Помощь студентам в учебе
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И РАБОЧЕГО МЕХАНИЗМА ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОГО РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ ИМЕЮЩИХ ПОВОРОТЫ
|
ВЕДЕНИЕ 8
1 Результаты изучения производственного опыта и литературно-патентного обзора способов и механизмов для бестраншейного ремонта трубопроводов. 9
1.1 Результаты изучения производственного опыта и литературный обзор 9
1.2 Результаты изучения патентного поиска 14
1.3 Выводы по главе, цель и задачи дипломного проектирования 26
2 Описание предлагаемого технического решения 28
2.1 Конструкция предлагаемого технического решения 28
2.2 Принцип действия предлагаемого технического решения 28
2.3 Технология бестраншейного ремонта трубопроводов, имеющих повороты.29
3 Расчетная часть 33
3.1 Расчет развиваемого усилия одностороннего пневмоцилиндра 33
3.2 Расчет продольных напряжений в новом трубопроводе 33
3.3 Расчет номинально толщины стенки нового трубопровода 35
3.4 Расчет длины нового трубопровода и необходимого усилия 36
3.5 Расчет соединения болтов на срез витков резьбы 37
4 Расчет экономической эффективности 39
Введение 39
4.1 Стоимость работ по технологии бестраншейного ремонта Grundoburst (Грюндобурст). 40
4.2 Стоимость работ по бестраншейному ремонту трубопровода имеющим повороты с устройством для обеспечения прохождения поворотов 42
4.3 Сравнение базовой технологии бестраншейного ремонта и технологии с устройством для обеспечения прохождения поворотов 44
4.4 Определение эффективности предлагаемой бестраншейной технологии с устройством для обеспечения прохождения поворотов трубопровода 45
Вывод по главе 47
5 Безопасность и экологичность проекта 48
Введение 48
5.1 Общая характеристика участка с точки зрения безопасности и безвредных условий труда 48
5.2 Объемно-планировочные решения участка 49
5.3 Производственная санитария 50
5.3.1 Микроклимат производственных помещений 50
5.3.2 Освещение 51
5.3.3 Хозяйственно-питьевое снабжение 55
5.3.4 Шум, инфразвук, ультразвук 55
5.4 Анализ и устранение потенциальных опасностей и вредностей технологического процесса 56
5.4.1 Опасность поражения электрическим током 56
5.4.2 Опасность термического ожога 61
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Результаты изучения производственного опыта и литературно-патентного обзора способов и механизмов для бестраншейного ремонта трубопроводов. 9
1.1 Результаты изучения производственного опыта и литературный обзор 9
1.2 Результаты изучения патентного поиска 14
1.3 Выводы по главе, цель и задачи дипломного проектирования 26
2 Описание предлагаемого технического решения 28
2.1 Конструкция предлагаемого технического решения 28
2.2 Принцип действия предлагаемого технического решения 28
2.3 Технология бестраншейного ремонта трубопроводов, имеющих повороты.29
3 Расчетная часть 33
3.1 Расчет развиваемого усилия одностороннего пневмоцилиндра 33
3.2 Расчет продольных напряжений в новом трубопроводе 33
3.3 Расчет номинально толщины стенки нового трубопровода 35
3.4 Расчет длины нового трубопровода и необходимого усилия 36
3.5 Расчет соединения болтов на срез витков резьбы 37
4 Расчет экономической эффективности 39
Введение 39
4.1 Стоимость работ по технологии бестраншейного ремонта Grundoburst (Грюндобурст). 40
4.2 Стоимость работ по бестраншейному ремонту трубопровода имеющим повороты с устройством для обеспечения прохождения поворотов 42
4.3 Сравнение базовой технологии бестраншейного ремонта и технологии с устройством для обеспечения прохождения поворотов 44
4.4 Определение эффективности предлагаемой бестраншейной технологии с устройством для обеспечения прохождения поворотов трубопровода 45
Вывод по главе 47
5 Безопасность и экологичность проекта 48
Введение 48
5.1 Общая характеристика участка с точки зрения безопасности и безвредных условий труда 48
5.2 Объемно-планировочные решения участка 49
5.3 Производственная санитария 50
5.3.1 Микроклимат производственных помещений 50
5.3.2 Освещение 51
5.3.3 Хозяйственно-питьевое снабжение 55
5.3.4 Шум, инфразвук, ультразвук 55
5.4 Анализ и устранение потенциальных опасностей и вредностей технологического процесса 56
5.4.1 Опасность поражения электрическим током 56
5.4.2 Опасность термического ожога 61
5.4.3 Обеспечение безопасности при работе с сосудами, работающими под
давлением 61
5.4.4. Воздействие электромагнитных излучений 63
5.4.5 Мероприятия по защите от электромагнитных излучений 64
5.5 Предотвращение чрезвычайных ситуаций 65
5.6 Экологичность проекта 67
5.6.1 Источники загрязнения воздуха, воды, почвы и технологические отходы в
проектируемой технологии 68
5.6.2 Инженерные решения по очистке воздуха, очистке и повторному
использованию воды, утилизации отходов 68
Вывод 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Результаты изучения производственного опыта и литературно-патентного обзора способов и механизмов для бестраншейного ремонта трубопроводов. 9
1.1 Результаты изучения производственного опыта и литературный обзор 9
1.2 Результаты изучения патентного поиска 14
1.3 Выводы по главе, цель и задачи дипломного проектирования 26
2 Описание предлагаемого технического решения 28
2.1 Конструкция предлагаемого технического решения 28
2.2 Принцип действия предлагаемого технического решения 28
2.3 Технология бестраншейного ремонта трубопроводов, имеющих повороты.29
3 Расчетная часть 33
3.1 Расчет развиваемого усилия одностороннего пневмоцилиндра 33
3.2 Расчет продольных напряжений в новом трубопроводе 33
3.3 Расчет номинально толщины стенки нового трубопровода 35
3.4 Расчет длины нового трубопровода и необходимого усилия 36
3.5 Расчет соединения болтов на срез витков резьбы 37
4 Расчет экономической эффективности 39
Введение 39
4.1 Стоимость работ по технологии бестраншейного ремонта Grundoburst (Грюндобурст). 40
4.2 Стоимость работ по бестраншейному ремонту трубопровода имеющим повороты с устройством для обеспечения прохождения поворотов 42
4.3 Сравнение базовой технологии бестраншейного ремонта и технологии с устройством для обеспечения прохождения поворотов 44
4.4 Определение эффективности предлагаемой бестраншейной технологии с устройством для обеспечения прохождения поворотов трубопровода 45
Вывод по главе 47
5 Безопасность и экологичность проекта 48
Введение 48
5.1 Общая характеристика участка с точки зрения безопасности и безвредных условий труда 48
5.2 Объемно-планировочные решения участка 49
5.3 Производственная санитария 50
5.3.1 Микроклимат производственных помещений 50
5.3.2 Освещение 51
5.3.3 Хозяйственно-питьевое снабжение 55
5.3.4 Шум, инфразвук, ультразвук 55
5.4 Анализ и устранение потенциальных опасностей и вредностей технологического процесса 56
5.4.1 Опасность поражения электрическим током 56
5.4.2 Опасность термического ожога 61
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Результаты изучения производственного опыта и литературно-патентного обзора способов и механизмов для бестраншейного ремонта трубопроводов. 9
1.1 Результаты изучения производственного опыта и литературный обзор 9
1.2 Результаты изучения патентного поиска 14
1.3 Выводы по главе, цель и задачи дипломного проектирования 26
2 Описание предлагаемого технического решения 28
2.1 Конструкция предлагаемого технического решения 28
2.2 Принцип действия предлагаемого технического решения 28
2.3 Технология бестраншейного ремонта трубопроводов, имеющих повороты.29
3 Расчетная часть 33
3.1 Расчет развиваемого усилия одностороннего пневмоцилиндра 33
3.2 Расчет продольных напряжений в новом трубопроводе 33
3.3 Расчет номинально толщины стенки нового трубопровода 35
3.4 Расчет длины нового трубопровода и необходимого усилия 36
3.5 Расчет соединения болтов на срез витков резьбы 37
4 Расчет экономической эффективности 39
Введение 39
4.1 Стоимость работ по технологии бестраншейного ремонта Grundoburst (Грюндобурст). 40
4.2 Стоимость работ по бестраншейному ремонту трубопровода имеющим повороты с устройством для обеспечения прохождения поворотов 42
4.3 Сравнение базовой технологии бестраншейного ремонта и технологии с устройством для обеспечения прохождения поворотов 44
4.4 Определение эффективности предлагаемой бестраншейной технологии с устройством для обеспечения прохождения поворотов трубопровода 45
Вывод по главе 47
5 Безопасность и экологичность проекта 48
Введение 48
5.1 Общая характеристика участка с точки зрения безопасности и безвредных условий труда 48
5.2 Объемно-планировочные решения участка 49
5.3 Производственная санитария 50
5.3.1 Микроклимат производственных помещений 50
5.3.2 Освещение 51
5.3.3 Хозяйственно-питьевое снабжение 55
5.3.4 Шум, инфразвук, ультразвук 55
5.4 Анализ и устранение потенциальных опасностей и вредностей технологического процесса 56
5.4.1 Опасность поражения электрическим током 56
5.4.2 Опасность термического ожога 61
5.4.3 Обеспечение безопасности при работе с сосудами, работающими под
давлением 61
5.4.4. Воздействие электромагнитных излучений 63
5.4.5 Мероприятия по защите от электромагнитных излучений 64
5.5 Предотвращение чрезвычайных ситуаций 65
5.6 Экологичность проекта 67
5.6.1 Источники загрязнения воздуха, воды, почвы и технологические отходы в
проектируемой технологии 68
5.6.2 Инженерные решения по очистке воздуха, очистке и повторному
использованию воды, утилизации отходов 68
Вывод 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Актуальность работы обусловлена тем, что в настоящее время в России подземные трубопроводы водоснабжения и водоотведения имеют большую протяженность и высокий износ. При этом скорость старения трубопроводов в несколько раз скорость ремонта и замены, приводя к росту аварий и утечкам транспортируемой продукции. Основной причиной отказов металлических трубопроводов является коррозия труб, которая приводит к образованию различных выемок, каверн, свищей в стенке трубы, уменьшению ее толщины.
Широко применяемый традиционный траншейный (открытый) метод ремонта трубопроводов связан с большим объемом земляных работ, приводит к разрушению объектов по трассе пролегания трубопровода, перекрытию автомобильных дорог, нарушению асфальтового покрытия, имеет низкий уровень производительности, сопровождается большими финансовыми затратами и не в состоянии выполнить требуемый объем ремонтных работ в сжатые сроки.
Альтернативным методом ремонта трубопровода является - бестраншейный (закрытый) - он позволяет практически полностью исключить недостатки траншейного метода. Земляные работы при бестраншейном ремонте сведены к минимуму и осуществляются только в начальной и конечной точке участка ремонтируемого трубопровода («из приямка в приямок»).
Недостатки такого метода, заключаются в ограничениях или даже невозможности: протаскивания новой плети пластмассового трубопровода увеличенной длины; ремонта трубопроводов различных диаметров с помощью одного комплекта рабочего органа; ремонта трубопроводов, имеющих отводы, повороты и изгибы.
В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос прохождения поворотов трубопровода, без дополнительных вскрышных работ на месте поворота трубопровода. Будет предложено конструктивное и технологическое решение данной проблемы.
Широко применяемый традиционный траншейный (открытый) метод ремонта трубопроводов связан с большим объемом земляных работ, приводит к разрушению объектов по трассе пролегания трубопровода, перекрытию автомобильных дорог, нарушению асфальтового покрытия, имеет низкий уровень производительности, сопровождается большими финансовыми затратами и не в состоянии выполнить требуемый объем ремонтных работ в сжатые сроки.
Альтернативным методом ремонта трубопровода является - бестраншейный (закрытый) - он позволяет практически полностью исключить недостатки траншейного метода. Земляные работы при бестраншейном ремонте сведены к минимуму и осуществляются только в начальной и конечной точке участка ремонтируемого трубопровода («из приямка в приямок»).
Недостатки такого метода, заключаются в ограничениях или даже невозможности: протаскивания новой плети пластмассового трубопровода увеличенной длины; ремонта трубопроводов различных диаметров с помощью одного комплекта рабочего органа; ремонта трубопроводов, имеющих отводы, повороты и изгибы.
В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос прохождения поворотов трубопровода, без дополнительных вскрышных работ на месте поворота трубопровода. Будет предложено конструктивное и технологическое решение данной проблемы.
В результате проведенной работы были сделаны следующие выводы:
1. Система водоснабжения в г. Красноярска составляет 1070 км водопроводов. В качестве основного материала для них используют сталь 68 % и чугун 27 %. Большая часть этих трубопроводов эксплуатируется с износом, 503 км (47 %) имеют износ 100 % и 251 км (23 %) - 80 %, они требуют ремонта. Наиболее распространенный диаметр труб 32-300 мм (74 %) от общего количества трубопроводов.
2. Традиционные траншейные способы ремонта трубопроводов сопряжены с большим объемом земляных работ, приводят к разрушению объектов по трассе ремонтируемого трубопровода, перекрытию автомобильных дорог, имеют низкий уровень производительности, требуют больших затрат, как финансовых так и временных.
3. Внедрение способов бестраншейного ремонта трубопроводов взамен траншейных практически полностью исключают указанные недостатки. Наиболее перспективными являются способы бестраншейного ремонта подземных трубопроводов с их разрушением и протаскиванием новой трубы большего диаметра, для увеличения объема транспортируемого продукта к потребителю.
4. Существенным недостатком данных способов бестраншейного ремонта трубопроводов является трудность или невозможность прохождения поворотов, что приводит к увеличению затрат на ремонт, сроков выполнения работ, увеличению ущерба наносимого окружающей среде во время ремонтных работ.
5. С целью исключения выявленного недостатка необходима разработка устройства для прохождения поворотов трубопровода, и внедрение его в базовую технологию бестраншейного ремонта трубопроводов.
По итогам выполнения дипломного проекта были получены следующие результаты:
1. Рассмотрен производственный опыт российских и зарубежных фирм специализирующихся на бестраншейном ремонте трубопроводов, были изучены авторские свидетельства и патенты РФ на изобретения и полезные модели для бестраншейного ремонта трубопроводов.
2. Проведен анализ возможных нештатных ситуаций при проведении бестраншейного ремонта трубопровода.
3. Предложена конструкция рабочего механизма (устройства для прохождения поворотов) для бестраншейного ремонта трубопроводов имеющих повороты.
4. Разработаны сборочные и деталировочные чертежи предлагаемого рабочего механизма.
5. Даны предложения по охране труда и защите окружающей среды.
6. . Произведен расчет экономического эффекта от внедрения предлагаемой технологии.
Положительный эффект: заключается в том, что при использовании предложенного рабочего механизма в технологии бестраншейного ремонта трубопровода имеющего повороты уменьшается объем земляных работ, по раскопки дополнительных приямков, установка и демонтаж рабочего механизма осуществляется совместно с протяжкой тягового троса. Рабочий механизм предотвращает трос от перетирания о стенки старого трубопровода.
1. Система водоснабжения в г. Красноярска составляет 1070 км водопроводов. В качестве основного материала для них используют сталь 68 % и чугун 27 %. Большая часть этих трубопроводов эксплуатируется с износом, 503 км (47 %) имеют износ 100 % и 251 км (23 %) - 80 %, они требуют ремонта. Наиболее распространенный диаметр труб 32-300 мм (74 %) от общего количества трубопроводов.
2. Традиционные траншейные способы ремонта трубопроводов сопряжены с большим объемом земляных работ, приводят к разрушению объектов по трассе ремонтируемого трубопровода, перекрытию автомобильных дорог, имеют низкий уровень производительности, требуют больших затрат, как финансовых так и временных.
3. Внедрение способов бестраншейного ремонта трубопроводов взамен траншейных практически полностью исключают указанные недостатки. Наиболее перспективными являются способы бестраншейного ремонта подземных трубопроводов с их разрушением и протаскиванием новой трубы большего диаметра, для увеличения объема транспортируемого продукта к потребителю.
4. Существенным недостатком данных способов бестраншейного ремонта трубопроводов является трудность или невозможность прохождения поворотов, что приводит к увеличению затрат на ремонт, сроков выполнения работ, увеличению ущерба наносимого окружающей среде во время ремонтных работ.
5. С целью исключения выявленного недостатка необходима разработка устройства для прохождения поворотов трубопровода, и внедрение его в базовую технологию бестраншейного ремонта трубопроводов.
По итогам выполнения дипломного проекта были получены следующие результаты:
1. Рассмотрен производственный опыт российских и зарубежных фирм специализирующихся на бестраншейном ремонте трубопроводов, были изучены авторские свидетельства и патенты РФ на изобретения и полезные модели для бестраншейного ремонта трубопроводов.
2. Проведен анализ возможных нештатных ситуаций при проведении бестраншейного ремонта трубопровода.
3. Предложена конструкция рабочего механизма (устройства для прохождения поворотов) для бестраншейного ремонта трубопроводов имеющих повороты.
4. Разработаны сборочные и деталировочные чертежи предлагаемого рабочего механизма.
5. Даны предложения по охране труда и защите окружающей среды.
6. . Произведен расчет экономического эффекта от внедрения предлагаемой технологии.
Положительный эффект: заключается в том, что при использовании предложенного рабочего механизма в технологии бестраншейного ремонта трубопровода имеющего повороты уменьшается объем земляных работ, по раскопки дополнительных приямков, установка и демонтаж рабочего механизма осуществляется совместно с протяжкой тягового троса. Рабочий механизм предотвращает трос от перетирания о стенки старого трубопровода.