Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Теория и расчет систем защиты морских нефтеналивных терминалов от гидравлических ударов

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

Автореферат диссертации по теме "Теория и расчет систем защиты морских нефтеналивных терминалов от гидравлических ударов"



АРБУЗОВ НИКОЛАИ СЕРГЕЕВИЧ

ТЕОРИЯ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ МОРСКИХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ ТЕРМИНАЛОВ ОТ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УДАРОВ

Специальность 25.00.19- Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов,

баз и хранилищ (технические науки)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 ФЕВ 2011

Москва 2011 г.

4854357

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

Ведущее предприятие: государственное унитарное предприятие Институт проблем транспорта энергоресурсов (ГУЛ «ИПТЭР») г. Уфа

Защита состоится « 03 » марта 2011 г. в 15.00 час. 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

Научный руководитель:

доктор технических наук профессор Поляков Вадим Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Новоселов Владимир Викторович кандидат технических наук Туманский Александр Петрович

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Общая характеристика работы

Диссертация посвящена разработке теории и исследованию методов защиты технологических трубопроводов морских нефтеналивных терминалов и установленного на них оборудования от недопустимых перегрузок, вызываемых волнами повышенного давления, В работе проведен критический анализ существующих теоретических и экспериментальных исследований в области теории неустановившихся (переходных) процессов, а также конструкторских решений по защите трубопроводов от гидравлического удара. В результате такого анализа указаны проблемы, нуждающиеся в дальнейшей разработке. В диссертации развита теория для моделирования и расчета работы предохранительных клапанов, подтвержденная экспериментальными исследованиями клапанов высокой пропускной способности с газовой пружиной. Разработанная теория и методы использованы при выборе схем и при расчете параметров систем защиты от гидравлического удара, действующих в настоящее время морских нефтеналивных терминалов Новороссийска, Козьмино, Приморска, Усть-Луга, Тамани и т.д.

Актуальность темы диссертации обусловлена увеличением объема перевалки нефти за рубеж, который обеспечивается за счет развития морского танкерного флота и роста интенсивности строительства морских нефтеналивных терминалов. Учитывая, что с каждым годом требования по экологии все более ужесточаются, задача по обеспечению безопасной эксплуатации морских нефтеналивных терминалов в процессе погрузки судов становится все более актуальной. Правильно подобранные способы защиты, а также оптимально выбранные места размещения элементов систем защиты от гидравлического удара на берегу и на причале делают процесс погрузки судов безопасным и позволяют предотвратить аварии на морских нефтеналивных терминалах, причиной которых может послужить несанкционированная остановка погрузки судна.

Несмотря на большое число теоретических работ, практических и конструкторских предложений в области защиты оборудования от гидравлического удара, до настоящего времени практически не было работ, в которых была бы разработана методика выбора схемы защиты морских нефтеналивных терминалов, а также расчета технологических параметров систем защиты.

Цель и задачи диссертации

Целью диссертационного исследования является развитие новых идей в области защиты морских нефтеналивных терминалов от гидравлического удара и создание на этих принципах современных схем защиты с оптимальными геометрическими и настроечными параметрами, обеспечивающими безопасную погрузку судна на причале.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

• разработать новые принципы построения схем защиты морских нефтеналивных терминалов от гидравлического удара;

• развить теорию, на основе которой можно было бы проверить работоспособность предложенных систем защиты;

• усовершенствовать методы моделирования работы гидравлической системы морского нефтеналивного терминала, в частности, в аспекте более точного учета работы предохранительных клапанов;

• выполнить натурные испытания предохранительных клапанов для определения их статических и динамических характеристик;

• разработать программное обеспечение, позволяющее делать численные расчеты переходных процессов, возникающих в гидравлической системе морского нефтеналивного терминала в процессе штатной и нештатной остановки погрузки судна;

• выполнить численные эксперименты, позволяющие продемонстрировать эффективность предлагаемых схем защиты морских нефтеналивных терминалов от гидравлического удара;

• обобщить полученные результаты для формирования практических рекомендаций по выбору схем защиты и параметров защищающих систем.

Результаты решения перечисленных задач изложены в диссертации.

Научная новизна полученных результатов работы состоит в следующем:

• предложен и развит новый метод моделирования динамической работы предохранительных клапанов, учитывающий баланс сил на их рабочих элементах, позволяющий рассчитывать скачки давления в трубопроводе, возникающие при срабатывании клапанов, а также проводить точную настройку систем защиты;

• дана новая формула для расчета безопасного времени закрытия судовых задвижек, при котором максимальное давление в гидравлической системе терминала не превысит допустимой величины;

• впервые предложена методика для выбора оптимального места размещения систем защиты на причале, а также для определения параметров настройки системы защиты, в которой число предохранительных клапанов и объем сбросной емкости, располагаемой на причале, минимальны;

• впервые предложена схема комбинированной защиты морского терминала, а также методика, позволяющая выбрать место размещения элементов системы защиты и определить параметры настройки предохранительных клапанов причальной и береговой составляющих системы защиты, при которых значительно уменьшаются требуемые объемы причальной сбросной емкостей;

• предложена новая схема защиты морского терминала, основанная на искусственном создании в трубопроводе самотечных участков, что значительно разгружает трубопровод от гидростатического давления и позволяет минимизировать объем причальной сбросной емкости.

Практическая ценность полученных результатов состоит в том, что теория и методы расчета, разработанные в диссертации, позволяют выбрать оптимальную схему защиты морского нефтеналивного терминала от гидравлического удара, а также определить параметры системы защиты, при которых обеспечивается безопасная погрузка судов.

Внедрение результатов работы. На основе полученных результатов выбраны схемы и рассчитаны параметры систем защиты следующих морских нефтеналивных терминалов: ОАО «АК Трансиефть»

• морской нефтеналивной терминал «Козьмино» (ВСТО) - комбинированная схема защиты;

• Новороссийский морской нефтеналивной терминал «Шесхарис» - схема защиты с искусственным созданием самотечных участков в технологическом трубопроводе (погрузка на причалах №№ 1 и 2); схема погрузки с локальным расположением системы защиты на причале (причалы №№ 6 и 7);

• морской нефтеналивной терминал «Приморск» (БТС) - схема погрузки с локальным расположением системы защиты на причале;

ЗАО «Таманьнефтегаз»

• морской нефтеналивной терминал «Тамань» - комбинированная схема защиты (причалы №№5 и 6);

ОАО «АК Транснефтепродукт»

• морской нефтеналивной терминал «Туапсе» - схема погрузки с локальным расположением системы защиты на причале;

ОАО «Роснефтебункер»

• морской нефтеналивной терминал «Усгь-Луга» (БТС2) - схема погрузки с локальным расположением системы защиты на причале;

За время эксплуатации перечисленных морских нефтеналивных терминалов надежность предложенных решений и установленных систем защиты от гидравлического удара подтверждена их неоднократным срабатыванием при нештатных остановках погрузки в результате закрытия судовых задвижек и задвижек дрейфовой безопасности.

Апробация работы. Технические решения на создание предохранительного клапана с высокой пропускной способностью защищены патентом на полезную модель № 69955.

Технические решения по способу управления транспортом жидкости по трубопроводу с зоной течения с неполным заполнением сечения трубопровода защищены патентом № 2107219.

Результаты работы докладывались на Технических советах трубопроводных компаний: ОАО «АК «Транснефть», ЗАО «Таманьнефтегазпроект»а_ОАО «Лукойл», ОАО «Роснефтебункер» и др., а также на научно-практических конференциях, совещаниях и отраслевых выставках.

Научные публикации. Результаты научных исследований по теме диссертации изложены в 7 научных публикациях, которые опубликованы в изданиях, включенных в перечень изданий ВАК, и в двух Патентах РФ.

Структура и объем работы. Диссертация написана на русском языке, состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, включающего 124 наименования, и двух приложений. Диссертация изложена на 205 страницах, содержит 52 рисунка и 10 таблиц.

Во введении изложена сущность диссертационного исследования, обоснована актуальность его темы, охарактеризованы основные результаты работы,

научная и практическая ценность этих результатов и предложенных технических решений.

В первой главе дан обзор современного состояния проблемы защиты от гидравлического удара гидравлических систем и морских нефтеналивных терминалов. Для осуществления морской или речной перевозки нефти используется комплекс специальных сооружений, которые включают в себя причалы для швартовки и налива нефти в танки нефтеналивных судов, резервуарные парки для накопления нефти перед погрузкой, насосные станции, узлы учета и контроля качества нефти и нефтепродуктов. Комплекс таких объектов принято называть нефтеналивными терминалами. Приводится классификация терминалов по способу подачи нефти на судно. Схема классификации терминалов приведена на рисунке 1 и включает в себя три основных способа подачи: 1-2-5 напорно-насосная; 1-3-5 напорно-безнасосная; 1-4-5 напорно-самотечная.

Рисунок 1. Схема классификации морских нефтеналивных терминалов по способу подачи нефти на судно

Каждый из типов терминалов по приведенной классификации имеет свои достоинства и недостатки. В зависимости от типа терминала выбирается та или иная схема его защиты.

Дан критический анализ экспериментальных и теоретических исследований в области защиты гидравлических систем от волн повышенного давления. Проанализированы преимущества и недостатки большинства известных средств защиты от волн давления; выполнен также критический анализ патент-

ной информации. Рассмотрены работы наиболее известных отечественных исследователей в области теории переходных процессов в трубопроводах 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, JI.B. Полянской, М.Г. Сухарева, М.В. Лурье, А.Г. Гумерова, Щ.И Рахматулли-на, Г.Д. Розенберга, И.А. Буяновского, В.М. Писаревского, А.Б. Штурмина, Е.Л. Левченко и др., а также зарубежных исследователей В.Л. Стритера, Д.А Фокса, Е.Б. Уайли, Ж. Пармакиана, 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. Го-лосовкером, В.И. Голосовкером, О.Н. Рыжевским, Ю.В. Крыловым, Ю.М. Дронговским, А.М. Стайном, Л.В. Полянской и др.

Анализ теоретических и экспериментальных работ показал, что теория переходных процессов применительно к магистральным трубопроводам достаточно развита, но остается ряд проблем, связанных с выбором схемы защиты и с моделированием современных систем защиты от гидравлического удара на морских нефтеналивных терминалах.

В частности, В.Л. Стритер и А.Р.Д. Зорли исследовали переходные процессы, вызванные внезапным закрытием задвижки на нефтяном танкере во время его погрузки. Показано, что в данном процессе возникает опасность превышения допустимых давлений подводящих трубопроводов, а это может привести к разрыву трубы. Однако до настоящего времени подробных исследований по выбору места размещения и оптимизации параметров систем защиты не проводилось.

Выполненный анализ характеристик устройств защиты от гидравлического удара, таких как разрывные мембраны, воздушные колпаки, пружинные предохранительные клапаны, показал, что они малопригодны для использования в составе системы защиты современных морских нефтеналивных терминалов. Так, например, разрывные мембраны требуют замены после каждого срабатывания; кроме того они не экологичны. Воздушные колпаки весьма громоздки и их использование связано с проблемами поддержания и контроля объема газовой полости. Пружинные клапаны имеют небольшую пропускную способность и склонны к возбуждению автоколебаний.

В настоящее время широкое распространение в России и за рубежом получили системы защиты с газовыми пружинами, выполненные на базе предохранительных клапанов типа «Данфло» (см. рисунок 2).

Рисунок 2. Схема предохранительного клапана «Данфло»

В качестве «пружины» для этих клапанов используются газовые ресиверы. Схема системы защиты из двух клапанов «Данфло» показана на рис, 2.

В отличие от обычной пружины главными достоинствами газовой пружины являются ее небольшие габариты, что позволяет разместить ее в любом удобном месте у клапанов, а также выполнить точную настройку установочного давления системы защиты. Благодаря использованию газовой пружины, клапан типа «Данфло» обладает гораздо большей пропускной способностью по сравнению с обычным пружинным клапаном того же типоразмера. Системы защиты, выполненные с использованием клапанов «Данфло», используются для защиты таких современных морских терминалов, как «Козьмино» и «При-морск».

1 - клапан «Данфло»; 2 - ресивер.

Во второй главе излагается теория моделирования переходных процессов в подводящих коммуникациях морских нефтеналивных терминалов. Отличительная особенность этих коммуникаций от магистральных нефтепроводов состоит в том, что в коммуникациях терминалов установлено значительное число регулирующих и управляющих устройств, призванных обезопасить работу терминала, поэтому протекание нестационарных процессов в таком трубопроводе определяется большим числом факторов, в частности, особенностями и характеристиками установленного оборудования. В главе излагаются теоретические основы переходных процессов в нефтепроводных коммуникациях, используемые в дальнейшем в качестве исходного базиса для исследования безопасности работы терминалов.

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

др 2 5м _ ф д1 дх

ди др / \ Ы дх

(1)

где и давление и скорость жидкости; ра - плотность жидкости; с-скоростьзвука; х)=/(11е,£)-■ бта{х)- функция и и я; Я- коэффициент гидравлического сопротивления; а(х)~ угол наклона оси трубопровода к горизонту.

Приведенная система уравнений решается методом характеристик. В качестве краевых условий используются соотношения, полученные из условий моделирования закрытия судовых задвижек, перепуска нефти через предохранительные клапаны и резервуарного парка.

При моделировании работы предохранительного клапана, степень его открытия определялась балансом сил на рабочем элементе (поршне); учитывались также следующие параметры:

• уставка защиты рсзгу (Па) определяет давление срабатывания сбросного клапана;

• увеличение давления в трубопроводе от момента срабатывания сбросного клапана до момента его полного открытия 6рсзгу (Па);

• противодавление со стороны сбросной емкости обусловлено потерями давления Дррп в отводящем трубопроводе и взливом нефти в резервуаре;

• коэффициент расхода сбросного клапана Ку, являющийся функцией хода поршня.

В соответствии с разработанной математической моделью создан программный продукт «Терминал», позволяющий рассчитывать переходные процессы в гидравлической системе морского нефтеналивного терминала.

В третьей главе исследуется безопасное время закрытия судовых задвижек в процессе погрузки судна на причале нефтеналивного терминала, так как это одна из основных и наиболее частых причин гидравлического удара.

Для оценки безопасного времени закрытия судовых задвижек проводился численньш эксперимент, в котором исследовалась зависимость безразмерного комплекса (дртах -Ар„)/ри0с - максимального превышения давления перед за-

движкои над его статическим значением - от ряда определяющих параметров:

¿Ртах ~ &Рст =к РЩС

ч

d' с '21 ¡с

(2)

Здесь ройс- амплитуда волны гидравлического удара; а безразмерный коэффициент к является функцией эффективной длины l3/d трубопровода, скорости ий/с (или, что тоже - расхода) жидкости в трубопроводе, а также времени г = tj(2ljc) закрытия судовых задвижек.

В результате выполненных исследований получены зависимости относительного максимального повышения давления (Дртах - Др„)/pv0c перед стендерами от безразмерного времени r = í3/(2//c) закрытия судовых задвижек, показывающие, во сколько раз время t3 закрытия задвижки больше времени 21/с двойного пробега волной давления расстояния от задвижки до резервуарного парка. Полученные зависимости изображены на рисунке 4.

Из графиков на рисунке 4 видно, что относительное максимальное повышение давления слабо зависит от расхода нефти: расчетные точки ложатся практически на одну и ту же кривую, изображенные на рисунке сплошной линией. Это означает, что выбранный для исследования безразмерный комплекс к практически не зависит от производительности погрузки нефти.

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Относительное время закрытия задвижки

| к q=5000 « q=7400 ♦ q»9200-y=A+B*exp¡C"x) |

Рисунок 4. Зависимость относительного максимального давления от безразмерного времени закрытия задвижки при различных расходах

Аналогичные результаты были получены при варьировании протяженности трубопровода.

Таким образом, можно сделать вывод, что коэффициент к практически не зависит от длины технологического трубопровода и от производительности погрузки нефти. Иными словами, относительное максимальное повышение давления определяется, главным образом, временем закрытия задвижки и ее гидравлической характеристикой.

Для оценки максимального повышения давления предложена аппрокси-мационная формула

АРгок-АРст =1Д.ехр(-0,28г), (3)

pv0c

в которой г показывает, во сколько раз время закрытия судовой задвижки должно превышать время 21/с двойного пробега волной давления расстояния от судовых задвижек до резервуарного парка.

Из полученных результатов видно, что время закрытия судовых задвижек, безопасное для трубопровода, должно значительно превышать двойное время пробега волны давления от стендеров до резервуарного парка и обратно. Показано, что для ограничения давления в трубопроводе перед стендерами на

допустимом уровне безразмерное безопасное время закрытия судовых задвижек может находиться в интервале от 2 до 10 и больше. Так, например, эта величина для случая погрузки судна на причале №1 морского нефтеналивного терминала «Козьмино» составила 4, а в размерных переменных - 35 с.

В четвертой главе исследуются особенности защиты терминала с локальным расположением системы защиты от гидравлического удара (СЗГУ). В частности допустимое расстояние между СЗГУ и стендерами, на котором СЗГУ обеспечивает безопасность погрузки судов на терминале. Для различных геометрических параметров гидравлической системы морского терминала, а также для разной производительности погрузки проведено численное исследование безразмерного комплекса

где величина повышения давления перед стендерами отнесена к величине 4Рти = Рты ~ Pan максимально допустимого повышения давления; длина 1СЗГУ трубопровода между стендерами и СЗГУ отнесена к длине i всего технологического трубопровода; величина ЬрСзгу - Рсзгу ~ Pit максимального повышения давления перед СЗГУ относительно начального давления р°ст перед стендерами, отнесена к Дрши; эффективное время t3/ закрытия судовых задвижек отнесено к двойному времени 21СЗГУ/С пробега волны давления от судовых задвижек до СЗГУ.

По результатам численного исследования на рисунке 5 приведено изменение относительного повышения давления перед стендерами от безразмерного расстояния между СЗГУ и стендерами.

Показано, что повышение давления Др'тт над настроечным давлением СЗГУ в зависимости от длины трубопровода 1СЗГУ между СЗГУ и судовыми задвижками можно определить по формуле

где р- плотность нефти; д0- начальный расход; ^ - площадь сечения трубопровода; г-;ф - эффективное время закрытия судовой задвижки.

(4)

2 • 1сзгу Р'Чо

F ' г!ф

(5)

Относительной расстояние | » 6000 ♦ 3000-Формула!

Рисунок 5. Изменение относительного повышения давления перед стендерами

по мере удаления СЗГУ

Доказано, что расстояние 1СЗГУ, на которое можно вынести СЗГУ от стендеров, и подобрать при этом такое настроечное давление рсзгу СЗГУ, чтобы давление перед стендерами не превысило допустимого уровня повышения давления р^, не должно превышать величины:

^ГУЛрсзгу-Р^)-^^- (6)

Формула (6) справедлива в диапазоне повышения давления перед стендерами на величину прямого гидравлического удара от начального давления р0.

Определена 1£$гу эффективная длина трубопровода, в пределах которой положение СЗГУ оказывает влияние на величину повышения давления перед стендерами:

тзф ■ с

(7)

Показано, что в случае приведения длины трубопровода 1агу между СЗГУ и стендерами к эффективной длине !$гу, графики изменения относительного повышения давления Дртах/ДртТх перед стендерами по мере удаления СЗГУ для разных производительностей погрузки совпадают.

Получено, что в зависимости от режима погрузки и параметров настройки СЗГУ расход qc3ry нефти через предохранительные клапаны СЗГУ в сбросную емкость можно оценить по формуле

ясзгу ~ - 3600 ■ F ■ Рсзгу ~ , (8)

р-с

где F- площадь сечения технологического трубопровода морского нефтеналивного терминала; -начальная производительность погрузки судна; подавление перед стендерами перед закрытием судовых задвижек.

Время тсзгу, в течение которого давление в трубопроводе перед стендерами повышается от начального р0 до давления срабатывания клапанов СЗГУ Рсзгу можно определить по формуле:

т _ РСЗГУ ~ Ра тэФ fay

тсзгу - z3 • \у)

рийс

В течение времени 21 jс - тсзгу сброс нефти через СЗГУ будет происходить с производительностью даГУ, определенной по формуле (8). С приходом волны разряжения давление предохранительные клапаны СЗГУ закроются. Следовательно, объем нефти Vc3ry> перепускаемой через предохранительные клапаны СЗГУ, расположенной непосредственно перед стендерами, в сбросную емкость, можно определить по формуле..

Vary = (2//с - Тсзгу УЧСЗГУ С10)

Показано, что при неизменных параметрах настройки закономерность снижения относительного объема сбрасываемой через СЗГУ нефти близка к линейной, не зависит от производительности погрузки и может быть выражена уравнением:

I

V1 =V

г сзгу 'сзгу

1-0.074

'СЗГУ ,эф

1 СЗГУ J

(11).

Из формулы (11), в частности, следует, что при максимально допустимом удалении СЗГУ от стендеров 1СЗГУ = 13сфзгу объем сброса нефти снижается лишь на 2,6%.

В пятой главе исследуется комбинированная система защиты от волн гидравлического удара, которая включает в себя как береговую, так и причальную системы защиты. Настройка такой системы выполняется специальным об-

разом, позволяющим фактически разделить технологический трубопровод морского терминала на два независимых участка, причальный и береговой.

Устройство комбинированной системы защиты нефтеналивного терминала от гидравлического удара при напорно-безнасосной схеме погрузки судов представлено на рисунке 6. РП

Рисунок 6. Схема напорно-безнасосной погрузки судна РП - резервуарный парк; УРД - узел регулирования давления; УУ - узел учета; БСЗ - береговая система защиты; ПСЗ - причальная система защиты; СЗ - судовые задвижки; ТЕ - танкерная емкость.

Согласно напорно-безнасосной схеме погрузки судна, подача нефти по технологическому трубопроводу обеспечивается резервуарным парком (РП), расположенным на возвышении. Подача происходит через кран узла редукции давления (УРД), далее через узел учета нефти (УУ), стендеры и судовые задвижки (СЗ) в танкерную емкость (ТЕ). Кран УРД работает в режиме удержания давления после себя (перед узлом учета) на уровне, обеспечивающем заданную производительность погрузки. Для обеспечения безопасности погрузки технологический трубопровод морского нефтеналивного терминала может быть оборудован причальной системой защиты (ПСЗ), либо береговой системой защиты (БСЗ) или комбинированной системой защиты (КСЗ), включающей как ПСЗ, так и БСЗ.

Необходимость в комбинированной системе защиты от гидравлического удара возникает в двух случаях: во-первых, когда причальная система защиты не в состоянии обеспечить защиту трубопровода и оборудования, расположенного на береговой части терминала, и, во-вторых, когда использование для защиты морского терминала лишь ПСЗ невозможно из-за необходимости размещения на причале слишком большой по объему сбросной емкости. Существует

два основных требования к настройке предохранительных клапанов БСЗ и ПСЗ. Первое условие настройки БСЗ - настроечное давление БСЗ должно быть ниже настроечного давления ПСЗ, т.е. рБСЗ < рпсз. Второе условие настройки БСЗ -настроечное давление БСЗ должно быть выше гидростатического давления столба нефти в трубопроводе между резервуарным парком РП и БСЗ Рбсз > рФрп • В этом случае при завершении переходного процесса предохранительные клапаны закроются, и перепуск нефти в сбросную емкость БСЗ прекратится. В противном случае возникает угроза переполнения береговой сбросной емкости.

Между двумя приведенными условиями настройки существует оптимальное значение р°Бп™3 настроечного давления предохранительных клапанов БСЗ. В результате проведенного анализа для комбинированной системы защиты морского нефтеналивного терминала указаны оптимальные места размещения предохранительных клапанов ПСЗ и БСЗ и определены их оптимальные настройки, обеспечивающие минимальный объем сбросных емкостей. Так, например, выражение для оптимального настроечного давления предохранительных клапанов БСЗ зависит от настройки клапанов ПСЗ и имеет вид:

— мест _ наст

Рбсз ~ Рпсз '

1 ~Флсз , Р£'(Ьбсз~Ксз) П2\

1 I 1 i с отк 9 V /

1 + фю 1 + фссз

где безразмерная величина скачка давления ф°"з при открытии предохранительного клапана ф = -Ла )!Pia ■

На рисунке 7 приведены графики с результатами расчета переходного процесса на терминале «Козьмино» с локальной СЗГУ, расположенной перед стендерами. Из графиков следует, что при гидравлическом ударе, вызванном закрытием судовых задвижек за 5 с, в процессе погрузки судна с производительностью 14000 мг/ч предохранительные клапаны ПСЗ ограничивают давление перед стендерами на уровне 1,71 МПа, что не превышает допустимого уровня давления при переходном процессе. Однако давление перед узлом учета (сплошная линия на рис.7) повышается до 2,10 МПа при допустимом значении давления 1,76 МПа.

время,сек

|--Давление перед стендерами —^Давление перед УУ ■ - ■ Расход через стендеры — ' Расход червзПСЗ |

Рисунок 7. Остановка погрузки судна закрытием задвижек дрейфовой безопасности за 5 секунд. О = 14000 м3/час. Система защиты от гидравлического удара расположена на причале перед задвижками дрейфовой безопасности и

настроена на 1,6 МПа.

При использовании комбинированной системы защиты от гидравлического удара объем нефти, перепускаемый в причальную сбросную емкость, составил 10 м5 вместо 17 .и3 в варианте с использованием одной только ПСЗ. Таким образом, комбинированная система защиты от гидравлического удара морского нефтеналивного терминала «Козьмино» позволила не только обеспечить надежную защиту всего оборудования, расположенного на технологическом трубопроводе, но и снизить объем причальной сбросной емкости почти в два раза.

В пятой главе исследуется также схема защиты терминала от гидравлического удара с использованием специально организованного самотечного течения на отдельных участках трубопровода. При напорно-безнасосной погрузке судов располагаемый гидростатический напор не редко значительно превосходит потребный и на узле редуцирования (УРД на рисунке 8) приходится срабатывать значительный перепад давления. Так на Новороссийском морском терминале при погрузке на причале №1 на узле редуцирования приходилось рассеивать избыточную мощность в 4,8 МВт. Очевидно, что в таких условиях работа узла редукции сопровождается значительными колебаниями, шумами и

вибрациями и приводит к быстрому выходу из строя редуцирующего крана

урд.

РП

Рисунок 8. Распределение давления по длине трубопровода при безнасосной погрузке: при течении с полным заполнением трубопровода (синяя линия); при наличии самотека (красная линия)

На рисунке 8 показаны графики распределения пьезометрического давления по длине технологического трубопровода терминала в процессе погрузки судна как для схемы без самотечного течения, так и для схемы с принудительной организацией течения нефти неполным сечением на предварительно выбранном наклонном участке трубопровода.

Из графиков на рисунке 8 видно, что отличие от традиционной схемы погрузки, при которой на УРД срабатывается большой перепад давления, при самотечном течении избыточный напор равномерно рассеивается по всей длине самотечного участка, что позволяет полностью разгрузить технологический трубопровод от избыточного давления.

В схеме погрузки с самотечным участком время распространения волны давления от стендеров до самотечного участка длиной 2000 м составляет всего 2 с, а время прихода отраженной волны разрежения -4 с, т.е. значительно меньше, чем в первом случае. К этому времени судовые задвижки еще не закроются, увеличение давления перед стендерами с приходом волны разряжения прекратится, поэтому максимальный уровень давления перед стендерами оказывается ниже, чем в первом случае.

-Цлщение перед сгЕнддрдми беа отопка 'Дд>лйни> п>р«д сг«над<рав<с оаиотаком ^Раоход червд ртандарц [

Рисунок 9. Изменение давления перед стендерами при гидравлическом ударе

Если при напорно-самотечной схеме погрузки на причале используется локальная СЗГУ, то, как показал пример Новороссийского терминала, объем нефти перепускаемой при гидравлическом ударе в сбросную емкость сокращается с 37 до 4 м3.

Таким образом, наличие самотечных участков в трубопроводе терминала:

• обеспечивает эффективную защиту оборудования терминала от гидравлического удара;

• разгружает трубопроводную систему в целом за счет уменьшения статического давления;

• значительно уменьшает необходимую вместимость причальной сбросной емкости;

• эффективно уменьшает гидроударное воздействие на узлы погрузочной системы терминала;

• значительно улучшает условия работы узла редуцирования.

В шестой главе анализируются результаты статических и динамических испытаний на экспериментальном стенде предохранительного клапана с высокой пропускной способностью.

Испытания проводились на кольцевом стенде ОАО «ЦТД Диаскан». Схема стенда, по которой формировалась математическая модель, приведена на рисунке 10. В математическую модель входят характеристики насосных агрегатов

б, 7 и расположенных на выходе насосных агрегатов регуляторов давления 8 и 9. Учитывались также характеристики крана 10 и сбросного клапана 11.

В математической модели считалось, что при открытии предохранительного клапана движение поршня сопровождается вытеснением части жидкости в газовый аккумулятор клапана 11, что сопровождается повышением настроечного давления и дополнительным увеличением скачка давления.

11

б е„

7 ч

-Л-

Р*Р

10

¿Ьз—

Рисунок 10. Расчетная схема стенда Сопоставление результатов расчета и испытаний представлено на рисун-

ке 11.

2.5

0.5

-

I \

15

30

35

40

45

20 25 Время, с

-Рздв_расчет • Рздв_эксперимент--Ргидроудар

Рисунок 11. Изменение давления в трубопроводе при расчетном моделировании испытания сбросного клапана № 2 с настроечным давлением 0,8 МПа

На рисунке 11 приведены графики изменения давления в трубопроводе в процессе расчетного моделирования испытания предохранительного клапана № 2 с настроечным давлением 0,8 МПа. Штриховой линией показан график изменения давления без сбросного клапана. Сплошная линия соответствует изме-

нению давления при подключенной системе защиты от гидравлического удара. Соответственно, точками показано измеренное значение давления перед системой защиты в процессе проведения испытания на стенде.

На графиках видно достаточно хорошее совпадение рассчитанных параметров с измеренными значениями. Погрешность расчетов не превышает 2 -5%. Это подтверждает адекватность разработанной математической модели рассматриваемому объекту.

Выводы

1. Результаты выполненных исследований показывают, что правильный выбор параметров защиты морских нефтеналивных терминалов от гидроударных явлений возможен только на основе предварительного математического моделирования, учитывающего в полном объеме работу всех технологических устройств. Такая модель расчета, методика и компьютерная программа представлены в диссертации.

2. Время безопасного закрытия судовых задвижек при погрузке судна должно превышать время двойного пробега волны давления от стендеров до резер-вуарного парка от 2 до 10 раз (в зависимости от значения максимально допустимого давления).

3. Комбинированная защита морского терминала, использующая береговые и причальные системы защиты, позволяет минимизировать объем причальной сбросной емкости и обеспечить надежную защиту всех узлов гидравлической системы морского нефтеналивного терминала. Для определения оптимальных мест размещения береговой и причальной систем защиты следует использовать критерии, предложенные в диссертации.

4. Использование в гидравлической системе терминала принудительно создаваемых участков трубопровода с самотечным течением позволяет разгрузить трубопровод от гидростатического давления и значительно уменьшить объем причальной сбросной емкости.

5. Опыт эксплуатации систем защиты морских нефтеналивных терминалов «Шесхарис», «Козьмино», «Приморск», «Усть-Луга» и ряда других доказал высокую надежность этих систем, а также расчетных методов и компьютерной программы, с помощью которых они были разработаны

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

1. Инженерные методы прогнозирования и профилактики гидравлического удара / Е.Л.Левченко, Н.С.Арбузов, В. А. Ходяков, А.Г.Цараков / Трубопроводный транспорт нефти. №11, 1995.

2. Способ управления транспортом жидкости по трубопроводу с зоной течения с неполным заполнением сечения трубопровода // Е.Л. Левченко, Н.С. Арбузов и др. /Патент №2107219 / 20.03.1998

3. Клапан запорно-регулирующий// Е.Л. Левченко, Н.С.Арбузов и др. /Патент на полезную модель № 69955 / 10.01.2008

4. Моделирование и предварительная настройка систем сглаживания волн давления /М.В. Лурье, Н.С. Арбузов, A.B. Адоевский / Изв. вузов. Нефть и газ, № 6,2009.

5. Комбинированная система защиты морских нефтеналивных терминалов от гидроударных явлений / Н.С. Арбузов - Трубопроводный транспорт (теория и практика), август, 2010.

6. Влияние времени закрытия судовых задвижек на уровень максимального давления в трубопроводах нефтеналивных терминалов / Н.С. Арбузов - Трубопроводный транспорт (теория и практика), декабрь, 2010.

7. Защита морских терминалов от гидроударных явлений созданием в технологических трубопроводах самотечных участков / Н.С. Арбузов /Нефтяное хозяйство. № 12,2010.

8. Гидроударные явления и комплексная защита морских нефтеналивных терминалов / Н.С. Арбузов, В.М. Поляков / Изв. вузов. Нефть и газ, № 6,2010.

9. 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. 6-9 октября 2010. Сборник докладов.

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 от 01.12.99 г. Подписано к печати 24.12.2010 г. Формат 60x90 1/16. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 603. 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, Арбузов, Николай Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ - ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ АВАРИЙ В ТРУБОПРОВОДАХ МОРСКИХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ ТЕРМИНАЛОВ.

1.1. Обзор и краткая характеристика морских нефтеналивных терминалов.

1.1.1. Причальные сооружения.

1.1.2. Шлангующие устройства.

1.2. Классификация терминалов по способу подачи нефти на судно.

1.2.1 Напорно-безнасосная схема погрузки нефти на судно.

1.2.2. Напорно-насосная схема погрузки нефти на судно.

1.2.3 Напорно-самотечная схема погрузки нефти на судно.

1.3. Причины возникновения волн давления в гидравлической системе морских терминалов.

1.4. Опасные последствия волновых процессов.

1.5. Обзор и критический анализ существующих средств защиты магистральных нефтепроводов от гидроударных явлений.

1.5.1. Мембраны предохранительные разрывные.

1.5.2. Предохранительные колпаки.

1.5.3. Пружинные предохранительные клапаны.

1.5.4. Газовые пружины для предохранительных клапанов.

1.5.5 Предохранительный клапан типа «Флексфло».

1.5.6Предохранительный клапан типа «Данфло».

1.6. Обзор патентной информации в области разработки средств защиты нефтепроводов от волн давления.

1.6.1. Обзор патентов на предохранительные клапаны.

1.6.2. Предохранительный клапан разработки ИМС «Индастриз».

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

1.8. Цели и задачи исследований, изложенных в диссертации.

ГЛАВА 2.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ГИДРОУДАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОДВОДЯЩИХ КОММУНИКАЦИЯХ МОРСКИХ ТЕРМИНАЛОВ.

2.1. Теоретические основы расчета переходных процессов в нефтепроводах морских нефтеналивных терминалов.

2.1.1 Дифференциальные уравнения неустановившегося течения нефти.

2.1.2 Упрощающие допущения.

2.1.3 Система расчетных уравнений.

2.1.4. Метод характеристик для расчета неустановившихся течений слабо сжимаемой жидкости в нефтепроводах.

2.2. Моделирование работы сбросного клапана (КС) с газовым аккумулятором.

2.2.1. Характерные параметры, определяющие работу сбросного клапана.

2.2.2. Уравнения сбросного клапана на трубопроводе.

2.2.3. Суммарный объем нефти, перепускаемой через сбросные клапаны.

2.2.4. Сводка расчетных формул.

2.3. Моделирование работы задвижек.

2.3.1. Характерные параметры, определяющие работу задвижки.

2.4. Моделирование работы насосного агрегата.

2.4.1. Характерные параметры, определяющие работу насоса в переходном режиме.

2.4.2. Уравнения насосного агрегата.

2.5. Оценка точности при моделировании переходных процессов в трубопроводах морского терминала методом характеристик.

2.6. Примеры расчетов переходных процессов в гидравлических системах морских нефтеналивных терминалов.

2.6.1. Пример расчета переходных процессов в гидравлической системе Новороссийском морского нефтеналивного терминала.

2.6.2. Пример расчета переходных процессов в гидравлической системе Таманского морского нефтеналивного терминала.

ГЛАВА 3.

ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ЗАКРЫТИЯ СУДОВЫХ ЗАДВИЖЕК В ПРОЦЕССЕ ПОГРУЗКИ ТАНКЕРОВ, НЕ ТРЕБУЮЩИХ ЗАЩИТЫ ТЕРМИНАЛА ОТ ГИДРОУДАРНЫХ ЯВЛЕНИЙ.

3.1. Эффективное время закрытия судовых задвижек.

3.1.1. Анализ влияния судовых задвижек на суммарное гидравлическое сопротивление коммуникаций морского терминала.

3.1.2. Пример расчета эффективного времени закрытия судовых задвижек при погрузке на глубоководном причале Новороссийского морского нефтеналивного терминала.

3.2. Влияние времени закрытия судовых задвижек на величину максимального давления в трубопроводах нефтеналивных терминалов.

3.2.1. Выбор безразмерного комплекса гидравлической системы терминала, для исследования влияния времени закрытия судовых задвижек на уровень повышения давления в трубопроводе.

3.2.2. Методика проведения исследования.

3.2.3. Оценка влияния производительности погрузки на максимальный уровень повышения давления в гидравлической системе терминала.

3.2.4. Оценка влияния длины трубопровода на максимальный уровень повышения давления в гидравлической системе терминала.

3.3. Пример расчета минимального времени закрытия судовых задвижек для морского нефтеналивного терминала «козьмино»

ГЛАВА 4.

ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ПОГРУЗКИ СУДОВ НА МОРСКИХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ ТЕРМИНАЛАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ.

4.1. Особенности защиты морского нефтеналивного терминала от гидрудара при локальном расположении СЗГУ.

4.2. Выбор места расположения предохранительных клапанов СЗГУ.

4.2.1. Выбор критерия для исследования влияния места размещения СЗГУ на причале на условия эксплуатации морского терминала.

4.2.2. Методика исследования.

4.2.3. Оценка влияния длины трубопровода между стендерами и СЗГУ на величину повышения давления перед стендерами.

4.2.4. Оценка влияния длины технологического трубопровода морского терминала на уровень повышения давления перед стендерами.

4.2.5. Влияние производительности погрузки на место расположения СЗГУ.

4.2.6. Влияние параметров настройки СЗГУ на место его расположения.

4.2.7. Влияние длины трубопровода морского терминала на объем нефти, перепускаемой через клапаны СЗГУ.

4.2.8. Влияние параметров настройки СЗГУ на объем нефти, перепускаемой через клапаны в сбросную емкость.

4.3. Пример расчета параметров СЗГУ для Новороссийского морского нефтеналивного терминала.

ГЛАВА 5.

ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ПОГРУЗКИ СУДОВ НА МОРСКИХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ ТЕРМИНАЛАХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ ГИДРОУДАРА.

5.1. Особенности защиты морского нефтеналивного терминала от гидрудара при использовании комбинированной СЗГУ.

5.2. Устройство комбинированной системы защиты морского нефтеналивного терминала от гидроудара.

5.3. Анализ места расположения и выбора параметров настройки

ПСЗиБСЗ.

5.3.1 Выбор места расположения и параметров настройки ПСЗ.

5.3.2 Выбор места расположения и параметров настройки БСЗ.

5.3.3 Особенности совместной настройки БСЗ и ПСЗ.

5.4. Расчет параметров комбинированной системы защиты от гидруодара на примере морского нефтеналивного терминала «Козьмино».

5.4.1 Описание морского нефтеналивного терминала «Козьмино»

5.4.2 Использование ПСЗ в качестве защиты морского нефтеналивного терминала «Козьмино».

5.4.3 Использование комбинированной системы защиты на морском нефтеналивном терминале «Козьмино».

5.5. Особенности защиты морского нефтеналивного терминала от гидрудара созданием в технологических трубопроводах самотечных участков.

5.5.1. Традиционная схема нефтеналивного терминала и принцип действия системы защиты от гидравлического удара.

5.5.2. Усовершенствованная схема и принцип действия системы защиты от гидравлического удара с самотечными участками трубопровода.

5.5.3. Расчет параметров системы защиты от гидравлического удара при наличии в подводящем трубопроводе участка самотека.

ГЛАВА 6.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ СБРОСНЫХ КЛАПАНОВ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ МОРСКИХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ ТЕРМИНАЛОВ ОТ ВОЛН ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ.

6.1. Описание экспериментальной установки.

6.2. Методика проведения статических экспериментов по определению пропускной способности сбросных клапанов.

6.3. Анализ результатов экспериментов по определению пропускной способности сбросных клапанов.

6.4. Оценка точности выполненных экспериментов.

6.5. Методика проведения экспериментов по определению динамических характеристик сбросных клапанов.

6.6. Анализ результатов экспериментов динамического испытания сбросных клапанов.

ВЫВОДЫ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Теория и расчет систем защиты морских нефтеналивных терминалов от гидравлических ударов"

Диссертация посвящена разработке теории, расчету и исследованию методов защиты технологических трубопроводов морских нефтеналивных терминалов и установленного на них оборудования от недопустимых перегрузок, вызываемых волнами повышенного давления. Во время обработки судна у причала нередко возникают ситуации, когда необходимо быстро остановить процесс погрузки. Это достигается либо закрытием судовых задвижек, например, в случае переполнения танка судна, либо закрытием задвижек дрейфовой безопасности, в случае недопустимой подвижки судна у причала. Кроме того, возможны ложные срабатывания систем автоматики, приводящие к закрытию запорно-регулирующего оборудования на трубопроводе. Каждая из перечисленных ситуаций приводит к торможению потока нефти в трубопроводе и к возникновению волн повышенного давления.

Отличие выполненного исследования от исследований большого числа других авторов состоит в том, что в работе рассмотрены новые методы анализа и выбора способов предотвращения аварийных ситуаций на морских нефтеналивных терминалах, основанные на минимизации параметров систем защиты от гидроудара, и на выборе места их оптимального размещения в гидравлической системе терминала. Предлагается комбинированная система защиты от гидроудара с размещением средств защиты, как на причале, так и на берегу. Для минимизации параметров систем защиты от гидроудара также предлагается искусственное создание в технологическом трубопроводе терминала участков трубопровода с самотечным течением.

В диссертации проведен критический анализ существующих теоретических и экспериментальных исследований в области теории неустановившихся (переходных) процессов, а также конструкторских решений по защите трубопроводов от гидроудара. В результате такого анализа указаны проблемы, нуждающиеся в дальнейшей разработке. В оригинальной части работы развита теория для моделирования и расчета работы предохранительных клапанов, разработанных ООО «ИМС Индастриз» с участием автора. Развитая теория и методы использованы в выборе схемы и расчете систем защиты от гидроудара конкретных морских нефтеналивных терминалов.

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, JI.C. Лейбензона, С.А.Христиановича, И.А.Чарного и многих других.

Это происходит, прежде всего, потому, что постоянно усложняются техника и технология как работы самого терминала, так и обработки судов у причалов. Увеличиваются производительность и объемы отгружаемой нефти, во много раз возрастает и усложняется уровень автоматизации и управления погрузкой, постоянно ужесточаются требования к технической и экологической безопасности погрузки судов.

Диссертация состоит из 6 глав.

В первой главе дается общее описание морских нефтеналивных терминалов и приводится их классификация по способу подачи нефти на судно. Проводится критический анализ экспериментальных и теоретических исследований в области защиты гидравлических систем от волн повышенного давления. 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 трубопроводах 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, JI.B. Полянской, М.Г. Сухарева, М.В. Лурье, А.Г. Гумерова, Ш.И Рах-матуллина, Г.Д. Розенберга, И.А. Буяновского, В.М. Писаревского, А.Б. Штурмина, Е.Л. Левченко и др., а также зарубежных исследователей В.Л. Стритера, Д.А Фокса, Е.Б. Уайли, Ж. Пармакиана, 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. Нау-менко, Б.И. Голосовкером, В.И. Голосовкером, 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 применительно к магистральным трубопроводам достаточно развита, но остается ряд проблем, связанных с выбором схемы защиты и с использованием современных систем защиты от гидроудара на морских нефтеналивных терминалах.

На основе проделанного анализа по современному состоянию дел с защитой трубопроводов и морских нефтеналивных терминалов от гидроудара 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 исследуются условия безопасного закрытия судовых задвижек в процессе погрузки судна, при которых не требуется дополнительная защита морского нефтеналивного терминала от гидроудара. Проводится анализ эффективного времени закрытия задвижки, в течение которого происходит активное воздействие со стороны задвижки на процессы в гидравлической системе морского нефтеналивного терминала. Доказано, что для ограничения величины максимального давления в гидравлической системе морского нефтеналивного терминала, время закрытия судовых задвижек должно превышать время двойного пробега волной давления расстояния от задвижки до резервуара в несколько раз (от полутора до десяти) в зависимости от степени ограничения. Определено минимально допустимое время закрытия задвижек, при котором не требуется защиты от гидравлического удара.

В четвертой главе диссертации исследуются вопросы, связанные с выбором оптимального места размещения системы защиты от гидроудара на причале. Анализируется допустимое расстояние от стендеров, в пределах которого на технологическом трубопроводе терминала можно установить причальную систему защиты от гидроудара. Исследуется зависимость параметров настройки и объема нефти, перепускаемого через предохранительные клапаны причальной системы защиты от гидроудара в зависимости от степени удаления системы защиты от стендеров. На примере действующего морского терминала проведена оценка безопасного времени закрытия судовых задвижек, сравнение которого с фактическим временем позволяет сделать вывод о необходимости использования на терминале дополнительных средств защиты.

В пятой главе диссертации исследуются вопросы, связанные с обеспечением безопасных условий погрузки судов на морских нефтеналивных терминалах с применением комбинированной системы защиты от гидроудара. Исследуются места оптимального размещения береговой и причальной систем защиты, в плане минимизации объемов нефти, перепускаемой при гидроударе в причальную сбросную емкость. Проводится анализ взаимозависимости и оптимизация параметров настройки причальной и береговой систем защиты для снижения количества используемых предохранительных клапанов, а также для снижения объема перепускаемой через них нефти при гидроударе. Кроме того, в пятой главе исследуется влияние искусственно организованных в гидравлической системе морского терминала участков трубопровода с самотечным течением на параметры системы защиты от гидроудара.

В шестой главе диссертации анализируются схема и результаты испытаний предохранительного клапана с высокой пропускной способностью, разработанного автором совместно с рядом коллег ООО «ИМС Индастриз». Исследуется влияние конструктивных особенностей предохранительного клапана на скачек давления в трубопроводе над настроечным значением при его срабатывании.

Основные научные и практические результаты автора изложены в 7 статьях, подтверждаются двумя патентами и прошли апробацию на действующих морских нефтеналивных терминалах. Автором выполнены расчеты, выбраны схемы и определены требуемые характеристики систем защиты от гидроудара следующих морских нефтеналивных терминалов Российской Федерации: ОАО «АК Транснефть»

• морской нефтеналивной терминал «Козьмино» (ВСТО) - комбинированная схема защиты;

• Новороссийский морской нефтеналивной терминал — схема защиты с искусственным созданием самотечных участков в технологическом трубопроводе (погрузка на причалах №№ 1 и 2); схема погрузки с локальным расположением системы защиты на причале (причалы №№ 6 и7);

• морской нефтеналивной терминал «Приморск» (БТС) - схема погрузки с локальным расположением системы защиты на причале;

ЗАО «Таманьнефтегаз»

• Таманский морской нефтеналивной терминал - комбинированная схема защиты (причалы №№5 и 6);

ОАО «АК Транснефтепродукт»

• Туапсинский морской нефтеналивной терминал - схема погрузки с локальным расположением системы защиты на причале;

ОАО «Роснефтебункер»

• морской нефтеналивной терминал «Усть-Луга» (БТС2) - схема погрузки с локальным расположением системы защиты на причале;

На основе выполненных расчетов:

• выявлена необходимость в защите морского терминала от гидроудара;

• выбраны схемы защиты от гидроудара;

• определены требуемые характеристики систем защиты;

• заданы параметры настройки предохранительных клапанов систем защиты от гидроудара.

Автор выражает благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору Вадиму Алексеевичу Полякову за руководство над работой по созданию диссертации.

Автор благодарит коллектив кафедры «Проектирование и эксплуатация нефтегазопроводов» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина во главе с доктором технических наук, профессором Виктором Мееровичем Писаревским.

Особую признательность за постоянное внимание и поддержку автор выражает Заслуженному деятелю науки Р.Ф., доктору технических наук, профессору Михаилу Владимировичу Лурье, а также коллегам по работе в ООО «ИМС Индастриз», доктору технических наук Евгению Леонидовичу Левченко и ведущему специалисту лаборатории расчетов переходных процессов Александру Валентиновичу Адоевскому.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Арбузов, Николай Сергеевич

ВЫВОДЫ

1. Анализ методов и устройств защиты нефтеналивных терминалов от гидравлического удара показал, что, несмотря на значительный прогресс в этой области, исследований по выбору оптимальной схемы защиты, места размещения предохранительных клапанов и выбора оптимальных настроечных параметров проведено не было.

2. Разработана динамическая математическая модель морского нефтеналивного терминала, учитывающая детальные характеристики предохранительного клапана с «газовой» пружиной, полученные при натурных испытаниях. Предложен и развит метод моделирования динамической работы предохранительного клапана, учитывающий баланс сил на его рабочем элементе, что позволяет проводить точную настройку системы защиты от гидравлического удара;

3. Доказано, что в процессе погрузки судна на причале время безопасного закрытия судовых задвижек должно превышать время двойного пробега волны давления от стендеров до резервуарного парка от 2 до 10 раз (в зависимости от максимального допустимого уровня давления в гидравлической системе морского нефтеналивного терминала).

4. Определено максимальное допустимое расстояние между системой защиты и стендерами, на котором система защиты от гидравлического удара в состоянии обеспечить защиту морского терминала. Найдена зависимость между объемом сбросной емкости, параметрами настройки и местом размещения системы защиты на причале.

5. Доказано, что комбинированная защита морского терминала, использующая береговые и причальные системы защиты, позволяет минимизировать объем причальной сбросной емкости и обеспечить надежную защиту всей гидравлической системы морского нефтеналивного терминала. Определены оптимальные места размещения береговой и причальной систем защиты и параметры их настройки. Доказано, что использование в гидравлической системе терминала принудительно созданных участков трубопровода с самотечным течением позволяет разгрузить трубопровод от гидростатического давления и значительно снизить объем сбросной емкости причальной системы защиты от гидравлического удара. 6. Проведены статические и динамические испытания предохранительного клапана; разработана мат.модель предохранительного клапана, результаты расчетов по которой показали хорошее совпадение с полученными при испытаниях измерениями.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Арбузов, Николай Сергеевич, Москва

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

2. Адоевский A.B., Арбузов Н.С., Левченко Е.Л., Лурье М.В. Защита нефтепроводов и морских терминалов от гидроударных явлений системами сглаживания волн давления. Нефтяное хозяйство. 2010.

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

4. Арбузов Н.С. Комбинированная система защиты морских нефтеналивных терминалов от гидроударных явлений. Трубопроводный транспорт (теория и практика), август, 2010, 20 с -23 с.

5. Арбузов Н.С. Влияние времени закрытия судовых задвижек на уровень максимального давления в трубопроводах нефтеналивных терминалов. Трубопроводный транспорт (теория и практика), 2010

6. Арбузов Н.С. Защита морских терминалов от гидроударных явлений созданием в технологических трубопроводах самотечных участков. Нефтяное хозяйство. — 2010.

7. Арбузов Н.С., Поляков В.М. Гидроударные явления и комплексная защита морских нефтеналивных терминалов. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ 2011

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

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

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

19. 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.

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

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

22. Двухшерстов Г.И. Гидравлический удар в трубах некруглого сечения и потоке жидкости между упругими стенками. Ученые записки Москв. Гос. университета им. Ломоносова, вып. 122, Механика, т. II, 1948.

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

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

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

26. Жуковский Н.Е., О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. Бюллетени Политехнического общества, № 5, 1899.

27. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М. Машиностроением, 1992 г.

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

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

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

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

32. Картвелишвили H.A., Нонезов Г.Д. Расчет гидравлического удара в ответвлениях, ТбилНИГЭИ, 1936 (не опубликовано).

33. Картвелишвили H.A. Динамика напорных трубопроводов. — М.: Энергия, 1979. 224 е., ил.

34. Ким Д.П., Гумеров А.Г., Захаров Н.П. О влиянии параметров оборудования и режимов перекачки нефти на переходные процессы. -«Нефтяное хозяйство», 2006, № 3.

35. 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.

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

37. Левченко Е.Л., Арбузов Н.С., Ходяков В.А., Цараков А.Г. Инженерные методы прогнозирования и профилактики гидроудара. Трубопроводный транспорт нефти. 1995.- №11.-С.24-28.

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

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

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

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

42. Лурье М.В., Арбузов Н.С., Адоевский A.B. Моделирование и предварительная настройка систем сглаживания волн давления. Изв. вузов. Нефть и газ, 2009, № 6, с. 45—52.

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

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

45. Макаров К.П. Аналитический расчет уравнительных башен. Справочник «Гидротехнические сооружения» под ред. Проф. Анисимо-ва, 1934, т. 1, стр. 268.

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

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

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

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

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

51. Нечваль A.M. Проектирование нефтегазопроводов

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

53. Папин В.М. Определение величины гидавлического удара с учетом профиля водовода. В сб.: Гидравлика сооружений и трубопроводов. Киев. Стройиздат. 1961.

54. 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.

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

56. 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.

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

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

59. 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.

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

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

62. Тарко Л.М., Переходные процессы в гидравлических механизмах. М. Машиностроение, 1973. — 168 с.

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

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

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

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

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

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

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

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

71. 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.

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

73. 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.

74. 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.

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

76. Allievi L. Teoria of Water Hammer, Ricardo Garoni. Rome, 1925.

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

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

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

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

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

82. Camichel R., Eydoux D., Gariel S. Etude theorique et experimen-tel des coups de be ier, Toulouse, 1919.

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

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

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

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

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

88. 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.

89. 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.

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

91. 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.

92. Kennedy Ron, Sliding-plug surge relief valve helps meet DOT requirement. Daniel Valve Co., Houston, Texas

93. Kephart J.T., Davis K. Pressure surges following water column separation. Trans. ASME., Jo. Of Basic Engineering, Vol. 83, pp. 456460.1961.

94. 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

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

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

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

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

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

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

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

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

103. 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.

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

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

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

107. 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.

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

109. 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.

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

111. Tucker D.M., Young G.A.J. Estimation of the size of air vessels. Report SP670. Presented to 7th Conference on Hydromechanics, BHRA, Cran-field, Bedford. 1960.

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

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

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

115. 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.

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

117. 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.

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

119. 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.

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