Повышение эффективности и надежности бестраншейного восстановления трубопроводов с применением торовых приводов

• Автор: Давыденко, Ольга Васильевна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИЗВЕСТНЫЕ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ И ПРИЕМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
1.1 Трубопроводы: общее состояние и повышение их надежности.
1.2 Современные ремонтные смеси и способы их нанесения
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
2. СХЕМЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК
2.1 Схема лабораторной установки
2.2 Схема опытно-производственного стенда
2.3 Схема испытательного стенда
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Материалы для изготовления торовых приводов
3.2. Поперечные деформации торовых приводов
3.3 Статика и динамика рукавов в трубопроводе
3.4 Движение торовых приводов в трубопроводе
3.5 Условия синхронности движения рукавов
3.6 Проверка адекватности предложенной математической модели
3.6.1 Алгоритм расчета основных параметров нанесения покрытия
3.6.2 Практическая реализация задачи покрытия трубы цементным раствором
3.7 Основные физико-механические и эксплуатационные характеристики покрытия

3.7.1 Влияние условий твердения цементного раствора на физикомеханические свойства защитного покрытия
3.7.2 Эксплуатационные характеристики защитного покрытия....93 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ТОРОВЫМИ ВНУТРИТРУБНЫМИ ПРИВОДАМИ И ОЦЕНКА ЕЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
4.1 Определение области наибольшей эффективности применения предложенного способа покрытия трубопроводов
4.2 Общая технологическая схема нанесения покрытия
4.3 Программная реализация алгоритма расчета основных параметров нанесения покрытия
4.4 Проект технологической карты на производство работ по покрытию трубопроводов торовыми внутритрубными приводами
4.5 Эколого-экономическая эффективность использования разработанного способа покрытия трубопроводов
ТЧТ ТТЛ /~Ч ТТГГ Т ГТ/~» ТП-'ГГПЛ г-ТЧТП/ЛТТ ТЛ тт А Т~»Т-> Л Л Л
йывиды пи ЧС 1 Г5П.Г ШИ I ЛЛЙС
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение 1. Программа для расчета основных параметров нанесения покрытия с использованием торовых приводов
Приложение 2. Детализированный расчет прямых затрат на выполнение работ по санированию трубопровода с использованием торовых приводов
Приложение 3. Акт о внедрении результатов диссертационной работы.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Одной из критических инженерных систем города являются трубопроводные сети жилищно-коммунального хозяйства, в том числе сети водоснабжения и водоотведения, общая протяженность которых на территории РФ - свыше 786 тыс. км. Средние значения физического износа трубопроводов, при этом, достигают 60-70 %. Процессы активного разрушения сетей ЖКХ лежат в основе комплекса взаимосвязанных негативных последствий технического, социально-экономического и экологического характера.
Существующие темпы замены и реконструкции изношенных сетей значительно ниже необходимых, что приводит к систематической подмене планово-предупредительных работ аварийно-восстановительными. Многие участки трубопроводной сети, таким образом, не обеспечивают соблюдение заданных параметров функционирования, что приводит к снижению качества обслуживания потребителей в целом.
Сложившаяся ситуация во многом объясняется высокой стоимостью
гр^лг»’т ггг» эамррр пггл/^лгтттлотэгттгтэ 'ГГ) мгг» тта^Чттхгдпарлдпа гоглпиа триприттиа
р' и_/ V/ 1 1 V /ич/ и ч/ш/1 ■, иич/^ич/Дчл^ши/1 1 Г< ^ VII1Ц ил
перехода к экономичным методам бестраншейного восстановления трубопроводов также не позволяет существенно увеличить темпы ремонтновосстановительных работ.
Рядом преимуществ перед другими технологиями бестраншейного ремонта трубопроводов обладают методы, основанные на формировании защитных покрытий из жидких смесей. Однако и они имеют ограниченную сферу применения, прежде всего ввиду сложности организации эффективного процесса нанесения такого покрытия на внутреннюю поверхность трубы, что подтверждает актуальность проведения исследований в области совершенствования существующих технологий бестраншейного восстановления трубопроводов, сущность которых определяет надежность и экономическую эффективность осуществляемых ремонтных работ.
объема цементного раствора в нагруженный рукав подавали сжатый воздух. Фиксировали момент начала выворачивания рукава, соответствующее ему давление выворачивания измеряли с помощью манометра, установленного на камере запуска рукава.
По аналогичной методике исследовали зависимость скорости выворачивания нагруженного пробкой раствора рукава от длины этой пробки. По мере выворачивания нагруженного рукава в трубе запирающий рукав, сматывая, выводили из трубы. Скорость сматывания рукава предварительно определяли расчетным путем для полученного экспериментально значения минимального давления выворачивания. В качестве контрольных испытаний производили эксперименты для скоростей сматывания рукава в 1,5 раза меньше и больше расчетных.
Практическую реализацию нанесения цементного покрытия на образцы стальной трубы производили в соответствии с произведенным расчетом оптимальных конструктивных параметров рукавов для используемой покрывающей смеси и иных условий. Для каждой экспериментальной серии, заданной определенным набором входных данных, производили три
ПараЛЛбЛЬНЫХ НСЗаВИСИМЫХ ОПЫТа.
При этом исследуемый целостный процесс подразделяли на две стадии. Вначале рассматривали процесс изготовления реперных элементов. Определяли достаточное время схватывания реперных элементов; контролировали отсутствие поперечных деформаций ступенчатого рукава при соблюдении расчетных значений параметров нанесения смеси. Эксперимент осуществляли с использованием совокупно ступенчатого рукава, изготовленного из прорезиненной ткани и силиконовой пластины и гладкого цилиндрического рукава, изготовленного из силиконовой пластины. Подготовительную стадию разворачивания рукавов в трубопроводе и загрузки рассчитанной порции смеси осуществляли так же, как и при исследовании зависимости критического давления выворачивания рукава от степени его нагружения. Сматывание запирающего рукава осуществляли с расчетной скоростью, синхронно с