Многопараметрическое моделирование нестационарных процессов при оценке риска аварий на нефте- и нефтепродуктопроводах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.03, кандидат наук Сверчков Андрей Михайлович

• Сверчков Андрей Михайлович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Сверчков Андрей Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

1.1. Анализ российских и зарубежных статистических данных по аварийности на объектах трубопроводного транспорта

1.2. Основные подходы к моделированию физических процессов, протекающих на трубопроводах

1.2.1. Краткий обзор моделей

1.2.2. Необходимость многофакторного анализа

1.2.3. Обзор численных методов

1.3. Анализ существующих методов оценки риска аварий при эксплуатации магистральных трубопроводов

1.4. Обзор программных средств для решения задач моделирования движения

жидкости по трубопроводу

1.6. Выводы

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АВАРИЙНОГО ИСТЕЧЕНИЯ ПРОДУКТА ИЗ ТРУБОПРОВОДА И ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ

2.1. Принципы построения математической модели трубопроводной системы

2.2. Основные допущения и уравнения для моделирования систем с распределенными параметрами

2.2.1. Основные допущения при моделировании линейной части трубопровода

2.2.2. Система уравнений, описывающая аварийные и предаварийные ситуации на трубопроводе

2.2.2.1. Уравнение неразрывности (сохранения массы)

2.2.2.2. Уравнение сохранения импульса

2.2.2.3. Уравнение сохранения энергии

2.2.2.4. Уравнение сохранения отдельных компонент потока

2.2.2.5. Расчет коэффициента трения

2.2.2.6. Расчет турбулентных коэффициентов обмена

2.2.2.7. Расчет теплообмена с грунтом

2.2.2.8. Расчет упругой деформации стенок трубы

2.2.2.9. Уравнения состояния

2.2.2.10. Расчет аварийного истечения

2.2.2.11. Изотермическое приближение расчета кавитационных процессов

2.3. Численные методы решения уравнений математической модели объектов с

распределенными параметрами

2.3.1. Модифицированный метод С.К. Годунова для решения задачи о течении в трубопроводной системе при кавитирующем потоке

2.3.1.1. Общие положения

2.3.1.2. Построение разностной сетки

2.3.1.3. Основные расчетные соотношения для 1 этапа

2.3.1.4. Основные расчетные соотношения для 2 этапа

2.3.1.5. Основные расчетные соотношения для 3 этапа

2.3.1.6. Основные расчетные соотношения для 4 этапа

2.4. Модели граничных условий трубопроводной системы и численные методы их решения

2.5. Верификация модели и численного метода

2.6. Выводы

ГЛАВА 3. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА РИСКА В ПРИЛОЖЕНИИ К АВАРИЯМ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ

3.1. Учет вероятности воспламенения при анализе риска аварий на трубопроводе

3.2. Анализ риска с учетом нестационарности процессов, протекающих при аварии на нефте- и нефтепродуктопроводах

3.3. Расчет показателей риска для линейных объектов с учетом временных изменений в ходе аварии

3.4. Рекомендации по уменьшению консервативности оценки количественных показателей риска аварий на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводах

3.5. Выводы

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОУДАРА КАК ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ

4.1. Гидроудар в разветвленной трубопроводной системе

4.2. Гидроудар в трубопроводной системе с учетом возможного вскипания жидкости на участках с перепадом высот

4.3. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Справки о практическом использовании результатов

диссертационной работы

Приложение Б. Реализация разработанного алгоритма моделирования гидродинамики в трубопроводной системе в виде программного средства для ЭВМ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Многопараметрическое моделирование нестационарных процессов при оценке риска аварий на нефте- и нефтепродуктопроводах»

ВВЕДЕНИЕ

В России создана, функционирует и развивается уникальная по протяженности и производительности система магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов. Однако, в связи с тем, что значительное количество нефтепроводов в России было построено еще в 70-80-е годы прошлого века, имеет место естественный износ трубопроводов и, как следствие, повышается (несмотря на профилактические мероприятия) вероятность аварий с разгерметизацией (полной или частичной) на линейной части трубопровода. Это влечет за собой выбросы транспортируемого продукта, которые наносят большой ущерб как окружающей среде, так и экономике (потери оборудования и продукции, простой, репутационный ущерб). При неблагоприятном стечении обстоятельств возможно поражение людей различной степени тяжести вплоть до гибели. Ликвидация последствий таких выбросов представляет собой очень трудозатратный и дорогостоящий процесс. Ситуация усугубляется тем, что одномоментно в трубопроводе (объекте протяженностью до сотен километров) может находиться огромное количество опасного вещества и массы выбросов при этом могут достигать сотен и даже тысяч тонн. Чтобы избежать подобных ситуаций, либо минимизировать ущерб для человека и окружающей среды (а также и для собственника объекта) в случае аварии, принимается целый ряд мер в части поддержания и мониторинга определенных режимов перекачки и показателей транспортировки, а также действий при возникновении аварийной ситуации. Важное место в разработке и реализации таких мер занимает математическое моделирование и анализ риска аварий.

Математические модели течения нефти в трубопроводе уже много лет используются при проектировании и расчете режимов эксплуатации трубопроводов. Численные методы, разработанные для решения уравнений данных моделей, позволяют решать нестационарные задачи при задании начального состояния и граничных условий. Несмотря на то, что в области переходных процессов в трубопроводах известно множество работ ученых: (отечественных)

Н.Е. Жуковского, Л.С. Лейбензона, И.А. Чарного, Н.А. Картвелишвили,

A.А. Сурина, П.А. Мороза, Д.Н. Смирнова, С.А. Бобровского, Е.В. Вязунова, М.А. Гусейн-Заде, Г.Д. Розенберга, В.А. Юфина, Л.В. Полянской, М.Г. Сухарева, М.В. Лурье, А.Г. Гумерова, Ш.И. Рахматуллина, И.Н. Буяновского,

B.М. Писаревского, А.Б. Штурмина, Е.Л. Левченко, М.В. Лисанова, и др. [1]-[13] (зарубежных) Л. Алеви, В.Л. Стритера, Д.А. Фокса, А.Г. Шапиро, Е.Б. Уайли, Ж. Пармакиана, К.С. Мартина, Г.З. Вотерза, М.Х. Чадри [14]-[20] и многих других, продолжение этих исследований чрезвычайно актуально и сегодня, в том числе в приложении к области промышленной безопасности.

При этом если первые работы рассматривали лишь простейшие задачи развития предаварийных и аварийных ситуаций без учета вскипания и в предположении постоянства температуры транспортируемого продукта, то со временем появилась необходимость в рассмотрении все более сложных процессов:

- кавитация с образованием областей гетерогенных, парожидкостных течений;

- неизотермичность потока;

- сепарация потока;

- последовательная перекачка различных продуктов;

- сложное взаимодействие течения внутри трубы с упруго-деформируемыми стенками трубы, приводящее к возникновению волн в стенках и вибраций в трубопроводе и другие.

В особый раздел следует выделить задачи, связанные с моделированием течений в случае возникновения аварийных выбросов из трубопроводов. В этом случае перечисленные выше факторы задействуются в полную меру. Поэтому моделирование аварийных выбросов и возникающих при этом течений в трубопроводе является достаточно сложной, но важной практической задачей. Решение такой задачи требуется, например, для того чтобы минимизировать риск возникновения аварий на опасных производственных объектах до величины, соответствующей сложившемуся на конкретном этапе научно-технического

прогресса уровню развития техники, технологий и состоянию развития общества. Это возможно путем идентификации состояния технологического процесса в трубопроводной системе (а именно, подробных профилей давлений, температур и скоростей течения) с помощью моделирования течений в трубопроводе с использованием специализированных моделей, методов и программных средств, а также моделирования аварийных выбросов, расчета последствий аварий на промышленных объектах и применение методологии анализа риска, чему посвящены работы В.А. Акимова, М.В. Бесчастнова, О.М. Иванцова,

A.М. Козлитина, М.В. Лисанова, С.В. Овчарова, Г.Э. Одишарии, А.С. Печеркина,

B.С. Сафонова, В.И. Сидорова, С.И. Сумского, С.А. Тимашева, А.А. Швыряева, Ю.Н. Шебеко, Т. Клетца, Ф. Лиза, У. Кента Мюльбауэра [21]-[39] и других российских и зарубежных научных исследователей.

В связи с государственным Планом развития газо- и нефтехимии России до 2030 года [40] одной из важных проблем является снижение последствий аварий, связанных с разгерметизацией линейной части магистральных трубопроводов. Решение данной проблемы должно быть основано на результатах системного анализа современного состояния аварийности, моделирования движения жидкости в трубопроводной системе и моделирования выбросов опасных веществ в результате аварий. В настоящее время далеко не все существующие решения по перечисленным выше задачам соответствуют современным требованиям в степени точности описания рассматриваемых процессов. Необходимы новые, более точные, подходы как в части моделирования физических процессов, протекающих в ходе развития аварийной ситуации, так и новые модели для оценки риска, в частности с учетом нестационарности имеющих место процессов. Все эти подходы и методы позволяют точнее изучить причины возникновения, закономерности проявления и развития аварий, методы и средства превентивного и текущего управления природными и техногенными явлениями разрушительного и пожароопасного характера, сопровождающимися значительным ущербом различного характера.

Особо следует оговорить тот факт, что трубопроводы в силу своей топологии неизбежно проходят вблизи мест с присутствием людей, сближаются и пересекают различные транспортные коммуникации (авто и железные дороги, реки). Поэтому в таких местах при аварии в зоне ее воздействия с большой вероятностью могут оказаться люди, и, как следствие, возникает реальная опасность их поражения.

В такой ситуации корректное описание аварийной ситуации на трубопроводе важно не только с точки зрения оценки конкретных масштабов зон негативного воздействия, но и с позиций оценки риска аварий - инструмента, позволяющего на качественном и количественном уровне выявлять и определять уровень опасности на проектируемых и эксплуатируемых нефте- и нефтепродуктопроводах с целью обеспечения пожарной и промышленной безопасности. В дополнении к этому, определение параметров гидроудара и аварийных выбросов в динамике позволит получить оценки изменения показателей риска во времени, т.е. за меньшие промежутки времени, чем принято сейчас (осреднение происходит за год), что повысит точность их определения по сравнению с существующим подходом к расчету количественных показателей риска за большой период (за год).

Объектом исследования является природно-техногенная система, включающая магистральные нефте- и нефтепродуктопроводы, как источник аварийной опасности.

Предмет исследования - процессы протекания аварий, условий их развития, а также условий обеспечения пожарной и промышленной безопасности на линейной части магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов.

Цель диссертационной работы - разработка многопараметрической математической модели нестационарных процессов для оценки риска аварий на нефте- и нефтепродуктопроводах.

Для достижения указанной цели в работе сформулированы и решены следующие взаимосвязанные научные задачи:

1. Провести анализ современного состояния трубопроводного транспорта, как источника опасности аварийных выбросов взрывопожароопасных веществ в

окружающую среду для промышленных объектов, производственного персонала, населения и окружающей среды;

2. Разработать многопараметрическую математическую модель для описания неизотермического движения и аварийного истечения различных сортов нефти и нефтепродуктов из трубопроводов с учетом взаимодействия потока с упруго-деформируемыми стенками трубы, и потенциально возможной кавитацией потока; разработать модели функционирования различных устройств на линейной части трубопровода; разработать в рамках подхода С.К. Годунова численный метод решения уравнений данных математических моделей с реализацией на основе системного подхода информационного, программно-алгоритмического обеспечения в виде программы для ЭВМ;

3. Разработать алгоритм оценки количественных показателей риска аварий с учетом нестационарности процессов, протекающих в системе «трубопровод -место разгерметизации - окружающая среда» для принятия решений как на стадии проектирования, так и при непосредственном возникновении аварий на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводах, а также для уменьшения консервативности оценки данных показателей;

4. Обосновать необходимость расчета гидроудара в разветвленной трубопроводной системе с учетом асинхронности срабатывания нескольких задвижек, а также необходимость моделирования гидроудара с учетом разрыва сплошности потока (учетом кавитации).

Методы решения поставленных задач

Для решения поставленных задач были использованы методы исследования:

- сбор и обработка данных;

- описание, обобщение, системный анализ и синтез, выявление закономерностей, факторный анализ;

- методы математической физики для разработки математических моделей протекающих предаварийных и аварийных процессов и функционирования оборудования в ходе развития данных процессов;

- математическое моделирование процессов возникновения и развития аварий и их последствий (вычислительный эксперимент) на основе законов сохранения в приложении к реальным средам и конкретным специфическим особенностям трубопроводного транспорта;

- теория разностных методов решения дифференциальных уравнений (обыкновенных и в частых производных);

- численное моделирование на ЭВМ с использованием обоснованных подходов и конкретных физически обоснованных методов достаточной точности и консервативности (подход С.К. Годунова);

- методы и элементы теории вероятности в приложении к области анализа риска в промышленной безопасности;

- вычислительные технологии распараллеливания процесса моделирования для повышения скорости и точности вычислений;

- проверка адекватности, верификация моделей.

Научная новизна

1. Разработана многопараметрическая математическая модель для моделирования движения нефти и нефтепродуктов по трубопроводам при развитии аварийных и предаварийных ситуаций для оценки объема аварийных утечек, с учетом возникновения кавитации и неизотермичности потока, различий в свойствах транспортируемых сред и в характеристиках труб; разработаны математические модели функционирования различных устройств, обеспечивающих эксплуатацию трубопровода (задвижки, предохранительные клапаны, емкости, насосы и т.д.); разработан в рамках подхода С.К. Годунова численный метод решения уравнений данных математических моделей, а также разработан инструмент - программное средство, которое успешно верифицировано и использовано для решения ряда важных прикладных задач;

2. Разработан алгоритм расчета количественных показателей риска аварий на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводах, учитывающий нестационарность истечения нефти и нефтепродуктов, их растекания и рассеяния их паров, появления

источников зажигания на различных стадиях аварии, учитывающий действия людей по локализации аварии и их выходу из зоны возможного поражения, что позволило уменьшить консервативность оценки данных показателей;

3. Научно обоснована необходимость расчета гидроудара в разветвленной трубопроводной системе с учетом асинхронности срабатывания нескольких задвижек, а также необходимость моделирования гидроудара с учетом разрыва сплошности потока (учетом кавитации).

Достоверность и обоснованность научных результатов и выводов подтверждается сравнением полученных в ходе вычислительных экспериментов результатов с существующими результатами натурных экспериментов и совпадением расчетных и измеренных величин с удовлетворительной точностью, обусловленной точностью измерений и расчетов, что обосновывает непротиворечивость разработанной математической модели, численного метода, а также разработанного информационного и программно-алгоритмического обеспечения для ЭВМ.

Так же достоверность и обоснованность научных результатов и выводов подтверждается достоверностью и обоснованностью научных методов исследования, использованных в работе:

- математическое моделирование на основе фундаментальных законов гидро-газодинамики - законов сохранения;

- использование достоверных эмпирических и теоретических закономерностей замыкающих уравнений (уравнения состояния газа и жидкости, зависимость Колбрука-Уайта, закон Гука для упруго нагружаемой оболочки, температурные зависимости вязкости, теплоемкости и модулей упругости жидкого продукта, величина коэффициента гидравлического трения, коэффициентов турбулентной диффузии и т.д.);

- численное моделирование с использованием физически обоснованных, прозрачных и подтвердивших свою точность и универсальность многолетней практикой подходов;

- сравнение полученных в данной работе результатов с результатами, полученными при использовании других, подтвердивших ранее свою точность, методов и подходов;

- преемственность в развитии теории анализа риска на нестационарные процессы и математическая корректность используемых соотношений.

При привлечении эмпирической информации (свойства веществ, статистика и т.д.) так же использовались наиболее проверенные на сегодня данные.

При использовании тех или иных допущений четко оговаривались рамки их действий, обеспечивающие достоверность и требуемую точность получаемых с помощью этих допущений результатов.

Разработанное в ходе исследований программное средство (с помощью которого были получены основные результаты) предварительно было проверено на имеющихся аналитических решениях, полученное при этом хорошее совпадение численных и аналитических решений является весомым подтверждением достоверности результатов, полученных при численном моделировании.

Ряд использованных программных комплексов, например «TOXI+Risk» [41], безотказно эксплуатируется много лет, на нем были выполнены многочисленные работы. Этот факт так же в определенной мере можно отнести к подтверждению достоверности полученных результатов в части расчета показателей риска.

Сформулированные в работе технологические и физические допущения обоснованы как в результате их смыслового теоретического анализа, так и применением методов математического моделирования и вычислительной математики. Результаты диссертационной работы не противоречат ранее полученным известным результатам других авторов.

Личный вклад автора состоит в:

- проведении анализа статистических данных по аварийности на российских и зарубежных магистральных трубопроводах;

- участие в разработке математических моделей течения и выброса нефти и нефтепродукта из трубопроводов произвольной конфигурации с переменными

характеристиками трубопровода и его стенок и с учетом незотермичности, последовательности перекачки нескольких нефтепродуктов;

- участие в разработке математической модели различных устройств (обратный клапан, задвижка и др.), функционирующих на трубопроводе;

- проектирование и написание программного средства «TOXI+Гидроудар»:

о даталогическая и инфологическая модель БД; о функциональная структура программного средства; о дизайн; о написание кода:

■ блок ввода и вывода данных;

■ блок обработки входных данных;

■ информационно-справочная подсистема;

■ модуль динамического моделирования;

■ подсистема визуализации результатов моделирования;

■ интерфейс пользователя;

■ функциональное взаимодействие между модулями;

■ внутренний обмен данными. о тестирование;

о документирование; о внедрение; о техническая поддержка.

- участие в разработке теории риска с учетом нестационарностей в развитии системы «трубопровод - место разгерметизации - окружающая среда»;

- непосредственном участии в проведении расчетов по анализу риска аварий в рамках разработки специальных технических условий для разработки проектной документации (СТУ) и деклараций промышленной и пожарной безопасности на опасные производственные объекты магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов с применением результатов данной работы;

- разработке рекомендаций по уменьшению количественных показателей риска аварий на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводах;

- апробации результатов работы при написании статей, тезисов, докладов, участии в конференциях и научных семинарах.

Практические результаты работы

Научные и прикладные результаты работы успешно реализованы и применены в специализированном программном средстве и использованы для инженерно-технических расчетов при выполнении ряда практических работ, в том числе при разработке деклараций промышленной и пожарной безопасности, а также СТУ на ряд объектов:

- Разработка СТУ на проектирование и реконструкцию объекта: «Строительство подпорного трубопровода дизельного топлива от цеха № 8 НПЗ ОАО «ТАИФ-НК» до ГПС «Нижнекамск-2»;

- Разработка СТУ на проектирование и реконструкцию нефтепровода: «Куйбышев-Унеча-2» на участке Самара-Красноселки;

- Расчеты анализа риска аварий и их последствий на объекте «Напорный нефтепровод «ДНС-1 Тагринского месторождения - ЦППН Варьеганского месторождения»;

- Строительство МН «Нововеличковская - Краснодар» для поставки сернистой нефти;

- Разработка СТУ на проектирование и строительство объекта «Замена участка МН ТОН-2, Юргамыш-Ленинск, DN700, 566.3-564 км, 546.16-545.46 км, МНС Челябинск, Челябинское НУ. Реконструкция;

- Расчет по оценке пожарного риска для объекта «Магистральный нефтепровод «Куюмба-Тайшет»;

- Система напорных нефтепроводов «АРКТИКГАЗ». Приемо-сдаточный пункт (ПСП) «АРКТИКГАЗ». Линейная часть. Корректировка. Оценка ожидаемого экологического ущерба;

- Разработка СТУ на проектирование промысловых трубопроводов Ковыткинского ГКМ в части обеспечения технических требований к ПБ ОПО в составе проектной документации по инвестиционному проекту «Обустройство Ковыткинского газоконденсатного месторождения»;

- Разработка ОБ ОПО «Склад сырьевой бутадиена и производных бензола (цех Д-1)» АО «Воронежсинтез каучук»;

- «Нефтегазосборные трубопроводы Усть-Балыкского месторождения строительства 2018-2019 гг.». Количественная оценка риска аварий;

- «Замена участка на 1364.6 - 1375.01 км» («Предупреждение аварии и обеспечение работоспособности МН НКК на 1370 км. Реконструкция»). Количественная оценка риска аварий;

- «Замена участка на 1146.3 - 1156.71 км» («Предупреждение аварии и обеспечение работоспособности МН УБКУА на 1151 км. Реконструкция»). Количественная оценка риска аварий;

- Десятки других расчетных проектов с наличием объектов трубопроводной транспортировки углеводородов.

Разработанное программное средство (ПС) «ТОХ1+Гидроудар» зарегистрировано в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015618434, 03 ноября 2015 года) и включено в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных Минкомсвязи России (Приказ Минкомсвязи России от 04.04.2016 №138).

Также ПС «TOXI+Гидроудар» успешно внедрено и используется в таких организациях, как: ЗАО НТЦ ПБ, ООО «ПромЭкоКонсалтинг», ООО «НК «Роснефть» - НТЦ», ООО «ТЭК», АО «Гипротрубопровод» (филиалы в Волгограде, Краснодаре, Омске, Тюмени, Москве, Самаре и Уфе).

Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались на всероссийских и международных конференциях, в т.ч.: международная научная

конференция «Математические методы в технике и технологиях» (Тамбов, 2014 год); международная научно-техническая конференция «Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта» (Новополоцк, Республика Беларусь, 2014 год); международная конференция «Conference of Physics of Nonequilibrium Atomic Systems and Composites» (Москва, 2015 год); всероссийская научная конференция «Механика композитных материалов и конструкций, сложных и гетерогенных сред» (Москва, 2016 год); всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 20-летию принятия Федерального закона № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (Москва, 2017 год); международная конференция «Problems of Mathematical Physics and Mathematical Modeling» (Москва, 2017 год); международная научная школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах» (Москва, 2017 год), научный семинар «Промышленная безопасность» (Москва, 2019 год) ); международная конференция и школа молодых ученых «Physical chemical processes in atomic systems» (PCPAS) (Москва, 2019 год); научная конференция по горению и взрыву ФИЦ ХФ РАН (Москва, 2021 год); международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии - ЛаПлаз 2021» (Москва, 2021 год).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, из них 7 статей в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации; 12 печатных работ в изданиях, входящих в ядро РИНЦ, 9 публикаций, индексируемых в Scopus; 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Современная, существенно усовершенствованная математическая модель в части описания неизотермического движения и аварийного истечения различных сортов нефти и нефтепродуктов из трубопроводов с учетом взаимодействия потока с упруго-деформируемыми стенками трубы, и потенциально возможной

кавитацией потока; модели функционирования различных устройств на линейной части трубопровода; новый численный метод решения уравнений данных математических моделей;

2. Новый алгоритм оценки количественных показателей риска аварий, учитывающий нестационарность процессов, протекающих в системе «трубопровод - место разгерметизации - окружающая среда»;

3. Новые результаты практического применения научных положений диссертационной работы для оценки последствий аварий на магистральных нефте-и нефтепродуктопроводах, показывающие необходимость расчета гидроудара в разветвленной трубопроводной системе с учетом асинхронности срабатывания нескольких задвижек, а также необходимость моделирования гидроудара с учетом разрыва сплошности потока (учетом кавитации).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, двух приложений; содержит 184 страницы, 51 рисунок, 3 таблицы, библиографический список из 215 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и основные задачи, приведены положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая значимость результатов работы.

В первой главе «Обзор современных научных исследований в области трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов» рассматривается статистика аварийности на предприятиях трубопроводного транспорта нефте- и нефтепродуктопроводах за последние годы, дается анализ основных причин аварий. Рассматриваются основные подходы к моделированию физических процессов, протекающих при авариях в трубопроводных системах, и дается обзор математических моделей, численных методов и программных средств, применяемых для этого. Здесь же рассматриваются основные подходы к управлению промышленной безопасностью на предприятиях трубопроводного

транспорта. Дается анализ существующих подходов к анализу риска, отмечается консерватизм существующих подходов. Делается вывод о необходимости совершенствования моделирования нестационарных процессов, протекающих в трубопроводных системах при анализе риска аварий.

Во второй главе «Математическая модель аварийного истечения продукта из трубопровода и численный метод ее реализации» представлены принципы построения математической модели трубопроводной системы. Приведены основные допущения и уравнения для моделирования движения как слабосжимаемой жидкости, так и парожидкостного потока. Приведены математические модели отдельных элементов. Приведен алгоритм расчета масс при аварийных утечках на линейной части магистрального трубопровода. Подробно описан предложенный численный метод. Рассмотрен подробный алгоритм решения задачи об оценке массы утечки, состоящий из четырех этапов, разделенных по принципу расщепления по физическим процессам, согласно которому исходная система уравнений математической модели на каждом этапе решается не полностью, а лишь с теми членами, что рассматриваются на данном этапе, т.е. результаты этапа N являются входными данными для расчета на этапе N+1.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сверчков Андрей Михайлович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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

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

3. Картвелишвили Н.А. Динамика напорных трубопроводов. - М.: Энергия, 1979. - 224 с., ил.

4. Сурин А.А., Гидравлический удар в водоводах и борьба с ним. Трансжелдориздат, 1946.

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

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

7. Гусейн-Заде М.А., Степанова М.Ф. О расчете производительности устройства для гашения ударных волн давления, возникающих в нефтепроводах при типичных эксплуатационных возмущениях. В кн. Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных нефтегазопроводов и нефтебаз. Уфа, изд. УНИ, 1980.

8. 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.

9. Полянская Л.В. Система из двух воздушных колпаков как средство уменьшения крутизны волны давления в трубопроводе. - Изв. вузов. Нефть и газ, 1969, № 4, с. 90-94.

10. 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.

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

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

13. Левченко Е.Л., Арбузов Н.С. и др. Инженерные методы прогнозирования и профилактики гидроудара/ - Трубопроводный транспорт нефти. - 1995. - .№11, с 24 - с 29.

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

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

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

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

York.

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

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

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

21. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Анализ риска и проблем безопасности. В 4-х частях - М.: МГФ «Знание», 2006. - 3072 с.

22. Промышленная безопасность. Избранные научные труды/Колл. авт. - М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2007. - 324 с.

23. Актуальные вопросы предупреждения чрезвычайных ситуаций под общ. редакцией В.А. Акимова/ МЧС России.- М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2010.

24. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы: оценка и предупреждение. -М.: Химия, 1991. - 432 с.

25. Мазур И.И., Иванцов О.М. «Безопасность трубопроводных систем» - М.: ИЦ «ЕЛИЦА». 2004 - 1104 с.

26. Козлитин А.М. Теория и методы анализа риска сложных технических систем: монография / А.М. Козлитин. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. 200 с.

27. Козлитин А.М., Попов А.И., Козлитин П.А. Теоретические основы и практика анализа техногенных рисков. Вероятностные методы количественной оценки опасностей техносферы. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. 178 с.

28. Лисанов М.В. Анализ риска в управлении промышленной безопасностью опасных производственных объектов нефтегазового комплекса: дис. ... д-ра техн. наук: 05.26.03 / Лисанов Михаил Вячеславович. - М., 2002. - 247 с.

29. Маршалл В., Основы опасности химических производств: Пер. с англ., 1989, Мир, М., 672 с.

30. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности М.: НУМЦ Минприроды России, 1996. - 208 с.

31. Овчаров С.В. Разработка методов анализа риска эксплуатации магистральных трубопроводов: дис. ... канд. техн. наук: 05.15.13 / Овчаров Сергей Викторович. - М., 1998. - 344 с.

32. Сумской С.И. Модели оценки последствий распространения опасных веществ в воздушной среде: дис. ... канд. техн. наук: 05.26.03 / Сумской Сергей Иванович. - М., 2007. - 165 с.

33. Тимашев С.А., Безопасность магистральных трубопроводных систем, Препринт, НИЦ "НиР БСМ" УрО РАН, 2000, 57 стр.

34. Пожарная безопасность промышленных объектов: Сб. науч. тр. / ВНИИПО под ред. Ю. Н. Шебеко. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 1991, 159 с.

35. Моделирование пожаров и взрывов / Под ред. Н.Н. Брушлинского и А.Я. Корольченко. - М.: Пожнаука, 2000. - 492с.

36. Пожарные риски. Вып.4. Управление пожарными рисками / Под ред. Н. Н. Брушлинского, Ю.Н. Шебеко. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2006.

37. Kletz, T.A. What Went Wrong? Case Studies of Process Plant Disasters, 4th Edition, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1998.

38. Lees' Loss Prevention in the Process Industries (3rd ed.), Elsevier/ButterworthHeinemann, Burlington, MA/Oxford, UK, 2005, 3680p.

39. W. Kent Muhlbauer. Pipeline Risk Management Manual / Gulf Publishing Company, 1992, 256 p.

40. План развития газо- и нефтехимии России до 2030 г., утвержден 1 марта 2012 г. Приказом Mинэнерго РФ №79.

41. Агапов А.А., Лазукина И.О., Maруxленко А.Л. и др. Использование программного комплекса ТОКСИ+Risk для оценки пожарного риска// Безопасность труда в промышленности. - 2010. - №1. - С. 46-52.

42. Термины MЧС России. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.mchs.gov.ru/ministerstvo/o-ministerstve/terminy-mchs-rossii/term/112 (дата обращения: 26.12.2020).

43. Нефтеперерабатывающие заводы России. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://pronpz.ru/neftepererabatyvayushchie-zavody/rossiya.htmM (дата обращения: 26.12.2020).

44. Неклюдов В.Н. Mетодическое обеспечение оценки эффективности адаптивного управления процессом восстановления экологически чистой эксплуатации и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на объектах нефтегазотранспортного комплекса: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.01 / Неклюдов Валерий Николаевич. - Санкт-Петербург, 2010. - 116с.

45. Савина А.В., Лисанов M3. Сумской С.И. Анализ риска аварий на магистральных трубопроводах при обосновании минимальных безопасных расстояний. // Безопасность труда в промышленности. - 2012 - № 3 - С.58-63.

46. Информационный бюллетень Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ib.safety.ru/ (дата обращения: 23.10.2019).

47. Performance of European cross-country oil pipelines. Statistical summary of reported spillages in 2017 and since 1971 - Brussels: CONCAWE, June 2019.

48. PHMSA Pipeline Incidents and Mileage Reports. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: hip.phmsa.dot.gov/analyticsSOAP/saw.dll?Portalpages (дата обращения: 22.10.2019).

49. Савина А.В. Анализ риска аварий при обосновании безопасных расстояний от магистральных трубопроводов сжиженного углеводородного газа до объектов с присутствием людей: дис. ... канд. техн. наук: 05.26.03 / Савина Анна Вячеславовна. - М., 2013. - 121 с.

50. Лисанов М.В., Савина А.В., Дегтярев Д.В., Самусева Е.А. Анализ российских и зарубежных данных по аварийности на объектах трубопроводного транспорта// Безопасность труда в промышленности. - 2010. - №7. - с. 16-22.

51. Анализ российских и зарубежных данных по аварийности на объектах трубопроводного транспорта / М.В. Лисанов, А.В. Савина, Д.В. Дягтерев, Е.А. Самусева// Безопасность труда в промышленности. - 2010. - №7. - с. 16-22.

52. Савина А.В., Сумской С.И., Лисанов М.В. Анализ риска аварий на магистральных трубопроводах при обосновании минимальных безопасных расстояний// Безопасность труда в промышленности. - 2012. - №3. - с. 58-63.

53. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила безопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утв. Приказом Ростехнадзора от 11.03.2013 № 96 с изменениями, утв. Приказом Ростехнадзора от 26.11.2015 № 480).

54. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности для опасных производственных объектов магистральных трубопроводов» (утв. Приказом Ростехнадзора от 06.11.2013 № 520).

55. Руководство по безопасности «Методические рекомендации по проведению количественного анализа риска аварий на опасных производственных объектах магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов» (утв. Приказом Ростехнадзора от 17.06.2016 № 228).

56. Руководство по безопасности «Методика анализа риска аварий на опасных производственных объектах нефтегазодобычи» (утв. Приказом Ростехнадзора от 17.08.2015 № 317).

57. Руководства по безопасности «Методика оценки риска аварий на технологических трубопроводах, связанных с перемещением взрывопожароопасных жидкостей» (утв. Приказом Постехнадзора от 17.09.2015 №2 366).

58. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности для опасных производственных объектов магистральных трубопроводов транспортирования жидкого аммиака» (утв. Приказом Ростехнадзора от 09.11.2016 № 466).

59. Руководство по безопасности «Методика анализа риска аварий на опасных производственных объектах морского нефтегазового комплекса» (утв. Приказом Ростехнадзора от 16.09.2015 № 364).

60. Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. - М. -Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1949. - 104 с.

61. Allievi L. Theory of Water Hammer. Notes I to V, ASME, New York, NY, USA, 1913.

62. Дидковская А.С. Теоретическое обобщение методов расчета гидродинамических процессов в трубопроводах для перекачки жидких углеводородов. Дис. на соискание уч. степени док. техн. наук. - М., 2019. - 226 с.

63. Лурье М.В. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа - М.: Издательский центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2012. - 456 с.

64. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах - М.: Энергоиздат, 1981. - 248 с.

65. Арбузов Н.С. Теория и расчет систем защиты морских нефтеналивных терминалов от гидравлических ударов. Дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. - М., 2010. - 202 с.

66. Арбузов Н.С. Обеспечение технологической безопасности гидравлической системы морских нефтеналивных терминалов в процессе налива судов у причальных сооружений. Дис. на соискание уч. степени док. техн. наук. -М., 2014. - 310 с.

67. Лейбензон Л. С., Вилькер Д. С., Шумилов П. П., Яблонский В. С. Гидравлика. Издание 2-е. - М.-Л.-Н.: Госгоргеолнефтеиздат, 1934. - 370 с.

68. Черникин В. И. Перекачка высоковязких и застывающих нефтей. - М.: Гостоптехиздат, 1958. - 164 с.

69. Тугунов П. И., Новоселов В. Ф. Транспортирование вязких нефтей и нефтепродуктов по трубопроводам. - М., Недра, 1973. - 88 с.

70. Тугунов П.И., Гаррис Н.А. Применение динамических характеристик для расчетов эксплуатационных режимов неизотермических трубопроводов // ОИ ВНИИОЭНГ. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1985. - Вып. 3. - 60

71. Дидковская А. С., Лурье М. В. Итерационный алгоритм гидравлического расчета неизотермической перекачки нефти // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, 2016. - №2 (22). - с. 50-55.

72. Дидковская А. С., Лурье М. В. Универсальный алгоритм численных расчетов стационарных режимов работы нефтепроводов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, 2015. - №4 (20). - с. 86-91.

73. Лурье М. В., Дидковская А. С. Итерационный алгоритм гидравлического расчета установившихся режимов работы магистральных нефтепроводов // Территория Нефтегаз, 2013. - №3. - с. 72-77.

74. Белоусов В. Б., Лурье М. В., Челинцев С. Н Последовательная перекачка нефти и нефтепродуктов. - М.: ГАНГ, 1992. - 99 с.

75. Ишмухаметов И. Т, Исаев С. Л., Макаров С. П., Лурье М. В. 50 вопросов о последовательной перекачке нефтепродуктов. - М.: Нефть и газ, 1996. - 64 с.

76. Ишмухаметов И. Т., Исаев С. Л., Лурье M. В., Макаров С.П. Трубопроводный транспорт нефтепродуктов. - М.: Нефть и газ, 1999. - 299 с.

77. Ишмухаметов И. Т., Исаев С. Л., Макаров С. П., Лурье M. В. Сборник практических расчетов при транспортировке нефтепродуктов по трубопроводам. -М.: Нефть и газ, 1997. - 112 с.

78. Лурье М. В., Дидковская А. С. Перемешивание углеводородных составляющих широкой фракции легких углеводородов при транспортировании по трубопроводу // Нефтяное хозяйство, 2013. - №1. - с.100-103.

79. Лурье М. В., Марон В. И., Мацкин Л. А. и др. Оптимизация последовательной перекачки. - М.: Недра, 1979. - 256 с.

80. Лурье М. В., Полянская Л. В., Дидковская А. С. Последовательная перекачка нефтепродуктов со множественными остановками // Транспорт и хранение нефтепродуктов: НТИС. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1997. - №4-5. - С.9-10.

81. Скавыш С.А. Разработка методики прогнозирования аварийного распространения нефти в снежном покрове вследствие порыва магистрального нефтепровода зимой. Дис. На соискание уч. Степени канд. техн. наук. - Тюмень., 2014. - 129 с.

82. Тмур А.Б. Методы идентификации технологического процесса трубопроводного транспорта нефти. Дис. На соискание уч. Степени канд. техн. наук. - М., 2014. - 114 с.

83. Wylie E. B., Streeter V. L. Fluid Transients - New York: McGraw-Hill Inc,

1977.

84. Gray C. A. M. The Analysis of the Dissipation of Energy in Water Hammer // Proc. ASCE - 1953 - vol. 119 - Paper 274, - pp. 1176-1194.

85. Streeter V. L., Lai C. Water Hammer Analysis Including Fluid Friction // J. Hyd. Div., ASCE - 1962 - vol. 88 - № 3 - pp. 79 - 112.

86. Gray C. A. M. Analysis of water hammer by characteristics // Proc. Am. Soc. Civ. Engrs. - 1954 - vol. 119 - pp. 1176-1189.

87. Vardy A.E. On the use of the method of characteristics for the solution of unsteady flows in networks // Proceedings of 2nd International Conference on pressure surges, BHRA Fluid Engineering, Cranfield, Bedford, England - 1977.

88. Wiggert D.C., Sundquist M/J. Fixed-grid characteristics for pipeline transients. // Journal of Hydraulics Division, ASCE - 1997 - vol. 103 - pp.1403-1416.

89. Ghidaoui M.S., Karney B.W. Equivalent diferential equations in fixed grid characteristics methods. // Journal of Hydraulics Engineering, ASCE - 1994 - vol. 120 -pp. 1159-1175.

90. Wiggert, D. C., Sundquist, M. J. Fixed-grid characteristics for pipeline transients // J. Hydraul. Div., Am. Soc. Civ. Eng. - 1977 - vol. 103 - pp. 1403-1415.

91. Goldberg, D. E., Wylie, E. B. Characteristics method using time-line interpolations // J. Hydraul. Eng. - 1983 - vol/ 109 - pp. 670-683.

92. Li C.W., Yu T.S. Conservative characteristic-based schemes for mass transport. // Journal of Hydraulics Engineering, ASCE - 1994 - vol. 120, - pp. 1089-1099.

93. Guinot V. Riemann solvers for water hammer simulations by Godunov method // Int. J. Numer. Meth. Engng - 2000 - V. 49 - pp.851-870.

94. Lai C. Comprehensive method of characteristics models for flow simulation // J. Hydraul. Eng. - 1989 - vol. 114, - pp. 1074-1097.

95. Karney B. W., Ghidaoui M. S. Flexible discretization algorithm for fixed-grid MOC in pipelines // J. Hydraul. Eng. - 1997 - vol. 123 - pp. 1004-1011.

96. Holly F. M., Preissmann A. Accurate calculation of transport in two dimensions. // J. Hydraul. Div., Am. Soc. Civ. Eng - 1977 - vol. 103 - pp. 1259-1277.

97. Ghidaoui M. S., Karney B. W. Equivalent differential equations in fixed-grid characteristics method. // J. Hydraul. Eng. - 1994 - vol. 120 - pp.1159-1175.

98. Ghidaoui M. S., Karney B. W., McInnis, D. A. Energy estimates for discretization errors in waterhammer problems. // J. Hydraul. Eng. - 1998 - vol. 124 -pp. 384-393.

99. Streeter V. L. Unsteady flow calculation by a numerical method. // Journal of Basic Engineering, - 1972 - vol. 94 - pp. 457-466.

100. Chaudhry M. H., Hussaini, M. Y. Second-order accurate explicit finite difference schemes for water hammer analysis // J. Fluid. Eng. - 1985 - vol. 107 - pp. 523-529.

101. Nathan G. K., Tan J. K. and Ng K. C. Two-dimensional analysis of pressure transients in pipelines // Int. J. Numer. Meth. Fluids - 1988 - vol. 8(3) - pp. 339-349.

102. Sranchez Bribiesca J. L. A finite-difference method to evaluate water hammer phenomena // J. Hydrol. - 1981- vol. 51 - pp. 305-311.

103. Tan J. K., Ng K. C., Nathan G. K. Application of the centre implicit method for investigation of pressure transients in pipelines // Int. J. Numer. Meth. Fluids - 1987

- vol. 7(4) - pp. 395-406.

104. Arfaie M., Anderson A. Implicit finite-differences for unsteady pipe flow // Mathematical Engineering for Industry - 1991 - vol. 3 - pp. 133-151.

105. Ng K.C., Yap C. An inves0tigation of pressure transients in pipelines with two-phase bubbly flow. // International Journal for Numerical Methods in Fluid Flow -1989 - vol. 9 - pp.1207-1219.

106. Селезнев В.Е., Алешин В.В., Клишин Г.С. Методы и технологии моделирования газопроводных систем. - М.: Едиториал УРСС, 2002. - 448 с.

107. Guinot V. Boundary condition treatment in 2x2 systems of propagation equations. // International Journal for Numerical Methods in Engineering - 1998 - vol. 42 - pp. 647-666.

108. Wylie E. B., and Streeter V. L. Network system transient calculations by implicit method. // 45th Annual Meeting of the Society of Petroleum Engineers of AIME

- paper number 2963 - 1970 - Houston.

109. Verwey A, Yu J.H. A space-compact high-order implicit scheme for water hammer simulations. // Proceedings of 25th IAHR Congress, Tokyo, Japan - August 1993

- vol. 5. - pp. 363-370.

110. Verwey A, Illic S. A space-compact high-order implicit scheme for 1-D advection simulations. // Proceedings of 25th IAHR Congress, Tokyo, Japan - August 1993 - vol. 5 - pp. 355-362.

111. Hirsch C. Numerical computation of internal and external flows, Vols.1 and 2. Wiley, New York - 1990.

112. Toro E. F. Riemann solvers and numerical methods for fluid dynamics. Springer, Berlin - 1997.

113. Jovirc V. Finite elements and the method of characteristics applied to water hammer modelling. // Engineering Modelling - 1995 - vol.8 - pp.51-58.

114. Shu J. J. A finite element model and electronic analogue of pipeline pressure transients with frequency-dependent friction. // J. Fluid. Eng. - 2003 - vol. 125 - pp. 194199.

115. Bisgarrd C., Sorensen H.H., Spangenberg S. A. Fnite element method for transient compressible flow in pipelines. // International Journal for Numerical Methods in Fluid Flow - 1987 - vol. 7 - pp.291-303.

116. Cheng Y. G., Zhang S. H., Chen, J. Z. (1998). Water hammer simulation by the lattice Boltzmann method. // Transactions of the Chinese Hydraulic Engineering Society, Journal of Hydraulic Engineering, - vol. 6 - pp. 25-31 (in Chinese).

117. Cheng Y. G., Zhang S. H. Numerical simulation of 2-D hydraulic transients using lattice Boltzmann method. // Transactions of the Chinese Hydraulic Engineering Society, Journal of Hydraulic Engineering, - vol. 10 - pp. 32-37 (in Chinese).

118. Hou Q., Kruisbrink A.C.H., Tijsseling A.S., Keramat A. Simulating water hammer with corrective smoothed particle method// CASA-Report 12-14, Eindhoven University of Technology, Department of Mathematics and Computer Science - May 2012.

119. Hou Q., Kruisbrink A.C.H., Tijsseling A.S., Keramat A. Simulating transient pipe flow with corrective smoothed particle method. // BHR group, 11th international onference on pressure surges, Lisbon, Portugal - 2012 - pp. 171-188.

120. Bergant A., Simpson A.R. Pipeline column separation flow regimes // Journal of Hydraulic Engineering, American Society of Civil Engineers - 1999 - vol.125 - No.8, Aug. - pp. 835- 848.

121 . Годунов С.К. Разностный метод численного расчета разрывных решений уравнений гидродинамики// Матем. сб. - 1959. - Т. 47. - С. 271-306.

122. Roe P.L. Approximate Riemann solvers, parameter vectors, and difference schemes // Journal of Computational Physics - 1981 - vol. 43 - pp. 357-372.

123. Dukowicz J. A general, non-iterative Riemann solver for Godunov's method. // Journal of Computational Physics - 1985 - vol. 61 - pp. 119-137.

124. Губин С.А., Евлампиев А.В., Сумской С.И. Расчет последствий аварий на нефтяных трубопроводах. // Тезисы докладов всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии НМТ-98" 17-18 ноября 1998 г. Москва 1998. - М.: Латмэс, 1998 - стр. 310-311.

125. Губин С.А., Евлампиев А.В., Сумской С.И. Расчет переходных процессов в нефтепроводах в обычных режимах эксплуатации и при аварийных разрушениях. // Научная сессия МИФИ-99 сборник научных трудов. Том 1 Экология и рациональное природопользование. Биофизика. Медицинская физика и техника. Математические методы в научных исследованиях. Теоретические проблемы физики. - М.: МИФИ - 1999 - С. 33-35.

126. Методическое руководство по оценке риска аварий на магистральных трубопроводах. / под ред. Сидорова В.И., Печеркина А.С., Швыряева А.А., Сафонова В.С., Лисанова М.В., Сумского С.И. - М.: Государственное предприятие научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзор России - 2000 - (Серия 27. Выпуск 1).

127. Теория и практика оценки риска магистральных трубопроводов. / Лисанов М.В., Дадонов Ю.А., Гражданкин А.И., Печеркин А.С., Сумской С.И., Васильева Е.В. // Вторая всероссийская конференция «Безопасность в нефтегазовой промышленности» 26.04.2001. - М.: Материалы конференции - 2001 - С. 55-58.

128. Оценка риска аварий на магистральных нефтепроводах КТК-Р и БТС / Ю.А.Дадонов, М.В. Лисанов, А.И. Гражданкин, А.С. Печеркин, В.И. Сидоров, Д.В. Дегтярев, С.И.Сумской // Безопасность труда в промышленности - 2002. - № 6. -С. 2-6.

129. Оценка риска аварий на магистральных нефтепроводах КТК-Р и БТС / М.В. Лисанов, А.И. Гражданкин, А.С. Печеркин, В.И. Сидоров, Д.В. Дегтярев, С.И.Сумской // Безопасность жизнедеятельности. - 2002. - № 6. - С. 17-22.

130. Теория и практика оценки риска магистральных трубопроводов. / Лисанов М.В., Дадонов Ю.А., Гражданкин А.И., Печеркин А.С., Сумской С.И., Васильева Е.В. // В кн. «Промышленная безопасность», сб. избранных статей под общей редакцией В.И. Сидорова. - М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России» - 2002 - С. 276-283.

131. Анализ риска аварии нефтепроводных систем КТК-Р и БТС. / Дадонов Ю.А., Гражданкин А.И., Дегтярев Д.В., Лисанов М.В., Печеркин А.С., Сидоров В.И., Сумской С.И. // В кн.: Комплексная безопасность России -исследования, управление, опыт Международный симпозиум. 30-31 мая 2002 года. Сборник материалов - М: ВНИИ ГОЧС - 2002 - С. 358-359.

132. Анализ риска аварий и прогнозирование чрезвычайных ситуаций на нефтепроводных системах КТК-Р и БТС / Гражданкин А.И., Дегтярев Д.В., Лисанов М.В., Печеркин А.С., Сидоров В.И., Сумской С.И // В кн.: Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. II научно-практическая конференция. 23 октября 2002 г. Доклады и выступления. - М.: Едиториал УРСС - 2003 - С. 276290.

133. Анализ риска промышленных аварий на нефтепроводах / Гражданкин А.И., Дегтярев Д.В., Лисанов М.В., Печеркин А.В., Сидоров В.И. Сумской С.И. // Технологии ТЭК - 2003 - №3(10), июнь - С. 57-62.

134. Декларирование промышленной безопасности и анализ риска магистрального аммиакопровода «Тольятти-Одесса» ОАО «Трансаммиак» /

Дадонов Ю.А., Дегтярев Д.В., Кручинина И.А., М.В.Лисанов Сумской С.И. // В кн.: «Международная научно-практическая конференция «Промышленная безопасность»: тезисы докладов», Под. общ. ред. В.М.Кульечева. - М.: «Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России» - 2003 стр. 109-112.

135. Анализ риска магистрального аммиакопровода «Тольятти-Одесса» ОАО «Трансаммиак» / Дадонов Ю.А., Дегтярев Д.В., Кручинина И.А., Лисанов М.В., Сумской С.И. // В кн.: «Об опыте декларирования промышленной безопасности и страхования ответственности. Развитие методов оценки риска аварий на опасных производственных объектах: материалы тематического семинара», Под. общ. ред.

B.И.Сидорова. - М.: «Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России»

- 2003 - С. 87-92.

136. Оценка риска аварий на магистральном аммиакопроводе «Тольятти-Одесса» / Дадонов Ю.А., Дегтярев Д.В., Кручинина И.А., Лисанов М.В., Сумской

C.И., Бурдачев В.Е. // Безопасность труда в промышленности - 2003 - №2 10 - С. 2730.

137. Сумской С.И. О влиянии начальных данных на результаты расчета показателей риска магистральных нефтепроводов. // В кн. Об опыте декларирования промышленной безопасности и страхования ответственности. Развитие методов оценки риска аварий на опасных производственных объектах. Пятый тематический семинар. Москва, 26-27 октября 2004 года: Тезисы докладов

- М.: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России» - 2004 -стр. 45-49.

138. Моделирование зон поражения на объектах трубопроводного транспорта опасных жидкостей / Лисанов М.В., Гражданкин А.И., Пчельников А.В. Сумской С.И. // Об опыте декларирования промышленной безопасности. Оценка риска аварий на опасных производственных объектах. Тематический семинар.

Москва, 26-27 октября 2005 года: Тезисы докладов - М.: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности» - 2005 - стр. 21-23.

139. Методическое руководство по оценке риска аварий на магистральных трубопроводах. (руководящий документ) М.С. Лисанов В.Ф. Мартынюк, А.С. Печеркин, В.И. Сидоров, Е.В. Ханин, Л.Н. Морозова, И.В. Сахаров,

A.Н. Чижов, А.А. Швыряев, В.С. Сафонов, А.В. Явелов, И.А. Уткина,

B.М. Зюзина, Сумской С.И. // М.: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзор России» - 2005 (Серия 27. Выпуск 1. 3-е изд. исправл.).

140. Анализ риска аварий на нефтепроводных системах БТС и МН «Дружба» / М.В. Лисанов, А.И. Гражданкин, А.В. Пчельников, А.В. Савина, С.И. Сумской // Безопасность труда в промышленности. - 2006. - № 1. - С. 34-40.

141. Анализ риска аварий на нефтепроводных системах БТС и МН «Дружба» (Accidental risk assessment on pipelines BTS and "Druzhba") / Лисанов М.В. Савина А.В. Гражданкин А.И. Пчельников А.В. Сумской С.И. // Труды Международной Научной Школы: Моделирование и Анализ Безопасности и Риска в Сложных Системах (МА БР-2006), 4 - 8 июля 2006 г. - СПб.: ГОУ ВПО «СПбГУАП». - 2006 - 451 с. (Proceedings of the Fourth International Scientific School / Modelling and Analysis of Safety and Risk in Complex Systems (MASR-2006), St.-Petersburg, July 46, 2006 SU. SPb., 2006, 451 p.).

142. Сумской С.И., Пчельников А.В., Лисанов М.В. О расчете объемов разливов опасных жидкостей при авариях на объектах трубопроводного транспорта // Безопасность труда в промышленности. - 2006 - № 2 - С. 48-53.

143. Анализ риска аварий на магистральном трубопроводе, транспортирующем широкую фракцию легких углеводородов / С.И. Сумской, А.В. Пчельников, Е.Л. Шанина, М.В. Лисанов, В.В. Зозуля // Безопасность труда в промышленности. - 2007 - № 2 - С. 48-52.

144. Анализ риска магистральных нефтепроводов при обосновании проектных решений, компенсирующих отступления от действующих требований безопасности. / Лисанов М.В., Савина А.В., Шанина Е.В. Лесняк А.Е. Наумович И.В., Сумской С.И. // Безопасность труда в промышленности. - 2010 - №3 - С. 5866.

145. Применение количественного анализа риска аварий на магистральном трубопроводе ШФЛУ для оценки минимальных безопасных расстояний. / Лисанов М.В., Пчельников А.В., Сумской С.И., Шанина Е.Л. // Технологии ТЭК - 2007 -№5(36) - С. 76-79.

146. Применение количественного анализа риска аварий на магистральном трубопроводе ШФЛУ для оценки минимальных безопасных расстояний / Лисанов М.В., Пчельников А.В., Шанина Е.Л. Сумской С.И. // в кн. Декларирование пожарной безопасности и оценка пожарного риска: Сборник документов. Серия 19. Выпуск 2: В 4-х ч. Ч. 4. Нормативные правовые документы по оценке пожарного риска, методики и примеры. - М.: ЗАО «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности» - 2009 - С. 275-294.

147. Оценка риска аварий и пожаров на опасных производственных объектах магистрального трубопроводного транспорта. / Гражданкин А.И., Дадонов Ю.А., Дегтярев Д.В., Лисанов М.В., Печеркин А.С. Сафонов В.С., Сидоров В.И., Швыряев А.И. Сумской С.И. // в кн. Декларирование пожарной безопасности и оценка пожарного риска: Сборник документов. Серия 19. Выпуск 2: В 4-х ч.Ч. 4. Нормативные правовые документы по оценке пожарного риска, методики и примеры. - М.: ЗАО «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности» - 2009 - С. 229-274.

148. Прогнозирование аварий на магистральных нефтепроводах с использованием метода С.К. Годунова / Сверчков А.М., Агапов А.А., Егоров А.Ф., Сумской С.И. // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ) - 2014 - Т. 7 - № 7-1 (66) - С. 38-40.

149. Моделирование аварийных утечек на магистральных нефтепроводах / С.И. Сумской, А.А. Агапов, А.С. Софьин, А.М. Сверчков, А.Ф. Егоров // Безопасность труда в промышленности. - 2014. - № 9. - С. 50-53.

150. Моделирование гидроудара в разветвленных трубопроводных системах / С.И. Сумской, М.В.Лисанов, А.А. Агапов, А.С. Софьин, А.М. Сверчков, А.Ф. Егоров // Безопасность труда в промышленности. - 2015. - № 10. - С. 60-66.

151. Modelling of non-equilibrium flow in the branched pipeline systems / Sumskoi S.I., Sverchkov A.M., Lisanov M.V., Egorov A.F. // Journal of Physics: Conference Series - 2016 - V. 751 - #1 - 012022.

152. Simulation of systems for shock wave/compression waves damping in technological plants / Sumskoi S.I., Sverchkov A.M., Lisanov M.V., Egorov A.F. // Journal of Physics: Conference Series - 2016 - V. 751, - #1 - 012023.

153. Sumskoi S.I., Sofin A. S., Lisanov M.V. Developing the model of non-stationary processes of motion and discharge of single- and two-phase medium at emergency releases from pipelines. // Journal of Physics: Conference Series - 2016 -V.751 - #1 - 012025.

154. Sumskoi S.I., Sverchkov A.M., Lisanov M.V. Mathematical modeling of water hammer with cavitation // 6th International conference "Problems of Mathematical Physics and Mathematical Modelling": Books of abstracts (Moscow, NRNU MEPhI, 2527 May) - 2017 - M.: Moscow - pp. 167-169.

155. Губин С.А., Губина Т.В. Лисанов М.В., Сумской С.И. Моделирование переходных и аварийных процессов в магистральных трубопроводах с помощью метода С.К. Годунова // Безопасность труда в промышленности. - 2013 - №2 10 - С. 66-71.

156. Simulation of compression waves/shock waves propagation in the branched pipeline systems with multi-valve operations / Sumskoi S.I., Sverchkov A.M., Lisanov M. V., Egorov A. F. // Journal of Physics: Conference Series - 2016 - V.751, -#1 - 012024.

157. Sumskoi S.I., Sverchkov A.M. Modeling of Non-equilibrium Processes in Oil Trunk Pipeline Using Godunov Type Method. // Physics Procedia - 2015 - V. 72 - рр. 347-350.

158. Вычислительный метод семейства С.К. Годунова для расчета гетерогенных потоков в сложных разветвленных трубопроводных системах с переменными свойствами материалов стенок / Сумской С.И., Сверчков А.М., Богданова Ю.М., Окунев Д.Ю. // Механика композиционных материалов и конструкций, сложных и гетерогенных сред. Тезисы докладов 6-ой всероссийской научной конференции с международным участием им. И.Ф.Образцова и Ю.Г.Яновского. 16-18 ноября 2016 г. - М.: ИПРИМ РАН, 2016 - стр. 156.

159. Sumskoi S.I. Mathematical modeling of flow in pipeline systems using the new Godunov-type numerical method. // 6th International conference "Problems of Mathematical Physics and Mathematical Modelling": Books of abstracts (Moscow, NRNU MEPhI, 25-27 May). - M.: Moscow, 2017 - pp. 86-88.

160. Guinot V. Numerical simulation of two-phase flow in pipes using Godunov method // Int. J. Numer. Meth. Engng - 2001 - V. 50 - pp. 1169-1189.

161. Hwang Y., Chung N. A fast Godunov method for the water-hammer problem. // Int. J. Numer. Meth. Fluids - 2002 - V. 40(6) - pp. 799-819.

162. Zhao M., Ghidaoui M.S. Godunov-type solution for water hammer flows. // J Hydraul Eng - 2004 - V.130(4) - pp. 341-348.

163. Sabbagh-Yazdi S.R., Mastorakis N.E., Abbasi A. Water hammer modeling by Godunov type finite volume method // International Journal of Mathematics and Computers in Simulation - 2007 -V. 1, Is. 4, - pp. 350-355.

164. Bousso S., Fuamba M. Numerical Simulation of Unsteady Friction in Transient Two-Phase Flow with Godunov Method // Journal of Water Resource and Protection - 2013 - V.5 - pp. 1048-1058.

165. Sabbagh-Yazdi S.-R., Abbasi A., Mastorakis N.E. Water Hammer Modeling Using 2nd Order Godunov Finite Volume Method // In: Proceedings of the European

Computing Conference, Lecture Notes in Electrical Engineering - 2009 - vol. 28 - pp. 215-223.

166. Руководство по безопасности «Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах» (утв. приказом Ростехнадзора от 11.04.2016 № 144).

167. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (утв. приказом МЧС от 10.07.2009 г. №404, с изменениями, утвержденными приказом МЧС России от 14.12.2010 № 649).

168. Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО "Газпром" СТО Газпром 2-2.3-351-2009 (утв. распоряжением ОАО "Газпром" от 30 марта 2009 №83).

169. Методика анализа риска для опасных производственных объектов газодобывающих предприятий ОАО "Газпром" СТО Газпром 2-2.3-400-2009 (утв. Распоряжением ОАО «Газпром» от 05.10.09 № 326).

170. A report of the Inter-Institutional Group on the Classification of Hazardous Locations (IIGCHL), A.W. Cox, F.P. Lees and M.L. Ang, Instructions of Chemical Engineers, May 1991, ISBN 0 85295 258 9.

171. Hydrocarbon leak and ignition database, Report No 11.4/180, E&P Forum, May 1992.

172. ООО «Энергоавтоматика». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.energoavtomatika.ru/index.php/ru/ (дата обращения: 25.04.2017).

173. Schlumberger Limited. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.slb.com/ (дата обращения: 24.04.2017).

174. Energy solutions international. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.energy-solutions.com/ (дата обращения: 24.04.2017).

175. Официальный сайт компании COMSOL Inc. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://www.comsol.ru/ (дата обращения: 23.04.2017).

176. Научно-техническое предприятие Трубопровод. Официальный сайт OOO "НТП Трубопровод". [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.truboprovod.ru/ (дата обращения: 23.04.2017).

177. Официальный сайт компании The MathWorks, Inc. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.mathworks.com/ (дата обращения: 23.04.2017).

178. Байкова Л.Р. Прогнозирование технологических параметров нефтепроводов в усложненных условиях эксплуатации. Дис. ... канд. техн. наук. Уфа. 1997. 201 с.

179. Лямаев Б.Ф., Небольсин Г.П., Нелюбов В.А. Стационарные и переходные процессы в сложных гидросистемах. Методы расчета на ЭВМ. - Л.: Машиностроение, 1978.

180. Ильичев А.Т., Сумской С.И., Шаргатов В.А. Нестационарные течения в деформируемых трубах: закон сохранения энергии // Труды математического института имени В. А. Стеклова - 2018. - Том 300. - С. 76.

181. Гликман Б.Ф. Математические модели пневмогидравлических систем. М.: Наука, 1986.

182. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. - Ленинград.: Главполиграфиздат, 1951.

183. С.А. Губин, И.В. Маклашова, С.И. Сумской, В.А. Шаргатов. Численные методы решения уравнений с частными производными. Часть 1. М.: НИЯУ МИФИ, 2012.

184. Айзерман М.А. Классическая механика. М.: Наука, 1974.

185. Лурье М.В., Мацкин Л.А., Марон В.И., Юфин В.А., Шварц М.Э. Оптимизация последовательной перекачки нефтепродуктов. М.: Недра, 1979. -256 с.

186. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления, 2-е изд. перераб. и доп. М. Недра, 1982, 224 с.

187. Миркин А.З., Усиньш В.В. Трубопроводные системы: Справ. изд.-М.: Химия, 1991. - 256 с.: ил.

188. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям/Под ред. М.О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 672 С.: ил.

189. Colebrook C.F. Proceedings of the Institution of Civil Engineers. 1939. 11. 133.

190. Lockhart R.W., Martinelli R.C. Chem. Eng. Progr. 1949. 45. 695.

191. Modeling and Simulation of Multiphase/Multicomponent Flows by Randy S. Lagumbay B.S., MSU-IIT, Philippines, 1997 M.S., The University of New South Wales, Australia, 2001

192. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1978.- 736 с.

193. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. - М.: Наука, 1969.- 742 с.

194. Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики / Н.Н. Яненко. - Новосибирск. 1967.

195. Самарский А.А. О принципе аддитивности для построения экономичных разностных схем / А.А. Самарский // ДАН СССР. 1965. - Т. 165, №6.

196. Марчук Г.И. Методы расщепления / Г.И. Марчук. - М., 1988.

197. Белоцерковский О. М., Давыдов Ю. М. Нестационарный метод «крупных частиц» для газодинамических расчетов // Ж. Вычисл. Матем. И матем. Физ. - 1971.- 11, N1.- P. 182-207.

198. Новый численный метод на основе подхода Годунова для моделирования течений слабосжимаемой жидкости в трубопроводе с учетом упругой деформации стенок / Сумской С.И. // Журнал вычислительной математики и математической физики - 2018. - Том 58. - № 10. - С. 1703-1715.

199. Ч. Мейдер Численное моделирование детонации: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 384 с., ил.

200. CFD Numerical simulation of water hammer in pipeline based on the Navier-Stokes equation / LI Jinping, WU Peng, YANG Jiandong // V European Conference on Computational Fluid Dynamics. Lisbon, Portugal, 14-17 June 2010.

201. Investigation of Water Hammer Effect Through Pipeline System/ Tan Wee Choon, Lim Kheng Aik, Lim Eng Aik, Teoh Thean Hin// International Journal on Advanced Science Engineering Information Technology. Vol. 2 (2012) No. 3. pp. 48-53.

202. Experimental Study of Water Hammer Phenomena in Drinking Water Pipeline Distribution Using Video Camera Method/ Agus Maryono, Suhanan, Adhy Kurniawan, Masrur Alatas, Alan Maris Ridho Akhita, Arif Budi Wicaksono// International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 2, February-2013. Pp. 1-8.

203. QRA Data Directory. Blowout Frequencies. - Brussels; London: International Association of Oil&Gas Producers (OGP), 2010.

204. Источник данных о частоте отказов, распределении режимов отказов, времени ремонта оборудования и т.д. Petroleum Safety Authority Norway. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.oreda.com/ (дата обращения: 11.04.2019).

205. A guide to quantitative risk assessment for offshore installations. J Spouge. CMPT, 1999, Publication 99/100 ISBN 1 870553 365.

206. P. J. Rew, J. H. Daycock. Development of a Method for the Determination of On-Site Ignition Probabilities, HSE Research Report 226. April 2004.

207. Сверчков А.М. Учет нестационарности в развитии аварийных ситуаций при количественной оценке риска аварий на опасных производственных объектах магистральных нефте- и продуктопроводов // Безопасность труда в промышленности. - 2021. - № 02. - С. 89-96.

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

209. Кедринский В.К. Давыдов М.Н. О механизме формирования кавитирующих отколов // ПМТФ. 2008. № 2. Т. 49. С. 65-73.

210. Сверчков А.М., Сумской С.И. Учет кавитационных явлений при моделировании течений в магистральных трубопроводах // Безопасность труда в промышленности. - 2020. - № 11. - С. 7-14.

211. Sumskoi S. I., Sverchkov A. M. Numerical modelling of water hammer with cavitation (Численное моделирование гидроудара с кавитацией). Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - Vol. 1696. - P. 012026.

212. Официальный сайт компании Embarcadero Technologies, Inc. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.embarcadero.com/ru/ (дата обращения: 11.04.2017).

213. Официальный сайт компании Developer Express Inc. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.devexpress.com/ (дата обращения: 11.04.2017).

214. Официальный сайт разработчиков библиотеки нестандартных компонентов AlphaControls [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.alphaskins.com/index_rus.php (дата обращения: 11.04.2017).

215. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015618434 «TOXI+Гидроудар» / А.А. Агапов, М.В. Лисанов, С.И. Сумской, В.С. Софьин, А.М. Сверчков; Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 03 ноября 2015г. - 1с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Справки о практическом использовании результатов

диссертационной работы

Общество с ограниченной ответственностью Группа компаний «Технический Экологический Консалтинг» (ООО «ГК «ТЭК») ИНН/КПП 7813488933/781301001 ОГРН 1109847030875, ОКПО 69221571 ОКТМО 40389000 197198. Санкт-Петербург, ул. Зверннская, 22, лит. А тел/факс [phone] www.teconsulling.ru

25.09.2019 г. № _331_

Настоящим подтверждаю, что результаты научных исследований, реализованные в виде программного средства «ТОХКГидроудар» для количественной оценки объемов утечек из магистральных нефте- и продуктопроводов, были внедрены и используются в ООО «ГК «ТЭК» при разработке деклараций промышленной безопасности и обосновании безопасности проектных решений в проектах реконструкции опасных производственных объектов в период с 2018 г. по настоящее время.

Разработанные теоретические основы, модели и алгоритмы, реализованные в программном средстве «ТОХ1+Гидроудар» совершенствуют имеющуюся научно-методическую базу и позволяют повысить эффективность расчетных мероприятий.

Выдан: научному сотруднику закрытого акционерного общества «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности» Сверчкову Андрею Михайловичу.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Генеральный директор

Д.С. Порошин

www.safety.ru

Приложение Б. Реализация разработанного алгоритма моделирования гидродинамики в трубопроводной системе в виде программного средства для

ЭВМ

В ходе выполнения работы, приведенные математические модели и представленные численные методы для решения задач моделирования движения жидкости по трубопроводу, были реализованы в виде специализированного программного средства. Разработка такого программного средства проводилась с использованием языка Object Pascal в интегрированной среде разработки приложений Embarcadero RAD Studio XE 7 [212] с предустановленными сторонними надстройками Developer Express [213] и AlphaControls [214]. Название разработанного программного средства - «TOXI+Гидроудар» [215].

Б.1. Архитектура программного средства «TOXI+Гидроудар»

Программное средство состоит из 6 базовых модулей (функциональных подсистем), взаимодействующих друг с другом определенным образом.

Подробное описание схемы взаимодействия базовых модулей и их назначение приведены в данном разделе работы.

Б.1.1. Схема взаимодействия базовых модулей и информационного обеспечения

Функциональная структура разработанного программного средства «TOXI+Гидроудар» представлена на рисунке Б. 1.

Общий управляющий модуль, представленный в виде интерфейса конечного пользователя, объединяет в себе интерфейсы всех функциональных подсистем программного средства и является их связующим модулем. Так же центральным объектом является база данных (БД) проекта, где содержится вся, вводимая пользователем, информация о моделируемом объекте и параметрах моделирования. Подсистемы взаимодействуют непосредственно друг с другом напрямую, либо через БД проекта.

► Сохранение в БД

► Сохранение в файл

Вывод данных

Вывод на экран

I?

Загрузка из БД

Ввод данных

Iw

Ручной ввод

Подсистема ввода и вывода данных

База параметров:

веществ, труб, насосов, клапанов

Информационно-справочная подсистема

Анализ исходной

информации

Подготовка

данных

Подсистема обработки

входных данных

Математическая модель Математический аппарат

Подсистема динамического моделирования

Представление в табличном виде

Представление в графическом виде

Статическое отображение результатов

Динамическое отображение результатов

Подсистема визуализации результатов моделирования

Интерфейс пользователя

Рис. Б.1. Функциональная структура ПС «TOXI+Гидроудар»

Основным разработанным классом в ПС является класс TCalcGidroudar, поля (Fields) и свойства (Properties) которого представлены на рисунке Б.3. Методы (Methods) класса представлены на рисунке Б.2, основные из которых:

• CalcMassDo, CalcMassPosle - функция, результатом которой является масса жидкости, способная истечь в режиме самотека слева и справа от точки разгерметизации соответственно;

• Get_lambda - функция, результатом которой является значение коэффициента гидравлического сопротивления;

• GetAllNeededMemory - функция, результатом которой является количество свободной оперативной памяти на вычислительной машине на момент начала моделирования;

• GetHMaxBetweenValves - процедура вычисления максимальной точки трубопровода по высоте между задвижками. Результат записывает в свойство класса HMax;

• Ое1Ъ - вспомогательная функция, результатом которой является значение длины трубопровода между двумя точками по его длине;

• Ое1МаввЕгош... - ряд функций, результатами которых является значение массы жидкости, способной истечь из трубопровода при различных условиях разгерметизации (свищ, трещина и т.д.);

• Ое1Рговуе!.. - функция, результатом которой является значение площади поперечного сечения, остающееся не перекрытым в процессе закрытия задвижки определенного типа (шиберной, клиновой и т.д.);

• МатСа1с - основная процедура для моделирования движения жидкости по трубопроводу.

ТС a IcGid roudar

Ш Fields +

В Methods +

+ CalcMassDo:Double

+ GalcMassPoele:Double

+ Create

+ Density: double

+ Destroy

+ Getjambda: Double

+ GetAI 1N eed e d M emory: i nt64

+ GetH M axBetween Va Ives

+ GetH M axFro m Al 1 Pi peSyste m

+ Getl n d exes With H M ax

+ GetL: Double

+ GetM a ssFro mGi lyot: Double

+ GetM a ssFro mSvish: Do и ble

+ GetM a ssFro mTresh: Dou ble

+ GetMassFromTresh Mod rtDoti ble

+ GetMiddleY:Real

+ GetProsvetDou Ы e

+ GetProsvet2: D ou Ы e

+ GetProsveO: D ou Ы e

+ GetProsvet4: D ou Ы e

+ GetXMiddle:Double

+ GetXzerkala: Double

+ 1 n itD i mensi о n OfPressu re

+ MainCalc

+ Pressure:Double

+ Test

Ш Properties +

Рис. Б.2. Методы класса TCalcGidroudar

TCalcGidnoudar

В Fields +

FArrayOfSensorsP

FArrayOfSensorsRo

FArrayOfSensorsRoUS

FArrayOfSensorsU

FArrayOfValves

FArrOfPressForUstRezh

FArrPipes

FAutoDetectJJstR ezh i m: Bool ea n

FC a ncel: Boolean

FC ata 1 о g D B:TAD ОС on n ecti on

FDeltaM

FDencityD: Double

FD i me nsi on OfPressu re:TD i me n si on OfPressu re

FH Max: Double

FHMaxOnLeftDouble

FHMaxOnRightiDouble

Fl n d exC el 11 n Pi peWith Ava r: 1 nte g er

Find exCel HnPipeWithHMax:lnteger

FlndexPipeWth Avar: Integer

Fl n d exPi peWith H M ax: 1 nte g e r

FLStokLeft Double

FLStokRightDouble

FLyambdaotX_

FMainDB:TADOConnection

FOI d Delta 1: Double

FOIdDelta2: Double

FOnEnd:TOnEnd

FOnStepTOnStep

FP0:Double

FPotX_

FReotX_

FRo:Double

FRonaUnaS

FRootX_

FSavar: Double

Fstep: Double

FTi meSta rtAva r: D ou bl e

FTZa krZa d v: D ou bl e

FUotX_

FWritel_yambda:Boolean

FWrite M An d Senso rs: Bool ea n

FWrfeP: Boolean

FWriteRe: Boolean

FWrfeRo: Bool ea n

FWriteRoUS: Boolean

FWriteU: Boolean

FXavar: Double

PXH Max: Double

FXYArray

FXYArray_

FYavar: Double

El Methods +

El Properties +

Рис. Б.3. Поля и свойства

TCalcGidnoudar

El Fields +

El Methods +

El Properties +

+ Array OfSensorsP

+ ArrayOfSensorsRo

+ ArrayOfSensorsRoUS

+ Array OfSensorsU

+ ArrayOfVa Ives

+ ArrOfPressForUstRezh

+ ArrPipes

+ AutoDetectlJstR ezh im: Boolean

+ Cancel :boolean

+ Delta M

+ Den cityO: Double

+ D i me nsi on OfPressu re:TD i me nsi on OfPressu re

+ H Max: Double

+ HMaxOn Left Double

+ HMaxOn RightDouble

+ IndexCelllnPi peWith Ava r: I nte g er

+ lndexCelllnPipeWithHMax:lnteger

+ IndexPipeWithAvarlnteger

+ lndexPipeWithHMax:lnteger