловизоров и т.д. К внутренним относятся методы, в которых

используются измерительные приборы и датчики, измеряющие параметры внутри трубопровода (измерители давления, расхода, температуры перекачиваемого продукта и т.д.). Например, балансовые методы, статистические и параметрические методы.

Основными недостатками внешних методов является периодичность контроля, вследствие этого невозможно оперативное обнаружение большинства утечек. Более того внешние методы обнаружения утечек реагируют не на саму утечку, а на проявление ее последствий: просачивание нефтепродуктов на поверхность трассы трубопровода, появление радиации (радиационный метод) и т.д. Несвоевременное обнаружение аварии не отвечает современным требованиям экологической безопасности, в основном методы этой группы применяются как дублирующие.

Методы внутренней группы более разнообразны, это методы, основанные на измерении параметров внутри трубопровода. К ним относятся параметрические методы, акустические, основанные на внутритрубной дефектоскопии и др.

Акустические методы основаны на регистрации акустических шумов, сопровождающих появления утечки. Их недостатками являются низкая помехозащищенность, высокое влияние параметров окружающей среды: свойств грунта, воздуха и т.д.

Методы внутритрубной дефектоскопии основаны на сканировании стенки трубы устройствами, перемещаемыми внутри трубопровода вместе с потоком перекачиваемой жидкости. Эти методы способны обнаружить дефекты трубопровода еще до возникновения утечки, но недостатки заключаются в периодичности проведения контроля и большой дороговизне дефектоскопов.

Параметрические методы основаны на измерении параметров перекачиваемого продукта: давления, расхода, температуры и т.д. К ним относятся балансовые методы, метод анализа линии гидравлического уклона и т.д. Но недостатком большинства существующих методов является то, что алгоритмы, заложенные в этих методах, не учитывают процессы, происходящие в трубо-

проводе. Поэтому большинство методов этой группы неработоспособны при нестационарных процессах. Тем не менее, методы этой группы являются наиболее перспективными. Способы обнаружения утечек нефти, предложенные и исследуемые в диссертации, относятся к этой группе, отличием от существующих методов является то, что предлагаемые методы основаны на модели, учитывающей нестационарные процессы в трубопроводе.

Во второй главе рассматриваются основные положения теории нестационарных процессов в нефтепроводе.

В основе методов, исследуемых в диссертации, лежит система уравнений, описывающих нестационарное движение вязкой слабо сжимаемой жидкости в трубопроводе:

dpjxj) 2 cujx, t) _ Q

8t ° дх

du(x,t) 8p(x,t) 1 p0u{x,t}u(x,t) . , ' (1)

Po + = -Л ——V—Роё sm a{x) ot ox d 2

в которой p(x,t), u(x,t)~ давление и скорость жидкости; d- внутренний диаметр трубопровода; р0 - плотность жидкости; с - скорость распространения волн по Н.Е.Жуковскому; а(х)- угол наклона оси трубопровода к горизонту; Х - коэффициент гидравлического сопротивления; g- ускорение силы тяжести.

Приведенная система уравнений может быть решена с помощью метода характеристик. Можно показать, что для узловых точек треугольника МАВ , образованного линиями х ± ct = const, называемых характеристиками, рисунок 1, верна следующая система уравнений:

(Рм + PO™m) = PA+POCuA

(Рм -РОс"м) = РВ -Росив +cAf где At - шаг рассмотрения по времени.

, 1 pqM л

а 2

5 1 PdU\U\ л Я-—-—- + p0gsma d 2

Рисунок 1 - Вычисление давления и скорости по известным начальным значениям

С помощью системы уравнений (2) можно найти давления и расходы в любой точке трубопровода в любой момент времени / при известных начальных условиях.

Кроме того, на систему накладываются граничные условия и условия сопряжения, моделирующие работу насосного оборудования, утечки, переключающую арматуру и т.д. Например, для моделирования утечки в сечении

Х0 математической моделью служит система уравнений: (р-(х0,0 = р+(х0,0.

5

первое уравнение означает непрерывность давления в месте утечки

р~(х0,1) = р+(х0,<) а второе говорит об изменении расхода на величину >

утечки ц Индекс « - » говорит, что данный гидродинамический параметр находится до места утечки, а индекс « + », что после.

Величина утечки д находится по формуле для истечения жидкости из малых отверстий:

где Мо = 0-62 - коэффициент расхода жидкости для малых отверстий в тонкой стенке, ратм - давление снаружи трубопровода,- площадь сечения отверстия.

С помощью системы уравнений в диссертации моделировалась работа исследуемых методов обнаружения утечек. Метод характеристик также позволил провести ряд численных экспериментов, с целью изучения эффективности методов: диапазона обнаруживаемых утечек, времени их обнаружения, условий применения и т.д.

В третьей главе рассматривается метод сканирующих волн давления для обнаружения утечек жидкости из трубопровода.

Метод сканирующих волн давления основан на физическом явлении распада волны повышенного давления в месте какого-либо препятствия в трубопроводе, а в нашем случае в месте утечки. Рассматриваемый метод известен давно, впервые его предложил выдающийся ученый «отец русской авиации» Н.Е. Жуковский. Суть метода состоит в следующем: на участке трубопровода [х1зл:2], по которому идет перекачка нефти или нефтепродукта, имеется утечка в сечении х0, рисунок 2. Для ее обнаружения в конце трубопровода в сечении х2 создается волна повышенного давления (сканирующая волна) - гидроудар. Волна создается путем резкого закрытия или частичного прикрытия задвижки в конце рассматриваемого участка трубопровода. Сгенерированная волна движется вверх по трубопроводу со скоростью близкой к скорости звука в трубопроводе. В некоторый момент волна повышенного давления проходит сечение х0, в котором находится утечка. При этом происходит следующее физическое явление: утечка служит некоторым сбросом повышенного давления, в результате чего первоначальная волна распадается

(4)

на две: первая продолжает двигаться к началу трубопровода сечению (проходящая волна), а вторая - волна разрежения (отраженная волна) - отразится от места утечки и будет двигаться назад к концу трубопровода сечению х2 ■ При отсутствии утечек не происходит распада волн, и отраженные волны отсутствуют.

Рисунок 2 - Схема метода генерации сканирующих волн давления

Наличие отраженной волны является критерием наличия утечки на рассматриваемом участке нефтепровода. В момент ее прихода к концу трубопровода х2 будет наблюдаться скачкообразное падение давления, и именно по резкому падению давления фиксируется наличие и местоположение утечки на нефтепроводе.

Для определения координаты утечки х0 необходимо снабдить датчики давления таймером, фиксирующим время с момента создания первоначальной сканирующей волны до момента прихода отраженной.

Зная время прохождения волны и скорость звука в данном трубопроводе, мы можем определить расстояние до утечки 5 = хг - по следующей формуле ^ = с где с - скорость распространения волн в трубопроводе.

В диссертации предложена модификация метода, основанная на генерации волн не повышенного, а пониженного давления. Эксперименты показали, что предложенная модификация также является работоспособной, и ее существенным достоинством является то, что в этом случае не создается гидравлический удар, опасный для трубопровода и способный еще более усугубить утечку.

В диссертации содержатся результаты исследования эффективности метода. Численные эксперименты показали, что на работу метода влияет ряд факторов: длина контролируемого участка, количество и точность датчиков измерения, физико-химические свойства перекачиваемого продукта, диаметр трубопровода и т.д. Эффективность метода генерации сканирующих волн давления повышается с уменьшением длины контролируемого участка, вязкости перекачиваемого продукта, при скорости перекачки 0,7-1,0 м/с.

Четвертая глава посвящена развитию модифицированного метода материального баланса. Идея метода принадлежит проф. М.В.Лурье и его ученикам. В диссертации этот метод усовершенствован, развит и апробирован компьютерным моделированием. Наиболее близким к предлагаемому методу является метод материального баланса. Его идея заключается в сравнении расходов в двух контрольных точках трубопровода. При обнаружении различия в расходах подается сигнал о наличии утечки на участке.

Недостатком этого и всех других балансовых методов является большое число ложных сигналов при нестационарных процессах. В стационарном режиме работы расход остается постоянным по длине нефтепровода, поэтому различие расходов в двух точках трубопровода свидетельствует о наличии утечки на контролируемом участке. Однако, в переходных процессах, например, при напрессовке участка трубопровода, картина меняется. Расход в начале участка превышает расход в конце, поэтому метод материального баланса дает сигнал о наличии утечек, хотя они отсутствуют.

Для устранения указанного недостатка предлагается модифицированный метод материального баланса. Его идея заключается в контроле массы жид-

кости на контролируемом участке трубопровода и ее сравнении с поступающими и вытекающими массами перекачиваемой жидкости. Схема метода представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема модифицированного метода материального баланса

На концах 1(х,) и П(х3) контролируемого участка трубопровода установлены измерители расхода (¡2) I и 2 и давления (р) 3 и 4, данные с которых непрерывно поступают на вычислительное устройство 5. По результатам измерения и алгоритму, изложенному ниже, вычисляются контролируемые массы жидкости, на основе которых идентифицируется утечка.

Рассмотрим участок трубопровода, по которому перекачивают нефть. На участке нефтепровода в начальный момент времени t0 находится нефть массой М0, за промежуток времени Д? на участок поступает масса нефти, рав-

ная \p\Q\dt и вытекает ^РгЯг^- Очевидно, что масса жидкости на уча-

'о <о

стке без утечки в момент времени + Д/ равна

Г„+ДГ »о+Д»

М = М0+ ¡Р&Ж ~ \piQidU

(5)

где рх и рг - плотность нефти в начале и конце участка, соответственно; Qx - объемный расход в начале участка; 02 ■ объемный расход в конце участка.

С другой стороны, массу нефти на участке трубопровода можно вычислить по формуле:

где Ра - плотность при стандартных условиях; d0,S0 - диаметр и площадь поперечного сечения недеформированного трубопровода; S - толщина стенки; р(х, /) - давление в сечении х в момент времени i; К - модуль упругости перекачиваемого продукта; Е - модуль Юнга для стали.

Вычислив и сравнив массы нефти по формулам (5) и (6), можно судить о потерях нефти (утечках) на участке нефтепровода. Если массы совпадают, то утечки отсутствуют, в противном случае они имеют место.

Расчет массы нефти на участке нефтепровода по формуле (5) не вызывает трудностей. Это можно сделать с помощью датчиков давления и расхода, установленных в начале и конце участка нефтепровода.

Для вычисления массы нефти по формуле (6) требуется более сложный математический аппарат. Из-за растяжения трубопровода и сжатия перекачиваемого продукта необходимо учитывать распределение p{x,t) давления по длине нефтепровода. Получить инструментальным путем его невозможно, поскольку давления измеряются лишь в конкретных сечениях трубопровода.

Для расчета распределения p{x,t) давления используется система уравнений, моделирующих течение жидкости в трубопроводе:

О О V

атм

Е5

Мб)

dp{x,t) 2 du{x,t) _

~ 'дГ~ р°с ~1Г =

где u{x,t)- скорость течения жидкости; а(х)- угол наклона оси трубопровода к горизонту; Л- коэффициент гидравлического сопротивления; g- ускорение силы тяжести.

Сформулированная задача решается численно с помощью метода характеристик. Можно показать, что на пространственно-временной системе координат для вершин треугольника АВМ, рисунок 4, полученного с помощью линий x±ct = const, называемых характеристиками, выполняется система линейных уравнений

Рм~Ро™м =Pa~POcuA

Рм + Росим =Рв+ Росив ~

- 1 РоМ

а 2 „ 1 рйи\и\

Л-~—-J-i + p0gsina а 2

cAt

ctst

(8)

т. е. при известных значениях давления и скорости в вершинах А и В можно вычислить аналогичные параметры в точке М.

tA/c В

Рисунок 4 - Схема использования метода характеристик

Если известны давления и расходы в начале х1 участка трубопровода в течение интервала времени [/0 - т,/0 + г], то с помощью системы уравнений (7) шаг за шагом можно найти давления и расходы вдоль всего трубопровода в момент времени /0, рисунок 5.

ШАГ 1 и1

А I.

!>! м

в

Я ; ' „©"П

t-.it . е !

ШАГ 2 (

^ Ф-

X]

8

ММ« г

■С

о:

'ХИ-ЛЭГ-

ЖХ11-2ЛХ

.О,

Ж"

ШАГИ

I/

9'

Иг

х|

. о

ж

•Хи-лХ"

ж

и

"'' ж'

Ж.' ,'жС

ц»: X

]Ж,' .Ж'

ММ»' с

а' ^нмдх

"ж"'

Рисунок 5 - Пошаговый расчет распределения давления р(х, 4) вдоль оси

трубопровода

При известном распределении давления вычисление массы нефти на участке трубопровода по формуле (6) не вызывает трудностей.

В качестве численного критерия наличия утечки введем величину невязки массы А:

А = М(1)-(М(0)+Мпост-Мвыт), (9)

где М(?) - масса жидкости на участке нефтепровода, вычисленная по формуле (6); М{0) - масса жидкости в начальный момент времени (начала измере-

ний); Мпот - масса поступившей жидкости; Мвыт - масса вытекшей жидкости (вычисленная по показаниям датчиков).

В отсутствии утечки А = 0, т.е. изменение массы на участке трубопровода происходит лишь вследствие притока и оттока жидкости. При наличии утечки возникает не учтенный дополнительный источник оттока, что приведет к росту величины А.

В случае А * 0 имеется дисбаланс масс. Если А становится больше некоторой величины к„ред> то это означает, что в трубопроводе имеется утечка.

Введение критического порога Апред обусловлено тем, что ненулевое значение может быть вызвано погрешностью измеряющих приборов, что привело бы к ложным срабатываниям.

Эффективность метода оценивалась с помощью компьютерного моделирования.

Цель моделирования состояла в том, чтобы установить:

• минимальные интенсивности утечек, обнаруживаемых рассматриваемым методом;

• время обнаружения утечек;

■ влияние параметров трубопровода и физических свойств перекачиваемого продукта на эффективность обнаружения утечки;

■ влияние нестационарных процессов на работу метода;

■ эффективность определения утечек при различной погрешности измерительных приборов.

Эксперименты показали, что наибольшее влияние на эффективность метода оказывает погрешность измерительного оборудования. В ее отсутствии метод способен теоретически зафиксировать наличие утечки любой интенсивности, отличие будет заключаться лишь во времени обнаружения крупных и малых утечек, рисунок 6.

Рисунок 6 - График зависимости времени определения утечки от размера

отверстия для трубопровода 1020x10 мм с расходом 5000 м3/ч

При использовании реальных приборов погрешность неизбежна, эксперименты показали, что погрешность приборов приводит к ложным срабатываниям метода. В этих условиях критическими параметрами становятся пороговое значение невязки Апред и время ее обнуления (т.е. периода ее вычисления).

Выполненные численные эксперименты показали, что для эффективной работы эти параметры необходимо подбирать отдельно в каждом конкретном случае в зависимости от погрешности прибора, характеристик трубопровода и режима его работы.

Например, для трубопровода диаметром 1020x10 мм с длиной контролируемого участка 10 км и погрешностью измерительного оборудования в 2 % оптимальным является пороговое значение 500 кг, которое вычисляется в течение 3 мин, при этом модифицированный метод материального баланса способен обнаруживать утечки свыше 0,5 % от расхода перекачки.

В пятой главе излагается сущность нового способа обнаружения утечки - метод зональной локации. Одним из недостатков большинства существующих методов является то, что с их помощью невозможно определить координату сечения с утечкой. Из-за протяженности трубопроводов, время обнаружения места аварии является критически важным параметром для минимизации экономических и экологических последствий.

Предлагается новый метод определения утечки жидкости из трубопровода (метод «зональной локации», ЗЛ-метод), основанный на построении мгновенных распределений давления и расхода жидкости по длине контролируемого участка трубопровода (зоны) по результатам измерения этих параметров на его концах. Наиболее близким аналогом к предлагаемому методу является графоаналитический метод, основанный на том, что линия гидравлического уклона претерпевает излом в сечении трубопровода, в котором имеется утечка жидкости, поэтому сопоставление гидравлических уклонов, рассчитанных на концах контролируемого участка, позволяет определить координату сечения утечки. Однако существующий метод годится лишь для стационарных режимов работы трубопровода, поэтому любые переходные процессы вызывают ложные сигналы об утечке, которой в действительности нет. В отличие от существующего метода обобщенный ЗЛ-метод использует более сложную обработку давлений и расходов на концах участка, позволяющую идентифицировать утечку, как для стационарных, так и для нестационарных условий работы трубопровода.

В четвертой главе диссертации показано, что если на одном из концов участка трубопровода (пусть для определенности это левый конец

известны давления р{ху,{) и скорости и{хх,{) течения жидкости в симметричном интервале времени te(t0 - //с < / < г0 + //с), где 1-х2-х1-длина участка; с - скорость распространения волн в трубопроводе, то в момент времени I = (середине рассматриваемого интервала) можно рассчитать распределение давления р(х, ) и скорости и(х, ) жидкости по длине

участка. Аналогично можно вычислить распределение давления по данным, измеренным в сечении х2 ■

Обозначим распределение давления, рассчитанное по данным левого конца х1 участка через р, (х), а по данным правого конца х2 участка - через />»„(х). При отсутствии утечки эти давления должны быть тождественно равны друг другу р, (х) = р»»(х) и идентичны фактическому распределению Рфакт (*> {0 ) ■

При наличии утечки распределение р„ (х, Г0) давления на участке [л-[, х0 ] до утечки равно фактическому давлению Рфакт{х,(0), а на участке [х0 ,х2 ], вычисленное давления р* (х, ) должно быть меньше фактического. Аналогично этому, распределение 0) давления на участке [х0,х2] после утечки равно фактическому давлению Рфакт(х,(0), а на участке [х],х0], вычисленное давления р*ш (х, ?0) должно быть меньше фактического. Иными словами, при наличии утечки кривые р., (х, ) и р^(х,г0) должны пересекаться в сечении х0, в котором находится утечка. Построив эти кривые по данным измерений на концах участка и рассчитав их точку пересечения, можно определить, где находится утечка, а сравнив скорости жидкости в этом сечении - найти интенсивность утечки.

На рисунке 7 показаны результаты вычислений распределений давления, на рисунке 7а показано фактическое распределение Рфакт{х^о)и давление /?*(х,/0), найденное по показаниям датчиков, расположенных в сечении х}. Аналогично этому на рисунке 76 изображены фактическое Рфакт {х, ¿о ) распределение давления и вычисленное р** (х, /0 ) по показаниям датчиков, расположенных на правом конце х2 участка.

р, МПа 4,0 3,5 3,0

XI

4 ^ -^ п

Хо

Рфж,(х>1о)

Х2

р-М

Рисунок 7 - Фактическое Рфакт ^о ) и вычисленные р* (х, /0) и р** (х, /0 )

распределения давления: а - по данным на левом конце участка; б - по данным на правом конце участка

Если сопоставить распределения (х, /0 ) и /?♦« (х, tQ ) давлений, то можно увидеть, что они будут равны только в одной точке ха трубопровода -месте утечки, рисунок 8.

р, МПа 4,0 3,5 3,0 i

1-:-М*----=-У Xl Ä Х2 Хо —1------- />-(*•'.)

Рисунок 8 - Сопоставление распределений р* (х, t0) и р** (х, t0 ), вычисленных по давлениям и расходам в сечениях Х] и х2, соответственно

Предложенный алгоритм может быть усовершенствован с целью исключить возможную неоднозначность при определении утечки, возникающую в случае нескольких точек пересечения кривых p*(x,t0) иp*t(x,t0). Предлагается минимизировать среднеквадратичную разность между этими давлениями в течение установленного промежутка времени г :

1 к

j(x)=- [(р* (х, 0 - р„ (х, о)2 dt -» min. (10)

т *

fo-r

Результаты расчетов показали, что, несмотря на то, что в единичных случаях разность между давлениями j9*(x,i0) и р** (х, /0) равна нулю в нескольких точках, минимум среднеквадратичной разности У достигается только в сечении х0 утечки.

Для запуска алгоритма вычисления распределений давления во избежание ложных срабатываний необходимо достоверно выявить случаи наличия утечки. Для выявления этих случаев применяется величина .Р:

^ит

где •/(*]) и J{x2) - значения J(x) в сечениях х, и х2 соответственно, -минимальное значение J(x) на контролируемом участке [хих2], или Р*:

(12)

•^тш

где /тах - максимальное значение /(х) на контролируемом участке [х!,х2].

Результаты экспериментов показали, что при любых переходных процессах, не связанных с возникновением и развитием утечки, значение величины ^ не превышает 100. В дальнейших экспериментах это значение было выбрано в качестве критерия наличия утечки, то есть при значениях ^ > 100 система сигнализирует о наличии утечки и по результатам нахождения сечения с минимальной величиной J{x) определяет место утечки, в противном случае считается, что дисбаланс давлений вызван нестационарными процессами не связанными с появлением и наличием утечки.

Численные эксперименты позволили установить, что с помощью метода зональной локации достоверно можно обнаружить утечки свыше 2,0% от расхода перекачиваемой жидкости. При утечках меньшей интенсивности в некоторых случаях разгерметизация полости трубопровода оставалась незамеченной. Несмотря на то, что в этих случаях метод зональной локации не сигнализировал о наличии утечки, минимум величины J(x) по-прежнему находился именно в сечении с утечкой. Это означает, что алгоритм отсечения волновых процессов, вызванных технологическими процессами, от процессов, связанных с утечкой, с помощью параметров F и F* недостаточно эффективен.

Диапазон обнаруживаемых утечек с помощью метода зональной локации может быть увеличен при использовании этого метода совместно с другими методами. В работе проводились исследования метода зональной локации в комплексе с модифицированным методом материального баланса. Модифицированный метод материального баланса достаточно точно позволяет отбраковывать нестационарные процессы не связанные с утечкой и обнаруживать потери перекачиваемого продукта более 0.5%.

После поступления сигнала от модифицированного метода материального баланса о наличии утечки, для уточнения ее точного положения запускается алгоритм метода зональной локации. Выявленное с его помощью сечение с минимальной величиной J(x) и будет являться местом предполагаемой утечки.

ВЫВОДЫ

1. Анализ методов и систем обнаружения утечек (СОУ) жидкости из трубопровода показал, что, несмотря на значительный прогресс в этой области, простой и надежный способ обнаружения утечек, в том числе «малых», до сих пор не найден, поэтому для повышения надежности обнаружения утечек используется, как правило, комбинация нескольких методов.

2. Показано, что различные методы сканирующих волн давления, идеи которых восходят к основополагающим работам Н.Е.Жуковского, имеют на практике ограниченное применение, главным образом из-за недостатка чувствительности, особенно, по отношению к утечкам малой интенсивности. Тем не менее, методы искусственного генерирования сканирующих волн повышенного или пониженного давления, могут применяться для оперативного определения места крупных утечек. В диссертации представлена теория этих методов, результаты их численного моделирования и техника оценки операционной чувствительности.

3. Доказано утверждение, что распределение давления и расхода жидкости по длине участка трубопровода может быть построено по значениям давления и расхода жидкости, измеряемым в начале (или конце) этого участка, в течение определенного промежутка времени. Утверждение не только доказано, но и реализовано в компьютерной программе, причем численные эксперименты подтвердили его действенность.

4. Рекомендован к промышленному использованию «Модифицированный метод материального баланса», в котором разность расходов жидкости на концах контролируемого участка трубопровода за некоторый интервал времени, сопоставляется с изменением массы жидкости на том же участке, вычисленным по давлениям и расходам жидкости на концах участка. Утечка имеет место, если дисбаланс между этими величинами превышает некоторое пороговое значение. Метод применим как для стационарных, так и для нестационарных режимов работы трубопровода.

5.Доказано, что «Метод зональной локации утечек (ЗЛ-метод)», впервые предложенный и исследованный в диссертации, основанный на принципе обнаружения утечек жидкости путем обработки измерения давлений и расходов на концах контролируемого участка, позволяет не только уверенно идентифицировать утечку на этом участке, но и найти место ее положения. Этот метод обобщает известный метод обнаружения утечек жидкости по точке излома линии гидравлического уклона. Однако, в отличие от своего прообраза, который справедлив лишь для стационарных режимов работы трубопровода, «ЗЛ-метод» пригоден также и в случае нестационарных режимов.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Зверев Ф.С. Метод сканирующих волн давления для обнаружения утечек нефти из магистральных нефтепроводов// Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация и ремонт. Науч.-тех. сб.-М.: РГУ нефти и газа, 2006. - С 54-59

2. Зверев Ф.С. Модифицированный метод материального баланса для оперативного определения утечек жидкости из трубопровода// Известия вузов. Нефть и газ, 2008, № 5. - С.71-76

3. Зверев Ф.С. Модифицированный метод материального баланса для оперативного обнаружения утечек нефти или нефтепродукта из магистральных трубопроводов// Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2009, № 3. - С. 48-51

4. Зверев Ф.С., Лурье М.В. Модифицированный метод материального баланса для оперативного определения утечек жидкости из трубопровода// Нефтяное хозяйство, 2009, № 3. - С. 92-94

5. Зверев Ф.С., Лурье М.В. Modified Material Balance Method for Oil Pipeline Leak Detection// 14th International Conference "Transport and Sedimentation of Solid Particles" г. Санкт-Петербург. Сборник докладов. - С. 409-414

6. Зверев Ф.С., Лурье М.В. Обобщенный метод зональной локации утечек жидкости из трубопровода// Нефтяное хозяйство, 2009, № 8 — с. 85-87.

7. Зверев Ф.С., Лурье М.В. Способ обнаружения утечек жидких углеводородов из магистральных трубопроводов// Патент на изобретение РФ № 2368843

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 ot01.12.99 г. Подписано к печати 11.03.2010 г. Формат 60x90 1/16. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 099. 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, Зверев, Федор Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СИСТЕМ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК.

1.1 Основные факторы и причины возникновения утечек нефти на трубопроводах.

1.2 Обзор и критический анализ существующих методов обнаружения утечек.

1.2.1 Классификация методов обнаружения утечек.

1.2.2 Внешние методы обнаружения утечек.

1.2.3 Внутренние методы обнаружения утечек.

1.2.4 Обнаружение утечек путем контроля параметров процесса перекачки (метод баланса массы, объема, расходов, энергий и т.д.).

1.2.5 Использование зондовых устройств, транспортируемых вместе с потоком, для определения утечек.

1.2.6 Акустические (ультразвуковые) методы контроля утечек.

1.3 Цели и задачи исследований, изложенных в диссертации.

2 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В НЕФТЕПРОВОДЕ КАК ИСХОДНАЯ БАЗА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК.

2.1 Система дифференциальных уравнений, описывающих нестационарное течение жидкости с учетом сил вязкого трения.

2.2 Краевые условия, моделирующие работу нефтепровода и нефтеперекачивающих станций.

2.3 Условия сопряжения, моделирующие утечку жидкости на магистральном нефтепроводе.

2.4 Моделирование работы магистрального нефтепровода.

Оценка точности и выбор шага итераций при моделировании процессов на магистральном нефтепроводе методом характеристик.

3 ЛОКАЦИЯ УТЕЧЕК НЕФТИ В ТРУБОПРОВОДЕ МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩИХ ВОЛН ДАВЛЕНИЯ.

3.1 Сущность метода обнаружения утечек сканирующими волнами давления.

3.2 Математическая модель метода сканирующих волн давления.

3.3 Компьютерная программа, реализующая модель обнаружения утечек методом сканирующих волн давления.

3.4 Анализ результатов численного моделирования. Оценка точности и эффективности применения метода сканирующих волн давления.

3.5 Возможные пути повышения эффективности обнаружения утечек методом сканирующих волн давления.

4 ОБНАРУЖЕНИЕ УТЕЧЕК НЕФТИ С ПОМОЩЬЮ МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА.

4.1 Сущность классического метода материального баланса.

4.2 Усовершенствованный метод материального баланса.

4.3 Постановка и алгоритм решения обратной краевой задачи о расчете массы нефти на участке трубопровода по данным о давлениях и расходах, измеренных в отдельных его сечениях.

4.4 Компьютерная программа, реализующая алгоритм решения обратной задачи.

4.5 Анализ результатов численного моделирования.

4.6 Исследование чувствительности метода к случайным возмущениям

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование технологий обнаружения утечек нефти из трубопроводов"

5.2 Метод анализа линии гидравлического уклона для обнаружения утечек в трубопроводе, работающего в стационарном состоянии.126

5.3 Сущность обобщенного метода зональной локации (ЗЛ-метода).128

5.4 Компьютерное моделирование.133

5.5 Анализ эффективности и условий применения метода зональной локации утечек жидкости из трубопроводов.140

ВЫВОДЫ.146

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.148

ПРИЛОЖЕНИЕ А.160

ПРИЛОЖЕНИЕ Б.164

ВВЕДЕНИЕ

Диссертация посвящена проблеме обнаружения утечек нефти или нефтепродуктов из магистральных трубопроводов. Приводится критический анализ существующих методов и систем, применяемых для поиска дефектов на магистральных трубопроводах. В работе предложены новые методы - модифицированный метод материального баланса и метод зональной локации утечек, а также усовершенствован известный ранее метод сканирующих волн давления. В диссертации развита теория для использования предложенных методов, осуществлено численное моделирование их действия в трубопроводе при возникновении утечки, позволяющее оценить их эффективность и пределы возможностей.

Из-за удаленности основных мест добычи углеводородов от мест потребления доставка нефти и нефтепродуктов потребителям играет огромную роль в нефтегазовом комплексе. Наиболее распространенным видом транспортировки нефти является трубопроводный транспорт. В нашей стране создана уникальная трубопроводная система, которая лидирует среди всех видов транспорта по производительности, грузообороту, дальности доставки и себестоимости перекачки углеводородного сырья [100].

При транспортировке нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам неизбежны потери. Кроме потерь от испарения нефтепродуктов в резервуарах - малых и больших дыханий, происходят утечки через сальниковые уплотнения насосов и запорной арматуры [4]. Эти виды потерь относят к эксплуатационным. Кроме того, при перекачке нефтепродуктов возникают аварийные потери, происходящие при утрате герметичности технологических и магистральных трубопроводов. Аварийные утечки приводят не только к потерям перекачиваемого продукта и затратам на ремонтные и восстановительные работы, они также наносят значительный урон окружающей среде, что необходимо учитывать в условиях ужесточившегося экологического законодательства [66, 53, 50].

В настоящее время в России срок эксплуатации больше половины нефтепроводов приблизились или превысили проектный, что значительно увеличивает вероятность аварий на линейной части магистральных трубопроводов. Поэтому необходимы меры по повышению надежности трубопроводов, предотвращению аварийных ситуаций и их последствий.

Уменьшить ущерб, наносимый аварией, можно за счет своевременного определения утечки, оперативность обнаружения особенно важна при крупных утечках со значительными потерями перекачиваемого продукта. Так как магистральный трубопровод является линейным сооружением значительной протяженности, то важным является не только определение наличия утечки из трубопровода, но и установление ее точного местоположения.

Существует большое число методов и способов обнаружения утечек, основанных на различных физических явлениях и принципах. Но их анализ показывает, что нет единого метода, удовлетворяющего всем критериям, предъявляемым к современным методам обнаружения утечек.

Диссертация состоит из пяти глав. В первой главе диссертации приводится критический анализ существующих работ в области исследований методов обнаружения утечек, рассматриваются основные причины возникновения утечек и описываются существующие современные системы мониторинга трубопроводов. Известно множество методов и способов обнаружения утечек, каждый из которых, однако, имеет свои преимущества и свои недостатки. В числе авторов таких методов в нашей стране следует отметить, прежде всего, основоположника этого направления Н.Е.Жуковского, первым объяснившего не только причины возникновения разрывов трубопровода, но и предложившего метод их обнаружения. Известны также работы в этой области JI.C. Лейбензона, И.А. Чарного, Е.В. Вязунова, А.Г. Гумерова, А.К. Галлямова, В.Б. Галеева, JI.A. Дымшица, А.С. Джарджиманова, Л.Б. Кубла-новского, М.В. Лурье, К.А. Забелы, Ю.Д. Земенкова, В.Н. Антипьева, А.В. Бабкова, А.А. Гольянова, В.А. Саенко, Р.Н. Столярова, К.В. Черняева, А.С.

Шумайлова, В.Е Попадько и др. отечественных и зарубежных авторов, тем не менее, проблема все еще далека от окончательного решения.

Как показывает анализ, не существует универсального метода, который бы полностью удовлетворял всем требованиям, предъявляемым к современным методам обнаружения утечек на магистральных трубопроводах. В главе формулируются цели и задачи диссертационного исследования.

Во второй главе описывается математический метод с помощью, которого проводились исследования предлагаемых способов обнаружения утечек. Рассматривается математическая модель трубопровода, по которому перекачивается жидкость, и численный метод характеристик, с помощью которого проводится решение системы уравнений этой модели. Оценивается погрешность результатов, полученных рассматриваемым способом.

В третьей главе работы рассматривается метод сканирующих волн давления. Этот метод, впервые предложенный еще Н. Е. Жуковским, основан на распаде и отражении волн давления от места утечки. Он позволяет определить точное местоположение дефекта на магистральном нефтепроводе. Для оценки его эффективности была разработана компьютерная программа, моделирующая работу метода сканирующих волн давления. Был проведен ряд численных экспериментов, которые выявили, что на эффективность этого метода влияет ряд факторов: физико-химические свойства перекачиваемого продукта, характеристики инспектируемого участка трубопровода, интенсивность утечек и т.д. В работе приводятся результаты этих экспериментов и делаются выводы об эффективности применения рассматриваемого метода.

В четвертой главе диссертации предлагается новый способ для обнаружения утечек - модифицированный метод материального баланса. Описывается сущность метода. Отличие предлагаемого способа от классического метода материального баланса заключается в том, что помимо измерения и сравнения расходов на концах участка, также учитывается изменение массы перекачиваемой жидкости на этом участке. Это позволяет использовать новый метод при любых режимах и переходных процессах на магистральных нефтепроводах, в отличие от общеизвестного метода, который применяется только при стационарном режиме перекачки. В работе приводится разработанная методика расчета массы на участке нефтепровода и представлены результаты расчетов, полученные с помощью компьютерного моделирования.

В пятой главе рассматривается новый метод обнаружения утечек - метод зональной локации. Он основан на анализе распределений давления, вычисленных на основе показаний датчиков, установленных в нескольких точках участка трубопровода. Метод основан на системе уравнений, описывающих нестационарное течение жидкости, поэтому он эффективно идентифицирует место утечки, как при стационарных, так и при переходных режимах течения. Анализ эффективности метода оценивается с помощью математического моделирования.

Все результаты, полученные в работе, изложены в 6 статьях и докладывались на научных конференциях, в том числе на международной конференции "Transport and Sedimentation of Solid Particles". Технические решения по созданию СОУ на новом принципе защищены патентом РФ № 2 368 843.

Автор работы искренне благодарен своему научному руководителю заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Лурье Михаилу Владимировичу за научное руководство исследованиями.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Зверев, Федор Сергеевич

выводы

1. Анализ методов и систем обнаружения утечек (СОУ) жидкости из трубопровода показал, что, несмотря на значительный прогресс в этой области, простой и надежный способ обнаружения утечек, в том числе «малых», до сих пор не найден, поэтому для повышения надежности обнаружения утечек используется, как правило, комбинация нескольких методов.

2. Показано, что различные методы сканирующих волн давления, восходящие к основополагающим работам Н.Е.Жуковского, имеют на практике ограниченное применение, главным образом из-за недостатка чувствительности, особенно, по отношению к утечкам малой интенсивности. Тем не менее, методы искусственного генерирования сканирующих волн повышенного или пониженного давления, могут применяться для оперативного определения места крупных утечек. В диссертации представлены теория этих методов, результаты их численного моделирования и техника оценки операционной чувствительности.

3. Доказано утверждение, что распределение давления и расхода жидкости по длине участка трубопровода может быть построено по значениям давления и расхода жидкости, измеряемым в начале (или конце) этого участка, в течение определенного промежутка времени. Утверждение не только доказано, но и реализовано в компьютерной программе, причем численные расчеты подтвердили его действенность.

4. Рекомендован к промышленному использованию «Модифицированный метод материального баланса», в котором разность расходов жидкости на концах контролируемого участка трубопровода за некоторый интервал времени, сопоставляется с изменением массы жидкости на том же участке, вычисленным по давлениям и расходам жидкости на концах участка. Утечка имеет место, если дисбаланс между этими величинами превышает некоторое пороговое значение. Метод применим как для стационарных, так и для нестационарных режимов работы трубопровода.

5. Доказано, что «Метод зональной локации утечек (ЗЛ-метод)», впервые предложенный и исследованный в диссертации, основанный на принципе обнаружения утечек жидкости путем обработки измерений давления и расходов на концах контролируемого участка, позволяет не только уверенно идентифицировать утечку на этом участке, но и найти место ее положения. Этот метод обобщает известный метод обнаружения утечек жидкости по точке излома линии гидравлического уклона. Однако, в отличие от своего прообраза, который справедлив лишь для стационарных режимов работы трубопровода, «ЗЛ-метод» пригоден также и в случае нестационарных режимов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Зверев, Федор Сергеевич, Москва

1. Авгученко Г.В., Гудзев А.Л. и др. Электронно-акустический прибор ЭАТ-2 для обнаружения неисправности в подземных трубопроводах // Э.-И., -М.: ВНИИСТ. 1974, №1. С. 23-35.

2. Акустико-эмиссионный специализированный течеискатель АЭТ-1МС //Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического университета. Каталог изделий. Томск: 1996. - 120 с.

3. Абузова Ф.Ф., Алиев Р.А., Новоселов В.Ф. Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа. М.: Недра, 1992. - 320 с.

4. Абузова Ф.Ф., Бронштейн И.С., Новоселов В.Ф. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировании и хранении // М: Недра, 1981.-248 с.

5. Алиев Т.М., Карташова Р.И., Тер-Хачатуров А.А., Фукс В.Л. Методы и средства контроля малых утечек на магистральных нефте- и продукто-проводах//М., ВНИИОЭНГ, 1977. 61 с.

6. Антипьев В.Н., Земенков Ю.Д. Контроль утечек при трубопроводном транспорте жидких углеводородов //Тюмень: ТюмГНГУ, 1999. -326с.

7. Бабков А.В. Автоматизированная система обнаружения утечек нефти и нефтепродуктов из магистральных трубопроводов /Автореферат на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: ООП РГУ нефти и газа им. И.И.Губкина, 2002. - 22 с.

8. Бабков А.В., Попадько В.Е. Системы обнаружения утечек жидкости из магистральных нефтепроводов. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2002. - 41 с.

9. Бобровский С.А. Определение времени простоя нефтепроводов при ликвидации аварий /Тр. МИНХиГП им. Губкина. М: 1963, вып. 45. -С.181.

10. Братский А.Н., Вивроцкий В.И., Лизунов В.А. О технологии и методике проведения ДДК на подводных переходах нефтепровода //Приложение к журналу «Трубопроводный транспорт нефти». -2002. -№3. -С. 8-9.

11. ВСН 011-88 Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Очистка полости и испытание.

12. Вязунов Е.В. Методика расчета перегрузок трубопровода по давлению в переходных процессах // Нефтяное хозяйство. -1973, №9. С. 45-47.

13. Вязунов Е.В., Дымшиц JI.A. Методы обнаружения утечек из магистральных нефтепродуктопроводов. Обз. инф. // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М.: ВНИИОЭНГ, 1979. -51с.

14. 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.

15. Галеев В.Б., Капрачев М.З., Храменко В.И. Магистральные нефтепродук-топроводы. -М.: «Недра», 1986. 256 с.

16. Галлямов А.К. Методы диагностирования состояния внутренней поверхности магистральных трубопроводов. М.: 1983 - 47 с.

17. Гольянов А.А. Анализ методов обнаружения утечек на нефтепроводах // НИС, ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. Сер. «Транспорт и хранение нефтепродуктов». Вып. 10-11, 2002. С. 5-14.

18. Гольянов А.А. Обнаружение места утечек в магистральных нефтепродук-топроводах с помощью сканирующих импульсов давления/ Дис. канд. техн. наук Уфа, 2004

19. Гумеров А.Г., Азметов Х.А., Гумеров Р.С., Векштейн М.Г. Аварийно-восстановительный ремонт магистральных нефтепроводов / Под ред. А.Г. Гумерова//М. ООО «Недра-Бизнесцентр», 1998. 271 с.

20. Гумеров А.Г., Шумайлов А.С, Столяров Р.Н. О периодичности контроля утечек на магистральных нефтепроводах. РНТС// «Автоматика и телемеханика нефтяной промышленности», № 4. -М.: ВНИИОЭНГ, 1980.

21. Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Акбердин А.М. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций. М.:000 «Недра-Бизнесцентр», 2001.475 с.

22. Гусейнзаде М.А., Юфин В.А. Неустановившееся движение нефти и газа в магистральных трубопроводах. -М.: Недра, 1981.-231 с.

23. Диагностика водопроводных, нефтяных и газопроводных коммуникации SebaKMT // URL: http://www.tools.ru/sebakmt.htm

24. Евлампиев А.Н., Юрченко СМ. Диагностика утечек из магистральных нефтепроводов // Трубопроводный транспорт нефти. М.: ТрансПресс, 1996.-№11. С. 3-6.

25. Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. М. -Л.: Гостехиздат, 1949.-103 с.

26. Загоскин В.Н., Венгерцев Ю.А., Казак А.С., Яковлев Е.И. Применение ЭВМ для обнаружения утечек на нефтепродуктопроводах. // ОИ. Сер. «Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья». М.: ЦНИИТЗнефтехим, 1989. - 60 с.

27. Земенков Ю.Д. Методологическое обеспечение экспертных расчетов утечек и выбросов при трубопроводном транспорте жидких углеводородов / Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 1999. - 50 с.

28. Зайнулин Р.С., Гумеров А.Г., Морозов Е.М., Галюк В.Х. Гидравлические испытания действующих нефтепроводов.- М.: «Недра», 1990, С. 3-7.

29. Зверев Ф.С. Модифицированный метод материального баланса для оперативного определения утечек жидкости из трубопровода// Известия вузов. Нефть и газ, 2008, № 5. С.71-76

30. Зверев Ф.С. Модифицированный метод материального баланса для оперативного обнаружения утечек нефти или нефтепродукта из магистральных трубопроводов// Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2009, № 3. С. 48-51

31. Зверев Ф.С., Лурье М.В. Модифицированный метод материального баланса для оперативного определения утечек жидкости из трубопровода// Нефтяное хозяйство, 2009, № 3. С. 92-94

32. Зверев Ф.С., Лурье М.В. Modified Material Balance Method for Oil Pipeline Leak Detection// 14th International Conference "Transport and Sedimentation of Solid Particles" г. Санкт-Петербург. Сборник докладов. С. 409-414

33. Зверев Ф.С., Лурье М.В. Обобщенный метод зональной локации утечек жидкости из трубопровода// Нефтяное хозяйство, 2009, № 8 С. 85-87.

34. Зверев Ф.С., Лурье М.В. Способ обнаружения утечек жидких углеводородов из магистральных трубопроводов// Патент на изобретение RU 2368843 CI F17D 5/02

35. Зверева Т.В. Технические средства диагностирования магистральных нефтепроводов. М.: ВНИИОЭНГ, 1987. - 53 с.

36. Зырянов А.П., Смирнов А.В., Севрюков Д.В. О некоторых путях обеспечения безопасности элементов трубопроводов// Журнал-каталог "Транспортная безопасность и технологии" 2006 №3

37. Иванов Н.Д. Эксплуатационные и аварийные потери нефтепродуктов и борьба с ними. М.: Недра, 1973. - 160 с.

38. Ишмухаметов И.Т., Исаев СЛ., Макаров СП., Лурье М.В. Сборник практических расчетов при транспортировке нефтепродуктов по трубопроводам. М: Нефть и газ, 1997. - 111 с.

39. Карташов А.П., Рождественский Б.Л. Обыкновенные дифференциальные уравнения и основы вариационного исчисления. М: Главная редакция физико-математической литературы, 1979. - 288 с.

40. Кирсанов В.В., Мингазетдинов И.Х., Глебов А.Н., Фролов Д.В. Промышленная безопасность трубопроводных систем// «НефтьГазПромышлен-ность» №6 (26)

41. Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. Опыт борьбы с потерями нефтепродуктов // ОИ, серия «Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья». М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1985 - 57 с.

42. Ковардаков, А.В. Разработка методов построения и реализация аналитической информационной системы технологического мониторинга сложных промышленных объектов: диссертация кандидата технических наук : 05.13.01, Краснодар, 2007-316 с.

43. Компания: «ФРАКТАЛЬ-СБ» (08.11.2005) URL: http://www.gyurza.ru/ guardoilway.htm

44. Конотоп Д.Г. Интеграция системы обнаружения утечек с системой MOSCAD продуктопровода Сургут Ю. Балык ООО «СУРГУТГАЗ-ПРОМа»// Промышленные АСУ и контроллеры. 2007. № 05

45. Контроль утечек нефти и нефтепродуктов на магистральных трубопроводах при эксплуатации / ТНТО. М.: ВНИИОЭНГ, 1981. - С. 2-16.

46. Кравченко В.Ф. Охрана окружающей среды при транспорте и хранении нефти и нефтепродуктов // Обзоры зарубежной литературы. М: ВНИИОЭНГ, 1976.

47. Креммер В.Н. Система контроля утечек нефти и нефтепродуктов из трубопроводов // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. Зарубежный опыт: Эксп. инф. М.: ВНИИОЭНГ, 1987. - № 4. - С. 7-10.

48. Куракин В.А., Мишин A.M., Коняхин А.Н. Проверка работоспособности программного обеспечения системы обнаружения утечек // Трубопроводный транспорт нефти. М.: ТрансПресс, 2002.-№3. -С. 14 - 17.

49. Кучмент JI.C. О прогнозировании возможного загрязнения окружающей среды при авариях на магистральных нефтепроводах //Трубопроводный транспорт нефти. 1994. - № 12. - С. 13-18.

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

51. Лейбензон Л.С. Собрание трудов: В 4 т. М.: Изд-во АН СССР, 1955.Т.З,-678с.;Т.4.-396с.

52. Лисанов М.В., Гражданкин А.И., Пчельников А.В., Савина А.В., Сумской С.И. Анализ риска аварий на нефтепроводных системах БТС и МН «Дружба» //Безопасность труда в промышленности.-2006.- №1. С. 34^40.

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

54. Лисин Ю.В. Система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций // Трубопроводный транспорт нефти. 2000. -№9. - С. 10-13.

55. Лосенков А.С., Русаков А.Н., Трефилов А.Г. , Задорожный В.А., Мишин Н.К., Сорвачев A.M., Куракин В.А. Система обнаружения утечек по волне давления // Трубопроводный транспорт нефти. М.: ТрансПресс, 1998.-№12.-С. 27-30.

56. Лурье М.В. Задачник по трубопроводному транспорту нефти, нефтепродуктов и газа: Учеб. пособие для вузов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. - 349 с.

57. Лурье М.В. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: Учебное пособие. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2003. - 336 с.

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

59. Лурье М.В., Макаров СП. Диагностика малых утечек нефтепродукта при опрессовке участка трубопровода // Транспорт и хранение нефти и нефтепродукта. 1998. - №5.

60. Лурье М.В., Макаров СП. Гидравлическая локация утечек нефтепродукта на участке трубопровода // Транспорт и хранение нефтепродуктов: НТС. -1998.-№12.-С.16-18.

61. Лурье М.В., Макаров С.П., Черникин В.А. Новый алгоритм оперативного обнаружения утечек жидкости из трубопровода // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2001, №3. С.16-18.

62. Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах. М.: ТрансПресс, 1996. - 67 с.

63. Методы и средства контроля малых утечек на магистральных нефте- и продуктопроводах // ТНТО. -М.: ВНИИОНГ, 1977. С. 3-5.

64. Мишин Н.К., Куракин В.А., Сорвачев A.M., Коняхин А.Н., Лосянков А.С. Проверка работоспособности программного обеспечения системы обнаружения утечек // Трубопроводный транспорт нефти. 2003. -№3. Прил.-С. 14-17.

65. Набиев P.P., Насыров Р.З., Бахтизин Р.Н. и др. Обеспечение надежности длительно эксплуатируемых нефтепроводов. Приложение к журналу «Трубопроводный транспорт нефти» -2000. №12. - С. 9-11.

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

67. Новоселов В.Ф., Губин В.Е., Тугунов П.И. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепродуктопроводов М.: «Недра», 1968 - 154 с.

68. Обследование магистральных трубопроводов вертолетным патрулированием URL: http://www.pergam.kiev.ua/

69. Овчинников A.JI. Особенности распространения сигналов акустической эмиссии утечек в трубопроводах с жидкостью и аппаратура контроля герметичности / Дис. канд. техн. наук : 05.11.13, Томск, 2006 170 с.

70. Отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2003 год.

71. Отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2005 году.

72. Отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2006 году.

73. Отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2007 году.

74. Пергам-инжиниринг. Промышленное оборудование и инжиниринг. URL: http://www.pergam.ru/

75. Петрова Г.Г., Пыжьянов В.Ф. Поиск утечек на трубопроводах акустическими приборами // Строительство трубопроводов, 1971, № 4.

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

77. Полянская Л.В. Расчет неустановившегося движения жидкости в трубопроводе, оборудованном центробежными насосами // Нефтяное хозяйство, 1965.-№10.-С. 66-70.

78. Прибор для обнаружения утечек в трубопроводах // Э.-И. Сер. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». М.: ВНИИОЭНГ. - 1979, вып. 12.-С.16-19.

79. РД 39-110-91. Инструкция по ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1991. - 66 с.

80. РД-13.320.00-КТН-223-09 Системы обнаружения утечек комбинированного типа на магистральных нефтепроводах. Общее техническое задание на проектирование, изготовление и ввод в эксплуатацию

81. РД-01.120.00-КТН-297-06 Методические рекомендации по выполнению вероятностного анализа безопасности (ВАБ) объекта магистральных нефтепроводов

82. ОР 13.01 -74.30.00-КТН-005-5-02 Регламент планирования, выполнения диагностики и анализа её результатов на магистральных нефтепроводах ОАО «АК «Транснефть»

83. Седов Л. И. Механика сплошной среды. Том 1. М.: Наука, 1970 492 с.

84. Система обнаружения утечек нефти на магистральных нефтепроводах. Программное обеспечение. Руководство пользователя. 605.00410-0190 01.

85. Система обнаружения утечек, Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Омск: ОАО ОСКБП, 1998. - 18 с.

86. Система виброакустического мониторинга протяженного объекта URL: http://www.petrolight.ru/acustic

87. Система технологической защиты трубопроводов URL: http://www.project-resource.ru/company

88. Способ определения места утечки жидкости в трубопроводах. Пат. SU 1442845 А1. МПКА7 G 01 М 3/24 / Воинов В.В., Дедовский И.С., Крутиков В.В. №4136115/25-28; Заявл. 11.10.1986; Опубл. 07.12.1988. Бюл. №45.

89. Способ определения места утечки жидкости из трубопровода. Пат. RU 2197679/ Галиакбаров В.Ф., Гольянов А.А., Коробков Г.Е. 2001108766/06; Заявл. 03.04.2001; Опубл. 27.01.2003. Бюл. №3.

90. Статистический метод определения утечек из трубопроводов //Трубопроводный транспорт нефти. М.: ТрансПресс, 1994, № 8.

91. Таргулян О., Михайлов С. Нефтяные разливы вид из космоса. //ArcReview 2001 г №2 (17)

92. Ткачев О.А., Тугунов П.И. Сокращение потерь нефти при транспорте и хранении. М: Недра, 1988. - 118с.

93. Трубопроводные системы энергетики: модели, приложения, информационные технологии. -М.: ГУЛ Нефть и газ РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000. -С. 56-62.

94. Трубопроводный транспорт нефтепродуктов / Ишмухаметов И.Т., Исаев С.Л., Лурье М.В. и др. -М.:"Нефть и газ", 1999. 300 с.

95. Трубопроводный транспорт нефти (под ред. С.М.Вайнштока), т.2, М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004, 621 с.

96. Тугунов П.И. Нестационарные режимы перекачки нефтей и нефтепродуктов. М: Недра, 1984. - 224 с.

97. Тугунов П. И., Нечваль М. В., Новоселов В. Ф. Эксплуатация магистральных трубопроводов. Уфа: Башкнигоиздат, 1975.- 160с.

98. Ушаков С.К., Хомяков С.Ф., Севастьянов Д.Н. Использование спутниковых систем наблюдения мониторинг угроз безопасности оценка состояния защиты объектов// Глобальная безопасность №3, 2005

99. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. Изд. 2-е. -М.: «Недра», 1975. -296 с.

100. Черняев К.В. Мониторинг технического состояния нефтепроводов // Трубопроводный транспорт нефти -2000. -№9. -С. 14-17.

101. Чириков СВ., Мисевичус Б.И., Саенко В.А. Концепция построения системы диспетчерского контроля и управления (СДКУ) АК «ТРАНС

102. НЕФТЬ» //Трубопроводный транспорт нефти. М.: ТрансПресс, 1996.-№9. - С. 7-20.

103. Шаммазов A.M. Коршак А.А., Ахмадуллин К.Р. Основы трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов// Учебное пособие. Уфа: Ди-зайнПолиграфСервис, 2000.-160 с.

104. Шумайлов А.С. Обнаружение мест небольших утечек на магистральных нефтепроводах при эксплуатации // Надежность магистральных нефтепроводов. Труды ВНИИСПТнефти, вып. XXII, Уфа: 1978. С. 79-85.

105. Шумайлов А.С., Гумеров А.Г., Молдаванов О.И. Диагностика магистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1992. 251 с.

106. Шумайлов А.С., Столяров Р.Н. К вопросу обнаружения утечек на магистральных нефтепроводах // РНТС. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №12. М.: ВНИИОЭНГ, 1979. -С. 30-32.

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

108. Юфин В.А., Гусейнзаде М.А. Методы расчета неустановившегося течения в магистральных нефтепроводах с промежуточными насосными станциями. М.: Наука, 1973. - 70 с.

109. Юфин В.А., Гусейнзаде М.А. Трубопроводный транспорт нефти и газа. -М.: Недра, 1978.-328 с.

110. Brons Н.Н., Schaffhaussen Н. European methods of leak detection and location. «Pipe Line bid», 1972, v.36, № 5.pp.50-53; № 6, pp.64-66.

111. Bosselaar H. Xisten for leaks in liquid lines.//Pipeline and Gas J., 1971. , №7, p.96-97.

112. Chilcate George A. How to detect and locate leaks in products pipelines. «Oil and Gas J.», 1968, 66, № 40, pp.94-98.

113. Edmund J., Saiders. Hydraulic gradienteyed in leak location. «Oil and Gas Journal», nov. 19, 1979, pp. 116-125.

114. Gagey E. Leak Detection with spheres. «Pipes and Pipeline bid», 1975, 20, №4, pp. 33-34.

115. Jette A.N., Morrris M.S., Murphy J.C. and Parker J.G. Active Acoustic Detection of Leaks in Underground Natural Gas Distribution Lines. «Materials Evaluation», 1977, №10.,

116. Ulingworth M. Locating a leak// World pipelines March 2007.

117. Kobayashi M. Leak Detection in Petroleum Pipeline using Differential Pressure Meter. Quartely Reports, 1978, vol. 19, №2, p. 98.

118. Kusuda Т., Nishiwaki N. An apparatus for detecting leak of fluid from a long pipeline for transporting fluid. Пат. CIIIA. кл. 181-0, 5LD(GOI, VI/00), №; 3814207.

119. Leak detection apparatus and method: Palmer Environmental Ltd (Incorporated in the United Kingdom), B.I. Jesse, W.A. John, S.B. Dean. № 0015588.7; Заявл. 26.06. 2000; Опубл. 16.01.2002; НПК GIG.

120. Lehman E.A. Acoustic emission: a new way to test buried gas pipe lines. «Pipe Line bid», 1974, v.40, № 6, pp. 28-30.

121. Martin D. Computer adds new dimension to flow measurement. «Process Eng», 1978, 12, p. 47.

122. Search for the Ultimate in Pipe Line Leak Detection. «Pipe Line Ind», 1971, 35, №4, p.34-37.

123. Sherlog Security Pipelines URL: http://www.pipelines.cz

124. Swiss M., Inst A.F. Pet. Pipeline leak detectors. «Processing», December, 1976, p.59.

125. Technical Review of Leak Detection Technologies Alaska. Crude Oil Transmission Pipelines. Department of Environmental Conservation.

126. Watkins R.E. Pipelines and government. «Petrol. Rev», 1972, 26. № 306, p. 200-211.