10.14489/hb.2020.04.pp.043-051

2020, 04 апрель (April)

DOI: 10.14489/hb.2020.04.pp.043-051

Труханов К. А.
ПРИМЕНЕНИЕ «ДЛИННЫХ ЛИНИЙ» В СОВРЕМЕННОЙ ПОДВОДНОЙ ДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
(c. 43-51)

Аннотация. Рассмотрена и приведена краткая характеристика современного применения «длинных» гидролиний в подводном добычном комплексе. Показана необходимость и актуальность разработки математического аппарата, позволяющего прогнозировать и проводить практические расчеты протекающих процессов в «длинных» гидролиниях, затрачивая на это минимальное количество времени и ресурсов. Приведены общие положения и основные математические соотношения для выполнения расчетов и моделирования нестационарных процессов в гидролиниях с распределенными параметрами. Установлены граничные условия, позволяющие получить замкнутую систему уравнений, представляющих математическую модель «длинных» гидролиний. Научной новизной представленных в статье результатов является то, что получены и приведены основные критерии, необходимые при проектировании и эксплуатации оборудования, содержащего «длинные» гидролинии, среди которых необходимо отметить зависимости для нестационарного потока и коэффициента гидравлического сопротивления трения трубы λ. Также приводятся критерии для определения амплитуды затухания сигнала в случае применения «длинной» гидролинии как линии для передачи информации, а также критерий, позволяющий определить минимальную подачу насоса для обеспечения заданного уровня чистоты рабочей жидкости при эксплуатации и сервисном обслуживании оборудования с «длинными» гидролиниями, что является особенно важным и актуальным на практике для подбора оборудования и определения минимально необходимой его мощности. Статья представляет интерес для специалистов, занимающихся разработкой гидросистем с «длинными» гидролиниями.

Ключевые слова: линия гидравлическая длинная; комплекс подводный добычной; коэффициент гидравлического сопротивления трения нестационарный; процесс нестационарный; диаграмма Ф. Хьюльстрема; подслой ламинарный; критерий проектирования.

Trukhanov K. A.
THE USE OF HYDRAULIC “LONG” LINES IN MODERN SUBSEA PRODUCTION FACILITIES
(pp. 43-51)

Abstract. Describes and provides a brief description of the modern application of hydraulic “long” lines in a subsea production facility. The necessity and relevance of developing a mathematical model that allows us to predict and carry out practical calculations of ongoing processes in hydraulic “long” lines, spending the minimum amount of time and resources on this, is shown. In the article are provided general provisions and basic mathematical relationships for performing calculations and modeling unsteady processes in hydraulic lines with distributed parameters. Boundary conditions are given that make it possible to obtain a closed system of equations representing a mathematical model of hydraulic “long” lines. The scientific novelty of the results presented in the article is that the main criteria necessary for the design and operation of equipment containing hydraulic “long” lines were obtained and presented. Among which it is especially necessary to note, dependences for the unsteady coefficient of hydraulic friction resistance of the pipe λ. Criteria are also given for determining the amplitude of signal attenuation in the case of using a hydraulic “long” line as a line for transmitting information, as well as a criterion that allows to determine the minimum pump flow rate to ensure a given level of purity of the working fluid during operation and maintenance of equipment with hydraulic “long” lines, which It is especially important and relevant in practice for the selection of equipment and determine the minimum required power. The content of the article is interest to specialists involved in the development of hydraulic systems with hydraulic “long” lines.

Keywords: Hydraulic long line; Subsea production facilities; Unsteady coefficient of hydraulic resistance to friction; Unsteady process; Hjulstrom Diagram; Laminar sublayer; Design criterion.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

К. А. Труханов (ООО «РусГазШельф», Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Д. Н. Попов (Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия)
Д. Р. Адельшин (ООО «РусГазШельф», Москва, Россия)

Eng

K. A. Trukhanov (RusGasShelf LLc, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
D. N. Popov (Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia)
D. R. Adel’shin (RusGasShelf LLc, Moscow, Russia)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Наука и жизнь. Нефть и газ российского шельфа: оценки и прогнозы. URL: https://www.nkj.ru/archive/ articles/6334/
2. Попов Д. Н. Нестационарные гидромеханические процессы. М.: Машиностроение, 1982. 240 с.
3. Попов Д. Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем: учебник для вузов. 2 е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1987. 464 с.
4. Труханов К. А., Попов Д. Н., Адельшин Д. Р. Способ идентификации нагрузки на конце длинной гидролинии насосной установки // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2016. № 9. С. 38 – 48.
5. Труханов К. А. Использование гидравлического канала связи в технических системах // Изв. МГТУ «МАМИ». 2017. № 2(32). С. 54 – 63.
6. Краев В. М. Турбулентная структура и тепло-гидравлические параметры нестационарных течений в каналах энергетических установок: дис. … д-ра техн. наук. М.: Московский авиационный институт (Государственный технический университет), 2013. 270 с.
7. Рябинин М. В., Труханов К. А. Методика определения потерь на трение в гидравлически гладкой круглой трубе для псевдопластичных жидкостей // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1; URL: http://www.science-education.ru/121-19505 (дата обращения: 04.06.2015).
8. United States Patent, Patent № US 10,113,420 B2. Oct. 30, 2018. Rotary Pulsers and Associated Methods / M. S. Pogrebinsky, K. A. Trukhanov.
9. ISO 13628-5:2009. Petroleum and Natural Gas Industries – Design and Operation of Subsea Production Systems – Part 5: Subsea Umbilicals.
10. Miedema S. Dredging Engineering: Special Topics. TU Delft, 2019. 437 p.
11. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя: пер. с немецкого. М.: Наука, 1974. 712 с.
12. Повх И. Л. Техническая гидромеханика. Л.: Машиностроение, 1976. 504 с.

Eng

1. Science and life. Oil and gas on the Russian shelf: estimates and forecasts. Available at: https://www.nkj.ru/archive/ articles/6334/ [in Russian language]
2. Popov D. N. (1982). Unsteady hydromechanical processes. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Popov D. N. (1987). Dynamics and regulation of hydraulic and pneumatic systems: a textbook for universities. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
4. Trukhanov K. A., Popov D. N., Adel'shin D. R. (2016). A method for identifying a load at the end of a long hydraulic line of a pumping unit. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, (9), pp. 38 – 48. [in Russian language] DOI: 10.14489/hb.2016.09.pp.038-048
5. Trukhanov K. A. (2017). Use of a hydraulic communication channel in technical systems. Izvestiya MGTU «MAMI», 32(2), pp. 54 – 63. [in Russian language]
6. Kraev V. M. (2013). Turbulent structure and thermohydraulic parameters of unsteady flows in the channels of power plants. Moscow: Moskovskiy aviatsionniy institut (Gosudarstvenniy tekhnicheskiy universitet). [in Russian language]
7. Ryabinin M. V., Trukhanov K. A. (2015). Method for determination of friction losses in a hydraulically smooth round pipe for pseudoplastic fluids. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, (1). Available at: http://www.science-education.ru/121-19505 (Accessed: 04.06.2015). [in Russian language]
8. Trukhanov K. A., Pogrebinsky M. S. (2018). Rotary Pulsers and Associated Methods. US Patent No US 10,113,420 B2. United States.
9. Petroleum and Natural Gas Industries – Design and Operation of Subsea Production Systems – Part 5: Subsea Umbilicals. International Standard No. ISO 13628-5:2009.
10. Miedema S. (2019). Dredging Engineering: Special Topics. TU Delft.
11. Shlihting G. (1974). Boundary layer theory. Moscow: Nauka. [in Russian language]
12. Povh I. L. (1976). Technical hydromechanics. Leningrad: Mashinostroenie. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2020.04.pp.043-051

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2020.04.pp.043-051

and fill out the form