Содержание к диссертации
с.
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ТЕХНОЛОГИИ БЕСТРАНШЕЙНОГО РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ
ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 9
I * 1 Основные технические характеристики закрытой оросительной
системы 9
Анализ причин отказов мелиоративных трубопроводов 13
Виды внутренней антикоррозионной защиты металлических трубопроводов 24
1-3.1 Антикоррозионные защитные покрытия внутренней поверхности
металлических трубопроводов на основе цемента 25
1.3.2' Лакокрасочные и другие неметаллические антикоррозионные защитные
покрытия внутренней поверхности металлических трубопроводов 27
L3.3 Металлические покрытия 29
1.3.4 Недостатки видов защитных покрытий 29
1J.5 Преимущества видов защитных покрытий 30
1.4 Существующие тсхнологаи антикоррозионной защиты и бестраншейного
ремонта трубопроводов 30
Существующие технологии бестраншейного ремонта трубопроводов находящихся в эксплуатации 30
Недостатки технологий бестраншейного ремонта трубопроводов 39
1.5 Цели и задачи исследований 40
2 РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
БЕСТРАНШЕЙНОГО РЕМОНТА ТРУБОПГОВОДОВ 42
2.1 Методы диагностики технического состояния трубопроводов 42
2Л.1 Рентгеновский метод диагностики технического состояния
трубопроводов 44
2.1.2 Ультразвуковой и акустико-эмиссионный методы диагностики
технического состояния трубопроводов 44
2,13 Магнитный, магиитопорошковый, эффект Еаркгаузена
методы диагностики технического состояния трубопроводов 45
2.1.4 Метод телеинспекции 47
2.1_5 Метод расходои 47
Недостатки методов диагностики технического состояггия трубопроводов 48
Разрабатываемый способ диагностики технического состояния трубопроводов 49
2.2 Очистка трубопровода 49
Механическая очистка трубопроводов 51
Гидравлическая очистка трубопроводов 54
Рекомендации очистки трубопроводов находящихся в эксплуатации 54
2.3 Существующие технологии нанесения антикоррозионной защиты на
внутреннюю поверхность трубопроводов 55
Предлагаемый способ зашиты от коррозии новых металлических трубопроводов 60
Разрабатываемое устройство для нанесения цементно-песчаного покрытия
на внутреннюю поверхность эксплуатируемых трубопроводов 61
233 Разрабатываемый способ нанесения эпоксидных смол с технологическим
рукавом 62
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 66
3 ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОМБИНИРОВАННОЙ
ТЕХНОЛОГИИ БЕСТРАНШЕЙНОГО РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ 67
ЗЛ Лабораторная установка, методика и результаты исследований
определения местоположения дефектов трубопровода 67
ЗЛЛ Лабораторная установка 67
ЗЛ.2 Методика исследований 67
ЗАЗ Результаты исследований 71
3-2 Лабораторная установка, методика и результаты исследований
нанесения цементно-песчаного покрытия 73
3*2Л Лабораторная установка 73
Методика исследований 75
Результаты исследования 82
3.3 Лабораторная установка, методика и результаты исследований
нанесения комбинированного рукава с эпоксидными смолами 84
З.ЗЛ Теоретическое обоснование условий движения тороидальной
оболочки и технологического рукава 84
Лабораторная установка 100
Методика исследований 100
33.4 Результаты исследований 104
3.4 Лабораторная установка, методика и результаты гидравлических
исследований 112
Теоретическое обоснование изменения пропускной способности трубопроводов в процессе эксплуатации 112
Лабораторная установка 113
Методика исследований 116
Результаты исследований 120
3.5 Лаборагорная установка, методика и результаты исследований
прочности покрытия 129
3.5Л Теоретическое обоснование расчета прочности покрытия 129
Лабораторная установка 134
Методика исследований 134
Результаты исследований І 36
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 143
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНИРОВАННОЙ 1ЕХИОЛОГИИ
БЕС ТРАНШЕЙНОГО РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ 145
4.1 Технологическая оснастка при нанесение защитного
комбинированного покрытия на внутреннюю поверхность
трубопровода в производственных условиях 145
Технологическая оснастка процесса нанесение цементно-песчаного покрытия в трассовых условиях 145
Технологическая оснастка процесса нанесение эпоксидных смол в
сочетании с технологическим рукавом 147
Методика оценки экономической эффективности внедрения
технологии 148
1 Локальный сметный расчет на традиционную технологию
замены трубопровода 153
2 Локальный сметный расчет на комбинированную технологию
бестраншейную ремонта трубопровода 156
Экономическая эффективность комбинированной технологии
бестраншейного ремонта трубопровода , 161
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 162
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 163
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 164
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 165
ПРИЛОЖЕНИЯ 176
Введение к работе
Актуальность работы, В настоящее время в мелиоративной отрасли эксплуатируются более 90 тыс, км оросительной и около 21 тыс. км водопроводной сети, из которых основную долго составляют стальные трубопроводы. Оп-дание эффективной и падежной закрытой оросительной сети является важнейшим техническим мероприятием, направленным на рациональное использование водных ресурсов и улучшения мелиоративного состояния орошаемых -земель.
Анализ причин аварий стальных трубопроводов на закрытых оросительных системах Краснодарского края показал, что основной причиной всех повреждений является коррозия металла. Из эксплуатируемых в настоящее время 3290 км металлических трубопроводов закрытых оросительных систем Кубани
- 2129,7 км требуют ремонта или полной замены.
До настоящего времени рекомендации по технологиям бестраншейного ремонта оросительных систем, не позволяют в значительной степени экономил. материальные и трудовые ресурсы.
Таким образом, необходимость разработки бестраншейного ремонта мелиоративных трубопроводов, предопределила выбор цели и задач настоящей работы.
Цель и задачи исследований. Цель работы заключается в совершенствовании комбинированной технологии бестраншейного ремонта трубопроводов.
Достижение этой цели связано с постановкой и решением следующих задач:
изучить существующие технологии бестраншейного ремонта трубопроводов и предложить эффективную комбинированную технологию;
разработать способ диагностики технического состояния эксплуатируемых трубопроводов;
установить технологические параметры устройства для нанесения цемент-но-песчапого покрытия;
провести теоретические исследования по обоснованию рабочего процесса условий движения тороидальных оболочек и технологического рукава;
обосновать влияние комбинированного покрытия на изменение коэффициента гидравлического сопротивления;
оцепить прочность комбинированного покрытия;
оценить экономическую эффективность технологии нанесения комбинированного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода. Личный вклад автора. Диссертационная работа является логическим завершением многолетних экспериментальных и теоретических исследований, выполненных с 1999 по 2003 г.г, лично автором. Соискатель принимал непосредственное участие в теоретическом обосновании комбинированной технологии бестраншейного ремонта трубопроводов, разработке схем и методологии исследований, закладке и проведении лабораторных и производственных опытов.
Научная новизна:
обоснована комбинированная технология бестраншейного ремонта мелиоративных трубопроводов, включающая в себя диагностику их технического состояния, нанесение цементпо-песчаного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода с последующим нанесением технологического рукава, пропитанного эпоксидными смолами.
разработан способ диагностики технического состояния трубопровода, защищенный патентом РФ № 2164321.
предложен способ облицовки внутренней поверхности новых труб рукавным термопластичным пленочным материалом, защищенный патентом РФ №2182275.
разработано устройство для нанесения цементно-песчаного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода,
разработан способ нанесения защитного покрытия в комбинации с технологическим рукавом на внутреннюю поверхность трубопровода, защищенный патентом РФ №2177102.
Практическая ценность работы. Разработанные технологические процессы, оснастка и оборудование для бестраншейного ремонта трубопроводов позволяют решить проблему повышения надежности функционирования закрытой оросительной сети, снизить заіратьі материальных и трудовых ресурсов.
Ценность для науки и производства, полученных в диссертации результатов исследований подтверждается их внедрением в производство.
Реализация работы. Внедрение данной комбинированной технологии бестраншейного ремонта трубопроводов проводилось на базе государственного унитарного предприятия «Армавирводкомплекс», г, Армавира Краснодарского края. Применение комбинированной технологии ремонта трубопроводов в сравнении с традиционной, предусматривающей полную замену трубопровода, позволило получить экономический эффект - 1072689 руб.
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и получили положительные оценки на научно-практических конференциях, в том числе: на научно-практических конференциях Кубанского государственного аграрного университета "Мелиорация земель, охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" (г. Краснодар, 1998 - 2004 г.г.); III Региональной научно-практической конференции молодых ученых "Научное обеспечение агропромышленного комплекса'' (г. Краснодар, 15 - 16 ноября 200І года, секция ''Электрификация, механизация, строительство и гидромелиорация"); Международной научно-практической конференции, посвященной 60 - летаю образования Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (г. Волгоград, 2-4 февраля 2004 года, научное направление "Инженерные науки");
Публикации. Основные положения, диссертации опубликованы в 8 работах, в том числе 3 патента РФ на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 143 наименований и 16 приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, втом числе II таблиц, 60 рисунков.
