Моделирование переходных и аварийных процессов в магистральных нефтепроводах С.И.Сумской ГК «Промышленная безопасность»
Введение МН являются ОПО, отличаются большой протяженностью, прохождением вблизи разного рода объектов особую значимость приобретает анализ –процесса развития аварии –последствий –риска
Основа решения Система уравнений сохранения в различных приближениях Граничные условия: - насосы - емкости на входе/выходе - отверстия разрушения -стыки разных диаметров - арматура разной степени закрытия - предохранительные клапаны - регуляторы - ветвления ….
Уравнения, описывающие движение нефти и ее утечку Уравнение неразрывности Уравнение сохранения импульса …
Способы решения уравнений Метод Годунова
Расчет по методу Годунова Распад разрыва
Расчет по методу Годунова Параметры на границах ячейки
Расчет по методу Годунова Потоки в ячейку Новые значения
Достоинства метода Годунова Простота реализации, консервативность, возможность адаптивных сеток Возможность учета естественным образом: –Реальные характеристики насосов; –Реальные условий срабатывания задвижек; –Наличие на трубопроводе клапанов, вантузов … –Изменение диаметра трубы по трассе; –Наличие ответвлений любой конфигурации; –Образование газовых полостей и взаимодействие потока нефти с ними; –Возможность наличия разных нефтей при транспортировке; –Изменение температуры по трассе;...
Пример тестового расчета Диаметр 500 мм, длина 100 км Задвижки 0, 100 км (мгновенные) Подъем 50 км до 100 м, спуск до 0 м. Скорость перекачки 1,2 м/с Разрушение в верхней точке – 1 и 5% Остановка и перекрытие через 10 мин
Пример тестового расчета (1%, давления)
Пример тестового расчета (5%, давления)
Пример интенсивность выброса
Закрытие промежуточной задвижки на трассе
ВЫВОДЫ На сегодня разработаны доступные методы расчета течения в МН и утечек из них практически для любой конфигурации оборудования и любого сценария. Эти методы доступны специалистам без специальной подготовки в области численного моделирования. На основе этих методов возможно создание единых компьютерных кодов для расчета работы МН в нормальном и аварийном режимах.