Прогнозування потенційних ризиків виникнення витоків на газопроводах

Значні терміни експлуатації газопроводів викликають старіння металу внаслідок корозійних процесів та аварій, що призводить до появи витоків з трубопроводів. Така ситуація є неприпустимою з економічної та екологічної точок зору, оскільки витік газу може призвести до загазованості значної території, а в деяких випадках – до утворення газоповітряної суміші й вибуху, в результаті якого виникають суттєві економічні збитки та небезпека для людського життя. Проведено статистичний аналіз аварійних ситуацій на трубопроводах, який дозволяє оцінити ступінь впливу різноманітних факторів на ймовірність виникнення витоків і їх розміри. Встановлено, що при корозійних пошкодженнях трубопроводів найбільш ймовірні малі витоки, а при аваріях, зумовлених впливом зовнішніх сил, найвірогідніші великі витоки. Загальновідомо, що поява витоку газу з газопроводу викликає нестаціонарний процес, за характером протікання якого можна оцінити величину витоку. Якщо газопровід перед появою витоку працював у нестаціонарному режимі, то поява витоку внесе збурення в протікання нестаціонарного процесу. Для виявлення витоку, на основі детермінованого підходу, моделюється потік перекачування в місці витоку і його тривалість стосовно конкретних розмірів витоку. Існуючі детерміновані математичні моделі для виявлення витоків потребують інформації про величину витрати витоку та геометричні розміри аварійного отвору, яка на момент часу виникнення витоку відсутня. Тому в статті розроблено модель, яка дозволяє прогнозувати обсяги витоку продукту в цілому по всіх видах відмов, а також по окремих причинах відмов на основі статистичних даних. Це дає можливість вибрати найефективніші рішення для діагностики та запобігання витоків у магістральних трубопроводахLong-term operation of the gas pipelines causes the metal aging because of the corrosion processes and accidents, which results in gas leak of pipelines. It is improvident from both economic and ecological points of view, as the gas leak can cause the gas hazard of great territory and in some cases formation of the gas-air mixture and exposure, as the result of which there happen to be sufficient economic losses and danger for human lives. In the paper statistic analysis of accidents at the pipelines has been carried out, which will make possible to estimate the level of influence of different factors on the probability of arising the leaks and their sizes. It was revealed, that under the pipelines corrosion damage the insufficient leaks are the most possible, and in accidents caused by the influence of the external forces sufficient leaks are the most probable. The appearance of the gas leak from the gas-pipe is generally known to be caused by the non-stationary process according to the nature of which the leak amount can be estimated. If the gas-pipe before the appearance of leak has been operating in the non-stationary regime, the appearance of leak will result in disturbing in the non-stationary process. To reveal the leak the pumping over flow is modeled in the place of leak basing on the determination approach as well as its duration relatively the sizes of the leak. The available determination mathematic models for revealing the leaks need information on the amount of losses of the leak and geometric sizes of the accident hole, which is not available in the moment of accident. That is why the model, which makes possible to predict the amount of leak in whole in all types of failures and some reasons of failures basing on the statistic data have been developed in the paper. It makes possible to choose the most efficient solutions for the diagnostics and preventing the leaks in the main pipelines