Исследование влияния течения газа на амплитуду акустических волн в проточных цилиндрических каналах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Ямкин Александр Владимирович

• Ямкин Александр Владимирович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Ямкин Александр Владимирович

Введение

1 Анализ эффективности современных систем обнаружения утечек и современные подходы по повышению точности определения местоположения утечек в газопроводе

1.1 Анализ эффективности современных систем обнаружения утечек

1.2 Современные подходы по повышению точности определения местоположения утечек в газопроводе

1.3 Современное состояние исследований влияния течения газа на амплитуду акустических волн

1.4 Математический анализ влияния течения газа на амплитуду акустических волн

2 Экспериментальное исследование эффективности акустической системы обнаружения утечек

2.1 Методология экспериментальных исследований эффективности акустической системы обнаружения утечек

2.1.1 Исследование эффективности акустической системы обнаружения утечек при обнаружении и определении местоположения утечек

2.1.2 Исследование эффективности акустической системы обнаружения утечек при обнаружении несанкционированных воздействий на грунт в охранной зоне газопровода

2.1.3 Исследование эффективности акустической системы обнаружения утечек при сопровождении внутритрубного устройства

2.2 Результаты экспериментальных исследований эффективности акустической системы обнаружения утечек

2.2.1 Обнаружение утечек

2.2.2 Выявление несанкционированных воздействий в охранной зоне газопровода

2.2.3 Сопровождение внутритрубного устройства

2.3 Методология экспериментальных исследований влияния течения газа на амплитуду акустических волн на магистральном газопроводе

2.3.1 Методология экспериментального исследования влияния течения газа на амплитуду акустических волн при утечке

2.3.2 Методология экспериментального исследования влияния течения газа на амплитуду акустических волн при движении внутритрубного устройства

2.4 Результаты экспериментального исследования влияния течения газа на амплитуду акустических волн на магистральном газопроводе

2.4.1 Результаты экспериментального исследования влияния течения газа на амплитуду акустических волн при движении внутритрубного устройства

2.4.2 Результаты экспериментального исследования влияния течения газа на амплитуду акустических волн при имитации утечек

2.4.3 Результаты экспериментальных исследований по изменению коэффициента конвективного усиления с расстоянием, пройденным волной

2.5 Выводы по главе

3 Численное исследование влияния турбулентного течения газа при на амплитуду акустических волн в проточных цилиндрических каналах

3.1 Постановка задачи для численного моделирования

3.2 Обоснование выбора модели турбулентности и основные уравнения используемых математических моделей при моделировании течения газа и акустического поля в цилиндрическом канале

3.2.1 Обоснование выбора модели турбулентности

3.2.2 Основные уравнения моделирования течения газа

3.2.3 Основные уравнения для моделирования акустического поля

3.2.4 Моделирование акустической волны

3.3 Оценка сеточной независимости решения и оценка качества построенной расчетной сетки для расчета течения газа и акустического поля в цилиндрическом канале

3 . 3. 1 Оценка сеточной независимости решения

3.3.2 Оценка качества построенной расчетной сетки

3.4 Анализ результатов численного решения задачи по расчету течения газа и акустического поля в цилиндрическом канале

3.4.1 Моделирование течения газа в Т-образном канале

3.4.2 Верификация модели для расчета течения газа

3.4.3 Моделирование течения газа в прямолинейном канале

3.4.4 Моделирование влияния течения газа на амплитуду волн

3.4.5 Корреляционный анализ связи величины амплитуды акустического давления с величиной скорости и направлением течения газа

3.4.6 Верификация и оценка адекватности численной модели для исследования влияния течения газа на акустические волны

3.5 Результаты численного исследования, раскрывающие механизм конвективного усиления

3.6 Результаты численного моделирования влияния расстояния на разницу амплитуды волн, идущих вверх и вниз по течению

3.7 Выводы по главе

4 Усовершенствование математической модели для расчета местоположения утечки на газопроводе

4.1 Описание основных математических моделей, применяемых в математическом аппарате акустических систем обнаружения утечек

4.2 Описание усовершенствования математической модели для повышения точности локализации утечек системой обнаружения утечек

4.3 Сравнение точности усовершенствованной математической модели с аналогами

4.4 Выводы по главе

Заключение

Список условных обозначений и сокращений

Список использованной литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование влияния течения газа на амплитуду акустических волн в проточных цилиндрических каналах»

Введение

Актуальность темы диссертационного исследования

В диссертационной работе рассмотрена задача по взаимодействию течения газа с акустическими волнами, состоящая в изучении влияния скорости и направления течения газа на амплитуду волн при утечке в газопроводе и направленная на совершенствование математической модели для повышения точности определения местоположения утечек системами обнаружения утечек (СОУ). В настоящее время наиболее эффективными считаются акустические СОУ, работающие в диапазоне частот до 200 Гц, так как низкочастотные волны распространяются по газу в газопроводе на десятки километров без затухания [14]. Акустические датчики таких СОУ могут быть установлены на газопроводе с интервалом до 40 км, что существенно удешевляет СОУ и повышает их надежность [5, 6]. Для определения местоположения утечки на газопроводе разработчики акустических СОУ используют две основные математические модели: традиционная модель основана на разнице во времени регистрации прохождения волны от утечки через датчики, а альтернативная модель основана на разнице амплитуд волн, проходящих через датчики, расположенные выше и ниже по течению газа относительно утечки [7, 8]. Традиционная модель требует точного измерения скорости звука в режиме онлайн и синхронизации времени измерительного оборудования, что является ее основным ограничением при использовании на линейной части магистральных газопроводов [6, 9, 10]. Точность альтернативной модели определяется точностью измерения амплитуды акустических волн и меньше зависит от точности определения скорости звука, что является ее основным преимуществом [6, 9]. При этом считается, что разница амплитуд волн от утечки в газопроводах, идущих вверх и вниз по течению газа, определяется исключительно расстоянием, пройденным волной и коэффициентами затухания [6, 9, 11]. Вместе с тем ряд исследований в других отраслях промышленности показал, что на одинаковом расстоянии от источника, амплитуда акустической волны, идущей вверх по течению газа выше амплитуды волны, идущей вниз по течению [12-17]. Вышеуказанное соотношение амплитуд волн,

идущих вверх и вниз по течению относительно источника, связывают с эффектом конвективного усиления акустической волны за счет влияния течения газа [13, 15, 16]. Несмотря на то, что публикации, о конвективном усилении акустической волны, появились более 50 лет назад, современные математические модели для расчета координаты утечек на газопроводе не учитывают конвективное усиление [6, 9, 11]. Возможно, это связано с тем, что на объектах магистрального транспорта газа не проводились исследования изменения соотношения амплитуды акустических волн, распространяющих вверх и вниз по течению газа. По крайней мере, опубликованные результаты таких исследований автором не найдены. В связи с этим изучение особенностей влияния течения газа на амплитуду акустических волн и усовершенствование математической модели, путем учета этого влияния, для повышения точности обнаружения утечек на газопроводах, представляется актуальной задачей, имеющей большое практическое и теоретическое значение.

Степень разработанности темы исследования

Актуальные результаты в области разработки и исследования эффективности акустических СОУ представлены в работах отечественных исследователей Бочкарева Н.Н., Курочкина А.А., Калиниченко А.Н, Курбатовой Г.И., Клемешева В.А., Филипова К.Б., Комарова В.А., Семеновой З.В., Бронникова Д.А., Нигрей

A.А., Шардаковой И., Глота И., Шестаковой А, Цветковой Р., Супрунчика В.В., Абдрахманова Н.Х., Галлямова М.А., Саляхутдинова В.В., Худайбердина Р.Р., Абдрахмановой К.Н., Басыровой А.Р. и зарубежных исследователей Meng L., Jin

H., Liu C. , Li Y. , Fu J.., Liu G., Fang L., Xu M., Jin H., Zhang L., Liang W., Ding Q, Li X. Li Y., Fu Q., Guo X., Baokun H., Xiyangand L., Xiangguang J., Bing L., Huaiqian

B., Bernasconi G., Giunta G., Juan L., Qiang Z., Zhihong Q., Xiaoping Y., Ying Y., Arun Sundaram B., Kesavan K., Parivallal S. Результаты исследований в области влияния течения среды на амплитуду акустических колебаний, в том числе численного моделирования результатов данного взаимодействия, представлены в работах Uno

I., Vijay K., Dowling A., Oerlemans S., Sijtsma P., Lopez B. M., Zhang X., Pulkki V., Daugintis R., Lähivaara T., Öyry A., Huhtakallio L. В своих работах авторы проводили

экспериментальные исследования эффективности акустических СОУ при обнаружении утечек, сопровождении внутритрубных устройств и выявлении несанкционированных воздействий на грунт в охранной зоне нефтепроводов. Кроме этого, вышеуказанными авторами исследованы математические модели для расчета местоположения утечки на газопроводах и проведены экспериментальные и численные исследования процессов распространения звука от скоростных поездов [18], ветровых турбин [19], винтов вертолетов [17]. Представлены результаты исследований влияния течения воздуха на амплитуду акустических волн при их распространении вверх и вниз по потоку в воздуховодах прямоугольного сечения [12], а также при распространении человеческого голоса [15, 16]. Вместе с тем, в литературе не найдено результатов анализа величины амплитуд акустических волн от утечек и механических воздействий, распространяющихся в магистральном газопроводе, в зависимости от скорости и направления течения газа. Таким образом, ряд важных задач, связанных с влиянием течения газа на амплитуду акустических волн от утечек в газопроводах и учетом конвективного усиления в математических моделях для расчета местоположения утечки, остается неизученным [1, 10, 20]. Изучение этих задач может повысить точность определения местоположения утечек и иных источников акустических волн, распространяющихся по транспортируемому газу в газопроводах и расширить теоретические знания в области взаимодействия турбулентных течений с нелинейными волнами в газах. Это позволит существенно расширить возможности фундаментального и прикладного применения подходов кинетической теории и механики сплошной среды для повышения надежности и безопасности трубопроводного транспорта газа. В связи с этим исследование влияния течения газа на амплитуду акустических волн потока является важной задачей для развития механики жидкости, газа и плазмы. При этом возникает необходимость исследования:

1. Связи амплитуды акустических волн со скоростью и направлением течения газа;

2. Влияния учета конвективного усиления на точность математической модели, основанной на разнице амплитуд акустических волн, при расчете местоположения утечки на газопроводе.

Цель исследования - исследование влияния течения газа на амплитуду акустических волн в проточных цилиндрических каналах для совершенствования математической модели для повышения точности определения местоположения утечек в газопроводе.

Задачи исследования:

1. Определить эффективность акустической системы обнаружения утечек при комплексном мониторинге магистрального газопровода с целью обнаружения утечек, выявления несанкционированных воздействий и сопровождения внутритрубных устройств.

2. Экспериментально исследовать влияние течения газа в газопроводе на амплитуду акустических волн, распространяющихся по транспортируемому природному газу.

3. Численно изучить влияние турбулентного течения газа при числе Маха М<0,1 на амплитуду акустических волн в проточном цилиндрическом канале.

4. Повысить точность математической модели для расчета местоположения утечек в газопроводе путем учета влияния конвективного усиления акустической волны.

Научная новизна:

1. Показана эффективность акустической системы обнаружения утечек при обнаружении утечек, выявлении несанкционированных воздействий и сопровождении внутритрубных устройств.

2. Экспериментально на магистральном газопроводе показано, что при числе Маха М=0,03 на одинаковом расстоянии от источника амплитуда акустических волн, идущих вверх по течению газа, выше амплитуды волн, идущих вниз по течению.

3. На численных мультифизичных моделях показано, что в проточных цилиндрических каналах, амплитуда акустических волн, идущих вверх по течению

газа, выше амплитуды волн, идущих вниз по течению, при числе Маха М<0,1, на одинаковом расстоянии от источника.

4. Установлено, что разница амплитуд акустических волн в диапазоне частот 5-200 Гц, идущих вверх и вниз по течению газа на одинаковом расстоянии от источника при числе Маха М<0,1, описывается коэффициентом конвективного усиления с учетом расстояния, пройденного волной.

5. В 20 раз повышена точность математической модели для расчета местоположения утечек в газопроводе, путем учета влияния конвективного усиления на амплитуду акустической волны, в сравнении с ранее применявшейся моделью.

Теоретическая и практическая значимость диссертации

Теоретическая значимость состоит в том, что установленные экспериментально и подтвержденные численным моделированием закономерности изменения соотношения амплитуд акустических волн, идущих вверх и вниз по течению газа в цилиндрическом канале, позволяют применить при расчете местоположения утечки на газопроводе известный эффект конвективного усиления акустической волны за счет влияния течения газа.

Практическая значимость работы заключается в том, предложена усовершенствованная математическая модель, учитывающая коэффициент конвективного усиления, которая позволяет повысить точность локализации утечек на газопроводах по сравнению с известной моделью. На основе полученных результатов разработаны новые способы определения местоположения утечек (патент на изобретение РФ № 2809174 от 07.12.2023, патент на изобретение РФ № 2789793 от 10.02.2023) и внутритрубных устройств (патент на изобретение РФ № 2748297 от 21.05.2021). Результаты диссертационной работы могут применяться на практике для повышения эффективности мониторинга газопроводов с использованием акустических систем обнаружения утечек путем внесения изменений в алгоритмы для обработки данных таких систем.

Методология и методы исследования

Экспериментальные исследования проведены на участке действующего газопровода с использованием акустической системы обнаружения утечек отечественного производства. Численное моделирование проведено с использованием коммерческого программного обеспечения, предназначенного для конечно-элементного анализа мультифизичных задач.

На защиту выносятся:

1. Экспериментально установленные закономерности изменения соотношения амплитуд акустических волн от утечек в газопроводе, идущих вверх и вниз по течению газа на одинаковом расстоянии от источника. Основным фактором, повышающим амплитуду акустических волн, идущих вверх по течению газа, относительно амплитуды волн, идущих вниз по течению, является конвективное усиление.

2. Результаты численного моделирования влияния течения газа на акустические волны с частотой^200 Гц в проточных цилиндрических каналах при числе Маха М<0,1, подтверждающие экспериментально установленные закономерности и раскрывающие механизм конвективного усиления.

3. Усовершенствованная математическая модель, учитывающая конвективное усиление и обеспечивающая повышение точности локализации утечек в 20 раз по сравнению с моделью до усовершенствования без учета конвективного усиления.

Степень достоверности полученных результатов

Достоверность результатов обеспечивается их соответствием известным теоретическими и экспериментальными результатами других авторов, применением стандартных методов статистической обработки экспериментальных данных, использованием апробированных физико-математических приближений, верификацией и оценкой адекватности численных моделей на известном аналитическом решении и эталонных моделях, универсальным характером проявления рассматриваемого эффекта конвективного усиления при экспериментальном и численном исследовании, согласованием полученных

результатов с существующими представлениями о конвективном усилении акустических волн в потоке газа.

Апробация результатов исследования

Основные результаты исследования доложены на следующих российских и международных конференциях различного уровня: II Всероссийская научно-практическая конференция (Омск, 2018); Российский нефтегазовый саммит «Химия транспортировка хранение» (Москва, 2021); V научно-техническая конференция «Технологии обустройства, нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений» (Томск, 2022); VI научно-техническая конференция «Технологии обустройства, нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений» (Томск, 2023); VII научно-техническая конференция «Технологии обустройства, нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений» (Томск, 2024); IX международная научно-техническая конференция Газотранспортные системы: настоящее и будущее (ГТС-2023) (Казань, 2023); первая Всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг и предиктивная аналитика состояния объектов нефтегазового комплекса» (Москва, 2023); Международная конференция «Рассохинские чтения» (Ухта, 2024); вторая Всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг и предиктивная аналитика состояния объектов нефтегазового комплекса» (Москва, 2024).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 4 статьи в журналах, включенных Перечень российских рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук (все статьи опубликованы в российских научных журналах, входящих в Web of Science), 4 статьи в прочих научных журналах, 5 статей в сборниках материалов международных и всероссийских научно-практических и научно-технических конференций; получено 3 патента Российской Федерации.

Личный вклад автора

Основные результаты, приведенные в диссертационной работе, получены автором лично и в соавторстве при его непосредственном участии. Соавторы, принимавшие участие в экспериментальных исследованиях, указаны в списке основных публикаций по теме диссертации. Автором проведен анализ литературы по теме исследования, определены цели и задачи, принималось участие в экспериментальных исследованиях. Установлена связь полученных экспериментальных данных с эффектом конвективного усиления акустической волны за счет влияния течения газа. Самостоятельно построены физико-математические модели, проведены численные исследования влияния течения газа на акустические волны и проведен анализ полученных результатов. Соискателем усовершенствована математическая модель для локализации утечек на газопроводах. Совместно с научным руководителем сформулированы положения и выводы.

Структура диссертации

Объем диссертационной работы составляет 166 страниц. Работа содержит 49 иллюстраций и 17 таблиц. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка условных обозначений и сокращений, а также списка использованной литературы, включающего 120 наименований.

Во введении представлена актуальность и востребованность исследований влияния течения газа на амплитуду акустических волн в целях повышения точности обнаружения утечек на магистральных газопроводах.

Первая глава посвящена анализу эффективности современных систем обнаружения утечек и современных подходов по повышению точности определения местоположения утечек в газопроводе. Кроме этого, в первой главе представлен анализ современного состояния исследований влияния течения газа на амплитуду акустических волн, а также приведен математический анализ данного влияния.

Вторая глава посвящена описанию экспериментальных исследований эффективности акустической СОУ и влияния течения газа на амплитуду

акустических волн на магистральном газопроводе. Описаны условия проведения экспериментальных исследований эффективности акустической СОУ. Представлены результаты экспериментальных исследований эффективности акустической СОУ при обнаружении утечек, сопровождении внутритрубных устройств (ВТУ) и выявлении несанкционированных воздействий на грунт в охранной зоне газопровода. Представлены результаты экспериментального исследования влияния течения газа на амплитуду акустических волн при движении ВТУ и при имитации утечек. Представлены результаты экспериментальных исследований по изменению коэффициента конвективного усиления с расстоянием, пройденным волной.

Третья глава посвящена численному моделированию влияния турбулентного течения газа при числах Маха М<0,1 на амплитуду акустических волн в проточных цилиндрических каналах. Описана постановка задачи для численного моделирования. Приведено обоснование выбора модели турбулентности и основные уравнения используемых математических моделей при моделировании течения газа и акустического поля в цилиндрическом канале. Приведено описание и результаты оценки независимости решения от расчетной сетки и оценки качества построенной расчетной сетки для расчета течения газа и акустического поля в цилиндрическом канале. Проведен анализ результатов численного решения задачи по расчету течения газа и акустического поля, включающий моделирование течения газа в Т-образном и прямолинейном канале, верификацию модели для расчета течения газа, моделирование влияния течения газа на амплитуду акустических волн, корреляционный анализ связи величина амплитуды акустического давления с величиной скорости и направлением течения газа, верификацию и проверку адекватности численной модели для исследования влияния течения газа на акустические волны, результаты численного исследования, раскрывающие механизм конвективного усиления, результаты численного моделирования влияния расстояния на разницу амплитуды волн, идущих вверх и вниз по течению.

Четвертая глава посвящена описанию усовершенствованию математической модели для расчета местоположения утечки на газопроводе путем повышения точности данной модели за счет учета влияния конвективного усиления. В данной главе приведено описание основных математических моделей, применяемых в математическом аппарате акустических СОУ. Представлено предлагаемое усовершенствование математической модели для повышения точности определения местоположения утечек системами обнаружения утечек. Приведены результаты сравнения точности усовершенствованной математической модели с аналогами.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы.

1 Анализ эффективности современных систем обнаружения утечек и современные подходы по повышению точности определения местоположения утечек в

газопроводе

1.1 Анализ эффективности современных систем обнаружения утечек

Общеизвестно, что в настоящее время природный газ выступает ключевым энергоносителем, обеспечивающим электроэнергией и теплом бытовые и коммерческие объекты. Основным способом транспортировки природного газа от мест его добычи к местам потребления является транспорт газа по газопроводам, протяженность которых ежегодно растет. Так, например, по данным на ресурсе [21] общая протяженность газотранспортной системы на территории России составляет 180,6 тыс. км. При этом согласно данным в работе [22] в настоящее время 57% газопроводов является изношенными. Это повышает риск развития аварийных ситуаций, основной исход которых это нарушение целостности газопровода и утечка газа [23]. Общеизвестно, что утечки являются основной причиной крупнейших аварий на газопроводах за последние несколько десятилетий. Например, в США ежегодные утечки в газопроводах становятся причиной в среднем 17 смертей, 68 травм и наносят имущественный ущерб на сумму 133 миллиона долларов [8]. Утечка газа стала причиной крупнейшей аварии на газопроводе под Уфой в 1989 году. В Китае в 2013 году более 130 человек погибли или получили травмы в результате взрыва, вызванного утечкой газа в трубопроводе [8]. Очевидно, что своевременное обнаружение и устранение утечек в газопроводах является критически важным, а разработка и внедрение эффективных систем обнаружения утечек представляют собой актуальную задачу для обеспечения безопасности и устойчивости газотранспортных систем.

В соответствии с работами [8, 24] современные стационарные автоматизированные системы обнаружения утечек, работающие в режиме онлайн, построены на основе семи основных методов обнаружения утечек:

- метод на основе анализа дерева отказов, в результате утечки;

- метод на основе регистрации волн отрицательного давления;

- метод на основе регистрации переходных процессов;

- метод на основе анализа баланса массы и объема;

- гибридный метод;

- акустический метод;

- метод динамических волн давления;

На основе анализа многочисленных литературных данных, каждый из вышеуказанных методов можно охарактеризовать следующим образом:

Метод обнаружения утечек в газопроводах, основанный на анализе дерева отказов, представляет собой систематический подход к выявлению причин и последствий возможных утечек газа. Этот метод использует логическую модель, которая позволяет анализировать различные сценарии возникновения утечек и их влияние на систему;

Метод на основе регистрации волн отрицательного давления. Данный метод основан на том, что при утечке происходит локальное падение давления в газопроводе. Падение давления распространяется по газопроводу в виде волны отрицательного давления, которая регистрируется манометрами, установленными на крановых узлах газопровода;

Метод обнаружения утечек в газопроводах, основанный на регистрации переходных процессов путем анализа изменений параметров потока газа (давления, расхода и температуры) которые возникают при утечке. Этот метод основан на том, что утечка вызывает нестационарные (переходные) процессы в газопроводе, которые можно зафиксировать и проанализировать;

Метод обнаружения утечек в газопроводах, основанный на измерении баланса массы и объема. В основе метода лежит принцип сохранения массы: количество газа, поступающего в трубопровод, должно равняться количеству газа, выходящего из него. Если баланс нарушается, это указывает на возможную утечку;

Гибридный метод обнаружения утечек в газопроводах представляет собой комбинацию нескольких методов. Наиболее часто применяется комбинация методов, основанных на основе регистрации волн отрицательного давления и основанных на регистрации переходных процессов;

Акустический метод основан на регистрации звуковых волн, которые возникают при выходе газа через повреждение в газопроводе и распространяются по стенке трубы газопровода;

Метод волн динамического давления основан на регистрации звуковых волн, которые возникают при утечках или механических воздействиях на стенку трубы и распространяются по транспортируемому газу. Этот метод также относится к акустическим методам

Следует отметить, что в вышеуказанный перечень не включены волоконно-оптические системы. Возможно, это связано с тем, что данные системы в основном предназначены для геомониторинга и имеют существенные ограничения при обнаружении утечек [25-27], а также сложностью использования таких систем эксплуатирующим персоналом газотранспортных организаций, в том числе из-за сложности выделения полезного сигнала на фоне шума [28].

В соответствии с работами [8, 24] для оценки эффективности стационарных автоматизированных систем обнаружения утечек, работающих в режиме он-лайн, используются следующие критерии:

- чувствительность - минимальная утечка, которую можно обнаружить;

- точность локализации - абсолютное значение разности между определенной и фактической точкой утечки, отнесенное к длине контролируемого участка;

- ложные срабатывания - сигналы тревоги при отсутствии утечки;

- пропущенные срабатывания - отсутствие сигнала тревоги при наличии утечки;

- время обнаружения - временной интервал, необходимый для обнаружения и локализации (определение местоположения) утечки;

- стоимость - затраты на закупку, монтаж и обслуживание системы обнаружения утечек.

Для определения наиболее эффективного метода обнаружения утечек в работах [8, 24] представлено ранжирование по шкале от 0 до 5 основных применяемых методов обнаружения утечек, где ноль соответствует наименее

эффективному методу, а пять наиболее эффективному. Результаты ранжирования представлены в Таблице 1, заимствованной из работ [8, 24].

Таблица 1 - Сравнение различных методов обнаружения утечек по ключевым параметрам, на основе данные представленных в работах [8, 24]

Методы 1 2 3 4 5 6 7

обнаружения утечек

Чувствительность 1 3 4 4 4 5 5

Точность локализации 3 4 4 4 4 5 5

Уровень ложных срабатываний 4 3 3 3 4 3 4

Уровень пропусков утечек 2 3 4 4 3 5 5

Время обнаружения 2 3 3 4 5 5

Стоимость 3 3 2 3 3 3 3

Суммарная оценка (максимум 30 баллов) 15 19 20 21 22 26 27

* 1 - метод на основе анализа дерева отказов, в результате утечки; 2 - метод на основе регистрации волн отрицательного давления; 3 - метод переходных процессов; 4 - метод баланса массы и объема; 5 - гибридный метод; 6 - акустический метод на основе звуковых волн, распространяющихся по стенке трубы; 7 - акустический метод на основе звуковых волн, распространяющихся по газу в виде волн динамического давления.

Согласно данным, представленным в таблице 1, акустические системы обнаружения утечек (акустические СОУ) имеют наиболее высокие показатели по большинству критериев, что делает их наиболее эффективным среди аналогов [8, 24]. По данным [1-3, 8] из акустических СОУ наиболее перспективными являются СОУ, основанные на регистрации акустических волн, распространяющихся по транспортируемому газу в виде волн динамического давления. Данный метод предполагает регистрацию и измерение акустических волн с использованием специализированных датчиков, представляющих собой акустоэлектрические преобразователи, установленных на концах контролируемого участка газопровода. Информация о характеристиках зарегистрированных сигналов передается на сервер для обработки. С помощью алгоритмов обработки сигналов определяется наличие утечки, а также определяется ее местоположение. Зарегистрированный

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ямкин Александр Владимирович, 2025 год

Список использованной литературы

1. Yuan J. Leak detection and localization techniques in oil and gas pipeline: A bibliometric and systematic review / J. Yuan, W. Mao, Y. Yang // Engineering Failure Analysis. - 2023. - № 146. - P. 1-23.

2. A Comprehensive Review of Acoustic Methods for Locating Underground Pipelines / Y. Liu [et al.]// Appl. Sci.- Basel. - 2020. - № 10. - P. 1003-1031.

3. Experimental and computational fluid dynamic (CFD) simulation of leak shapes and sizes for gas pipeline / K. Garg [et al.] // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2023. - Vol. 384. - P. 1-13.

4. Study on acoustic source characteristics of gas pipeline leakage / H. Baokun [et al.] // Noise & Vibration Worldwide. - 2019. - Vol. 50. -№ 3. - P. 67-77.

5. Experimental study on acousticpropagation-characteristics-based leaklocation method for natural gas pipelines / C. Liu [et al.] // Process Safety and Environmental Protection. - 2015. - № 96. - P. 43-60.

6. Cuiwei L. Leakage monitoring research and design for natural gas pipelines based on dynamic pressure waves / L. Cuiwei, L. Yuxing // Journal of Process Control. - 2017. - Vol. 50, № 6. - P. 66-76.

7. Simulation and experimental study of buried natural gas pipeline leak detection based on sound source characteristics / T. Lin [et al.] // Thermal Science. - 2024. -Vol. 28, №1A, № 6. - Р. 101-113.

8. New leak-localization approaches for gas pipelines using acoustic waves / L. Cuiwei [et al.] // Measurement. - 2019. - Vol. 134. - Р. 54-65.

9. Experimental study on new leak location methods for natural gas pipelines based on dynamic pressure waves / L. Cuiwei [et al.] // Journal of Natural Gas Science and Engineering. - 2018. - Vol. 54. - Р. 83-91.

10. Integrated leakage detection and localization model for gas pipelines based on the acoustic wave method / H. Jin [et al.] // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2014. - Vol. 27. - P. 74-88.

11. Experimental study on leak detection and location for gas pipeline based on acoustic method / L. Meng [et al.] // Journal of Loss Prevention in the Process Industrie.

- 2012. - Vol. 25. - P. 90-102.

12. Ingard U. Upstream and downstream sound radiation into a moving fluid/ U. Ingard, V. K. Singhal // J. Acoust. Soc. Am. - 1973. - Vol. 54. - P. 1343-1346.

13. Dowling A. Convective amplification of real simple sources. // J. Fluid Mech.

- 1976. - Vol. 74. - P. 529-546.

14. Morse P. M. Theoretical Acoustics / P. M. Morse, K. U. Ingard. - Princeton, Princeton University Press, 1986. - 927 p.

15. Perceived difficulty of upwind shouting is a misconception explained by convective attenuation effect [Electronic resource] / V. Pulkki [et al.] // Nature Scientific Reports. - 2023. - P. 1-12. - The electronic version of the printing publication. - Access from "Scopus".

16. Pulkki V. Effects of flow gradients on directional radiation of human voice / V. Pulkki, T. Lahivaara, L. Huhtakallio // The Journal of the Acoustical Society of America. - 2018. - Vol. 143, № 2. - P. 1173-1181.

17. Сравнение направленности шума несущего вертолетного винта для режимов полета и висения / В. И. Воронцов [и др.] //Акустический журнал. - 2020.

- Vol. 66, № 3. - P. 308-318.

18. Zhang X. The directivity of railway noise at different speeds / X. Zhang //J. Sound Vib. - 2010. - Vol. 329, № 5. - P. 5273-5288.

19. Oerlemans S. Location and quantification of noise sources on a wind turbine / S. Oerlemans, P. Sijtsma, B. M. Lopez // J. Sound Vib. - 2007. - Vol. 299, № 4. -P. 869-883.

20. Weng C. The attenuation of sound by turbulence in internal flows / C. Weng, S. Boij // The Journal of the Acoustical Society of America. - 2013. - Vol. 133, № 6. -P. 3764-76.

21. Транспортировка. Единая система газоснабжения России [электронный ресурс] // ПАО «Газпром» : сайт. - Элекрон. дан. - [Б. м.], 2025. - URL:

https: //www. gazprom. ru/about/production/transportation/ (дата обращения: 28.03.2025).

22. Услугина А.С. Основные причины возникновения аварий и инцидентов на газопроводах // Вестник науки. - 2024. - Т. 4, № 11 (80). - С. 1537-1541.

23. Gas Distribution Pipeline Significant Incident 20 Year Trend [Electronic resource] // PHMSA Pipeline Incidents (1995-2014). - Electron. dat. - 2014. - URL: http://www.phmsa.dot.gov/pipeline/library/datastatistics/pipelineincidenttrends (access date: 15.03.2025).

24. Hu Z. A comprehensive review of acoustic based leak localization method in pressurized pipelines / Z. Hu, S. Tariq, T. Zayed // Mechanical Systems and Signal Processing. - 2021. - Vol. 161, № 2. - P. 1079-94.

25. Системы обнаружения утечек комбинированного типа на магистральных нефтепроводах: Общее техническое задание на проектирование, изготовление и ввод в эксплуатацию / руководящий документ ОАО «АК «Транснефть» РД-13.320.00-КТН-223-09. - 2009. - М.: ОАО «АК «Транснефть». - 95 с.

26. Geiger G. State of the art in leak detection and localization [Electronic resource] // Pipeline Technology Conference: Proceedings of second international conference. Hannover, Germany, 25 Аpr. 2006. - Electron. dat. - Hannover, 2006. -URL: https://www.researchgate.net/publication/290631637_State-of-the-art_in_leak_detection_and_localization#fullTextFileContent (access date: 19.02.2025).

27. Zhang J. Acoustic method of high-pressure natural gas pipelines leakage detection: Numerical and applications [Electronic resource] / J. Zhang [et al.] // International Journal of Pressure Vessels and Piping. - 2021. - Vol. 194, pt. A. - The electronic version of the printing publication. - Access from "ScienceDirect".

28. Бочкарев Н.Н. Вибродиагностический контроль движения внутритрубных объектов в магистральных газопровода / Н.Н. Бочкарев // Нефтегазовое дело. - 2012. - № 5. - С. 86-98.

29. Murvay P.S. A survey on gas leak detection and localization techniques / P.S. Murvay, I. Silea // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2012. -Vol. 25, is. 6. - P. 966-973.

30. Lingya M. Experimental study on leak detection and location for gas pipeline based on acoustic method [Electronic resource] / M. Lingya [et al.] // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2012. - Vol. 25. - P. 90-102. - The electronic version of the printing publication. - Access from "Scopus".

31. Baokun H. Study on acoustic source characteristics of gas pipeline leakage / H. Baokun [et al.] // Noise & Vibration Worldwide. - 2019. - Vol. 50, № 3. - P. 67-77. -The electronic version of the printing publication. - Access from "Scopus".

32. Морз Ф. Колебания и звук / Ф. Морз. - Ленинград, Л.: Государственное изд-во техническо-теоретической литературы, 1949. - 497 c.

33. Li Y. Research on the Propagation of Acoustic Signal and Attenuation Change Law of Gas Pipeline Double-Point Leakage [Electronic resource] / Y. Li , Q.-Y. Fu , X. Guo // Shock and Vibration - 2023. - Vol. 2023, is. 1. - P. 1-9. - The electronic version of the printing publication. - Access from "onlinelibrary.wiley".

34. Liu Y. A Comprehensive Review of Acoustic Methods for Locating Underground Pipelines [Electronic resource] / Y. Liu [et al.] // Appl. Sci. - 2020. -Vol. 10, № 3. - P. 1-26. - The electronic version of the printing publication. - Access from "mdpi".

35. Crighton D. G. Modern Methods in Analytical Acoustics / D. G A.Crighton [et al.]. - London: Springer, 1992. - 738 p.

36. Ffowcs-Williams J. E. Sound radiation into uniformly flowing fluid by compact surface vibration [Electronic resource] / J. E. Ffowcs-Williams, D. J. Lovely // Journal of Fluid Mechanics. - 1975. - Vol. 71, is. 4. - P. 689-700. - The electronic version of the printing publication. - Access from "Cambridge University Press".

37. Larson R.S. Convective amplification of gas turbine engine internal noise sources / R.S. Larson // Journal of Sound and Vibration Volume. - 1981. - Vol.74, is. 1. - P. 123-137.

38. Blokhintsev D. I. Acoustics of a Nonhomogeneous Moving Medium [Electronic resource] / D. I. Blokhintsev // Washington: National Advisory Committee

for Aeronautics, 1956. - 200 p. - The electronic version of the printing publication. -Access from "ntrs.nasa".

39. Kiissner H. G. Lösungen der klassischen Wellengleichung für bewegte Quellen / H. G. Kiissner // Journal of Applied Mathematics and Mechanics. - 1944. - Vol. 24, is. 5-6. - P. 243-250.

40. Lighthill M. J. On Sound Generated Aerodynamically: Turbulence as a Source of Sound [Electronic resource] / M. J. Lighthill // Mathematical and Physical Sciences. -1954. - Vol. 222, №2 1148. - P. 1 -32. - The electronic version of the printing publication. - Access from "royalsocietypublishing".

41. Mani R. A Moving Source Problem Relevant to Jet Noise / R. Mani // J. Sound Vib. - 1972. - № 25. - P. 1-11.

42. Основные характеристики некоторых газов, входящих в состав углеводородных газов и их продуктов сгорания [электронный ресурс] // Газовик промышленное газовое оборудование. - Электрон. дан. - [Б. м.], 2025. - URL: https://gazovik-gaz.ru/spravochnik/apps/ediniczyi-velichin/gaz-stats.html (дата обращения 12.03.2025).

43. Физические свойства воздуха [электронный ресурс] // Highexpert.ru. -Электрон. дан. - [Б. м.], 2025. - URL: https://www.highexpert.ru/content/ gases/air.html (дата обращения: 12.03.2025).

44. Ямкин А.В. Опытные испытания системы инфразвукового мониторинга на участке магистрального газопровода / А.В. Ямкин, Н.В. Чухарева // Трубный транспорт углеводородов: материалы II Всероссийской научно-практической конференции. Омск, 30 октября 2018 г. - Омск, 2018. - С. 99-105.

45. Инфразвуковой мониторинг магистрального газопровода / Н.В. Чухарева [и др.] // Газовая промышленность. - 2019. - № 6. - С. 42-49.

46. Обнаружение утечек на магистральном газопроводе методом инфразвукового мониторинга / А.В. Ямкин [и др.] // Наука и техника в газовой промышленности. - 2022. - № 1 (89). - С. 32-40.

47. Ямкин А.В. Обнаружение утечек на газопроводах с использованием системы инфразвукового мониторинга / А.В. Ямкин // Технологии обустройства, нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений: сборник тезисов V научно-технической конференции АО «ТомскНИПИнефть». Томск, 20-21 сент. 2022 г. - Томск, 2022. - С. 103-106.

48. Использование системы инфразвукового мониторинга для сопровождения очистного поршня на магистральном газопроводе / А.В. Ямкин [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2022. - Т. 333, № 6. - С. 216-229. - DOI: 10.18799/24131830/2022/6.

49. Ямкин А.В. Инфразвуковая система мониторинга трубопроводов и эксплуатация опасных производственных объектов / А.В. Ямкин // Химия транспортировка хранение: материалы Российского нефтегазового саммита. Москва, 26 нояб. 2021 г. - Москва, 2021 - С. 25.

50. Использование системы акустического мониторинга для обнаружения механических воздействий на грунт в охранной зоне газопровода / Ямкин А.В. [и др.] // Наука и техника в газовой промышленности. - 2023. - № 1 (39). - С. 23-35.

51. Ямкин А.В. Применение акустической системы обнаружения утечек для выявления механических воздействий на грунт в охранной зоне газопровода статья / А.В. Ямкин, А.С. Маслов // Вести газовой науки. - 2024. - № 2 (58). - С. 104-110.

52. Ямкин А.В. Эффективность системы акустического мониторинга при выявлении механических воздействий на грунт в охранной зоне газопровода / А.В. Ямкин // Технологии обустройства, нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений: сборник тезисов VI научно-технической конференции АО «ТомскНИПИнефть». Томск, 19-20 сент. 2023 г. - Томск, 2023. - С. 107-110.

53. Ямкин А.В. Влияние конвективного усиления на акустические колебания в магистральном газопроводе / А.В. Ямкин, М.А. Ямкин, М.А. Бубенчиков // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. -2023. - Т. 334, №. 11. - С. 94-107. - DOI: 10.18799/24131830/2023/11.

54. Ямкин А.В. Сравнение амплитуды аэроакустических колебаний, распространяющихся вверх и вниз по потоку газа в магистральных газопроводах

на разных расстояниях от утечки / А.В. Ямкин // Технологии обустройства, нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений: сборник тезисов V научно-технической конференции. Томск, 24-25 сентября 2024 г. - Томск, 2024. -С. 108-113.

55. Пат. № 2748297 Российская Федерация. Способ определения местоположения остановившегося внутритрубного устройства / Супрунчик В.В., Маслов А.С., Ямкин А.В., Киселев В.В., Кремис А.С. ; приоритет 12.05.2020.

56. Yamkin A. V. Ganges of the convective amplification factor value with distance during aeroacoustic signal propagation in natural gas pipelines / A.V. Yamkin, M.A. Bubenchikov, M.A. Yamkin // Russian Physics Journal. - 2023. - №. 66. - P. 891899. - DOI: 10.1007/s11182-023-03021-z.

57. Investigation of gas flow influence on acoustic waves, propagating downstream-and upstream through gas flow in a cylindrical duct / A.V. Yamkin [et al.] // Russian Physics Journal. - 2025. - №. 68. - P. 300-307. - DOI: 10.1007/s11182-025-03433-z.

58. Пат. № 2789793 Российская Федерация. Способ определения линейной координаты места возникновения течи в трубопроводе / Ямкин А.В. ; приоритет 02.08.2022.

59. Пат. № 2809174 Российская Федерация. Способ обнаружения линейной координаты утечки в газопроводе / Ямкин А.В. ; приоритет 27.03.2023.

60. Lingya M. Leak detection of gas pipelines based on characteristics of acoustic leakage and interfering signals / M. Lingya [et al.] // Sound & Vibration. - 2019. - Vol. 53, № 4. - P. 111-128.

61. Бойко А.Ф. Точный метод расчета необходимого количества повторных опытов / А.Ф. Бойко, Е.Ю. Кудеников // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2016. -№ 8. - С. 128-132.

62. Силантьев А.А. Измеритель соотношения сигнал/шум / А.А. Силантьев // Современные техника и технологии: XVII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. -Томск: Томский политехнический университет, 2011. - С. 245-246.

63. Временные технические требования к инфразвуковой системе мониторинга газопроводов: утверждены Членом Правления ПАО «Газпром», начальником Департамента В.А. Михаленко. - Спб: ПАО «Газпром, 2020. - 14 c.

64. Комаров В.А. О структуре системы физической защиты магистральных трубопроводов от преднамеренных угроз / В.А. Комаров [и др.] // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2019. - Т. 19, № 1. - С. 87-100.

65. Experimental study of dynamic deformation processes in gas pipeline / I. Shardakova [et al.] // Procedia Structural Integrity. - 2020. - Vol. 28. - P. 1795-1801.

66. Bernasconi G. Acoustic detection and tracking of a pipeline inspection gauge [Electronic resource] / G. Bernasconi, G. Giunta // Journal of Petroleum Science and Engineering. - 2020. - The electronic version of the printing publication. - Access from "sciencedirect ".

67. Барабанов С.А. Коэффициент затухания акустической волны, распространяющейся в турбулентном потоке протяженного трубопровода / С.А. Барабанов, Б.Ф. Гликман // Акустический журнал. - 2009. - Т. 55, № 2. - С. 171179.

68. Tack D. H. Influence of Shear Flow on Sound Attenuation in a Lined Duct / D. H. Tack, R. F. Lambert // J Acoust. Soc. Am. - 1965. - Vol. 38. - P. 655-666.

69. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб [Электронный ресурс]: принят и введен в действие решением Межведомственного координационного совета по вопросам технического совершенствования газораспределительных систем и других инженерных коммуникаций, протокол от 8 июля 2003 г. N 32 // КонсультантПлюс : справ. правовая система. - Версия Проф.- Электрон. // КонсультантПлюс : справ. правовая система. - Версия Проф. - Электрон. дан. - М., 2003

70. Najafi-Yazdi A. An acoustic analogy formulation for moving sources in uniformly moving media / A. Najafi-Yazdi, G. A. Bres, L. Mongeau // Proceedings of The Royal Society A. - 2011. - Vol. 467. - P.144-165. - The electronic version of the printing publication. - Access from "royalsocietypublishing".

71. Helmholtz-resonator-with-flow-interaction-of-flow-and-acoustics-35011 [Electronic resource] // Comsol Application Gallery, 2025. - URL: comsol.com/models (access date: 23.02.2025).

72. Aydin T.B. Spatio-temporal features of air-oil interface for stratified-wavy two phase flow in horizontal pipes with a 6-inch diameter [Electronic resource] / T.B. Aydin // BHR Group Conference: Proceedings of 9-th North American Conference on Multiphase Technology. Banff, Canada, 2014. - Banff, 2014. -P. 71-83. - URL: https://www.researchgate.net/publication/262336546 (access date: 15.02.2025).

73. Karami H. CFD Simulations of Low Liquid Loading Multiphase Flow in Horizontal Pipelines [Electronic resource] / H. Karami [et al.] // ASME 12th International Conference: ASME 2014 4th Joint US-European Fluids Engineering Division Summer Meeting collocated with the ASME 2014 12-th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels, Chicago, Illinois, USA, 2014. -Chicago, 2014. - Vol. 2. - P. 1-8. - URL: https://www.researchgate.net/publication/272682590_CFD_Simulations_of_Low_Liqui d_Loading_Multiphase_Flow_in_Horizontal_Pipelines (access date: 03.09.2025).

74. Gomez D. CFD simulation of two-phase gas/non-Newtonian shear-thinning fluid flow in pipes / D. Gomez [et al.] // J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. - 2019. - Vol. 41, № 11. - P. 506.

75. Martinez M. B. CFD study and experimental validation of low liquid-loading flow assurance in oil and gas transport: studying the effect of fluid properties and operating conditions on flow variables / M. B. Martinez, E. Pereyra, N. Ratkovich // Heliyon. - 2020. - № 6. - P. 2-15.

76. Menter F. R. Ten Years of Industrial Experience with the SST Turbulence Model. [Electronic resource] / F. R. Menter, M. Kuntz, R. Langtry // Heat and Mass Transfer. - 2003. - № 4. - P. 625-632. - The electronic version of the printing publication. - Access from "ReserchGate".

77. Wilcox D. C. Turbulence Modeling for CFD [Electronic resource] // D. C. Wilcox. - 3-rd ed. - La Canada, CA, DCW Industries, 2006. - 536 p.- The electronic version of the printing publication. - Access from "cfd.spbstu".

78. Menter F. R. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications / F. R. Menter // AIAA Journal. - 1994. - Vol. 32, № 8. - P. 1598-1605.

79. Langtry R. B. Correlation-based transition modeling for unstructured parallelized computational fluid dynamics codes / R. B. Langtry, F. R. Menter // AIAA Journal - 2009. - Vol. 47, № 12. - P. 2894-2906.

80. Hellsten A. New Advanced k-ю Turbulence Model for High-Lift Aerodynamics. / A. Hellsten // AIAA Journal - 2005. - Vol. 43, № 9. - P. 1857-1869.

81. ANSYS Fluent Theory Guide. Menter's SST Turbulence Model [Electronic resource] // Release 2021 R2. ANSYS, 021. Southpointe, Canonsburg, ANSYS, Inc. and. Ansys Europe. - 2021. - The electronic version of the printing publication. - Access from "cfd.experts".

82. Bardina J. E. Turbulence Modeling Validation, Testing and Development [Electronic resource] / J. E. Bardina, P. G. Huang, T. J. Coakley // NASA Technical Memorandum 110446. - 1997. - The electronic version of the printing publication. -Access from "nasa.ntrs".

83. Versteeg H.K., Malalasekera W., An Introduction to Computational Fluid Dynamics - the Finite Volume Method Fluid Flow Handbook [Electronic resource] / H.K. Versteeg, W. Malalasekera. - Essex, England, 1995. - 267 p. - The electronic version of the printing publication. - Access from "gidropraktikum.narod.ru".

84. Методика построения расчетных сеток лопаточных аппаратов энергетических турбомашин для моделирования вязкого потока: учеб. пособие / Ю. В. Кожухов [и др.]. - СПб. : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2020. - 98 с.

85. Абаляев, А. Ю. Основы моделирования газодинамических процессов и конвективного теплообмена в программном комплексе OpenFOAM : учеб. пособие / А. Ю. Абаляев, А. Б. Люхтер. - Владимир: Изд-во ВлГУ, 2023. - 104 с.

86. Rantone G.P. Physical, mathematical and numerical modelling of a gas flow in pipeline networks with low Mach number expansion / G.P. Rantone. - Paris, Sorbonne Université, 2023. - 269 p.

87. Allahyari M. The Effects of Grid Accuracy on Flow Simulations: A Numerical Assessment / M. Allahyari, V. Esfahanian, K. Yousefi // Fluids. - 2020. - Vol. 5, № 3. -P. 2-21.

88. Построение сеток в задачах авиационной и космической техники / А.М. Молчанов [и др.]. - Москва: Изд-во Московского авиационного ин-та, 2013. - 260 с.

89. Laufer J., The Structure of Turbulence in Fully Developed Pipe Flow / J. Laufer // NACA Report. - 1954. - № 1174. - 18 p.

90. Effect of Flow in Helmholtz Resonator Acoustics: A Three-Dimensional Computational Study vs. Experiments [Electronic resource] / E. Selamet [et al.] // SAE Technical Paper 2011-01-1521: Proceedings of Noise and Vibration Conference and Exhibition. - The electronic version of the printing publication.

- Access from «Comsol».

91. Козлов А.И. Основы статистики / А.И. Козлов, А.М. Терехов. - 2-е изд., стер. - Санкт-Петербург: Изд-во Лань, 2025. - 160 с.

92. Полякова В.В. Основы теории статистики (2-е издание исправленное и доработанное): учебное пособие / В.В. Полякова, Н.В. Шаброва. - Екатеринбург: Изд-во Уральского федерального университета, 2015. - 148 с.

93. Field A. Discovering Statistics Using IBM SPSS Statistics (4th ed.) / A. Field.

- New-York: Sage Publishing, 2013. - 952 p.

94. Верификация и валидация компьютерных моделей / А.В. Сальников [и др.] // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2022. - № 9 (750).

- C. 100-115.

95. Ultrasonic-flowmeter-with-piezoelectric-transducers-47741 [Electronic resource] // Comsol Application Gallery, 2025. - URL: comsol.com/models (access date: 05.02.2025).

96. Lighthill M.J. Waves in Fluids / M.J. Lighthill. - Cambridge: Cambridge University Press, 2001. - 504 p.

97. Pierce A.D. Acoustics: An Introduction to Its Physical Principles and Applications / A.D. Pierce. // Luxemburg: Springer International Publishing, 2019. - 768 p.

98. Doak P.E. Excitation, transmission and radiation of sound from sources in hard-walled ducts of finite length (II): The effects of duct length [Electronic resource] / P.E. Doak // Journal of Sound and Vibration. - 1973. - Vol.31, № 2. - P. 137-174. - The electronic version of the printing publication. - Access from "ScienceDirect".

99. Brambley E.J. Acoustic implications of a thin viscous boundary layer over a compliant surface or permeable liner / E.J. Brambley // Journal of Fluid Mechanics. -2011. - Vol. 678. - P. 348-378.

100. Rienstra S.W. An Introduction to Acoustics / S.W. Rienstra, A. Hirschberg. - Eindhoven: Eindhoven University of Technology Publishing, 2004. -373 p.

101. Rossing T.D. Springer Handbook of Acoustics [Electronic resource] / T.D. Rossing. - Stanford: Stanford University Publishing, 2015. - 1286 p. - The electronic version of the printing publication. - Access from "Springer".

102. Kinsler L. Fundamentals of Acoustics (fourth edition) [Electronic resource] / L. Kinsler [et al.]. - New York: Published by John Wiley & Sons, 2000. - 560 p. - The electronic version of the printing publication. - Access from "Academia.edu".

103. Rott N. Thermoacoustics / N. Rott // Advances in Applied Mechanics. - 1980. - Vol. 20. - P. 135-175.

104. Swift G. W. Thermoacoustics - A Unifying Perspective for Some Engines and Refrigerators: textbook / G. W. Swift. - Luxemburg: Springer International Publishing, 2017. - 326 p.

105. Golliard J. Experimental study of plane wave propagation in a corrugated pipe: Linear regime of acoustic-flow interaction / J. Golliard, Y. Auregan, T. Humbert // Journal of Sound and Vibration. - 2020. - Vol. 472. - P. 1151-58.

106. Merkli P. Thermoacoustic effects in a resonance tube / P. Merkli, H. Thomann [Electronic resource] // Journal of Fluid Mechanics. - 1975. - Vol. 70, № 1.

- P. 161-177. - The electronic version of the printing publication. - Access from "CambridgeCore".

107. Wan J. Hierarchical Leak Detection and Localization Method in Natural Gas Pipeline Monitoring Sensor Networks / J. Wan [et al.] // Sensors. - 2012. - Vol. 12. - P. 189-214.

108. Li J. A novel location algorithm for pipeline leakage based on the attenuation of negative pressure wave / J. Li [et al.] // Process Safety and Environmental Protection.

- 2019. - Vol. 123. - P. 309-31.

109. Bruneau M. Fundamentals of Acoustics / M. Bruneau, T. Scelo. - New Jersey: Published by Wiley-ISTE, 2006. - 636 p.

110. Tahara N. Effects of gas composition on acoustic leak detection in pipelines / N.Tahara [et al.] // Journal of Natural Gas Science & Engineering. - 2015. - Vol. 26. -P. 1263-1271.

111. Gas transmission pipeline leakage detection system based on acoustic method: [Electronic resource] / pat. China № CN106352243B. - 2016. - The electronic version of the printing publication. - Access from "Patents.google".

112. Fuchs H.V. Ten years of experience with leak detection by acoustic signal analysis / H.V. Fuchs, R. Riehle // Applied Acoustics. - 1991. - Vol. 33, № 1. - P. 1-19.

113. Henrie M. Pipeline Leak Detection Handbook / M. Henrie, P. Carpenter, R.E. Nicholas. - Amsterdam: Published by Elsevier, 2017. - 340 p.

114. Бернер Л.И. Метрологическое обеспечение систем телемеханики газопроводов как основа надежности их функционирования / Л.И. Бернер, С.А. Лавров, А.А. Полянский // Газовая промышленность. - 2019. -№ 2 (786). - C. 130-136.

115. ГОСТ 5542-2014 Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия [Электронный ресурс] : введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 09.10.2014 №1289-ст 1 // КонсультантПлюс :

справ. правовая система. - Версия Проф.- Электрон. дан. - М., 2014. - Доступ из локальной сети Науч. б-ки Том. гос. ун-та.

116. Обоснование методики определения расчетной температуры воздуха при проектировании систем воздушного охлаждения газа компрессорных станций магистральных газопроводов / С.А. Иваник и др. - Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2023. - Вып. 3 (137). - C. 110-126.

117. Chaczykowski M. Transient flow in natural gas pipeline - The effect of pipeline thermal model / M. Chaczykowski // Applied Mathematical Modelling. - 2010. - Vol. 34, № 4. - P. 1051-1067.

118. ГОСТ 30319.3-2015 Межгосударственный стандарт. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о компонентном составе [Электронный ресурс] : принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 августа 2015 г. N 79-П) // КонсультантПлюс : справ. правовая система. - Версия Проф.- Электрон. дан. - М., 2015. - Доступ из локальной сети Науч. б-ки Том. гос. ун-та.

119. ГОСТ 30319.2-2015 Межгосударственный стандарт. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода [Электронный ресурс] : принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 27 августа 2015 г. N 79-П) // КонсультантПлюс : справ. правовая система. - Версия Проф.-Электрон. дан. - М., 2015. - Доступ из локальной сети Науч. б-ки Том. гос. ун-та.

120. AGA Report №10: Speed of Sound in Natural Gases [Electronic resource] : Transmission Measurement Committee. - 2003. - 11 p. - The electronic version of the printing publication. - Access from "ANSI Webstore".