Мета дисертаційної роботи полягає у забезпеченні працездатності обладнання при реалізації технологічних процесів транспортування стиснутого природного газу морськими акваторіями. Досягнення поставленої мети вимагає вирішення таких завдань: 1. Аналіз особливостей і перспектив використання технології транспортування природного газу в стиснутому стані морськими акваторіями. 2. Розроблення теоретико-методологічних засад комплектування технологічних морських транспортних засобів обладнанням для підготовки та стиснення природного газу. 3. Встановлення закономірностей процесів завантаження та розвантаження ємностей при реалізації технології транспортування природного газу в стиснутому стані. 4. Дослідження особливостей зміни температури природного газу в процесі заповнення вантажних систем та їх впливу на напружено-деформований стан елементів ємностей, виконаних у вигляді рухомого трубопроводу. 5. Дослідження особливостей деформування елементів комбінованих посудин високого тиску та їх напружено-деформованого стану за умов дії тиску природного газу та зміни його температури. 6. Розроблення методів і засобів для забезпечення працездатності обладнання при транспортуванні стиснутого природного газу з врахуванням особливостей умов його експлуатації. 7. Вдосконалення конструкції ємностей для транспортування стиснутого природного газу та критеріїв оцінки їх досконалості. 8. Розроблення рекомендацій щодо облаштування та режимів експлуатації розвантажувальних терміналів. Об'єктом досліджень є процеси завантаження і розвантаження морських транспортних засобів природним газом, а також їх вплив на напружено-деформований стан елементів обладнання. Предметом досліджень є працездатність обладнання при транспортуванні стиснутого природного газу. ВСТУП 6 РОЗДІЛ 1 ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ І ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ 15 1.1 Перспективи освоєння Україною морських родовищ 15 1.2 Особливості розвитку технології СNG та загальні проблеми її впровадження 24 1.3 Аналіз особливостей технічних рішень вантажних систем для реалізації технології СNG 35 1.4 Особливості систем, що забезпечують реалізацію технології СNG 53 1.5 Відмови обладнання технологічного ланцюга транспортування стиснутого природного газу та визначення критеріїв їх працездатності .57 1.6 Вибір напрямку досліджень 66 РОЗДІЛ 2 ОСОБЛИВОСТІ КОМПЛЕКТУВАННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИМ ОБЛАДНАННЯМ БАРЖ ДЛЯ РЕАЛІЗАЦІЇ ТРАНСПОРТНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ СNG 69 2.1 Чинники, що визначають особливості підготовки та стиснення газу при реалізації транспортної технології СNG 69 2.2 Концептуальні основи вибору обладнання для підготовки та стиснення газу при реалізації технології СNG 82 2.3 Розроблення алгоритму вибору обладнання для забезпечення підготовки і стиснення газу з мінімальними енергетичними затратами 88 Висновки до розділу 2 94 РОЗДІЛ 3 ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ЗАВАНТАЖЕННЯ І РОЗВАНТАЖЕННЯ МОРСЬКИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ 95 3.1 Особливості процесів заповнення та спорожнення вантажних ємностей 96 3.2 Дослідження процесів заповнення ємностей з використанням імітаційного моделювання 107 3.3 Дослідження процесів розвантаження транспортних засобів, обладнаних спеціальними модулями 119 Висновки до розділу 3 128 РОЗДІЛ 4 ОБГРУНТУВАННЯ ОСОБЛИВОСТЕЙ ВИКОРИСТАННЯ ВАНТАЖНИХ ЄМНОСТЕЙ У ВИГЛЯДІ РУХОМОГО ТРУБОПРОВОДУ 130 4.1 Особливості проектування елементів рухомих трубопроводів 130 4.2 Дослідження умов експлуатації ємностей, виконаних у вигляді рухомого трубопроводу 139 4.3 Дослідження напружено-деформованого стану елементів ємностей, виконаних у вигляді рухомого трубопроводу 146 Висновки до розділу 4 160 РОЗДІЛ 5 ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ КОМБІНОВАНИХ КОНСТРУКЦІЙ З ВРАХУВАННЯМ ОСОБЛИВОСТЕЙ УМОВ ЕКСПЛУАТАЦІЇ 162 5.1 Властивості та особливості поведінки композитних матеріалів, що використовуються при виготовлені комбінованих конструкцій. 162 5.2 Дослідження особливостей деформування герметизуючих і силових оболонок комбінованих посудин високого тиску 175 5.3 Дослідження напружено-деформованого стану елементів комбінованих посудин високого тиску 187 Висновки до розділу 5 197 РОЗДІЛ 6 МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ ЄМНОСТЕЙ КОМБІНОВАНОГО ТИПУ 199 6.1 Обґрунтування доцільності та особливостей методу забезпечення працездатності ємностей комбінованого типу 200 6.2 Розроблення методу оцінки працездатності обладнання для транспортування стиснутого природного газу 207 6.3 Аналітичний метод оцінки напружено-деформованого стану елементів ємності комбінованого типу за експлуатаційних умов 214 6.4 Розроблення засобів для транспортування стиснутого природного газу та критеріїв оцінки їх досконалості 224 Висновки до розділу 6 236 РОЗДІЛ 7 МЕТОДОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОЦЕСІВ ЗАВАНТАЖЕННЯ ТА РОЗВАНТАЖЕННЯ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ 238 7.1 Методологія комплектування технологічних барж та реалізації процесу завантаження транспортних засобів 238 7.2 Методологія реалізації процесу розвантаження транспортних засобів 242 7.3 Розроблення методології контролю корозійних втрат металу лінійної частини газопроводів 247 7.4 Визначення допустимого внутрішнього тиску для дефектних ділянок газопроводів 255 Висновки до розділу 7 264 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 266 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 269 ДОДАТКИ 291