Введение 3
Глава 1 Сравнительный анализ материалов для шламопровода 7
1.1 Методика выбора материалов 7
1.2 Требования к материалам, применяемым для трубопроводов 11
1.3 Пластмассы 14
1.4 Композиционные материалы 20
1.5 Стеклобазальтопластиковые трубы 30
1.6 Технология изготовления стеклопластиковых труб 36
Глава 2 Применение стеклобазальтовых труб на очистных сооружениях воды ООО «АВК» 44
2.1 Общая характеристика объекта 44
2.2 Технико-экономическое обоснование выбора оборудования и материалов 47
2.2.1 Обоснование выбора запорной арматуры 47
2.2.2 Обоснование выбора материалы трубопровода 55
2.2.3 Способы соединения участков труб 57
2.3 Исследовательская часть 59
2.3.1 Методика измерения 60
2.3.2 Результаты измерений 63
2.3.3 Анализ на соответствие измеренных геометрических размеров требованиям ГОСТ 66
2.4 Проверка качества соединений трубопровода 68
2.5 Заключение о соответствии выполненных работ по монтажу трубопроводов проекту и нормативным требованиям 71
Глава 3 Устранение ударов при закрытии дискового затвора на дренаже горизонтальных отстойников 73
Заключение 88
Список используемой литературы и используемых источников 89
Купить

В последнее время активно расширяется применение в качестве конструкционных материалов неметаллические материалы. Объёмы их производства растут с каждым годом. В скором времени объем производства альтернативных материалов сравняется с объемом производства стали. Главные причины заключается в том, что производство неметаллических материалов, например, пластмасс и композитов, базируется на полимерах, которые получают из достаточно дешевых и доступных источников сырья, нефти, природного газа, угля. Высокотехнологичные методы производства труб из неметаллических материалов делают их достаточно экономически выгодными. Целесообразность применения неметаллических материалов для магистральных трубопроводов часто определяется техническими соображениями, однако при этом весьма существенное значение играет экономичность решения. Использование при производстве труб неметаллических конструкционных материалов заметно сокращает капитальные затраты, при этом уменьшается трудоемкость монтажных работ и изготовления неметаллических деталей по сравнению с металлическими, снижается расход остродефицитных материалов и энергии, уменьшается материалоемкость и масса изделия, а также эксплуатационные затраты, потребность в дорогостоящем оборудовании, улучшаются условия труда. Перечисленные выше достоинства приводят к существенному снижению себестоимости конечной продукции.
В сфере жилищно-коммунального хозяйства большое внимание уделяется снижению металлоемкости, себестоимости, повышению надежности и долговечности трубопроводов при одновременном увеличении пропускной способности, снижения сопротивления и улучшения других параметров. Одним из эффективных методов решения выделенной проблемы является рациональный выбор материала и использование оптимальных эксплуатационных режимов. «Для более полного понимания сути данной проблемы необходимо изучить, а при необходимости разработать принципы рационального выбора материалов, работающих в различных условиях, а также получить навыки работы со справочниками и компьютерными программами по выбору материала трубы и правильной термической и химико-термической обработки для обеспечения необходимой надежности и долговечности трубопроводов в процессе эксплуатации. Следует уделить внимание теории и практике изготовления и обработки композитных материалов, базовым сведениям структурной теории прочности, зная которые, можно целенаправленно выбирать тот или иной материал, упрочняющую технологию для получения требуемой структуры с высокими химическими и механическими характеристиками» [9]. Структурированные данные об основных видах дефектов и отказов элементов трубопроводов позволяют легко прогнозировать возможные причины нарушения работоспособности дренажной системы в процессе эксплуатации.
Существует противоречие: с одной стороны, широко применяемые стальные трубы, зарекомендовали себя достаточно хорошо. При этом имеется огромный опыт их эксплуатации, способы борьбы с коррозией, на рынке присутствует большое количество конкурентноспособных предложений. С другой стороны, у металлических труб есть большое количество недостатков, главные из них подверженность казенным повреждениям высокая масса, стоимость, необходимость в постоянном контроле за техническим состоянием трубопроводов. На сегодняшний день развитие технологии позволяет использовать современные композитные материалы, которые лишены этих недостатков, однако к ещё не сформировалась культура применения данных материалов, а также отсутствует многолетний опыт эксплуатации.
Настоящая работа посвящена на изучению возможности применения стеклобазальтовых труб, как альтернативы стальным. В работе поставлена цель: повышение надёжности шламопровода за счёт применения полимерных труб. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие научно-технические задачи:
1) Изучить технологическую схему водопроводных очистных сооружений на предмет возможности применения альтернативных материалов для трубопроводов.
2) Провести сравнительный анализ труб из различных материалов (сталь, полимеры) для обоснования выбора.
3) Проанализировать опыт эксплуатации опытного участка шламопровода.
4) Изучить возникшее проблемы при эксплуатации трубопровода.
5) Разработать мероприятия по улучшению конструкция системы отведения шламовых вод.
Научная новизна заключается в следующем:
1) Установлении возможности применения стеклобазальтовых труб для отвода шламовых вод от горизонтальных отстойников.
2) Разработки мероприятий по улучшению работы запорной арматуры.
Методы исследований.
1) Для успешного решения научно-технических задач проведено документальное и инструментальное обследование трубопроводов для отвода шламовых вод от горизонтальных отстойников.
2) Проведение численного и натурного экспериментов для моделирования гидравлических процессов в запорной арматуре.
Практическая значимость работы состоит в анализе результатов опытной эксплуатации стеклобазальтовых труб. Установление возможности их дальнейшего применения. В разработке методики моделирования гидравлических процессов в запорной арматуре.
Практическая значимость работы подтверждена в публикации результатов исследования в статьях:
1) Работа дискового затвора в особых условиях эксплуатации. [Электронный ресурс] // Дни науки в ТГУ: материалы студенческой конференции. Тольятти. 2020.
2) Апробация методики поиска участков водопровода с наибольшей степенью зарастания. [Электронный ресурс] // Главный энергетик, №7.2021.
Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в обследовании очистных сооружений воды ООО «АВК», составление плана работы, формирование системного подхода к исследованиям. Автором разработанный рекомендации по устранению ударов при закрытии дискового поворотного затвора.
На защиту выносятся: Сравнительный анализ труб из различных материалов. Результаты опытной эксплуатации стеклобазальтовых труб. Результаты численного и напорного экспериментов работы дискового затвора в особых условиях эксплуатации. Диссертация носит методологический характер и проявляет себя в наличии научно обоснованных и апробированных в результате экспериментальной работы методов и средств совершенствования методики моделирования гидравлических процессов в трубопроводной арматуре.
Автор организовал и принимал участие в проведении экспериментов и разработки технического отчёта.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, общих выводов, библиографии из 31 наименования. Общий объем работы 89 стр., включая 71 иллюстрацию, 13 таблиц.
Купить