Разработка конструкций стеклопластиковых муфт и методов расчета их работоспособности при ремонте газопроводов

• Автор: Романцов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО БАНДАЖНО-МУФТОВЫМ УСТРОЙСТВАМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ ДЛЯ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ

1 1 Классификация муфтовых устройств. Упрочняющие конструкции

12 Герметизирующие устройства

1 3 Комбинированные усиливающие устройства с герметизацией дефектного

места

Выводы по главе

2 НОВЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫМ МУФТАМ. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2 1 Двухразъемные ремонтные стеклопластиковые муфты типа РСМ. Расчетное обоснование и выбор конструктивных параметров муфты. Метод ремонта дефектного участка

2.2 Одноразъемная муфта

2.3 Методика полигонных испытаний, натурных и лабораторных исследований

2 3.1 Цель и задачи полигонных и натурных испытаний двухразъемной муфты

2 3 2 Содержание и последовательность проведения испытаний
2.3.3 Приборное обеспечение испытаний
2.3.4 Методика лабораторных исследований одноразъемной муфты
Выводы по главе
3 РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ МУФТ С ТРУБОЙ
3.1 Взаимодействие муфты с бездефектной трубой
3 2 Расчетные оценки влияния дефектов на прочность трубной оболочки
3.3 Оценка влияния стеклопластиковой оболочки на снижение коэффициента концентрации напряжений
Выводы по главе
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВУХРАЗЪЕМНЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ МУФТ
4.1 Полигонные испытания муфт типа ЭСМ, КСЛ, ГАРС

4 2 Исследование двухразъемной муфты РСМ-1220 в режиме наземных испытаний на полигоне и действующем газопроводе
4 2.1 Формирование базы результатов испытаний
4.2 2 Сопоставительный анализ результатов
4 2.3 Результаты испытаний муфты РСМ-1220 на действующем газопроводе
Выводы по главе
5 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ МУФТЫ РСМ
5.1 Исследование влияния сил трения на деформации полотна муфты
5 2 Изучение влияния усилий затяжки на деформации полотна муфты и радиальные перемещения трубы
5.3 Исследование напряженно-деформированного состояния системы «муфта-трубное кольцо» в условиях плоской деформации
5.4 Результаты испытаний на герметичность
Выводы по главе
6 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
6 1 Создание патентов и нормативных документов
6.2 Практическое внедрение метода ремонта на действующем газопроводе
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

В мировой практике эксплуатации трубопроводных систем различного назначения актуальной проблемой является восстановление герметичности и прочности дефектных участков труб с целью поддержания проектной производительности трубопроводов в течение длительного времени. Особо важное значение данная проблема имеет для трубопроводов, транспортирующих углеводородное сырье - газ, нефть, конденсат по причине их высокой стоимости, энергоемкости и значительном экологическом ущербе при утечке продукта в окружающую среду в случаях нарушения герметичности стенок труб.
Широкое использование внутритрубных и наружных средств приборной диагностики дает возможность достаточно достоверно устанавливать характер и распределение дефектов стенки труб по длине трубопровода. Существуют методы оценки степени опасности дефектов и ранжирования их по мере этой опасности. В зависимости от меры опасности и факторов, влияющих на скорость развития дефектов, назначаются различные методы ремонта дефектных участков труб.
В последние 10-15 лет акцент методов ремонта в мировой практике смещается в сторону более широкого использования муфтовых технологий, альтернативных вырезкам трубных катушек и плетей с дефектами. В целом ряде случаев муфтовая технология является безальтернативным методом ремонта, например, при утечках продукта на подводных трубопроводах, подземных газо- и нефтепроводах. Кроме того, муфтовая технология незаменима в качестве временной меры для ремонта критических или сквозных дефектов при невозможности в данное время остановить перекачку продукта.
Технология изготовления муфт, способы их монтажа на трубе, эффективность защиты дефектных участков в значительной мере зависят от материала корпуса муфты.
Практика ремонта дефектных участков трубопроводов развивается, опираясь на высокопрочные материалы для муфт - сталь и армированные полимеры. Если конструкции и методы установки стальных муфт в достаточной мере отработаны, то применение для ремонта дефектов армированных полимеров, в частности стеклопластиков, находится в начальной стадии своего развития. Перспективы широкого применения стеклопластиков для ремонта локальных дефектов газопроводов определяются целым рядом высоких конструкционно-технологических и прочностных характеристик, а также экологической безопасностью и эксплуатационной надежностью.
Применяемые в настоящее время стеклопластиковые муфты имеют существенные недостатки, главные из которых - это недостаточное усиление дефектных участков, по-

Рисунок 2.6 - Схема испытательного стенда:
1 - труба; 2 - опора; 3 - патрубок; 4 - манометр; 5- дефект; 6 - полотно муфты;
7 - болт; 8 - пластина
Рисунок 2.7 - Внешний вид муфты на действующем газопроводе