Мета досліджень: забезпечення надійності експлуатації трубопроводів та попередження аварійних ситуацій за рахунок оперативного виявлення місця утворення витоків з використанням розробленого методу і системи контролю. Завдання досліджень: - проаналізувати сучасний стан проблеми контролю за появою витоків з трубопроводів; - розробити теоретичні засади методу контролю витоків з трубопроводів на основі аналізу акустичних сигналів, що розповсюджуються в середовищі транспортування; - розробити методичне, технічне і програмне забезпечення для проведення експериментальних досліджень характеру розповсюдження акустичних коливань; - розробити метод і алгоритм контролю трубопроводів за наявністю витоків і несанкціонованих врізань; - розробити апаратні та програмні засоби для реалізації методу виявлення місця витоку речовини з трубопроводу; - провести апробацію розроблених методу і технічних засобів контролю за появою витоків з трубопроводів у польових умовах. ЗМІСТ ВСТУП 4 РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН МЕТОДІВ І ЗАСОБІВ КОНТРОЛЮ ВИТОКІВ З ТРУБОПРОВОДІВ 10 1.1. Аналіз проблеми контролю технічного стану трубопроводів 10 1.2. Підходи до моделювання газо- та нафтотранспортних систем 18 1.3. Аналіз методів контролю витоків з трубопроводів 29 1.4. Аналіз апаратних засобів контролю технічного стану трубопроводів 45 1.5. Обгрунтування і вибір напряму дослідження 53 РОЗДІЛ 2 ТЕОРЕТИЧНІ ПЕРЕДУМОВИ РОЗРОБКИ МЕТОДУ КОНТРОЛЮ ВИТОКІВ З ТРУБОПРОВОДІВ 55 2.1. Математичне представлення процесу розповсюдження хвиль у середовищі заповнення трубопроводу 55 2.2. Обґрунтування вибору виду тестових сигналів 68 2.3. Оброблення сигналів 80 2.3.1 Ідентифікація системи за допомогою адаптивного фільтру ... 80 2.3.2 Особливості реєстрації відбитих імпульсів 83 2.4. Аналіз впливу технологічних умов транспортування на швидкість поширення акустичних коливань в речовині 86 2.5. Аналіз впливу частоти генерування тестових сигналів на величину коефіцієнта згасання коливань при їх розповсюдженні в середовищі заповнення трубопроводу 90 Висновки до розділу 2 105 РОЗДІЛ З МЕТОДИЧНЕ, ТЕХНІЧНЕ І ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ 107 3.1. Методика проведення експериментальних досліджень 107 3.2. Технічне та програмне забезпечення експериментальних досліджень 114 3.3. Результати лабораторних досліджень 119 3.4. Розробка алгоритму виявлення витоків з трубопроводу 130 3.5. Розробка моделі системи виявлення місць витоків на технологічному трубопроводі в польових умовах 133 3.5.1 Технічне та методичне забезпечення проведення польових досліджень 133 3.5.2 Метрологічний аналіз системи 137 Висновки до розділу 3 141 РОЗДІЛ 4 РОЗРОБКА СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ ВИТОКІВ З ТРУБОПРОВОДІВ 142 4.1. Розробка структурної схеми системи контролю витоків з трубопроводів 142 4.2. Розробка програмного забезпечення системи контролю витоків. 148 4.3. Результати польових досліджень 152 4.4. Оцінка точності вимірювань 160 4.5. Методика виявлення та локалізації витоків з трубопроводів 162 Висновки до розділу 4 164 ВИСНОВКИ 166 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 168 ДОДАТКИ 180