Наукова діяльність

Зусилля науковців кафедри газонафтопроводів та газонафтосховищ скеровані на вдосконалення технологічних процесів проектування, спорудження та експлуатації газонафтопроводів та газонафтосховищ.

Наукова робота проводиться за такими видами: виконання тем НДР, підготовка науково-педагогічних кадрів через аспірантуру, індивідуальна наукова діяльність професорсько-викладацького складу (виконання дисертаційних досліджень, підготовка наукових публікацій, участь у науково-практичних конференціях, симпозіумах і семінарах, «круглих столах»), організація науково-дослідної роботи студентів.

Основними напрямами наукової роботи кафедри транспорту і зберігання нафти і газу є:

  • Розроблення наукових та методологічних основ  проектування та експлуатації нафтопровідних та газопровідних систем складної конфігурації.
  • Розроблення спеціальних технологій трубопровідного транспортування високов’язких вуглеводнів.
  • Створення наукових основ технології послідовного перекачування трубопроводами різносортних нафтопродуктів.
  • Дослідження процесів транспорту і зберігання нафти і нафтопродуктів на магістральних нафто- та продуктопроводах, нафтобазах, автозаправних станціях.
  • Розробка теоретичних основ процесів випаровування нафти і нафтопродуктів в резервуарних парках з метою їх оцінювання, нормування та скорочення.
  • Оптимізація послідовного перекачування різносортних нафт і нафтопродуктів по магістральних трубопроводах.
  • Дослідження пропускної здатності та режимів роботи магістральних нафтопроводів, що проходять територією України.
  • Розробка та оптимізація режимів роботи лінійної частини та компресорних станцій складних газотранспортних систем (ГТС).
  • Розробка теорії експлуатації автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій (АГНКС).
  • Дослідження процесів транспортування та зберігання високов'язких швидкозастигаючих нафт, включаючи дослідження реологічних властивостей ньютонівських та неньютонівських нафт. 
  • Дослідження методів проектування та особливостей експлуатації газових мереж споживачів газу, обладнаних індивідуальними (автономними) системами опалення. 
  • Дослідження інтелектуального потенціалу нафтогазової галузі України, пошуки напрямів ефективного використання її інтелектуальних ресурсів. Вивчення, аналіз та дослідження світового досвіду з управління міжнаціональними магістральними трубопровідними системами та його адаптація до умов України. 
  • Оцінка впливу параметрів режиму роботи газопроводу на його безаварійну експлуатацію.
  • Оцінювання впливу місцевих опорів на гідравлічну енерговитратність поліетиленових газових мереж.
  • Дослідження гідродинамічних параметрів нештатних режимів експлуатації нафтопроводів з метою підвищення ефективності та надійності трубопровідного транспорту нафти.
  • Підвищення надійності та ефективності експлуатації технологічного устаткування газопроводів  шляхом оптимізації проведення їх ремонтів та технічного обслуговування.
  • Дослідження пов’язані з оцінкою та прогнозуванням забруднення повітряного середовища викидами промислових підприємств нафтогазового комплексу з метою формулювання екологічних вимог до технологічних процесів і обладнання виробничих об’єктів та обґрунтування впровадження енергозберігаючих технологій для ефективного заощадження енергетичних ресурсів країни, а також зниження рівня техногенного навантаження на довкілля.
  • Раціональне обслуговування газо-,нафто-, продуктопроводів з метою економії енергоресурсів.
  • Розроблення заходів для забезпечення надійності важкодоступних ділянок і фасонних елементів лінійної частини газопроводів.
  • Вплив процесів зварювально-ремонтних робіт на трубопроводах під тиском на їх надійність.
  • Оцінка використання сучасного протикорозійного покриття з метою збільшення ресурсу трубопровідних систем.
  • Визначення закономірності розміщення опор балкових переходів трубопроводів для підвищення ефективності їх будівництва.
  • Підвищення надійності експлуатації підземних сховищ на основі аналізу їх діяльність.
  • Удосконалення контролю за втратами газу в газопроводах з метою забезпечення їх надійності та ефективності.
  • Дослідження впливу теплоти згорання газу на експлуатаційні параметри газових мереж  населених пунктів;
  • Дослідження впливу складних гірничо-геологічних умов на надійність експлуатації транзитних газопроводів;
  • Дослідження впливу ступеня використання енергії приводу ГПА на енергоефективність процесу транспортування газу.
  • Дослідження впливу кількості джерел постачання газу на технологічні параметри газової мережі низького тиску.

Д.т.н., проф. Грудз Володимир Ярославович є керівником заснованої ним наукової школи “Оптимізація обслуговування газоранспортних систем”, у якій творчо працюють викладачі кафедри, докторанти, аспіранти, підготовлені Грудзом В.Я. доктори, кандидати технічних наук.

Основними напрямами досліджень, якими займаються працівники кафедри в межах наукової школи, є:

  • розробка та оптимізація режимів експлуатації газотранспортних систем;
  • розробка моделей оперативного керування складними газотранспортними системами;
  • діагностування стану газотранспортних систем та їх обладнання;
  • розробка технологій і технічних засобів для підвищення гідравлічної ефективності газопроводів;
  • підвищення ефективності обслуговування газотранспортних систем;
  • розвиток і удосконалення техніки та технологій ремонту і реконструкції газотранспортних систем.

Найзначнішими результатами наукової школи є:

  • запропоновано методи керування газотранспортними системами в умовах стаціонарного та нестаціонарного руху газу;
  • запропоновано методи розрахунку та оптимізації режимів роботи газотранспортних систем;
  • запропоновано систему критеріїв, що визначають ступінь нестаціонарності течії газу в лінійних дільницях газопроводів і дозволяють класифікувати режими газового потоку;
  • оцінено вплив профілю траси газопроводу на тривалість і характер нестаціонарних процесів, побудовано просторову нестаціонарну газодинамічну модель газопроводу з пересіченим профілем траси, розроблено методику її реалізації;
  • створені методики багатокритеріальної оптимізації режимів роботи систем газопостачання;
  • розроблено методику адаптивного моделювання нестаціонарних і квазістаціонарних газодинамічних процесів в газопроводах на основі методів дисперсійної ідентифікації. На цій основі побудовано методику прогнозування режимів роботи газопроводу і оперативного керування ними;
  • створено математичну модель нестаціонарних неізотермічних термогазодинамічних процесів у газопроводах;
  • встановлено частотний і амплітудний діапазони коливання тиску в нафтопроводі в межах нестаціонарного процесу, викликаного зміною величини витрати нафти;
  • досліджено процес змішування газів в трубопроводі при підкачуванні газу з вмістом сірководню в магістраль;
  • розроблено пристрій і спосіб нанесення інгібіторного покриття на внутрішню поверхню трубопроводу;
  • створено математичну модель і розроблено метод її реалізації для прогнозування режимів роботи компресорної станції в умовах нерівномірного газоспоживання;
  • побудована математична модель робочих процесів компресора поршневого газоперекачувального агрегату, складено алгоритм ідентифікації параметрів його технічного стану;
  • розроблено математичну модель, розрахункові залежності та алгоритм оцінки технічного стану клапанів компресорів КС для своєчасного призначення попереджувальних ремонтів, встановлено, що єдиним узагальненим параметром технічного стану компресора поршневих ГПА в умовах експлуатації КС є температура нагнітання;
  • побудовано математичну модель процесу формування підземного сховища газу в водоносній структурі в умовах пружного режиму;
  • запропоновано адаптивну математичну модель формування і циклічної експлуатації підземного сховища газу в умовах пружноводонапірного режиму;
  • розроблено методику розрахунку технологічних режимів роботи підземних сховищ газу в водоносних структурах та регулювання їх в процесі циклу "відбір -закачка";
  • розроблено наукові основи діагностування газопроводів, складних газотранспортних систем та їх обладнання за параметрами нестаціонарних режимів їх експлуатації;
  • встановлено залежності між вібраційними параметрами і технічним станом основних вузлів компресорних установок АГНКС;
  • розроблено метод прогнозування залишкового ресурсу ГПА в умовах компресорних станцій;
  • досліджено вплив інтенсивності циклічного навантаження нафтопроводу на величину його залишкового ресурсу;
  • створено методологію переходу на прогресивну стратегію обслуговування обладнання газопроводів за реальним станом;
  • оптимізовано стратегію обслуговування і ремонту газотранспортних систем;
  • запропоновано нові технології і технічні засоби для підвищення гідравлічної ефективності газопроводів;
  • розроблено методики розрахунку режиму роботи компресорних станцій під час руху газопроводами очисних, інтелектуальних та локалізуючих пристроїв;
  • досліджено вплив швидкості руху очисного пристрою на ефективність очищення газопроводу з пересіченим профілем траси;
  • побудовано математичні моделі витиснення неньютонівської рідини поршнем із газопроводу;
  • розроблено методики очистки внутрішньої порожнини газопроводів з застосуванням піноутворюючих поверхнево-активних речовин;
  • розроблено методику визначення оптимальної періодичності пропуску очисних пристроїв;
  • розроблено пристрої та методи локалізації місця витоку продукту з нафтогазопроводів без припинення транспортування продукту та локалізації дефектних ділянок нафтогазопроводів;
  • дослідження динаміки руху пристрою газопроводом з врахуванням впливу аварійного витоку газу;
  • оцінено імовірність зупинки механічних пристроїв у газопроводах, встановлено причини застрягання і тривалість ліквідації наслідків аварії;
  • розроблено і досліджено імпульсно-хвильовий метод визначення координати механічного пристрою, що зупинився в газопроводі;
  • одержано закономірності формування температурного поля в стінці трубопроводу при дії точкового джерела тепла, що здійснює рух по колу, встановлено залежності механічних властивостей трубних сталей від температури;
  • встановлено закономірності напружено-деформованого стану стінки труби при дії високої температури і внутрішнього тиску;
  • розроблено методи ремонту газопровідних систем з підсиленням несучої здатності тіла труби;
  • розроблено методику планування капітальних ремонтів обладнання компресорних станцій та їх технічного забезпечення.

Результати фундаментальних та прикладних досліджень, отримані школою В. Я. Грудза, широко відомі науковій спільноті в Україні та за її межами. Багато результатів дали початок новим науковим напрямам та застосовуються при проектуванні, експлуатації, обслуговуванні та ремонті нафтогазотранспортних систем.

Колектив кафедри надає важливе значення кадровій політиці, постійно дбає про виховання наукової зміни. В рамках докторантури та аспірантури проводить підготовку кадрів вищої кваліфікації. Право підготовки фахівців вищої кваліфікації мають шість викладачів кафедри (д.т.н., проф. Грудз Володимир Ярославович, д.т.н., проф. Середюк Марія Дмитрівна, д.т.н., проф. Грудз Ярослав Володимирович, к.т.н., доц. Михалків Володимир Богданович, к.т.н., доц. Дорошенко Ярослав Васильович, к.т.н. Мельниченко Юрій Гримиславович). Грудз В. Я. підготував одного доктора і 11 кандидатів наук, Середюк М.  Д. – 7 кандидатів наук, Михалків В. Б. – 2 кандидатів наук.  Грудз Я. В. – 5 кандидатів наук.

Ефективна наукова діяльність викладачів кафедри забезпечує високий рівень освітньої діяльності та формування необхідних компетенцій в процесі підготовки бакалаврів, магістрів і докторів філософії з нової спеціальності – «Нафтогазова інженерія та технології».