Исследование и разработка методов устранения дефектов в системах и оборудовании коммунального хозяйства композиционными материалами

• Автор: Киселев, Геннадий Иванович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 104 с. : ил

Содержание сТр_

Введение

Глава 1. Анализ литературных и патентных источников

информации
1.1. Анализ причин выхода из строя элементов систем и оборудования коммунально-бытового назначения. Классификация дефектов

1.2. Материалы и технологии, применяемые при ремонте

оборудования и систем тепло-, водо- и газоснабжения

Глава 2. Выбор и обоснование составов ремонтных композиционных

материалов

Глава 3. Исследование свойств ремонтных композиционных

материалов
3.1. Влияние качества поверхности на прочность соединений
3.2. Влияние температуры на процесс отверждения композиционных материалов
3.3. Поведение композиционных материалов в жидкостях и агрессивных средах
3.4. Влияние температуры в процессе эксплуатации на прочность соединений, выполненных с использованием композиционных материалов
Глава 4. Разработка методов применения металлополимерных композиционных материалов при ремонте систем и оборудования
4.1. Общие принципы разработки технологических методов

применения композиционных материалов
4.2. Технология устранения типовых дефектов
Глава 5. Производственные испытания и внедрение результатов
исследований
Выводы по работе
Литература
Приложения ................................. т 2§

Введение
Актуальность темы. В настоящее время наиболее дорогим элементом комплекса газоснабжения, водоснабжения и теплоснабжения любого большого города является система транспортирования газа, питьевой и технической воды. Она включает водоводы, теплопроводы, распределительную сеть и устанавливаемые на ней сооружения и арматуру для выключения, регулирования, обслуживания, ремонта и обеспечения надежной и безаварийной работы трубопроводов и арматуры. Только стоимость системы подачи и распределения воды современного города составляет от 40 до 70 % от всей системы водоснабжения. В связи с этим поддержание высокой работоспособности системы транспортирования воды (т.е. своевременное и эффективное техническое обслуживание, ремонт и реконструкция трубопроводов и оборудования по причине их старения или
преждевременного износа) остается для городских коммунальных служб приоритетной задачей.
Причины выхода из строя системы водоснабжения и теплоснабжения многообразны и зависят от многих факторов. Традиционными методами устранения дефектов в указанных системах часто являются замена дефектных участков трубопроводов путем их удаления и установки новых трубопроводов с помощью методов сварки. То же самое происходит и с используемым насосным оборудованием и запорной арматурой. Указанные методы ремонта дорогостоящи и не всегда эффективны.
Как показывает отечественная и зарубежная практика, устранение примерно 15-20% дефектов трубопроводов и запорной арматуры в системах газо-, тепло- и водоснабжения может быть осуществлено за счет технологии применения для их ремонта металлополимерных композиционных материалов, работающих по методу «холодной сварки».

Применение этой технологии, рассматриваемой в настоящей работе, позволяет обеспечить значительную экономию материальных и трудовых ресурсов.
Рациональное использование физико-химических свойств ремонтных композиционных материалов позволяет снизить трудоемкость ремонта на 20%, себестоимость работ - на 15-20%, сократить расход металлов на 40-50%. Это обусловлено тем, что такая технология не требует сложного оборудования и высокой квалификации работающих, появляется возможность производить ремонт без разборки узлов и агрегатов, а также соединений, которые, е точки зрения безопасности, трудно и опасно ремонтировать известными способами.
Использование металлополимеров в качестве соединительных элементов и в ремонтных целях позволяет заменить традиционные методы соединений (сварку, пайку, клепку и т.п.) новым технологическим процессом «холодная сварка» (склеивание, формование, заделка дефектов с помощью металлополимерных материалов).
Представленная работа выполнялась в соответствии с планами экономии энергоресурсов г. Москвы и Московской области, планами НИР Московского государственного университета сервиса на 2000-2002 г.г. по теме 1.1.01. «Разработка научных основ процессов полимеризации быстроотверждающихся металлополимерных систем», планом НИР Московского городского комитета по науке и технологиям на 2002 г. по теме 3.1.1.6. «Разработка ресурсосберегающей технологии ремонта городских систем тепло-, газо-, водоснабжения на базе применения новых быстроотверждающихся композиционных материалов».
Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка методов устранения дефектов в системах и оборудовании коммунального хозяйства новыми композиционными материалами.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
Наибольшее распространение в ремонтных работах промышленного оборудования нашли материалы, относящиеся к четвертой группе. Эти композиционные материалы (по сравнению с чистыми полимерами) обладают повышенной жесткостью, твердостью, прочностью и вибростойкостью, адгезионной прочностью к различным материалам, теплостойкостью, стабильностью размеров, а также пониженной газо- и водопронициаемостью. Они способны выдерживать существенные нагрузки и обеспечивают успешную эксплуатацию восстановленных ими металлических, пластмассовых, керамических и других деталей и узлов. Их использование позволяет выполнить наибольшую часть ремонтных работ по восстановлению деталей и узлов машин общетехнического назначения: от восстановления посадочных мест под подшипники; заделки трещин и протечек в корпусных деталях, резервуарах, трубопроводах; герметизации сварных швов; восстановлении и герметизации резьбовых и фланцевых соединений до нанесения защитных антикоррозионно-эрозионных и других покрытий. Кроме того, при ремонте жестких конструкций металлополимеры могут быть использованы и в качестве клеев.
Как отмечалось выше, за рубежом промышленный выпуск специальных ремонтных полимерных материалов (в том числе и металлополимеров) освоен примерно 30-35 лет назад. К наиболее известным фирмам, выпускающим такие материалы, можно отнести: «MultiMetall» и «Diamant» (Германия), «Belzona» (США), «Durmetall” (Швейцария), «Unirep» (Германия).
Наша промышленность производила до недавнего времени лишь несколько видов шпатлевок, физико-механические характеристики которых не позволяли применять их при ремонте и восстановлении ответственных деталей и узлов промышленного оборудования. В большинстве своем отраслевые рекомендации сводились к предложению самостоятельно вводить различные порошки (например, металлическую