Алгоритм визначення обсягів втрат природного газу за умови вимірювання його параметрів на виході газопроводу

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorМатіко, Ф. Д.
dc.contributor.authorДжигирей, В. О.
dc.contributor.authorКостик, І. В.
dc.contributor.authorДанильців, Б. М.
dc.date.accessioned2024-03-08T12:46:11Z
dc.date.available2024-03-08T12:46:11Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractГазопровідні мережі є складними розподіленими системами, які складаються з сотень кілометрів трубопроводів різної конфігурації. Забезпечення усіх ділянок газопроводів засобами обліку газу та вимірювання параметрів газу, які б дали можливість швидко виявляти пошкодження газопроводів та визначати обсяги втрат газу, вимагає великих коштів, внаслідок чого значна частина газопроводів і транспортних, і розподільних не обладнані засобами вимірювання. Тому розроблення алгоритмів, які дозволять оцінити обсяги втрат газу на основі інформації з наявних вимірювальних станцій без реконструкції газотранспортних мереж є надзвичайно важливим завданням. В роботі представлено удосконалену авторами математичну модель стаціонарного режиму руху природного газу в газопроводах, яка враховує зміну швидкості потоку по довжині газопроводу. Цю модель доповнено рівнянням для обчислення витрати газу, що витікає в атмосферу через отвір пошкодження надземного газопроводу. Для визначення коєфіцієнта витрати застосовано розроблене авторами рівняння, яке для діапазону тиску в газопроводі від 0,1 до 1,2 МПа забезпечує обчислення коєфіцієнта витрати з методичною похибкою не більше 1,7 %. На основі отриманих математичних моделей розроблено алгоритм розрахунку обсягу втраченого через пошкодження газу для конфігурацій газопроводу з пунктами вимірювання параметрів газу на виході газопроводу. Виконано апробацію розробленого алгоритму та представлено приклад його застосування для аналізу розподілів тиску та температури газу у газопроводі з наявним пошкодженням. Представлено результати моделювання процесу витікання газу через пошкодження газопроводу та ітераційного уточнення параметрів газу в місці пошкодження газопроводу, а також результати обчислення витрати газу через пошкодження. Застосування розробленого алгоритму дає можливість підвищити точність визначення обсягів втрат газу через пошкодження газопроводів, а його апаратна реалізація в перспективі дасть можливість зменшити час виявлення пошкоджень, їх локалізації та усунення.
dc.description.abstractotherGas pipeline networks are complex distributed systems consisting of hundreds of kilometers of pipelines of various configurations. Equipping all sections of the gas pipelines with gas accounting and gas parameter metering devices that would allow for the quick detection of pipeline damages and the determination of gas loss volumes requires significant funds. As a result, many transportation and distribution pipelines are not equipped with metering devices. Therefore, it is important to develop algorithms that can estimate the volume of gas losses based on information from existing metering units without the reconstruction of gas networks. The paper proposes an improved mathematical model for the stationary flow of natural gas in pipelines which considers the flow velocity changes along the pipeline. This model is supplemented with an equation for calculating the flowrate of gas flowing into the atmosphere through a hole in the damaged above-ground gas pipeline. The authors have developed an equation to determine the discharge coefficient for a pressure range in the pipeline from 0.1 to 1.2 MPa with a methodological error of no more than 1.7%. Based on the obtained mathematical models, an algorithm has been developed to calculate the gas volume lost because of damage for pipeline configurations with gas parameter metering units at the pipeline outlet. The developed algorithm has been validated, and an example of its application for analyzing the distributions of gas pressure and temperature in a pipeline with existing damage is presented. The paper presents the simulation results for gas leakage through pipeline damage and the iterative determination of gas parameters at the damage point, as well as the results of calculating the gas flowrate through the damage. The application of the developed algorithm allows for increased accuracy in determining the volume of gas losses through pipeline damage. Its hardware implementation in the future will reduce the time for damage detection, localization, and elimination.
dc.format.pagerangeС. 66-74
dc.identifier.citationАлгоритм визначення обсягів втрат природного газу за умови вимірювання його параметрів на виході газопроводу / Матіко Ф. Д., Джигирей В. О., Костик І. В., Данильців Б. М. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 66(2). – С. 66-74. – Бібліогр.: 15 назв.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/65361
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2023, Вип. 66(2)
dc.subjectалгоритм розрахунку
dc.subjectвтрати газу
dc.subjectпошкодження газопроводу
dc.subjectматематична модель
dc.subjectконфігурація газопроводу
dc.subjectcalculation algorithm
dc.subjectgas losses
dc.subjectpipeline damage
dc.subjectmathematical model
dc.subjectpipeline configuration
dc.subject.udc681.518.5
dc.titleАлгоритм визначення обсягів втрат природного газу за умови вимірювання його параметрів на виході газопроводу
dc.title.alternativeAlgorithm for determining the volume of natural gas losses under conditions of measuring its parameters at the gas pipeline outlet
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
P.66-74.pdf
Розмір:
482.02 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 66(2)