ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ДЛЯ ОЦІНКИ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ТРУБОПРОВОДІВ ТА СТАНУ ДОВКІЛЛЯ

Анотація

В контексті забезпечення безаварійної роботи нафтогазопроводів та попередження можливих негативних впливів на довкілля розглянуто питання побудови комплексної математичної моделі для оцінки технічного стану трубопроводів та впливу аварійних ситуацій на стан довкілля при витоку вуглеводнів.  Приведено модель оцінки напружено-деформованого стану трубопроводу за даними про переміщення точок поверхні для надземних та підземних ділянок шляхом побудови закону руху ділянки за відомими переміщеннями певної множини точок поверхні з використанням допущень про тип деформацій перерізів та відтворення компонент тензорів деформацій та напружень на основі різних моделей деформованого твердого тіла. Вказана модель не вимагає інформації про весь комплекс сил та навантажень, що діють на досліджуваний об’єкт в процесі експлуатації.  Уточнена модель течії в трубопроводі з порушенням його герметичності шляхом запису спеціального типу граничних умов для системи рівнянь Нав’є-Стокса в двовимірній постановці та розробки оригінального методу її розв’язання на основі методу кінцевих різниць.

 В статті наведено умови стійкості пропонованих чисельних схем на основі спектральної ознаки стійкості. З метою оцінки можливих негативних впливів на довкілля розроблено   модель поширення речовини при її витоку з трубопроводу шляхом розв’язування двовимірних рівнянь дифузії з урахуванням змінних властивостей та різних типів граничних умов , які враховують кількість джерел забруднення та їх інтенсивність. Наведено результати розрахунків за обчислювальними алгоритмами, які реалізують вказані моделі та графічний матеріал, який ілюструє ці розрахунки,  проаналізовано  особливості поширення шкідливих речовин в середовищі поблизу трубопроводу. Встановлено напрямки подальших досліджень для успішної практичної реалізації запропонованих моделей.