Зменшення енерговитратності транспортування газу в кільканиткових та розгалужених газопроводах з урахуванням особливостей їх геометричної структури та сезонних чинників. Поставлена мета реалізується через вирішення таких задач: - виявлення закономірностей термогазодинамічних процесів у газопроводах розгалуженої та кільканиткової структури; - розробка математичної моделі розподілу потоків газу в кільканиткових газопроводах з урахуванням газодинамічної взаємодії ниток, сезонних чинників та енергетичних можливостей ГПА КС; - встановлення взаємозв'язку між характеристикою шляхового споживача газу, сезонними змінами температури навколишнього середовища, режимом роботи розгалуженого газопроводу та надлишковими ресурсами тиску газу у кінці відводів; - оцінювання ефективності керування режимами роботи кільканиткових та розгалужених газопроводів шляхом використання особливостей їх геометричної структури з метою збільшення пропускної здатності та зменшення енерговитратності транспортування газу; - розробка методів та технічних пристроїв утилізації надлишкового тиску у кінці відводів розгалужених газопроводів та зменшення енерговитратності трубопровідного транспорту газу. Об'єктом досліджень є магістральні газопроводи України, які мають складну, а саме кільканиткову або розгалужену структуру. ЗМІСТ ВСТУП 6 РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ З ПИТАНЬ ВИЗНАЧЕННЯ ПРОПУСКНОЇ ЗДАТНОСТІ І ЗМЕНШЕННЯ ЕНЕРГОВИТРАТНОСТІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ СКЛАДНИХ ЗА СТРУКТУРОЮ ГАЗОПРОВОДІВ 11 1.1. Аналіз газотранспортної системи України з точки зору особливостей геометричної структури та впливу сезонних чинників на режим експлуатації 12 1.2. Аналіз існуючих методів математичного моделювання газодинамічних процесів, що супроводжують транспортування газу в газопроводах 18 1.3. Узагальнення напрямків технічного переозброєння газотранспортних підприємств з точки зору енергозбереження 27 1.4. Постановка задач досліджень 37 РОЗДІЛ 2. РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ТЕРМОГАЗОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У РОЗГАЛУЖЕНИХ ТА КІЛЬКАНИТКОВИХ ГАЗОПРОВОДАХ 40 2.1. Математичне моделювання нестаціонарних термогазодинамічних процесів у розгалужених газопроводах 41 2.2. Математичне моделювання нестаціонарного руху газу у міжнитковій перемичці магістрального газопроводу 62 2.3. Розробка математичної моделі кільканиткового газопроводу з урахуванням газодинамічної взаємодії ниток, сезонних чинників та енергетичних ресурсів ГПА КС 76 2.4. Розробка математичної моделі розгалуженого газопроводу із врахуванням сезонних змін обсягів споживання газу 86 2.5. Розробка математичної моделі системи газопровід-підземне сховище газу з урахуванням сезонних змін обсягів споживання газу 94 2.6. Висновки по розділу 2 97 РОЗДІЛ 3. ВИЯВЛЕННЯ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ СЕЗОННИХ ЗМІН ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ СКЛАДНИХ ГАЗОПРОВОДІВ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ ПРОМИСЛОВОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ 99 3.1. Методика проведення промислових вимірювань параметрів роботи розгалужених газопроводів, методи їх математичної обробки 100 3.2. Аналіз результатів досліджень впливу сезонних чинників на режим роботи розгалужених газопроводів 106 3.3. Аналіз результатів дослідного визначення закономірностей газодинамічних процесів в елементах складних газопроводів 115 3.4. Висновки по розділу 3 116 РОЗДІЛ 4. РЕАЛІЗАЦІЯ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ РОЗПОДІЛУ ПОТОКІВ ГАЗУ В СКЛАДНИХ ГАЗОПРОВІДНИХ СИСТЕМАХ ТА АНАЛІЗ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ 118 4.1. Реалізація математичних моделей в алгоритмі визначення пропускної здатності кільканиткового газопроводу при роботі з відкритими перемичками на вході і виході КС 118 4.2. Реалізація математичних моделей в алгоритмі визначення пропускної здатності кільканиткового газопроводу при роботі з відкритими перемичками на ділянках 132 4.3. Розробка програмного забезпечення для визначення пропускної здатності кільканиткового газопроводу з врахуванням газодинамічної взаємодії ниток, сезонник чинників та енергетичних ресурсів ГПА КС 135 4.4. Апробація методики шляхом визначення пропускної здатності, розподілу потоків газу та режимів експлуатації триниткової системи газопроводів на ділянці КС Бар-КС Богородчани 139 4.5. Висновки по розділу 4 Ошибка! Закладка не определена. РОЗДІЛ 5. РОЗРОБКА МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ТЕХНІЧНОГО ПЕРЕОСНАЩЕННЯ ГАЗОТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМ З ТОЧКИ ЗОРУ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ 151 5.1. Розробка методу оптимізації енергобалансу ГТС 152 5.2. Дослідження ефективності використання внутрішнього покриття газопровідних труб з метою зменшення енерговитратності транспортування газу 157 5.3. Розробка регулятора тиску нового типу для утилізації надлишкової енергії газу у кінці відводів розгалужених газопроводів 165 5.4. Розробка теплового насосу нового типу для утилізації надлишкової енергії газу у кінці відводів розгалужених газопроводів 169 5.5. Висновки по розділу 5 173 ВИСНОВКИ 175 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 177 ДОДАТОК А. Результати дослідження закономірностей нестаціонарних термогазодинамічних процесів у розгалужених та кількатниткових газопроводах 188 ДОДАТОК Б. Матеріали з впровадження результатів дисертаційної роботи щодо прогнозування транспортних можливостей, режимних та енергетичних параметрів роботи кільканиткових газопроводів з урахуванням газодинамічної взаємодії ниток на об'єктах УМГ "Черкаситрансгаз" ДОДАТОК В. Матеріали з впровадження результатів дисертаційної роботи щодо використання надлишкових ресурсів тиску у кінці відводів розподільних газопроводів УМГ "Харківтрансгаз"