Разработка методов восстановления систем жизнеобеспечения коммунального хозяйства композиционными материалами

• Автор: Тулинов, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 05.02.13, 05.07.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 362 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ И

МЕТОДОВ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ИХ

ЭКСПЛУАТАЦИИ. ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Дефекты трубопроводов и оборудования в системах жизнеобеспечения.

1.2. Современные ремонтные композиционные материалы и возможности их применения

1.2.1. Характеристики композиционных материалов и области применения

1.2.2 Исследование современных ремонтных композиционных материалов и технологии их применения в различных отраслях промышленности
1.3. Анализ проблемы обеспечения адгезионной прочности металлополимеров с твердыми поверхностями

1.3.1. Теоретические представления об адгезии полимеров.

1.3.2. Влияние на адгезию физикохимических свойств полимеров, технологических факторов и внешних воздействий
1.4. Постановка задачи исследования.
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АНАЛИЗА ДЕФЕКТОВ И ПРИЧИН ИХ
ВОЗНИКНОВЕНИЯ.
2.1 Формирование массива информации. Алгоритмы поиска причин дефектов
2.2. Метод анализа дефектов на основе использования детерминированных диагностических матриц
2.2.1. Абстрактная модель объекта анализа дефектов
2.2.2 Математическая модель объекта, представленная в виде детерминированной матрицы.
2.2.3. Оптимизация детерминированных матриц.
2.2.4. Алгоритм поиска причин дефектов, основанные на детерминированных матрицах
2.3. Вероятностные методики поиска причин дефектов
2.3.1. Основные понятия распознавания.
2.3.2. Алгоритмы определения причин дефектов, основанные на использовании элементов теории распознавания
2.3.3. Алгоритмы определения причин дефектов через максимальную величину сс условной вероятности
Выводы ИЗ
3. РАЗРАБОТКА ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВОВ РЕМОНТНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Теоретические предпосылки к созданию новых ремонтных композиционных материалов.
3.2 Методы выбора компонентов при разработке композиционных материалов
3.3. Исследование состава и свойств аналогов.
3.4 Разработка рецептуры металлополимерного компаунда.
3.4.1 Объекты и методы исследований
3.4.2 Разработка полимерной основы компаунда.
3.4.3 Разработка отверждающей системы
3.4.4. Выбор системы наполнителей
3.5. Отработка составов и испытания мсталлополимериых композиций.
3.5.1. Отработка вариантов рецептуры в процессе испытаний
3.5.2. Результаты испытаний образцов мсталлополимериых композиций.
Выводы.
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РЕМОНТА В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
4.1. Исследование аналогов и разработка технических требований к композиту ускоренного отверждения.
4.2. Разработка композиционных материалов ускоренного отверждения на эпоксидной основе
4.3. Разработка композиционных материалов ускоренного отверждения на акриловой
основе.
4.4. Испытания композиционных материалов ускоренного отверждения
Выводы.
5. ИССЛЕДОВАНИЕ АДГЕЗИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С МЕТАЛЛАМИ
5.1. Методы исследования адгезии
5.2. Методика проведения исследований адгезии
5.2.1. Выбор схем испытаний.
5.2.2. Выбор металлов и композитов для проведения испытаний
5.2.3. Подготовка образцов соединений для проведения испытаний.
5.3. Исследование зависимости адгезионной прочности соединений от состава
образцов, технологических и эксплутационных факторов
5.3.1. Влияние на адгезионную прочность химического состава и структуры сталей.
5.3.2. Влияние на адгезионную прочность продуктов коррозии.
5.3.3. Влияние очистителей и обезжиривающих составов на адгезионную прочность
5.3.4. Влияние температуры на адгезионную прочность соединений.
5.4. Зависимость адгезионной прочности от качества поверхности соединений
5.4.1. Влияние методов обработки поверхности на адгезионную прочность соединений.
5.4.2. Определение расчетной зависимости влияния шероховатости на адгезионную прочность
Выводы
6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ РЕМОНТЕ СИСТЕМ И ОБОРУДОВАНИЯ В ЖКХ.
6.1. Основы разработки технологических методов применения композиционных материалов.
6.2. Технология устранения основных видов дефектов.
6.3. Производственные испытания и внедрение результатов исследований.
6.4. Экономическая эффективность применения композиционных материалов
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Таблица 1. Время отверждения при С. Плотность, гсм1 1. Фирма 1осЬ1е. Фирма Сиа1ко. Предел прочности на срез, Мпа. Более подробное описание и номенклатура зарубежных и отечественных композитов приведена в Приложении 2. С делыо определения направлений исследований по созданию ремонтных композиционных материалов и технологаческнх методов их применения было проведено изучение трудов отечественных специалистов, работающих в различных отраслях промышленности. Первые работы по применению полимерных материалов для ремонтных целей в нашей стране осуществлялись в автомобильной промышленности и авторемонте в годах 9, 0,3, 4. Было предложено готовить ремонтные композиции непосредственно па месте ремонта. При этом в полимерную составляющую композиции, которой служил эпоксидный клей, предлагалось добавлять различные наполнители и модифицированные добавки с целью приобретения новых свойств, требующихся для ремонтных целей. Для каждого конкретного случая ремонта предлагалась своя рецептура, технология се приготовления и использования. Чтобы применять такую технологию, необходимо на каждом рабочем месте иметь наборы компонентов для составления ремонтных композиций. Подобная технология ремонта не всегда осуществима, ибо отсутствие даже одного из составляющих компонентов делает невозможным осуществление требуемого ремонта. Поэтому создание готовых к применению композиционных материалов для ремонтных целей явилось важной и актуальной задачей, решению которой были посвящены труды ученых, разработки НИИ и предприятий нашей страны , , ,0,7. В нашей стране работы но созданию ремонтных композиционных материалов и технологии их применения начались в начале х годов прошлого столетия, опыт их внедрения сравнительно невелик, и число публикаций довольно ограничено. Этой проблеме посвящены труды профессоров Буравлсва I НПП ЛЕО, Волкова Г. М. МАМИ , Мотовилина Г. В. ЛПИ , Ищенко ПГГУ . Под руководством Буравлсва I были разработаны мсталлополимеры марки ЛЕО, которые предназначались для нужд промышленного производства. НПП I было организовано производство металлополимеров Iсталь и Iкерамика, поставка потребителю ремонтных комплектов весом в 4,5 кг, в который входят инструкция по применению и технологические рекомендации. Сотрудники НПП ЛЕО, тесно сотрудничая с предприятиями Миисудпрома, провели ряд успешных работ по ремонту и обучению специалистов в этой отрасли. Хорошие результаты были показаны при ремонте судовых машин и механизмов судовых трубопроводов и путевой арматуры, фланцевых соединений гребных винтов и насадок гребных винтов топливных и масляных цистерн, цистерн питьевой воды теплообмениых аппаратов, трубных досок и др. На металлополимеры марки ЛЕО были получены соответствующие сертификаты и Допуски Морского Регистра РФ. По своим физикомеханическим характеристикам они в основном не уступают материалам известных зарубежных фирм, но технологическое неудобство создает соотношение компонентов. В настоящее время материалы Iсталь и ЛЕОкерамика успешно применяются при ремонте технических средств нефтепродуктообеспечеиия. Предварительно проводились исследования совместимости нефтепродуктов с ремонтными материалами, которые показали, что они не оказывают влияния на качество нефтепродуктов, а нефтепродукты не влияют на прочностные характеристики ремонтных композиций. Аналогичные по качеству материалы в настоящее время применяются в производственной практике фирмой Мосинтраст Москва, которая широко использует при ремонте производственного оборудования ремонтные композиционные материалы марки Мультипласт . К числу уникальных работ, выполненных фирмой Мосинтраст, относится реставрация колокола для храма Христа Спасителя. Для ремонта самого большого колокола двадцатого века были использованы композиционные материалы марки Мульгипласт . Имеются публикации успешного применения материалов Мультипласт при ремонте различного технологического оборудования, в том числе и в пшцевой промышленности, где эти работы осуществляются под руководством профессора С. В. Чувахина .