Л В Гапонова - Современные методы защиты трубопроводов, находящихся в эксплуатации газовых и тепловых систем - страница 1

Страницы:
1 

тельные колебания трубопроводов. Поэтому, с точки зрения требова­ний к вибрационному состоянию трубопроводов, изменение перемен­ной составляющей входного давления в указанных выше амплитудном и частотном диапазонах следует считать нежелательным.

Перспектива дальнейшего развития данной темы состоит в иссле­довании влияния на переменную составляющую давления параметров настройки регулятора уровня конденсата греющего пара в теплооб­менниках.

1.Тонг Л. Теплопередача при кипении и двухфазное течение. - М.: Мир, 1981. -

344 с.

2.Токарь И.Я., Сиренко В.Л., Лещинский Г.А. К расчету дренажных трубопрово­дов крупных турбоагрегатов // Теплоэнергетика. - 1986. - №3. - С.31-33.

3.Лещинский Г. А., Подуфалая О.А. Измерение переменного давления нестацио­нарного двухфазного течения // Коммунальное хозяйство городов: Науч.-техн. сб. Вып.43. - К.: Техніка, 2002. - С.120-123.

4.Лещинский Г.А., Савельев С.В. Прибор для измерения объемного паросодержа-ния в трубопроводах электростанций // Коммунальное хозяйство городов: Науч.-техн. сб. Вып.22. - К.: Техніка, 2000. - С.166-171.

Получено 26.03.2007

 

УДК 697 : 696.2 : 658.26

Л.В.ГАПОНОВА, канд. техн. наук

Харьковская национальная академия городского хозяйства

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДОВ, НАХОДЯЩИХСЯ В ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВЫХ И ТЕПЛОВЫХ

СИСТЕМ

Анализируется технология восстановления подземных газопроводов различными методами. Рассматривается методика испытаний сварных соединений на стойкость к удару и на изгиб.

Оценка технического состояния газопроводов и сооружений на них - это основной показатель, характеризующий степень безопасно­сти и надежности эксплуатации газопроводов и тепловых сетей, осо­бенно с истекшим сроком эксплуатации. Находящиеся в эксплуатации трубопроводы подвергаются как естественному старению, так и преж­девременному износу, что требует их восстановления или санации. Восстановление предполагает проведение ремонтных работ на всем протяжении поврежденного участка трубопровода, а санация - прове­дение пространственно ограниченных ремонтно-восстановительных работ на отдельных участках трубопроводов, включая сооружения и арматуру на сети (колодцы и задвижки). В результате санации участку трубопровода придается требуемая механическая прочность и полноевосстановление структуры [1].

Согласно международной классификации, поврежденные трубо­проводы подвергаются восстановлению путем нанесения на внутрен­нюю поверхность стенки трубопровода:

-  сплошных набрызговых покрытий на основе цементно-песчаных растворов, а также различных смол;

-  сплошных покрытий в виде гибких полимерных рукавов (оболо­чек, мембран, рубашек) или труб из различных материалов;

-  сплошных покрытий из отдельных элементов на основе листо­вых материалов.

Анализ последних исследований и публикаций свидетельствует о том, что накоплен значительный опыт по восстановлению работоспо­собности подземных газопроводов методом протяжки в существую­щий газопровод полиэтиленовых труб [2, 3]. Первый опыт использова­ния труб из пластических материалов для восстановления или санации трубопроводов относится к концу 60-х годов прошлого столетия, когда в Северной Америке были восстановлены газовые сети.

Полиэтилен имеет уникальные свойства, которые позволяют ис­пользовать его при восстановлении трубопроводов. Так, при монтаже плетей трубопроводов из отдельных звеньев труб возможно использо­вание бесшовной сварки плавлением; благодаря своей специфической молекулярной структуре полиэтилен способен принимать первона­чальные формы. Технологический процесс соединения труб и деталей сваркой встык включает: подготовку труб и деталей к сварке (очистка, сборка, центровка, механическая обработка торцов, проверка совпаде­ния торцов и зазора в стыке; сварку стыка (оплавление, нагрев торцов, удаление нагретого инструмента, осадка стыка, охлаждение соедине­ния) [4].

Разработана методика испытаний сварных соединений полиэти­леновых труб на стойкость к удару.

Испытаниям на стойкость к удару подвергаются соединения, вы­полненные при помощи кранов седловых отводов. Испытания прово­дят на образцах в виде патрубков с расположенным посередине седло-вым отводом. При испытании на стойкость к удару определяется спо­собность образца выдерживать внутреннее пневматическое давление 0,6 МПа в течение 24 ч после нанесения по нему двух ударов падаю­щим грузом массой 5 кг. Результаты испытаний считаются положи­тельными, если оцениваемые образцы выдерживают испытание при отсутствии видимых разрушений и разгерметизации.

Сущность метода заключается в нанесении удара падающим гру­зом цилиндрической формы с высоты (2,0+0,01) м по поверхностикрышки седлового отвода с последующим определением герметично­сти испытываемого образца. Испытываемый образец должен пред­ставлять собой седловой отвод, приваренный посередине полиэтиле­нового патрубка, длина свободных концов которого должна равняться номинальному наружному диаметру трубы с погрешностью в пределах 0,1 мм. Перед испытаниями образцы кондиционируют при температу­ре 23 оС не менее 2 ч. Испытания проводят при температуре 23 оС. Сварной образец надевают на стальной сердечник, установленный на жесткой опоре. Образец фиксируют таким образом, чтобы удар па­дающим грузом был направлен параллельно оси трубы, ось бойка пе­ресекалась с осью горловины седлового отвода и удар приходился по­середине крышки. После нанесения первого удара образец разворачи­вают на 180о, чтобы следующий удар нанести с противоположной сто­роны. После нанесения двух ударов образец визуально осматривают на наличие видимых разрушений. При отсутствии видимых разрушений проводят испытание на герметичность образца. Определение герме­тичности проводят при температуре 23 оС. В качестве рабочей среды используют воздух или азот. Аппаратура, используемая для испытания на герметичность, должна соответствовать ГОСТ 24157.

Образцы подвергают испытательному давлению постепенно, в течение 15-60 с от начала нагружения и выдерживают при этом давле­нии не менее 24 ч или до момента потери герметичности. Для испыта­ния образцы погружают в водяную ванну. Нарушение герметичности определяют по показанию манометров или по пузырькам воздуха или азота.

Испытаниям на статический изгиб подвергаются соединения, вы­полненные сваркой нагретым инструментом встык. Испытания прово­дят на образцах-полосках с расположенным по центру сварным швом.


При испытании на статический изгиб определяется угол изгиба образца, при котором появляются первые признаки разрушения. Ис­пытания на статический изгиб выполняют на образцах-полосках, раз­меры которых приведены в таблице.

Нагрузка передается на образец через траверсу, устанавливаемую на середине образца напротив сварного шва. Испытательные образцы устанавливают таким образом, чтобы внутренняя сторона трубы нахо­дилась в зоне растяжения.

Скорость приложения нагрузки должна составлять 50 мм/мин. Испытания продолжаются до достижения угла изгиба 1600.

Актуальны методы нанесения сплошных набрызговых покрытий на основе цементно-песчаных растворов и эпоксидных смол (рисунок). В состав сплошных набрызговых покрытий из эпоксидной смолы вхо­дят волокнистые добавки на основе стекла, которые защищают трубо­провод от коррозии и абразивного износа, гарантируя водонепрони­цаемость стенок. Нанесение раствора осуществляется центрифугиро­ванием с помощью вращательных устройств щетками. Работы по са­нации и восстановлению трубопроводов независимо от применяемого метода в обязательном порядке должны предваряться комплексному диагностическому инспекционному контролю трубопровода и его эф­фективной прочистке. Проведение данных работ является неотъемле­мой составной частью технологии санации. Контроль проводится до и после санации. Внутренняя инспекция с целью диагностики состояния трубопроводов большого диаметра предусматривает визуальный кон­троль, а малых диаметров - телеконтроль специальными работами. Практика эксплуатации конструкций и сооружений все настойчивее требует создания методов и средств, с помощью которых можно было бы определить функциональные возможности в любой момент време­ни, уметь на базе данных получать информацию об их состоянии и поведении в будущем. Требуют дальнейшего развития методическое обеспечение результатов диагностики и системы сбора данных.

Специальное внимание следует уделять созданию или развитию экспериментальной базы для оценки ресурса трубопроводных конст­рукций с учетом того, что теоретические обоснования и проектные проработки в этой области уже выполнены.

Определение объемов и объектов реконструкции с системных по­зиций требует разработки еще одного важного и пока мало прорабо­танного аспекта обоснования необходимости реконструкции на отда­ленный период. Речь идет о создании методики (или методических подходов) определения сроков службы (или ресурса) трубопроводов в целом как системных звеньев (элементов), распределенных в про­странстве. Такая методика должна позволить определять на перспек­тиву зависимость возможного срока службы систем (подчеркиваем, именно систем в целом, а не отдельных ограниченных участков), экс­плуатирующихся в едином гидравлическом режиме, от вложенных


Схема нанесения цементно-песчаного раствора методом центрифугирования на трубопроводы малого диаметра: 1 - насос для временного отвода сточной жидкости; 2 - временный запорный орган (задвижка); 3 - лебедка; 4 - подлежащий обработке трубопровод; 5 - трубопровод транспортировки раствора; 6 - дозировочный насос для цементного раствора; 7 - ем­кость для цементного раствора; 8 - электрошкаф; 9 - разбрызгивающее устройство; 10 -обработанный участок трубы.

Очевидно, что методические подходы этой системной задачи должны базироваться на результатах всех видов диагностических об­следований оборудования, а также на основе специальных экспертных методов и оценок.

Таким образом, применение современных технологий способст­вует: лучшей организации работ и экономии средств для их проведе­ния; увеличению срока эксплуатации полиэтиленовых газопроводов (гарантированный срок службы приблизительно 50 лет) - служит зна­чительно дольше стальных; сокращению сроков проведения ремонт­ных работ по сравнению с прокладкой труб; уменьшению работ по выемке грунта по сравнению с заменой стальных газопроводов, а зна­чит сокращению численности землеройной и строительной техники; улучшению качества монтажных работ, увеличению надежности и безопасности.

1.Свод правил по проектированию и строительству СП 42-103-2003. Проектирова­ние и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношен­ных газопроводов. - М.: ЗАО «ПОЛИМЕРГАЗ», 2004. - 87 с.

2.Храменков С.В., Примин О.Г., Орлов В.А. Бестраншейные методы восстановле­ния водопроводных и водоотводящих сетей. - М.: ТИМР, 2000. - 179 с.

3.Сідак В.С., Дудолад О.С. Комплексні підходи до керування надійністю систем газопостачання. - Харків: ХНАМГ, 2005. - 247 с.

4.Сідак В.С. Інноваційні технології в діагностиці та експлуатації систем газопо­стачання. - Харків: ХНАМГ, 2005. - 227 с.

Получено 01.03.2007

Страницы:
1 


Похожие статьи

Л В Гапонова - Сравнительный анализ влияния пустотных включений на термическое сопротивление плит покрытия

Л В Гапонова - Структурные характеристики наполнителей и механические свойства акрилового полимерраствора

Л В Гапонова - Технічна діагностика систем тгпів(для студентів 4 курсу денної та заочної форм навчання напряму 0921 будівництво»

Л В Гапонова - Современные методы защиты трубопроводов, находящихся в эксплуатации газовых и тепловых систем