СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

В представленной работе рассматриваются формулировка проблемы и синтез новых методов и алгоритмов для непрямого определения расхода перекачиваемых нефтепродуктов с использованием напорных характеристик насосных станций. Предложенные алгоритмы основаны на трех инновационных подходах к решению этой задачи. Проведен анализ и обоснована возможность косвенного измерения потока нефти в системе последовательно соединенных насосных агрегатов. Представлены результаты опытных исследований разработанных методов и алгоритмов измерения пропускной способности насосов. Развитие микроэлектроники и измерительной техники существенно расширяет возможности оснащения трубопроводов современными расходомерами, однако их высокая цена препятствует повсеместному внедрению на существующих трубопроводах. В связи с этим расходомеры устанавливаются выборочно, на значительном удалении друг от друга, что приводит к недостатку информации о потоках перекачиваемых нефтепродуктов по всей протяженности трубопроводной системы. Такое размещение расходомеров неизбежно приводит к недостаточности информации о расходах перекачиваемых нефтепродуктов через различные участки трубопроводов. Для эффективной работы насосных станций и трубопроводного транспорта в целом необходимо точное знание объемов перекачиваемых нефтепродуктов через отдельные насосы или участки трубопровода за определенный временной интервал [1, 2]. Разработка современных систем управления технологическими процессами трубопроводов в режиме реального времени требует решения комплекса задач, связанных с математическим и численным моделированием этих процессов. Представлены результаты вычислительных экспериментов с использованием синтезированных методов и алгоритмов, основанных на аппроксимации напорной характеристики насосного агрегата алгебраическими полиномами, демонстрирующие их преимущества при оценке коэффициентов данных полиномов [3].

1. Майстренко А.В., Светлаков А.А. Косвенное измерение расхода жидкости, перекачиваемой насосными агрегатами // Доклады ТУСУРа. – 2014. – № 4 (34). – С. 215–220.

2. Indirect measurement of flow of liquid pumped with pump packages / A.V. Maystrenko, A.A. Svetlakov, T.V. Gandzha, N.V. Aksenova // Petroleum and Coal. – 2017. – Vol. 59 (2). – P. 244–249. – EDN PRTLIT.

3. Some problems in approximating processes and objects related to major oil pipelines with algebraic polynomials / A.V. Maystrenko, A.A. Svetlakov, T.V. Gandzha, V.M. Dmitriev, N.V. Aksenova // Petroleum and Coal. – 2019. – Vol. 61 (5). – P. 1025–1030. – EDN QPGVHD.

4. Фихтенгольц Г.М. Основы математического анализа. Ч. 1. – СПб.: Лань, 2001. – 440 с.

5. Жабо В.В., Уваров В.В. Гидравлика и насосы. – 2-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 328 с.

6. Насосы и компрессоры / С.А. Абдурашитов, А.А. Тупиченков, И.М. Вершинин, С.М. Тененгольц. – М.: Недра, 1974. – 296 с.

7. Multiphase flow metering: current trends and future developments / G. Falcone, G.F. Hewitt, C. Alimonti, B. Harrison // Journal of Petroleum Technology. – 2002. – Vol. 54 (4). – P. 77–84.

8. Drury J.C. Ultrasonic flaw detection for technicians. – UK: Silver wing Ltd., 2004. – P. 125–213.

9. Mass flow rate measurements in gasliquid flows by means of a Venturi or orifice plate coupled to a void fraction sensor / J.L.G. Oliveira, J.C. Passos, R. Verschaeren, C.V.D. Geld // Experimental Thermal and Fluid Science. – 2009. – Vol. 33 (2). – P. 253–260.

10. Oddie G., Pearson J.R.A. Flow-rate measurement in two-phase flow // Annual Reviews of Fluid Mechanics. – 2004. – Vol. 36. – P. 149–172.

11. Orifice metering of two-phase flow / L. Mattar, M. Nicholson, K. Aziz, G.A. Gregoru // Journal of Petroleum Technology. – 1979. – Vol. 31 (8). – P. 955–961.

12. Майстренко А.В., Светлаков А.А. Оценивание параметров дифференциального уравнения, описывающего процессы запуска и останова насосного агрегата // Системы анализа и обработки данных. – 2022. – № 1 (84). – С. 85–102. – DOI: 10.17212/2782-2001-2021-1-85-102.

13. Карелин А.Е., Майстренко А.В., Светлаков А.А. Обобщенные обратные матрицы и их применение в задачах автоматизации технологических процессов и производств. – Томск: ТУСУР, 2010. – 147 с.

14. Светлаков А.А. Обобщенные обратные матрицы: некоторые вопросы теории и применения в задачах автоматизации управления процессами. – Томск: Изд-во НТЛ, 2003. – 388 с.

15. Steven R.N. Wet gas metering with a horizontally mounted Venturi meter // Flow Measurement and Instrumentation. – 2002. – Vol. 12 (5–6). – P. 361–372.

16. Бобровников Г.Н., Новожилов Б.М., Сарафанов В.Г. Бесконтактные расходомеры. – М.: Машиностроение, 1985. – 128 с.

17. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ. – СПб.: Политехника, 2004.

18. Биргер Г.И., Бражников Н.И. Ультразвуковые расходомеры. – М.: Металлургия, 1964. – 382 с.

19. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Академия, 2005. – 576 с.

20. Эрастов В.Е. Метрология, стандартизация и сертификация: учебное пособие. – Томск: ТУСУР, 2007. – 266 с.