tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2021-6-112-124tumnig-993Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТАDESIGNING, CONSTRUCTION AND OPERATION OF PIPELINE TRANSPORT SYSTEMОценка величины утечек через сквозной дефект трубопровода при использовании внутритрубных ремонтных элементовEstimation of the value of leaks through a through defect of the pipeline when using in-pipe repair elementsТороповЕ. С.ToropovE. S.

Торопов Евгений Сергеевич, к. т. н., доцент кафедры транспорта и технологий нефтегазового комплекс, филиал Тюменского индустриального университета,

г. Ноябрьск

Evgeny S. Toropov, Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Transport and Technology of Oil and Gas Complex, Industrial University of Tyumen (branch)

Noyabrsk

toropoves@tyuiu.ruДорофеевС. М.DorofeevS. M.

Дорофеев Сергей Михайлович, к. ф.-м. н., доцент кафедры естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин

г. Тюмень

Sergey M. Dorofeev, Candidate of Physics and Mathematics, Associate Professor at the Department of Natural Science and General Professional Disciplines

Tyumen

ТороповС. Ю.ToropovS. Yu.

Торопов Сергей Юрьевич, д. т. н., профессор кафедры транспорта углеводородных ресурсов

г. Тюмень

Sergey Yu. Toropov, Doctor of Engineering, Professor at the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources

Tyumen

СорокинаЕ. М.SorokinaE. M.

Сорокина Елена Михайловна, к. ф.-м. н., доцент кафедры естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин

г. Тюмень

Elena M. Sorokina, Candidate of Physics and Mathematics, Associate Professor at the Department of Natural Science and General Professional Disciplines

Tyumen

ПономареваТ. Г.PonomarevaT. G.

Пономарева Татьяна Георгиевна, к. т. н., доцент кафедры транспорта углеводородных ресурсов

г. Тюмень

Tatyana G. Ponomareva, Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources

Tyumen

Тюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian FederationТюменское высшее военно-инженерное командное училище имени маршала инженерных войск А. И. ПрошляковаРоссияTyumen Higher Military Engineering Command School named after Marshal of Engineering Troops A. I. ProshlyakovRussian Federation20212512202106112124Copyright © Торопов Е.С., Дорофеев С.М., Торопов С.Ю., Сорокина Е.М., Пономарева Т.Г., 20212021Торопов Е.С., Дорофеев С.М., Торопов С.Ю., Сорокина Е.М., Пономарева Т.Г.Toropov E.S., Dorofeev S.M., Toropov S.Y., Sorokina E.M., Ponomareva T.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/993

Потери углеводородов при использовании внутритрубных ремонтных элементов определяются характером течения жидкости в зазоре между трубой и ремонтной гильзой. Точный аналитический расчет параметров течения для реальной гильзы, с учетом ее длины, несимметричности дефекта и других конструктивных особенностей, весьма сложен. В данной статье решена задача точного расчета радиального течения вязкой несжимаемой жидкости в тонком слое между двумя кольцевыми пластинами, имитирующими круговую область с центром, совмещенным с дефектом трубопровода. Область представляет собой две окружности, образованных стенкой трубопровода со сквозным дефектом и поверхностью внутреннего ремонтного элемента. Полученные результаты позволят провести точные расчеты в области, прилегающей к дефекту трубы, и приблизительные расчеты для всего ремонтного элемента.

The loss of hydrocarbons when using in-pipe repair elements is determined by the nature of the fluid flow in the gap between the pipe and the repair sleeve. An accurate analytical calculation of the flow parameters for a real sleeve, taking into account its length, the asymmetry of the defect and other design features, is very difficult. In this article, the problem of accurate calculation of the radial flow of a viscous incompressible fluid in a thin layer between two annular plates simulating a circular region with a center coincide with a pipeline defect is solved. The area consists of two circles formed by the pipeline wall with a through defect and the surface of the internal repair element. The results obtained will allow us for accurate calculations in the area adjacent to the defect of the pipe and approximate calculations for the whole repair element.

трубопроводдефектыутечкивнутритрубный ремонтный элементвязкая несжимаемая жидкостьуравнения гидромеханикиpipelinedefectsleaksin-pipe repair elementviscous incompressible fluidequations of hydromechanicsReferencesЛевитин, Ю. И. Бестраншейный ремонт местных повреждений подземных трубопроводов / И. Ю. Левитин. – Текст : непосредственный // РОБТ. Российское общество бестраншейных технологий. – 1997. – № 8. – С. 37–39.Levitin, Yu. I. (1997). Bestransheynyy remont mestnykh povrezhdeniy podzemnykh truboprovodov. ROBT. Rossiyskoe obshchestvo bestransheynykh tekhnologiy, (8), pp. 37-39. (In Russian).Левин, С. И. Подводные трубопроводы / С. И. Левин. – Москва : Недра, 1970. 280 с. – Текст : непосредственный.Levin, S. I. (1970). Podvodnye truboprovody. Moscow, Nedra Publ., 280 p. (In Russian).Торопов, С. Ю. Использование бестраншейных методов ремонта для восстановления трубопроводных систем / С. Ю. Торопов, В. В. Бердышев, Б. Г. Котляр. – Текст : непосредственный // Материалы конференции молодых ученых. Ч. 2 : Молодые ученые в решении проблем АПК. – Тюмень : Ризограф, 2003. – С. 218–220.Toropov, S. Yu., Berdyshev, V. V., & Kotlyar, B. G. (2003). Ispol'zovanie bestransheynykh metodov remonta dlya vosstanovleniya truboprovodnykh system. Materialy konferentsii molodykh uchenykh. Ch. 2: Molodye uchenye v reshenii problem APK. Tyumen, Rizograf Publ., pp. 218-220. (In Russian).Торопов, С. Ю. Вопросы ремонта газопроводов, эксплуатирующихся на болотах и обводненных территориях / С. Ю. Торопов, Н. В. Николаев. – Текст : непосредственный // Всесоюзная научно-техническая конференция «Нефть и газ Западной Сибири». – Тюмень, 1998. – С.78-82.Toropov, S. Yu., & Nikolaev, N. V. (1998). Voprosy remonta gazoprovodov, ekspluatiruyushchikhsya na bolotakh i obvodnennykh territoriyakh. Vsesoyuznaya nauchno-tekhnicheskaya konferentsiya "Neft' i gaz Zapadnoy Sibiri". Tyumen, рр. 78-82. (In Russian).Белякова, Е. В. Современные бестраншейные технологии / Белякова Е. В., Головин К. А. – Текст : непосредственный // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. – 2009. – № 3. – С. 238–244.Belyakova, E. V., & Golovin, К. А. (2009). Sovremennye bestransheynye tekhnologii. Proceedings of the Tula States University - sciences of Earth, (3), pp. 238-244. (In Russian).Курочкин, В. В. Бестраншейные методы прокладки нефтепроводов / В. В. Курочкин, Н. Т. Овчинников, А. А. Безверхов. – Текст : непосредственный // Трубопроводный транспорт нефти. – 2000. – № 5. – С. 25–30.Kurochkin, V. V., Ovchinnikov, N. T., & Bezverkhov, A. A. (2000). Bestransheynye metody prokladki nefteprovodov. Truboprovodnyy transport nefti, (5), pp. 25-30. (In Russian).Торопов, С. Ю. Оборудование для аварийного ремонта газонефтепроводов / С. Ю. Торопов, С. М. Дорофеев, И. В. Прокопьев. – Текст : непосредственный // Труды международной научно-технической конференции. – Тюмень, 2005. – Часть II. – С. 170–172.Toropov, S. Yu., Dorofeev, S. M., & Prokop'ev, I. V. (2005). Oborudovanie dlya avariynogo remonta gazonefteprovodov. Trudy mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii. Chast' II. Tyumen, pp. 170-172. (In Russian).Современные методы ремонта трубопроводов / Н. Х. Халлыев, Т. Н. Абасова, В. Г. Селиверстов [и др.]. – Москва : ИРЦ Газпром, 1997. – 44 с. – (Газовая промышленность. Обзорная информация. Серия: Транспорт и подземное хранение газа). – Текст : непосредственный.Khallyev, N. H., Abasova, T. N., Seliverstov, V. G., Parfenov, A. I., & Kuprina, N. D. (1997). Sovremennye metody remonta truboprovodov. Moscow, IRTS Gazprom Publ., 44 p. (In Russian).Механика жидкости и газа. Спецглавы : учебное пособие / В. Е. Щерба, В. В. Шалай, Е. А. Павлюченко, Е. Ю. Носов ; Минобрнауки России, Омский государственный технический университет. – Омск : ОмГТУ, 2020. – 90 с. – Текст : непосредственный.Shcherba, V. E., Shalay, V. V., Pavlyuchenko, E. A. & Nosov, E. Yu. (2020). Mekhanika zhidkosti i gaza. Spetsglavy. Omsk, Omsk State Technical University Publ., 90 p. (In Russian).Lu, H. Trenchless Construction Technologies for Oil and Gas Pipelines : State-of-the-Art Review / H. Lu, S. Behbahani, M. Azimi [et al.]. – Text : electronic // Journal of Construction Engineering and Management. – 2020. – Vol. 146, Issue 6. – URL: https://doi.org/10.1061/(asce)co.1943-7862.0001819.Lu, H., Behbahani S., Azimi, M., Matthews, J. C., Han, Sh., & Iseley, T. (2020). Trenchless Construction Technologies for Oil and Gas Pipelines: State-of-the-Art Review. Journal of Construction Engineering and Management, 146(6). (In English). Available at: https://doi.org/10.1061/(asce)co.1943-7862.0001819Leakage detection techniques for oil and gas pipelines : State-of-the-art / H. Lu, T. Iseley. – Text : electronic // Tunnelling and Underground Space Technology. – 2020. Vol. 98. – URL: https://doi.org/10.1016/j.tust.2019.103249.Lu, H., Iseley, T., Behbahani, S., & Fu, L. (2020). Leakage detection techniques for oil and gas pipelines: State-of-the-art. Tunnelling and Underground Space Technology, (98). (In English). Available at: https://doi.org/10.1016/j.tust.2019.103249Lu, H. How does trenchless technology make pipeline construction greener? A comprehensive carbon footprint and energy consumption analysis / H. Lu, J. Matthews, T. Iseley. Text : electronic // Journal of Cleaner Production. – 2020. – Vol. 261. – URL: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121215.Lu, H., Matthews, J., & Iseley, T. (2020). How does trenchless technology make pipeline construction greener? A comprehensive carbon footprint and energy consumption analysis. Journal of Cleaner Production, 261. (In English). Available at: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121215Stress analysis of urban gas pipeline repaired by inserted hose lining method / H. Lu, X. Wu, H. Ni [et al.]. – Text : electronic // Composites Part B : Engineering. – 2020. – Vol. 183. URL: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.107657.Lu, H., Wu, X., Ni, H., Azimi, M., Yan, X., & Niu, Y. (2020). Stress analysis of urban gas pipeline repaired by inserted hose lining method. Composites Part B: Engineering, 183. (In English). Available at: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.107657Торопов, С. Ю., Внутритрубные ремонтные гильзы на основе сплавов с памятью формы / С. Ю. Торопов, Е. С. Торопов. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2006. – № 6. – С. 70–76.Toropov, S. Yu., & Toropov, E. S. (2006). In-line repair tubes on the basis of shape memory alloys. Higher Educational Institutions News. Neft' i Gas, (6), pp. 70-76. (In Russian).Возиянов, В. И. Обновление старых трубопроводов с помощью протяжки полиэтиленовых труб бестраншейным способом / В. И. Возиянов, Н. А. Гнилорыбов. – Текст : непосредственный // РОБТ. Российское общество бестраншейных технологий. – 1998. № 1. – С. 19–20.Voziyanov, V. I., & Gnilorybov, N. A. (1998). Obnovlenie starykh truboprovodov s pomoshch'yu protyazhki polietilenovykh trub bestransheynym sposobom. ROBT. Rossiyskoe obshchestvo bestransheynykh tekhnologiy, (1), pp. 19-20. (In Russian).Торопов, С. Ю. Работа пластмассового трубопровода, проложенного внутри стального / С. Ю. Торопов, Н. В. Николаев. – Текст : непосредственный // Сборник научных трудов «Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов в Западной Сибири». – Тюмень : ТюмГНГУ, 2003. – С. 152-160Toropov, S. Yu., & Nikolaev, N. V. (2003). Rabota plastmassovogo truboprovoda, prolozhennogo vnutri stal'nogo. Sbornik nauchnykh trudov "Voprosy sostoyaniya i perspektivy razvitiya neftegazovykh ob''ektov v Zapadnoy Sibiri". Tyumen, Tyumen State Oil and Gas University Publ., рр.152-160. (In Russian).Li, Sh. FSI research in pipeline systems – A review of the literature / S. Li, B. W. Karney, G. Liu. – DOI 10.1016/j.jfluidstructs.2015.06.020. – Direct text // Journal of Fluids and Structures. – 2015. – Vol. 57. – P. 277–297.Li, Sh., Karney, B. W. & Liu, G. (2015). FSI research in pipeline systems - A review of the literature. Journal of Fluids and Structures, 57, pp. 277-297. (In English). DOI: 10.1016/j.jfluidstructs.2015.06.020Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа : учебник / Л. Г. Лойцянский. 7-е. изд., испр. – Москва : Дрофа, 2003. – 840 с. – Текст : непосредственный.Loytsyanskiy, L. G. (2003). Mekhanika zhidkosti i gaza. 7 th edition, revised. Moscow, Drofa Publ., 840 p. (In Russian).Фихтенгольц, Г. М. Основы математического анализа : учебник / Г. М. Фихтенгольц. – 9-е изд., стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2008. – Часть 1. – 440 с. – Текст : непосредственный.Fikhtengol'ts, G. M. (2008). Osnovy matematicheskogo analiza. 9 th edition, revised. Chast' 1. St. Petersburg, Lan' Publ., 440 p. (In Russian).Тарг, С. М. Краткий курс теоретической механики : учебник / С. М. Тарг. 21-е изд., стер. – Москва : ЛЕНАНД, 2018. – 415 с. – Текст : непосредственный.Targ, S. M. (2018). Kratkiy kurs teoreticheskoy mekhaniki. Moscow, LENAND Publ., 415 р. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.