Научная статья на тему 'Техническая диагностика трубопроводных сетей с целью обеспечения безопасности при функционировании'

Техническая диагностика трубопроводных сетей с целью обеспечения безопасности при функционировании Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
61
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Сазонова С.А., Колодяжный С.А., Сушко Е.А., Скляров К.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Техническая диагностика трубопроводных сетей с целью обеспечения безопасности при функционировании»

1994-10-01]. К.: Держкомнафтогаз Укра!ни, 1994. - 98 с. - (Нащональний стандарт Укра!ни).

3. Уханский Р.В. Обгрунтування ефективних умов застосування для пожежогасшня водно!' вогнегасно! речовини на основi полiмерiв гуанiдинового ряду: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 21.06.02 «Пожежна безпека»/ Р.В. Уханский. - Черкаси, 2013. - 20с.

4. Жуков А.П. Основы металловедения и теории коррозии: учебник для машиностроителей средних учебных заведений - 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Жуков, А.И. Малахов. - М.: Высшая школа 1991. - 168с.

5. Улиг Г.Г. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику Пер. с англ. под ред. А.М. Сухотина / Г.Г. Улиг, Р.У. Реви. - Л: Химия, 1989. - Пер. изд., США 1985.- 456 с.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ТРУБОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ С ЦЕЛЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ФУНКЦИОНИРОВАНИИ

С.А. Сазонова, доцент, к.т.н., доцент С.А. Колодяжный, профессор, к.т.н., доцент Е.А. Сушко, заведующий кафедрой, к.т.н.

К.А. Скляров, доцент, к.т.н., доцент Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, г. Воронеж

При синтезе информационных систем диагностики технического состояния любых объектов управлении обычно применяется дифференциация параметров, связываемых математическими моделями на быстро и медленно меняющиеся данные для возможности декомпозиции их функций на совокупность автономных задач: оценивание и идентификацию соответственно. Реализовать этот принцип для трубопроводных сетей (ТС) не удается, что обусловлено следующими обстоятельствами.

Принадлежность ТС к классу восстанавливаемых систем допускает их функционирование в режимах частичного отказа, связанного с утечками [1]. Утечку можно считать особой категорией потребителей, которая характеризуется местоположением (координатой), величиной и фактом существования. Величину утечки невозможно однозначно причислить к медленно, либо быстро меняющимся параметрам режима, поскольку они могут быть естественного (утечки) и искусственного (несанкционированные отборы) характера. Естественные утечки можно считать константами, а для несанкционированных отборов свойственна стохастичность, как и для обычного потребителя.

Координата утечки уже представляет собой не параметрическую, а

структурную информацию о системе, наличие которой в задаче оценивания постулируется. Неопределенность с этой точки зрения автоматически исключает возможность корректного решения.

Наконец, сведения о моменте возникновения или факте существования утечек являются логическими и в принципе не могут быть согласованы со структурой модели [2]. Их вероятностный смысл очевиден, а если это так, то вопрос их определения относится к задачам математической статистики.

Таким образом, проблема учета утечек является комплексной задачей, получившей название диагностики. Эта проблема имеет самостоятельное значение, но в силу объективного существования понятия координаты утечек, являющегося структурной информацией, декомпозиционный принцип для ТС невозможен по причине топологической неопределенности.

На физическом уровне эту неопределенность можно интерпретировать как некорректность учета взаимодействия моделируемого объекта с окружающей средой, имеющую очевидную энергетическую природу. И поскольку модели потокораспределения являются неотъемлемой частью любого метода решения задачи оценивания, их применимость ставится под сомнение из-за энергетического обоснования структуры самих моделей на основе вариационных принципов.

В работе [1] приведены итоги разработки математических моделей диагностики утечек ТС, при условии, что на объекте исследования имеются приборы контроля не во всех энергоузлах. В основе численной реализации задачи диагностики утечек лежат математические модели анализа потокораспределения в ТС [3, 4, 5]. Комплексно реализуются так же математические модели статического состояния системы [6]. Все перечисленные математические модели разработаны на основе применения принципа энергетического эквивалентирования абонентских подсистем.

Список использованной литературы

1. Квасов И.С. Диагностика утечек в трубопроводных системах при неплотной манометрической съемке / И.С. Квасов, М.Я. Панов, С.А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 1999. - № 9. - С. 66-70.

2. Жидко Е.А. Экологический менеджмент как фактор эколого-экономической устойчивости предприятия в условиях рынка: монография / Е.А. Жидко; ВГАСУ. Воронеж, 2009.

3. Сазонова С.А. Разработка модели анализа невозмущенного состояния системы теплоснабжения при установившемся потокораспределении / С.А. Сазонова // В сборнике: Интеллектуализация управления в соц. и эконом. системах Фролов В.Н. труды Всерос. конф. В.Н. Фролов - ответственный редактор. - 2006. - С. 57-58.

4. Сазонова С.А. Разработка модели анализа потокораспределения возмущенного состояния системы теплоснабжения / С.А. Сазонова // В

сборнике: Моделирование систем и информационные технологии Львович И.Я., Сербулов Ю.С. Сб. науч. тр. Составители: И.Я. Львович, Ю.С. Сербулов. Воронеж, 2007. - С. 52-55.

5. Сазонова С.А. Итоги разработок математических моделей анализа потокораспределения для систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник ВГТУ. 2011. - Т. 7. - № 5. - С. 68-71.

6. Квасов И.С. Статистическое оценивание состояния трубопроводных систем на основе функционального эквивалентирования / И.С. Квасов, М.Я. Панов, С.А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2000. - № 4. - С. 100-105.

ЗАДАЧИ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ В РАМКАХ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

С.А. Сазонова, доцент, к.т.н., доцент С.А. Колодяжный, профессор, к.т.н., доцент Е.А. Сушко заведующий кафедрой, к.т.н.

К.А. Скляров, доцент, к.т.н., доцент Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, г. Воронеж

Цель проведенных исследований заключалась в создании метода решения задач оценивания для трубопроводных систем (тепло-, водо- газоснабжения), использующего два вида экспериментальных данных: манометрическую съемку в отдельных узлах и притоки транспортируемой среды через питатели. В рамках проведенных исследований рассматривался только гидравлический аспект решения этой задачи, то есть проблемы установления погрешности получаемых результатов или функции распределения их ошибок исключались.

Инженерная постановка задачи состоит в определении всех быстро меняющихся параметров режима функционирования трубопроводной системы по результатам замеров части из них. К таким параметрам относятся; расходы среды и потери давления на участках; давления и отборы в узлах. Остальные параметры, характеризующие гидравлические процессы в системе: ее конфигурация, длины участков и их сопротивления считаются неизменными и априорно заданными. Из двух известных подходов к решению задач оценивания состояния выбран метод взвешенных наименьших квадратов.

В качестве компонентов вектора независимых переменных выбраны отборы среды потребителями. В этом случае обеспечивается инвариантность решения при произвольной коммутации запорно-регулирующей арматуры в системе. Для выражения в явной форме зависимости расчетных параметров в целевой функции от компонент вектора независимых переменных предлагается

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.