name: Метод контроля концентрации парафинов при транспортировке нефти магистральными трубопроводами на основе применения радиоизотопного излучения
keyword_list: Трубопроводный транспорт, асфальтосмолопарафиновые отложения, нефть, парафин, радиоизотопная измерительная установка, гамма-излучение, метод обобщенной проводимости
abstract: Разработан новый автоматический бесконтактный метод непрерывного мониторинга парафиновых образований в потоке нефти в трубопроводе отличающийся тем, что за счет использования узкоколлимированного пучка радиоизотопного излучения осуществляется измерение концентраций включений в потоке. Предложен оригинальный способ нахождения эффективного коэффициента линейного ослабления интенсивности гамма-излучения на основе сочетания методов элементарной ячейки и обобщенной проводимости. Доказана перспективность определения концентрации парафинов в нефти радиоизотопным методом на основе эффекта фотоэлектронного поглощения узкоколлимированного пучка гамма-излучения. Введен новый алгоритм обработки информации, полученной радиоизотопной измерительной системой, позволяющий непрерывно контролировать наличие и концентрацию парафинов в потоке нефти. Изучены существующие методы определения концентрации парафина при различных условиях транспортировки нефтяных потоков, а также методы предотвращения и удаления парафиновых отложений. Доказано положение, что модель, построенная на основе сочетания методов элементарной ячейки и обобщенной проводимости, примененная к жесткому гамма-излучению, позволяет адекватно оценивать зависимость эффективного коэффициента линейного ослабления интенсивности гамма-излучения от массовой концентрации компонентов гетерогенной среды. Эффективно, с получением обладающих новизной результатов, использован комплексный метод исследований, включающий научный анализ и обобщение ранее опубликованных исследований, теоретические исследования характера взаимодействия гамма-излучения с веществами, метод компьютерного математического моделирования, статистическая обработка выходных сигналов; экспериментальные исследования и проведение натурных испытаний в лаборатории. Изложена идея определения концентрации парафина в нефти радиоизотопным методом на основе зависимости коэффициента поглощения гамма-излучения от молекулярной массы компонентов среды. Раскрыта зависимость коэффициента ослабления гамма-излучения от концентрации веществ в структурах с изолированными включениями и взаимопроникающими компонентами, позволяющая с высокой достоверностью определять коэффициент ослабления радиоизотопного излучения многокомпонентных потоков. Проведена модернизация физико-математической модели расчета коэффициента ослабления радиоизотопного излучения в структуре с изолированными включениями, отличающийся тем, что в основе лежит сочетание методов обобщенной проводимости и элементарной ячейки. Разработан автоматический бесконтактный метод, основанный на использовании источника радиоизотопного излучения, позволяющий повысить надежность планирования профилактических мероприятий по предупреждению парафиновых отложений на внутренней поверхности трубопровода. Определены перспективы практического использования разработанного метода контроля концентрации парафинов в нефтяном потоке. Создана система практических рекомендаций по модернизации систем контроля магистральных нефтепроводов. Представлены рекомендации по работе с измерительной системой концентрации парафина в нефтяном потоке путем построения градуировочной характеристики с помощью отбора проб на действующем трубопроводе и сопоставлением данных, полученных опытным путём с данными, полученными с помощью радиоизотопной измерительной системой. Для экспериментальных работ результаты исследований получены на сертифицированном оборудовании с использованием апробированных методов; лабораторные исследования проводились в соответствии с действующими нормативными документами; показана воспроизводимость результатов. Теория построена на известных закономерностях и проверяемых данных и фактах и согласуется с опубликованными ранее экспериментальными данными других исследователей по теме диссертации. Идея базируется на результатах анализа и обобщении зарубежного и отечественного опыта по разработке и применению радиоизотопных систем контроля нефтяных потоков. Использовано сравнение авторских данных и данных, полученных исследователями ранее по рассматриваемой тематике, подтверждающее достоверность полученных соискателем результатов. Установлена сходимость результатов имитационного моделирования с результатами стендовых испытаний радиоизотопной системы определения концентрации парафинов в нефтяном потоке.
chairman_dissertation_council.surname: Растворова И.И.
chairman_dissertation_council.position: Заведующий кафедрой электронных систем
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
organization_supervisor.surname: Литвиненко В. С.
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.degree: Доктор технических наук
rubrics.code: 59.45.39
rubrics.name: Приборы для неразрушающего контроля изделий и материалов радиационным методом
oecds.code: 02.07.IP
oecds.name: ENGINEERING, PETROLEUM
oecds.code: 02.11.OA
oecds.name: INSTRUMENTS & INSTRUMENTATION
speciality_codes.name: Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
speciality_codes.code: 05.11.13
supervisors.fio: Шпенст В.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Военная электроника, системы и средства опознавания, аппаратура комплексов военного назначения
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Малыхина Г.Ф.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Фетисов В.С.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: Горный университет
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
protection_organization.ogrn: 1027800507591
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: Горный университет
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
author_organization.ogrn: 1027800507591
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения