ВВЕДЕНИЕ 7
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ СВАРКИ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ И БЕСТРАНШЕЙНОГО РЕМОНТА ... 8
1.1. Результаты изучения литературного обзора 9
1.2. Анализ производственного опыта 10
1.3. Результаты исследования патентного поиска 12
1.4. Выводы по главе, цель и задачи бакалаврской работы 22
2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 24
2.1. Конструкция и принцип действия нагревательного инструмента и
теплоизоляционной камеры 25
2.2. Порядок сборки нагревательного инструмента 27
2.3. Расчеты нагревательного инструмента и бестраншейного ремонта
трубопровода 31
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 40
3.1. Оценка условий эксплуатации трубопроводов 41
3.2. Обоснование выбора материала 41
3.3. Описание конструкции 42
3.4. Сварка конструкции 44
3.5. Выбор оборудования для сварки 45
3.6. Выбор способа бестраншейного ремонта трубопроводов 48
3.7. Разрушение грунтов, разработка приямков, резание грунтов, в том
числе и мёрзлых 49
3.8. Контроль качества 50
3.9. Технология сварки пластмассовых трубопроводов при бестраншейном
ремонте в условиях отрицательных температур 52
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 57
4.1. Определение норм времени на заготовительные, сборочные,
сварочные процессы 58
4.2. Расчет действительного фонда времени работы оборудования 60
4.3. Расчет действительного фонда времени работы рабочего 60
4.4. Расчет количества оборудования 61
Расчет количества рабочих 61
4.6. Расчет капитального вложения 62
4.7. Технологическая себестоимость сварочных работ на одно изделие ... 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
Одной из проблем на сегодняшний день является сокращение затрат
энергетических и материальных ресурсов. Решением этой проблемы является,
например, повышение эффективности и качества ремонта водопроводных и
газопроводных сетей. Стальные подземные трубопроводы, проложенные более
15 лет назад, приходят в негодность. Ремонт или замена их позволит
обеспечить потребности населения и промышленных предприятий водой, газом
и другими транспортируемыми продуктами.
Бестраншейный ремонт старых или аварийных труб приобретает всѐ
большую популярность во всем мире. Данная технология позволяет
осуществлять ремонтные работы трубопроводных коммуникаций, не вскрывая
грунт, что повышает производительность оборудования и снижает
экономические затраты на проведение таких работ. Это особенно актуально в
местах, где трубопроводы проложены под действующими автодорогами,
жилыми кварталами и т.д. Одним из основных способов бестраншейного
ремонта является способ, заключающийся в разрушении старого трубопровода,
его расширении и одновременном протягивании в образуемую скважину новой
трубы большего или эквивалентного диаметра.
В настоящее время сложно производить сварочные работы и
непосредственно ремонт трубопровода при отрицательных температурах, в
связи с недостаточной пластичностью и высокой хрупкостью пластмассового
трубопровода.
В связи с вышеперечисленным, данная работа, посвященная разработке
технологии сварки пластмассовых трубопроводов и бестраншейного ремонта в
условиях отрицательных температур, является актуальной.
По итогам выполнения бакалаврской работы были получены следующие
результаты:
1. Разработаны нагревательный инструмент и теплоизоляционная камера
для сварки пластмассовых трубопроводов, позволяющие проводить сварочные
работы в условиях отрицательных температур.
2. Предложена технология бестраншейного ремонта и сварки
пластмассовых трубопроводов в условиях отрицательных температур. При
сварке пластмассовых трубопроводов используются разработанные
нагревательный инструмент и теплоизоляционная камера, а при бестраншейном
ремонте осуществляется прогрев трубопровода с помощью
саморегулирующегося греющего кабеля и прогрев скважины (старой трубы и
грунта) горячим паром из парогенератора.
3. Рассчитана смета затрат на сварку пластмассового трубопровода в
условиях отрицательных температур. Они равны 753207 рублей.
Катаев, Р. Ф. Сварка пластмасс: Учебное пособие / Сост. Р. Ф. Катаев. –
Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. – 138 с.
2. Емелин, В. И. Бестраншейный ремонт трубопроводов статическим
способом с увеличением их диаметра: монография / В. И. Емелин, А. А.
Шайхадинов; ред. В. И. Емелин. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т; Политехн. инт, 2007. – 240 с.
3. Волков С. С. Сварка и склеивание полимерных материалов: Учебное
пособие для вузов / Волков С. С. – Химия, 2001. – 376 с.
4. Матюшенко, А. И. Повышение надежности работы трубопроводов
после их восстановления / А. И. Матюшенко, А. А. Шайхадинов, Д. Б.
Тугужаков, Т. А. Кулагина // Журнал Сибирского федерального университета.
Серия: Техника и технологии. 2013. Т. 6. №1. – С. 36–43.
5. Пат. 1819224 Российская Федерация, МПК B29C65/02, B29C65/18.
Устройство для сварки пластмассовых труб / Кутьин Виктор Григорьевич,
Плотников Сергей Борисович, Бойко Борис Иванович, Климовская Галина
Георгиевна, Кирдянов Виктор Васильевич, Фомичев Геннадий Иванович,
Дюкарев Александр Иванович; заявитель: трест "Башспецнефтестрой",
Конструкторско-технологический институт Минюгстроя РСФСР;
патентообладатель: арендное предприятие "Спецстрой" Куйбышевгидростроя
г.Тольятти. - № 4877144; заявл. 24.10.1990, опубл. 30.05.1993.
6. Пат. 2028211 Российская Федерация, МПК B29C65/02. Способ
стыковой сварки пластмассовых труб / Тимощук В. Ф.; заявитель: Белорусский
государственный институт по проектированию систем и объектов
газоснабжения "Белгипрогаз"; патентообладатель: Тимощук В. Ф. - №
4923246/05; заявл. 04.03.1991, опубл. 09.02.1995.
7. Пат. 2137018 Российская Федерация, МПК F16L47/00. Электромуфта
для сварки пластмассовых труб / Никифоров В. Н., Журавлев В. С., Кузнецов
Ю. С.; заявитель и патентообладатель открытое акционерное общество
"Запсибгазпром". - № 97111682/06; заявл. 10.07.1997, опубл. 10.09.1999.
Пат. 2159183 Российская Федерация, МПК B29C65/02. Устройство для
сварки пластмассовых труб / Ларионов А. Ф., Минкевич А. Б., Гуляев М. И.,
Касаткин В. Б.; заявитель и патентообладатель закрытое акционерное общество
"Композит-нефть". - № 98119912/12; заявл. 02.11.1998, опубл. 20.11.2000.
9. Пат. 2178356 Российская Федерация, МПК B29C65/18. Устройство для
контактной сварки пластмассовых труб / Гуревич Л. М., Адаменко Н. А.,
Трыков Ю. П., Покусаев Н. Н., Климов С. А.; заявитель и патентообладатель
Волгоградский государственный технический университет. - № 2000116503/12;
заявл. 27.06.2000, опубл. 20.01.2002.
10. Пат. 2213901 Российская Федерация, МПК F16L47/02. Устройство для
соединения сваркой плавлением / Андерссон Томас; заявитель и
патентообладатель Кунгсерс Пласт АБ. - № 2000124061/06; заявл. 05.03.1999,
опубл. 10.10.2003.
11. Пат. 2283231 Российская Федерация, МПК B29C65/02, B29L23/00.
Способ сварки пластмассовых труб / Минкевич Александр Болеславович,
Мациборко Владимир Николаевич, Минкевич Татьяна Георгиевна;
патентообладатель закрытое акционерное общество "Научно-производственное
предприятие Композит-нефть". - № 2004124866/12; заявл. 13.08.2004, опубл.
10.09.2006.
12. Пат. 2314923 Российская Федерация, МПК B29C65/02, B29C65/72.
Устройство для сварки пластмассовых труб / Липатников Василий Сергеевич;
патентообладатель Липатников Василий Сергеевич. - № 2006115208/12; заявл.
02.05.2006, опубл. 20.01.2008.
13. Пат. 2398994 Российская Федерация, МПК F16L47/02, B29C65/20.
Способ и устройство для соединения труб / Бломквист Гуннар, Скоглунд Ян;
патентообладатель Ой Квх Пайп АБ. - № 2008104817/12; заявл. 07.07.2006,
опубл. 10.09.2010.
14. Пат. 2282774 Российская Федерация, МПК F16L1/028. Устройство для
бестраншейной замены трубопроводов / Шайхадинов А. А., Емелин В. И.;
заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования Красноярский государственный технический университет (КГТУ). - № 2004126465/06; заявл. 31.08.2004, опубл.
27.08.2006.
15. Пат. 2340825 Российская Федерация, МПК F16L1/028. Устройство для
бестраншейной замены трубопроводов / Шайхадинов А. А., Назаров А. В.;
заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное
учреждение высшего профессионального образования "Сибирский
федеральный университет" (СФУ). - № 2007114226/06; заявл. 16.04.2007, опубл.
10.12.2008.
16. Пат. 2350817 Российская Федерация, МПК F16L1/00. Устройство для
бестраншейной замены трубопроводов / Шайхадинов А. А., Шалаев П. В.,
Новосельцев Ю. Г., Ананьев С. А., Секерин А. А.; заявитель и
патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет
(СФУ). - № 2007133260/06; заявл. 04.09.2007, опубл. 27.03.2009.
17. Пат. 2156909 Российская Федерация, МПК F16L1/028. Способ
бестраншейной замены трубопроводов и устройство для бестраншейной замны
трубопроводов / Григоращенко В. А., Плавских В. Д., Савельев А. С.; заявитель
и патентообладатель Закрытое акционерное общество Научнопроизводственная компания "Комбест". - № 99119760/06; заявл. 15.09.1999,
опубл. 27.09.2000.
18. Пат. 2490536 Российская Федерация, МПК F16L1/028, F16L55/18.
Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов /
Шайхадинов А. А., Жиганов М. С., Авдеев Р. М., Свитнева Л. М.; заявитель и
патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования "Сибирский
федеральный университет". - № 2012131703/06; заявл. 24.07.2012, опубл.
20.08.2013.
19. Пат. 2473833 Российская Федерация, МПК F16L1/028, F16L55/18.
Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов /
Шайхадинов А. А., Жиганов М. С., Авдеев Р. М.; заявитель и
патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский
федеральный университет" (СФУ). - № 2011144796/06; заявл. 03.11.2011, опубл.
27.01.2013.
20. Пат. 2426929 Российская Федерация, МПК F16L1/028, F16L55/18.
Устройство для бестраншейной замены трубопроводов / Шайхадинов А. А.,
Накладыч В. А., Колпаков В. А.; заявитель и патентообладатель Федеральное
государственное автономное образовательное учреждение высшего
профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ). -
№ 2009145301/06; заявл. 07.12.2009, опубл. 20.08.2011.
21. Пат. 127427 Российская Федерация, МПК F16L1/028. Устройство для
бестраншейной замены трубопроводов / Шайхадинов А. А., Свитнева Л. М.,
Пикалов Я. Ю.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное
автономное образовательное учреждение высшего профессионального
образования Сибирский федеральный университет (СФУ). - № 2012138218/06;
заявл. 06.09.2012, опубл. 27.04.2013.
22. Пат. 69608 Российская Федерация, МПК F16L1/028. Устройство для
бестраншейной замены трубопроводов / Емелин В. И., Шайхадинов А. А.,
Шалаев П. О.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
Сибирский федеральный университет (СФУ). - № 2007128441/22; заявл.
23.07.2007, опубл. 27.12.2007.
23. Четыркин, Е. М. Методы финансовых и коммерческих расчетов / Е.
М. Четыркин. – Москва : Дело, 2009.
24. Бочарова, Е. В. Экономика, организация и планирование
электротехнического производства: Метод. указания / Е. В. Бочарова. –
Красноярск: СФУ, 2011.
25. Воронин, В. Ф. Статистика : учеб. пособие для вузов / В.Ф. Воронин,
Ю.В. Жильцова. - Москва : Экономистъ , 2004 . - 301 с