Помощь студентам в учебе
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И РАБОЧЕГО МЕХАНИЗМА ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОГО РЕМОНТА КРИВОЛИНЕЙНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
|
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Результаты изучения производственного опыта и литературно-патентного обзора существующих рабочих механизмов для разрушения трубопроводов при их бестраншейном ремонте 9
1.1 Результаты изучения литературного обзора 9
1.2 Результаты изучения производственного опыта 13
1.3 Результаты изучения патентного поиска 15
1.4 Выводы по главе, цель и задачи дипломного проектирования 26
2 Описание предлагаемого технического решения 28
2.1 Конструкция предлагаемого поддерживающего механизма 28
2.2 Принцип действия предлагаемого поддерживающего механизма 29
2.3 Технология бестраншейного ремонта трубопроводов, имеющих повороты. 30
3 Определение параметров и расчет рабочего механизма 32
3.1 Подбор режимов сварки 32
3.2 Определение конструктивной производительности рабочего механизма 35
3.3 Расчет соединения винтов на срез витков резьбы 36
3.4 Расчет продольных напряжений в новом трубопроводе 37
3.5 Расчет номинально толщины стенки нового трубопровода 38
3.6 Расчет длины нового трубопровода и необходимого усилия 40
4 Расчет экономической эффективности 42
4.1 Стоимость работ по бестраншейной технологии с недоработанным рабочим органом 43
4.2 Стоимость работ по бестраншейной технологии с усовершенствованным рабочим органом 45
4.3 Сравнительный анализ рассмотренных технологий 47
4.4 Определение эффективности предлагаемой бестраншейной технологии с усовершенствованным рабочим органом 48
Вывод по главе 4 50
5 Безопасность и экологичность проекта 51
Введение 51
5.1 Общая характеристика участка с точки зрения безопасности и безвредных
условий труда 51
5.2 Объемно-планировочные решения участка 52
5.3 Производственная санитария 52
5.3.1 Микроклимат производственных помещений 52
5.3.2 Освещение 54
5.3.3 Хозяйственно-питьевое снабжение 57
5.3.4 Выделение вредных веществ 58
5.3.5 Шум, инфразвук, ультразвук 58
5.4 Анализ и устранение потенциальных опасностей и вредностей
технологического процесса 59
5.4.1 Опасность поражения электрическим током 59
5.4.2 Опасность термического ожога 64
5.4.3 Обеспечение безопасности при работе с сосудами, работающими под
давлением 64
5.4.4. Воздействие электромагнитных излучений 66
5.5 Предотвращение чрезвычайных ситуаций 68
5.5.1 Предупреждение аварий и взрывов технологического оборудования . 68
5.5.2 Обеспечение взрывопожарной безопасности производства 69
5.6 Экологичность проекта 71
5.6.1 Источники загрязнения воздуха, воды, почвы и технологические отходы
в проектируемой технологии 71
5.6.2 Инженерные решения по очистке воздуха, очистке и повторному
использованию воды, утилизации отходов 72
Вывод по главе 5 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
1 Результаты изучения производственного опыта и литературно-патентного обзора существующих рабочих механизмов для разрушения трубопроводов при их бестраншейном ремонте 9
1.1 Результаты изучения литературного обзора 9
1.2 Результаты изучения производственного опыта 13
1.3 Результаты изучения патентного поиска 15
1.4 Выводы по главе, цель и задачи дипломного проектирования 26
2 Описание предлагаемого технического решения 28
2.1 Конструкция предлагаемого поддерживающего механизма 28
2.2 Принцип действия предлагаемого поддерживающего механизма 29
2.3 Технология бестраншейного ремонта трубопроводов, имеющих повороты. 30
3 Определение параметров и расчет рабочего механизма 32
3.1 Подбор режимов сварки 32
3.2 Определение конструктивной производительности рабочего механизма 35
3.3 Расчет соединения винтов на срез витков резьбы 36
3.4 Расчет продольных напряжений в новом трубопроводе 37
3.5 Расчет номинально толщины стенки нового трубопровода 38
3.6 Расчет длины нового трубопровода и необходимого усилия 40
4 Расчет экономической эффективности 42
4.1 Стоимость работ по бестраншейной технологии с недоработанным рабочим органом 43
4.2 Стоимость работ по бестраншейной технологии с усовершенствованным рабочим органом 45
4.3 Сравнительный анализ рассмотренных технологий 47
4.4 Определение эффективности предлагаемой бестраншейной технологии с усовершенствованным рабочим органом 48
Вывод по главе 4 50
5 Безопасность и экологичность проекта 51
Введение 51
5.1 Общая характеристика участка с точки зрения безопасности и безвредных
условий труда 51
5.2 Объемно-планировочные решения участка 52
5.3 Производственная санитария 52
5.3.1 Микроклимат производственных помещений 52
5.3.2 Освещение 54
5.3.3 Хозяйственно-питьевое снабжение 57
5.3.4 Выделение вредных веществ 58
5.3.5 Шум, инфразвук, ультразвук 58
5.4 Анализ и устранение потенциальных опасностей и вредностей
технологического процесса 59
5.4.1 Опасность поражения электрическим током 59
5.4.2 Опасность термического ожога 64
5.4.3 Обеспечение безопасности при работе с сосудами, работающими под
давлением 64
5.4.4. Воздействие электромагнитных излучений 66
5.5 Предотвращение чрезвычайных ситуаций 68
5.5.1 Предупреждение аварий и взрывов технологического оборудования . 68
5.5.2 Обеспечение взрывопожарной безопасности производства 69
5.6 Экологичность проекта 71
5.6.1 Источники загрязнения воздуха, воды, почвы и технологические отходы
в проектируемой технологии 71
5.6.2 Инженерные решения по очистке воздуха, очистке и повторному
использованию воды, утилизации отходов 72
Вывод по главе 5 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
В настоящее время в России более 80 % трубопроводов системы водоснабжения и водоотведения, основная часть из которых стальные, сильно изношены и нуждаются в ремонте. Традиционные траншейные способы ремонта трубопроводов связаны с большим объемом земляных работ, что приводит к разрушению наземных объектов по трассе ремонтируемого трубопровода, перекрытию автомобильных дорог. Такой вид работ неэкономичен и низко производителен, и не в состоянии выполнить требуемые ремонтные работы в сжатые сроки. Внедрение способов бестраншейного ремонта трубопроводов взамен траншейных практически полностью исключают указанные недостатки и ускорят проведение работ по ремонту и замене трубопровода.
На сегодняшний день технологии бестраншейного ремонта трубопроводов находят все более широкое применение в нашей стране и за рубежом. Из существующих способов ремонта трубопроводов наиболее перспективен способ бестраншейного ремонта, заключающийся в предварительном разрушении старого трубопровода рабочим механизмом с гидродомкратом, расширении образуемой скважины коническим расширителем и одновременном протаскивании плети нового пластмассового трубопровода.
Однако этот способ помимо преимуществ обладает и недостатками. Основной из них - сложность в прохождении изгибов трассы при разрушении старого трубопровода.
В связи с этим, тема дипломного проекта, посвященная разработке технологии и рабочего механизма для бестраншейного ремонта криволинейных трубопроводов, является актуальной. Целью данной работы является повышение эффективности бестраншейного ремонта трубопроводов на основе разработки технологии и рабочего механизма для бестраншейного ремонта криволинейных трубопроводов, обладающего меньшими усилиями, затрачиваемыми на его движение и исключающими трение троса о стенки трубопровода во время протяжки рабочего механизма.
На сегодняшний день технологии бестраншейного ремонта трубопроводов находят все более широкое применение в нашей стране и за рубежом. Из существующих способов ремонта трубопроводов наиболее перспективен способ бестраншейного ремонта, заключающийся в предварительном разрушении старого трубопровода рабочим механизмом с гидродомкратом, расширении образуемой скважины коническим расширителем и одновременном протаскивании плети нового пластмассового трубопровода.
Однако этот способ помимо преимуществ обладает и недостатками. Основной из них - сложность в прохождении изгибов трассы при разрушении старого трубопровода.
В связи с этим, тема дипломного проекта, посвященная разработке технологии и рабочего механизма для бестраншейного ремонта криволинейных трубопроводов, является актуальной. Целью данной работы является повышение эффективности бестраншейного ремонта трубопроводов на основе разработки технологии и рабочего механизма для бестраншейного ремонта криволинейных трубопроводов, обладающего меньшими усилиями, затрачиваемыми на его движение и исключающими трение троса о стенки трубопровода во время протяжки рабочего механизма.
В результате проведенной работы были сделаны следующие выводы:
1. Система водоснабжения Российской Федерации составляет 523 тыс. км трубопроводов и постоянно растет. В качестве основного материала для них используют сталь. Большая часть этих трубопроводов эксплуатируется со значительным износом и требуют ремонта.
2. Традиционные траншейные способы ремонта трубопроводов сопряжены с большим объемом земляных работ, приводят к разрушению объектов по трассе ремонтируемого трубопровода, перекрытию автомобильных дорог, низкопроизводительны, неэкономичны, и не в состоянии выполнить требуемое количество ремонтных работ в сжатые сроки.
3. Внедрение способов бестраншейного ремонта трубопроводов взамен траншейных практически полностью исключают указанные недостатки. Наиболее перспективными являются способы бестраншейного ремонта подземных трубопроводов с их предварительным разрушением.
4. Рабочие механизмы для разрушения трубопроводов при их бестраншейном ремонте различаются по конструкции. К ним относятся расширители с пневмопробойником, разрушающие головки с гидродомкратом и раскатчики.
5. Выявлены недостатки конструкции этих рабочих механизмов в части бестраншейного ремонта криволинейных трубопроводов, а именно сложность прохождения поворотов по трассе трубопровода и перетирание троса о стенки трубопровода в месте его поворота.
По итогам выполнения работы были получены следующие результаты:
1. . Разработана конструкция рабочего механизма для бестраншейного ремонта криволинейных трубопроводов, имеющего поддержку троса в месте изгиба трубопровода, что исключает его трение о внутренние стенки трубы.
2. Предложена технология, обеспечивающая бестраншейный ремонт криволинейных трубопроводов.
3. Даны рекомендации по охране труда и защите окружающей среды при выполнении данного вида работ.
4. Экономический эффект составил 5 797 500,00 рублей.
Преимуществом предлагаемого рабочего механизма является то, что при применении данной технологии исключается перетирание троса о внутренние стенки старого трубопровода, значительно сокращается количество земляных работ в части разработки приямков и восстановления целостности газонов, насаждений, дорожного полотна и др.
В результатах работы заинтересовалось ООО «Коммунальные технологии и строительство», г. Красноярск - служба генерального подрядчика ООО «Краском» (бывший Красноярский МУПП «Водоканал») где и предусмотрено их внедрение.
1. Система водоснабжения Российской Федерации составляет 523 тыс. км трубопроводов и постоянно растет. В качестве основного материала для них используют сталь. Большая часть этих трубопроводов эксплуатируется со значительным износом и требуют ремонта.
2. Традиционные траншейные способы ремонта трубопроводов сопряжены с большим объемом земляных работ, приводят к разрушению объектов по трассе ремонтируемого трубопровода, перекрытию автомобильных дорог, низкопроизводительны, неэкономичны, и не в состоянии выполнить требуемое количество ремонтных работ в сжатые сроки.
3. Внедрение способов бестраншейного ремонта трубопроводов взамен траншейных практически полностью исключают указанные недостатки. Наиболее перспективными являются способы бестраншейного ремонта подземных трубопроводов с их предварительным разрушением.
4. Рабочие механизмы для разрушения трубопроводов при их бестраншейном ремонте различаются по конструкции. К ним относятся расширители с пневмопробойником, разрушающие головки с гидродомкратом и раскатчики.
5. Выявлены недостатки конструкции этих рабочих механизмов в части бестраншейного ремонта криволинейных трубопроводов, а именно сложность прохождения поворотов по трассе трубопровода и перетирание троса о стенки трубопровода в месте его поворота.
По итогам выполнения работы были получены следующие результаты:
1. . Разработана конструкция рабочего механизма для бестраншейного ремонта криволинейных трубопроводов, имеющего поддержку троса в месте изгиба трубопровода, что исключает его трение о внутренние стенки трубы.
2. Предложена технология, обеспечивающая бестраншейный ремонт криволинейных трубопроводов.
3. Даны рекомендации по охране труда и защите окружающей среды при выполнении данного вида работ.
4. Экономический эффект составил 5 797 500,00 рублей.
Преимуществом предлагаемого рабочего механизма является то, что при применении данной технологии исключается перетирание троса о внутренние стенки старого трубопровода, значительно сокращается количество земляных работ в части разработки приямков и восстановления целостности газонов, насаждений, дорожного полотна и др.
В результатах работы заинтересовалось ООО «Коммунальные технологии и строительство», г. Красноярск - служба генерального подрядчика ООО «Краском» (бывший Красноярский МУПП «Водоканал») где и предусмотрено их внедрение.