Разработка эпоксидных композиций, технологий получения термоусаживающихся муфт, муфто-клеевых соединений трубопроводов на их основе

• Автор: Страхов, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ т

Условные обозначения и сокращения.

Введение

Литературный обзор

1. Состояние проблемы эксплуатации трубопроводов и

постановка задачи исследования

1.1. Традиции и тенденции развития технологий соединения трубопроводов

1.2. Материалы и типы соединяемых трубопроводов.

1.3. Способы соединения трубопроводов.

1.3.1. Механические способы соединения трубопроводов

1.3.2. Клеевые способы соединения трубопроводов.

1.4. Способы соединения трубопроводов с использованием термоусаживающихся муфт
1.5. Прочность и надежность конструкций соединений
трубопроводов.
1.6 Заключение
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристики исходных веществ
2.1.1. Эпоксидные композиции
2.2. Методы исследований и испытаний
2.2.1. Нестандартные методы исследований
Глава 3. Разработка рецептур, изготовление и исследование термоусаживающихся муфт из эпоксидных полимеров
3.1. Разработка рецептур для получения ТУМ
3.2. Технология изготовления муфт на основе эпоксиполимеров
3.3. Исследование механических характеристик полимерных
3.3.1. Определение жесткостных и прочностных характеристик муфт до дорнирования
3.3.2. Определение жесткостных характеристик муфт после дорнирования.
3.3.3. Определение жесткостных характеристик муфт после усадки
релаксации.
Глава 4. Экспериментальное определение свойств муфто
кпеевых соединений.
4.1.Муфтоклеевые соединения.
4.2. Экспериментальная установка для испытания муфтоклеевых соединений.
4.3. Методика испытания муфтоклеевых соединений.
4.4. Испытание муфтоклеевых соединений
4.5. Определение модуля сдвига клеевого шва
4.6. Совершенствование способа соединения с использованием
Глава 5. Расчет муфтоклеевых соединений.
5.2 Расчет напряжений в случае упругопластического поведения клеевого соединения трубамуфта при сдвиге.
5.2 Расчет муфт по теории предельного равновесия
5.2.1. Расчет толщины муфты по теории предельного
равновесия
5.2.2 Расчет длины клеевого слоя муфты
5.2.3 Расчет длины и толщины муфты из условия равнопрочности соединения.
5.2.4 Зависимости параметров муфты от физических характеристик материала муфты, давления, геометрических
параметров трубы
Общие выводы .
Список литературы


Определены оптимальные геометрические размеры ТУМ в зависимости от видов и геометрических размеров склеиваемых материалов и видов клеев. По теме диссертационной работы опубликовано статей. Результаты докладывались на конференциях России, Украины. Полученные ТУМ и технологии склеивания испытаны на двух предприятиях г. Казани. Личный вклад автора заключается в непосредственном выполнении экспериментальных исследований, обработке результатов, участия в написании статей и практическом испытании разработанных материалов. Литературный обзор 1. В мировой практике соединения ТП применялись и применяются разъемные и не разъемные соединения. Традиционно соединение сетей из стальных труб осуществляется на резьбе или с помощью сварки. Резьбовое соединение помимо того, что достаточно дорого, при восстановительном ремонте ТП трудоемко. Технологиям сварки ТП присущи некоторые недостатки, например: сварка понижает коррозионную стойкость труб, в особенности оцинкованных (в месте сварки цинк окисляется и испаряется, а при сварке труб с внутренним полимерным покрытием происходит обгорание в зоне стыка и, как следствие, нарушается эффект противокоррозионной защиты); кроме того, необходимо учитывать, что процесс сварки связан с проведением открытых огневых работ, что затрудняет его применение при ремонте ТП транспортирующих взрыво- и пожароопасные среды и обуславливает необходимость проведения подготовительных работ по обеспечению пожарной безопасности восстанавливаемых объектов. ПП), поливинилхлорида (ПВХ) и реактопластов: стекловолокнистые трубы (СВТ) на основе эпоксидных и полиэфирных смол. При использовании трубопроводов из полимерных материалов также используют методы сварки, которые могут быть объединены в три группы: тепловая сварка, комбинированная (нагрев + растворитель) и сварка растворителем. Разработано множество способов соединений [1-3], имеющих свои достоинства и недостатки, среди которых довольно часто применяют соединения ТП с использованием полимерных конструкционных клеев. Разновидностями таких соединений являются клее-сварные и клее-резьбовые соединения. Преимущество таких соединений перед традиционными очевидно и главное из них - это возможность создания надежных, длительно и эффективно работающих в сложных условиях эксплуатации силовых соединений современных конструкций [4]. Следующим шагом в развитии клеевых технологий соединения ТГ1 является применение полимерных ТУМ с эффектом “памяти формы”. Некоторые из существующих методов соединения труб из полимерных материалов с использованием ТУМ из термопластов имеют ряд недостатков, главными из которых являются: недостаточная прочность и плохая адгезия клея к термопластичному материалу [5]. Эти недостатки устраняются при применении ТУМ из термореактивных материалов [6]. Этот метод применим не только для металлических, но и для соединения ТП' из разнородных материалов в различных сочетаниях (металл, чугун, стекло, керамика, пластмассы и т. ТП [4]. Таким образом, для обеспечения надежности соединений ТП необходимо учитывать следующие факторы: материалы, из которых изготавливаются трубопроводы, конструкцию их соединений подготовку, поверхностей перед склеиванием и пр. Все трубы по материалу, из которого они изготовлены, можно разделить на две группы: металлические и неметаллические. Главная отличительная особенность металлических труб - прочность, неметаллических - долговечность. Трубопроводы относятся к системам жизнеобеспечения (газ, нефть, горячая и холодная вода и пр. Основное качество стальной трубы (первая стальная труба сварена в году) - прочность, обеспечившая ей универсальность. Однако, анализ рабочих давлений показывает, что практически в - % случаев для всех систем, кроме магистральных трубопроводов, и в % случаев для распределительных газопроводов рабочее давление не превышает 0,6МПа, т. Коррозионная стойкость полимерных труб (ПТ) предопределила их монопольное применение во многих технологических процессах, связанных с транспортированием агрессивных сред, в том числе в таких трудоемких отраслях, как добыча, сбор, транспортирование и переработка нефти.