Введение к работе
Актуальность работы. Важнейшей составной частью энергетического комплекса России являются трубопроводные системы, надежность которых позволяет государству регулировать поставки энергоресурсов, как на внешний рынок, так и для обеспечения внутренних потребностей.
Длительность и надежность эксплуатации трубопроводов может быть обеспечена применением надежных защитных покрытий. Острота проблемы разработки и внедрения защитных материалов, обеспечивающих долговечную работу трубопроводов, обусловлена высокой аварийностью трубопроводного транспорта. Около 45 % аварий от их общего количества происходит по причине коррозии. Наиболее опасно для металла труб коррозионное растрескивание под напряжением.
В случае отслоения защитного покрытия от металла, высокое давление, высокая температура и агрессивная среда, под действием растягивающих напряжений металла приводят к ускорению коррозионных процессов и разрушению трубопроводов.
Одним из путей повышения надёжности эксплуатации технологических трубопроводов является использование новых изоляционных покрытий и эффективных научно-обоснованных технологий их нанесения.
В последнее время при строительстве трубопроводов применяются трубы с качественными и долговечными заводскими изоляционными покрытиями. Однако удельный вес покрытий, наносимых по месту монтажа трубопровода, все еще велик.
По данным ООО «ВНИИСТ» и 000 «ВНИИГАЗ» около 40 % трубопроводов изолируются полимерными ленточными покрытиями. Климатические и природные условия эксплуатации российских трубопроводов выдвигают на первый план вопрос о долговечных, безопасных, всепогодных и технологичных изоляционных покрытиях.
При разработке новых изоляционных материалов стремятся к устранению всех недостатков применяющихся защитных покрытий, прежде всего, к усилению адгезии, механической прочности.
Оценить влияние параметров электромагнитного воздействия сверхвысокочастотного диапазона на долговечность изоляционного полимерного покрытия трубопроводов. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1 Разработать сверхвысокочастотную электромагнитную установку для
модификации полимерных пленок.
2 Экспериментально исследовать влияние режимов модификации в
электромагнитном поле сверхвысокочастотного диапазона на основные физико-
механические свойства полимерных материалов.
3 Спроектировать и изготовить лабораторную пятипозиционную установк
для проведения ускоренных усталостных испытаний плоских стальных образцо
с полимерным покрытием, нагруженных по схеме чистого симметричног
изгиба.
4 Определить зависимость адгезионной прочности изоляционных полимернь
покрытий, модифицированных в электромагнитном
сверхвысокочастотного диапазона, от циклических изменений температуры.
5 Оценить влияние на долговечность сталей (на примере стали 20) защитнь
изоляционных полимерных покрытий.
Установлено увеличение действительной разрывной нагруз усовершенствованного поливинилхлоридного изоляционного покрытия до дв раз в результате модификации под воздействием электромагнитного пол сверхвысокочастотного диапазона удельной энергией излучения 205,8 кДж/
в течение 1 минуты.
Экспериментально установлено повышение на 20 % усталостно долговечности образцов из стали 20, покрытых усовершенствованны
изоляционным полимерным покрытием, модифицированным в электромагнитном поле сверхвысокочастотного диапазона, по сравнению с эталонным изоляционным полимерным покрытием.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ результаты экспериментальных исследований, теоретические выводы и обобщения, разработанная методика, технические и технологические решения повышения долговечности трубопроводов с применением изоляционных полимерных покрытий, модифицированных в электромагнитном поле сверхвысокочастотного диапазона.
Получено положительное решение на выдачу патента на полезную модель «Сверхвысокочастотная электромагнитная установка для модификации полимерных пленок». Данное изобретение внедрено на ОАО «Каустик» при производстве поливинилхлоридного полимерного покрытия.
Установленный режим модификации поливинилхлоридного изоляционного покрытия в электромагнитном поле сверхвысокочастотного диапазона показал высокую эффективность использования электромагнитного излучения для улучшения механических свойств и качества готовой продукции.
Разработанная лабораторная пятипозиционная установка для проведения усталостных испытаний плоских образцов, нагруженных по схеме чистого симметричного изгиба, используется в учебном процессе при проведении практических занятий по дисциплине «Механика разрушения » при подготовке студентов по специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств» на кафедре «Оборудование нефтехимических заводов» филиала УГНТУ в г. Стерлитамаке.
Достоверность исследований обеспечивается используемой в работе
нормативной базой, применением стандартных методов исследований с
использованием методов математической статистики. Полученные автором
основные результаты согласуются с известными закономерностями теории
разрушения и экспериментальными данными аналогичных исследований в данной области.
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно- технических конференциях:
59-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ «Технология, автоматизация и экология промышленных предприятий», г. Уфа, 2008 г.;
XI Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела» г. Уфа, 2010 г.
Публикации.
Основное содержание диссертации опубликовано в 9 научных трудах, из них 5 статей опубликованы в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК Минобразования РФ, 1 Патент РФ на изобретение.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ
