close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

25

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
Оборудование и приспособления
для упрочнительно-восстановительных работ
в отрасли
Бестраншейный ремонт трубопроводов
с помощью торов
Методические указания к лабораторным работам
Красноярск
ИПК СФУ
2010
2
УДК 621.643/.644.004.67(076)
ББК 39.7я73
Ш 17
Рецензент
Ю. Г. Новосельцев, канд. техн. наук, зав. кафедрой ОиТСП СФУ
Ш 17
Оборудование и приспособления для упрочнительно-восстановительных работ в отрасли. Бестраншейный ремонт трубопроводов с помощью торов : метод. указания к лабораторным работам / сост.
А. А. Шайхадинов, Р. М. Авдеев. – Красноярск : ИПК СФУ, 2010. – 52 с.
Представлены лабораторные работы по восстановлению и замене поврежденных трубопроводов с помощью бестраншейных технологий.
Предназначены для студентов укрупненных групп направления подготовки
специалистов 150000 «Металлургия, машиностроение и металлообработка»
(спец. 150205.65), 190000 «Транспортные средства» (спец. 190205.65, 190603.65).
УДК 621.643/.644.004.67(076)
ББК 39.7я73
Печатается по решению
редакционно-издательского совета университета
© Сибирский федеральный
университет, 2010
© Оформление, оригинал-макет.
ИПК СФУ, 2010
3
Общие сведения
Более 30 % сетей водоснабжения и водоотведения в России находятся в состоянии, требующем срочной реконструкции. Причем ежегодно это
число увеличивается на 2 %. Применяемые в настоящее время традиционные способы ремонта трубопроводных коммуникаций (с раскопкой траншей) дороги и трудоемки, поэтому не в состоянии решить данную проблему. Выходом из сложившейся ситуации является восстановление и замена
поврежденных трубопроводов с помощью бестраншейных технологий.
Эти нетрадиционные технические решения реализуются непосредственно
под землей, без раскопки и демонтажа неисправной коммуникации, что
в 2–3 раза сокращает стоимость работ и в 5–10 раз – их сроки, обеспечивает как экономический, так и экологический эффект.
Однако, несмотря на перспективность предлагаемых технологий, их
активное внедрение сдерживается из-за отсутствия теоретических и экспериментальных исследований.
Лабораторные занятия способствуют закреплению теоретических
знаний и получению навыков проведения исследовательских работ. Кроме
того, выполнение лабораторных работ, их комплексный характер и необходимость личного творческого вклада обеспечивают углубленное изучение рассматриваемых вопросов.
Каждая лабораторная работа содержит краткие теоретические сведения, что позволяет студентам выполнять их независимо от лекционного
курса.
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ студентами укрупненных групп направления подготовки специалистов 150000 «Металлургия, машиностроение и металлообработка»
(спец. 150205.65) и 190000 – «Транспортные средства» (спец. 190205.65,
190603.65) по дисциплинам «Технологические методы восстановления и
повышения износостойкости деталей машин и аппаратов», «Оборудование
и приспособления для упрочнительно-восстановитель-ных работ в отрасли», «Эксплуатация подъемно-транспортных и строительно-дорожных машин», «Технология и организация восстановления деталей и сборочных
единиц машин», «Комплексная механизация строительства».
4
Лабораторная работа 1
Исследование тяговых свойств тора (2 часа)
Цель работы – экспериментально определить зависимость движущего тор давления от преодолеваемой им нагрузки.
Задачи работы
1. Ознакомиться с методикой определения тяговых свойств тора.
2. Провести исследование и получить зависимость движущего тор
давления от преодолеваемой им нагрузки.
Оборудование и материалы
1. Стенд для исследования тяговых свойств тора.
2. Тор с давлением воздуха внутри него рвн = 50 кПа – 1 шт.
3. Тор с давлением воздуха внутри него рвн = 100 кПа – 1 шт.
4. Грузы весом 20 Н – 3 шт.
Правила техники безопасности
1. Лица, не прошедшие инструктаж по технике безопасности, к проведению лабораторной работы не допускаются.
2. Лабораторную работу следует выполнять в группах по 2–3 человека под наблюдением руководителя.
3. Не использовать пригруз массой более 10 кг.
4. Манометр не разбирать, не трясти и не ронять.
5. При обнаружении давления более 100 кПа по показанию манометра стенд необходимо отключить от сети.
6. Ознакомление с правилами электробезопасности производить
в общем порядке по отдельной инструкции.
Краткие теоретические сведения
Конструкция торообразного механизма отличается от тора – известной геометрической фигуры (рис. 1.1, а) тем, что он вытянут вдоль
продольной оси, а свободное пространство, прилегающее к этой оси, отсутствует (рис. 1.1, б). Такой тор изготавливают полым (рис. 1.2) и заполняют воздухом под определенным давлением. Для этого используют надувную резиновую камеру с клапаном и защитную, например тканевую,
оболочку.
5
а
б
Рис. 1.1. Тор: а – в виде геометрической фигуры;
б – в виде торообразного механизма
ΔР
Рис. 1.2. Торообразное средство
и труба в разрезе
ϑ
Рис. 1.3. Схема движения торообразного
механизма качением
под действием разности давлений ΔР
При помещении такого механизма в трубопровод и создании на его
концах разности давлений он превращается в транспортное средство. Причем при движении тор «выворачивается» и катится, а не скользит по внутренней поверхности трубопровода (рис. 1.3), что существенно уменьшает
потери на трение. Это преимущество дает возможность использовать торообразные механизмы в различных назначениях, например при очистке,
ремонте и диагностировании трубопроводов, а также в качестве пневмопочты, привода, трансмиссии, тренажерных устройств и т. д.
Конструкция и принцип действия лабораторного стенда. Стенд
для исследования тяговых свойств тора (рис. 1.4) состоит из эластичного
торообразного привода 1, помещенного в трубу 2, которая герметично заглушена фланцем 5 и негерметично – фланцем 4. На трубе 2 рядом с фланцем 5 установлен манометр 7. Сквозь отверстие во фланце 4 проходит
шток 3, на одном конце которого закреплен блок 8, а на другом – диск,
упирающийся в тор. На фланце 4 ниже отверстия для штока 3 закреплен
блок 9. Через блоки пропущен шнур 10, один конец которого прикреплен к
грузу 11, а другой – к фланцу 4.
6
13
12
14 6
À
À
5
7
2
1
3
4
8
Ï î ä à÷ à
â î ç ä ó õà
15
11
9 10
Рис. 1.4. Схема стенда для исследования тяговых свойств тора: 1 – тор; 2 – труба;
3 – шток; 4 – негерметичный фланец; 5 – герметичный фланец; 6 – расходомер;
7 – манометр; 8, 9 – блоки; 10 – шнур; 11 – груз переменного веса; 12 – компрессор;
13 – ресивер; 14 – шланг; 15 – основание
Работа стенда заключается в следующем. Тор помещают в трубу и
накачивают воздухом до заданного давления. Затем трубу глушат фланцами 4 и 5. После этого шнур 10, закрепленный одним концом на фланце 4,
перекидывают через блоки 8 и 9, а на свободный конец подвешивают необходимый груз. Груз под действием силы тяжести натянет шнур, который
прижмет шток 3 с толкателем (буфером) к тору, создав необходимую нагрузку. К штуцеру фланца 5 присоединяют шланг 14 для подачи воздуха от
ресивера 13. Вентилем на ресивере открывают подачу воздуха, при достижении определенного давления тор начнет передвигаться, перемещая груз.
Измерение расхода воздуха выполняется расходомером 6.
7
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с правилами техники безопасности.
2. Получить у руководителя торы и набор грузов.
3. Собрать и подготовить к работе лабораторный стенд.
4. Установить тор с давлением воздуха внутри него рвн = 50 кПа
в трубу.
5. Закрыть трубу фланцами.
6. Включить подачу воздуха.
7. Зафиксировать на манометре давление, при котором тор начнет
передвигаться.
8. Выключить подачу воздуха.
9. Результаты эксперимента занести в табл. 1.1.
10. Подвесить к шнуру, перекинутому через блоки, груз.
11. Последовательно повторить операции 6–9 для грузов весом 20, 40
и 60 Н.
12. Снять с трубы фланцы.
13. Извлечь из трубы тор.
14. Установить тор с давлением воздуха внутри него рвн = 100 кПа
в трубу.
15. Последовательно повторить операции 5–11.
16. Разобрать установку.
17. Сдать руководителю торы и набор грузов.
18. Убрать рабочее место.
19. По формуле (1.1) произвести расчет относительного изменения
движущего давления Δ для торов с разным давлением воздуха внутри них
при различном весе пригруза.
20. Результаты вычислений занести в табл. 1.1.
21. По значениям табл. 1.1 построить график зависимости движущего
тор давления рдв от преодолеваемой им нагрузки Rтяг (рис. 1.5).
22. Провести анализ полученного графика и подготовить выводы.
23. Оформить отчет и защитить его перед руководителем.
Таблица 1.1
Результаты измерения движущего тор давления
при различном значении преодолеваемой им нагрузки
7
Вес пригруза (преодоле- Движущее тор давление Относительное изменеНомер
рдв, кПа
ние движущего тор
ваемая тором нагрузка)
опыта
Rтяг, Н
давления Δ, %
рвн = 50 кПа рвн = 100 кПа
1
0
2
20
3
40
4
60
8
Относительное изменение движущего давления Δ определяют по
формуле
Δ=
pдв2 − pдв1
100 %,
pдв2
(1.1)
Движущее тор давление pдв, кПа
где рдв1, рдв2 – движущее первый и второй тор давление воздуха, кПа.
80
2
60
1
40
20
0
0
20
40
60
Преодолевая тором нагрузка Rтяг, Н
Рис. 1.5. Пример зависимости движущего давления от преодолеваемой нагрузки при
различных значениях давления воздуха внутри тора:
1 – pвн = 50 кПа; 2 – pвн = 100 кПа
По значению относительного изменения движущего давления Δ помимо количественного можно делать качественный вывод: если Δ > 0, то
с увеличением давления воздуха внутри тора движущее тор давление возрастает, если Δ < 0, то – падает.
Содержание отчета
В отчете указать цель и задачи работы, зарисовать конструкцию торообразного механизма и схему стенда для исследования его тяговых
свойств. Составить таблицу экспериментальных и расчетных данных. Построить график зависимости движущего тор давления от преодолеваемой
им нагрузки при различных значениях давления воздуха внутри него. Провести анализ полученного графика и записать выводы.
9
Контрольные вопросы и задания
1. Что представляет собой конструкция торообразного механизма?
Чем она отличается от известной геометрической фигуры?
2. Из каких материалов изготавливают камеру и защитную оболочку
торообразного механизма?
3. За счет чего осуществляется движение тора внутри трубопровода?
В чем особенность и преимущества такого перемещения?
4. Назовите области возможного использования торообразных механизмов.
5. Опишите устройство и принцип действия лабораторного стенда
для исследования тяговых свойств тора.
6. Что означают и в каких единицах системы СИ измеряются следующие величины: Δ, рвн, рдв, Rтяг ?
7. Как зависит движущее давление тора от преодолеваемой им нагрузки и от давления воздуха внутри него?
10
Лабораторная работа 2
Определение наличия и величины
буксования и «юза» тора (2 часа)
Цель работы – определить зависимость коэффициента буксования
тора от преодолеваемой им нагрузки.
Задачи работы
1. Ознакомиться с методикой определения наличия и величины буксования и «юза» тора.
2. Провести исследование и получить зависимость коэффициента
буксования тора от преодолеваемой им нагрузки.
Оборудование и материалы
1. Стенд для определения наличия и величины буксования и «юза»
тора.
2. Грузы весом 20 Н – 5 шт.
3. Тор – 1 шт.
4. Штангенциркуль – 1 шт.
Правила техники безопасности
1. Лица, не прошедшие инструктаж по технике безопасности, к проведению лабораторной работы не допускаются.
2. Лабораторную работу следует выполнять в группах по 2–3 человека под наблюдением руководителя.
3. Не использовать пригруз массой более 10 кг.
4. При обнаружении давления более 100 кПа по показанию манометра стенд необходимо отключить от сети.
5. Ознакомление с правилами электробезопасности производить
в общем порядке по отдельной инструкции.
Краткие теоретические сведения
Торообразные механизмы способны выполнять различные функции
(рис 2.1): удаление из трубопровода воды или другой жидкости; очистка
трубопровода или осуществление транспортных операций; нанесение материала покрытия в жидком виде на внутреннюю поверхность трубопровода;
разглаживание, прикатывание и уплотнение покрытия; перемещение трубы,
штока, выполнение функции гидроцилиндра; протаскивание в трубопроводе
троса, фала и т. п.
11
1
2
ϑϑ
рдв
12 13 2
1
5
ϑϑ
рдв
а
14
10
11
б
1
2
2 4
ϑϑ
1
3
1
ϑϑ
рдв
рдв
8
в
3 2
7
г
1
1
8 1
7
2
ϑ
ϑϑ
рдв
4
рдв
1
д
2
е
10
6
2
1
ϑϑ
ϑϑ
рдв
рдв
ж
9 2
з
1
Рис. 2.1. Основные схемы применения
тора: а – удаление из трубопровода воды или
ϑ
другой жидкости; б – очистка трубопровода
или выполнение транспортных операций тордв
ром-толкачом; в – то же, что и б, но торомтягачом; г – нанесение материала покрытия
и
в жидком виде на внутреннюю поверхность
трубопровода с использованием двух торов; д – то же, что и г, но с использованием тора и
тканевого рукава; е – то же, что и г, но тканеклеевого покрытия; ж – разглаживание, прикатывание и уплотнение покрытия (формирование покрытия); з – протаскивание в трубопроводе троса, фала и т. п.; и – перемещение трубы, штока, выполнение функции гидроцилиндра; 1 – тор; 2 – трубопровод; 3 – покрытие в жидком виде; 4 – сформированное защитное покрытие; 5 – удаляемая из трубопровода жидкость; 6 – несформированное покрытие;
7 – свернутый рукав; 8 – рукав, вывернутый и приклеенный к внутренней поверхности трубопровода; 9 – труба, шток и т. п.; 10 – трос, фал и т. п.; 11 – прицепное устройство;
12 – толкающее устройство; 13 – скребок или другой рабочий орган; 14 – щетка или по п. 13
12
Конструкция и принцип действия лабораторного стенда. Стенд
для определения наличия и величины буксования и «юза» тора (рис. 2.2)
состоит из стеклянной (прозрачной) трубы 2, в которой помещают тор 1,
имеющий метку на покрышке. Определение положения тора (его метки)
производится с помощью шкалы 17, нанесенной на трубе. Со стороны начала движения тора труба герметично перекрыта фланцем 5, к которому
крепится тройник 6 с манометром 7. Тройник соединяется шлангом 14
с ресивером 13 через расходомер 16.
13
12
14 16
À
À
7
5
17 2
1
3
4
8
Ïîäà÷à
âîçäóõà
6
15
11
9 10
Рис. 2.2. Схема стенда для определения наличия и величины буксования и «юза» тора:
1 – тор; 2 – стеклянная труба; 3 – шток; 4 – негерметичный фланец; 5 – герметичный
фланец; 6 – тройник; 7 – манометр; 8, 9 – блоки; 10 – шнур; 11 – груз переменного веса;
12 – компрессор; 13 – ресивер; 14 – шланг; 15 – основание; 16 – расходомер;
17 – измерительная шкала
13
Работает стенд следующим образом. Тор 1 помещают в трубу 2, которую затем глушат фланцем 5 с установленными на нем тройником 6
и манометром 7. К тройнику 6 присоединяют шланг 14 для подачи воздуха
от ресивера 13. Фиксируют положение метки тора по шкале 17. Вентилем
на ресивере открывают подачу воздуха. При достижении давления, необходимого для движения, тор начинает передвигаться, перемещая груз. Во
время движения тора фиксируют положение его метки каждый раз, когда
она оказывается на его наружной поверхности, и измеряют расстояние между метками до движения и после движения, соответствующее пути тора
за один (или два) полный его оборот.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с правилами техники безопасности.
2. Получить у руководителя тор, штангенциркуль и набор грузов.
3. Собрать и подготовить к работе лабораторный стенд.
4. Установить тор в трубу.
5. Закрыть трубу фланцами.
6. Зафиксировать положение метки тора по шкале на трубе.
7. Включить подачу воздуха.
8. Зафиксировать положение метки тора по шкале на трубе по мере
того, как метка снова окажется на внутренней поверхности трубопровода
после полного оборота тора.
9. Выключить подачу воздуха.
10. Вычесть разницу между значением по шкале на трубе конечного
положения метки тора (после полного его оборота) и начального (до его
движения). Полученную величину реального пути, проходимого тором за
один его оборот, занести в табл. 2.1.
11. Подвесить к шнуру, перекинутому через блоки, груз.
12. Последовательно повторить операции 6–10 для грузов весом
20, 40, 60, 80 и 100 Н.
13. Разобрать установку.
14. Сдать руководителю тор и набор грузов.
15. Убрать рабочее место.
16. По формуле (2.1) определить значение теоретического пути, проходимого тором без буксования и нагрузки за один его оборот, предварительно измерив штангенциркулем длину тора и внутренний диаметр трубы.
17. По формуле (2.2) произвести расчет коэффициента буксования
тора при различном весе пригруза.
18. Результаты вычислений занести в табл. 2.1.
19. По значениям табл. 2.1 построить график зависимости коэффициента буксования тора w от преодолеваемой им нагрузки Rтяг (рис. 2.3).
20. Провести анализ полученного графика и подготовить выводы.
21. Оформить отчет и защитить его перед руководителем.
14
Таблица 2.1
Результаты определения коэффициента буксования тора
при различном значении преодолеваемой им нагрузки
Реальный путь, про- Теоретический путь,
Вес пригруза
ходимый тором под проходимый тором Коэффициент
(преодолеваемая
нагрузкой за один без буксования и на- буксования
тором нагрузка)
его оборот
грузки за один его
тора w, %
Rтяг, Н
Sоб, м
оборот Sт.об, м
Номер
опыта
1
0
2
20
3
40
4
60
5
80
6
100
Коэффициент буксования тора w
0,0
-1,0
-2,0
-3,0
-4,0
0
20
40
60
80
Преодолевая тором нагрузка Rтяг, Н
100
Рис. 2.3. Пример зависимости коэффициента буксования тора от преодолеваемой им
нагрузки Rтяг
Теоретический путь, проходимый тором без буксования и нагрузки
за один его оборот, Sт.об вычисляют по формуле
S т.об = 0,5πDтр + 2 L − Dтр ,
где Dтр – внутренний диаметр стеклянной трубы, м; L – длина тора, м.
(2.1)
15
Коэффициент буксования тора w определяют по формуле
w=
Sт.об − Sоб
100 %,
Sт.об
(2.2)
где Sт.об – теоретический путь, проходимый тором без буксования и нагрузки за один его оборот, м; Sоб – реальный путь, проходимый тором под
нагрузкой за один его оборот, м.
При получении отрицательных значений коэффициента буксования
тора можно считать, что тор движется частичным или полным скольжением, т. е. так называемым «юзом».
Содержание отчета
В отчете указать цель и задачи работы. Зарисовать схему стенда для
определения наличия и величины буксования и «юза» тора. Составить таблицу экспериментальных и расчетных данных. Построить график зависимости коэффициента буксования тора от преодолеваемой им нагрузки.
Провести анализ полученного графика и записать выводы.
Контрольные вопросы и задания
1. Приведите схемы и расскажите, каким образом торообразные механизмы могут использоваться: а) для удаления из трубопровода воды или
другой жидкости; б) очистки трубопровода или осуществления транспортных операций; в) нанесения материала покрытия в жидком виде на внутреннюю поверхность трубопровода; г) разглаживания, прикатывания и уплотнения покрытия; д) перемещения трубы, штока, выполнения функции
гидроцилиндра; е) протаскивания в трубопроводе троса и фала.
2. Опишите устройство и принцип действия лабораторного стенда
для определения наличия и величины буксования и «юза» тора.
3. Расскажите порядок проведения экспериментов.
4. Что означают и в каких единицах системы СИ измеряются следующие величины: Dтр, L, Sт.об, Sоб, w, Rтяг ?
5. Как определяется теоретический путь, проходимый тором без буксования и нагрузки за один его оборот?
6. Как найти коэффициент буксования тора?
7. При каких значениях коэффициента буксования тора можно считать, что тор движется частичным или полным скольжением, т. е. так называемым «юзом»?
8. Как зависит коэффициент буксования тора от преодолеваемой им
нагрузки?
16
Лабораторная работа 3
Определение утечек воздуха через продольное отверстие тора
и контакт между его боковой поверхностью
и трубопроводом (2 часа)
Цель работы – определить зависимость утечек воздуха через продольное сомкнутое отверстие тора, а также через контакт между его боковой поверхностью и трубопроводом от движущего давления и длины тора.
Задачи работы
1. Ознакомиться с методикой для определения утечек воздуха через
продольное сомкнутое отверстие тора, а также через контакт между его
боковой поверхностью и трубопроводом.
2. Провести исследование и получить зависимость утечек воздуха от
движущего давления и длины тора.
Оборудование и материалы
1. Стенд для определения утечек воздуха через продольное сомкнутое отверстие тора, а также через контакт между его боковой поверхностью и трубопроводом.
2. Тор длиной L = 0,15 м – 1 шт.
3. Тор длиной L = 0,30 м – 1 шт.
Правила техники безопасности
1. Лица, не прошедшие инструктаж по технике безопасности, к проведению лабораторной работы не допускаются.
2. Лабораторную работу следует выполнять в группах по 2–3 человека под наблюдением руководителя.
3. Манометр не разбирать, не трясти и не ронять.
4. При обнаружении давления более 100 кПа по показанию манометра стенд необходимо отключить от сети.
5. Ознакомление с правилами электробезопасности производить
в общем порядке по отдельной инструкции.
Краткие теоретические сведения
Существующие схемы применения тора можно разделить на три
группы (рис. 3.1).
В первой группе объединены схемы, в которых предлагается применять торообразный механизм в качестве тягового средства (рис. 3.2).
17
Возможные схемы использования торообразного механизма
Тяговое средство
Рабочий орган
Груз толкается перед
тором
Груз протягивается за
тором с помощью
О-образной петли
Груз протаскивается
через отверстие в самом торе
Разделитель
Воздействие на
вещество, уже нанесенное на трубопровод
Двух жидких или
газовых сред
Нанесение жидкого вещества
Жидкого и газообразного вещества
Разворачивание
тканевого рукава
Рис. 3.1. Схема применения тора
q
Ðäâ
2
1
5
а
q
Ðäâ
5
4
3
2
1
б
Ðäâ
q
2
1
6
в
Рис. 3.2. Схема применения тора в качестве тягового средства: а – груз толкается
тором; б – груз протягивается за тором с помощью О-образной петли; в – груз
протаскивается через отверстие в самом торе; 1 – тор; 2 – трубопровод;
3 – О-бразная петля; 4 – прицепное устройство; 5 – груз; 6 – трос, шланг, штанга и т. п.
18
При этом используется его способность перемещать различные грузы и предметы. Выполняться это может тремя основными способами:
1) груз толкается тором (рис. 3.2, а); 2) груз протягивается за тором с помощью О-образной петли (рис. 3.2, б); 3) груз протаскивается через отверстие в самом торе (рис. 3.2, в). Последний вариант подходит только для
длинномерных грузов, например трос, шланг, штанга и др.
Вторая группа способов объединяет схемы применения торообразного механизма в качестве рабочего органа, где используется его возможность воздействия на среду. Выделяют три вида подобного воздействия: 1) разглаживание, прикатывание и уплотнение вещества, уже нанесенного на внутреннюю поверхность трубопровода (рис. 3.3);
2) нанесение жидкого вещества, при этом поверхность торообразного
устройства смачивается жидким веществом и оно наносится на внутренние стенки трубопровода (рис. 3.4); 3) разворачивание тканевого рукава
и его прижатие к трубе, предназначается для создания тканеклеевого покрытия (рис. 3.5).
q
Ðäâ
4
2
1
3
Рис. 3.3. Схема применения тора в качестве рабочего органа для разглаживания,
прикатывания и уплотнения вещества, уже нанесенного на внутреннюю поверхность
трубопровода: 1 – тор; 2 – трубопровод; 3 – вещество, нанесенное на внутреннюю
поверхность трубопровода (несформированное); 4 – вещество, обкатанное
тором (сформированное)
q
Ðäâ
4
2
1
3
Рис. 3.4. Схема применения тора в качестве рабочего органа для нанесения жидкого
вещества на внутренние стенки трубопровода: 1 – тор; 2 – трубопровод; 3 – жидкое
вещество; 4 – вещество, нанесенное на внутреннюю поверхность трубопровода
19
Ðäâ
q
4
2
3
1
Рис. 3.5 Схема применения тора в качестве рабочего органа для разворачивания
тканевого рукава и его прижатия к трубе: 1 – тор; 2 – трубопровод; 3 – свернутый
рукав; 4 – рукав, вывернутый и приклеенный к внутренней поверхности трубопровода
В третьей группе объединены схемы применения тора в качестве
разделителя различных жидких и газообразных сред, при этом используется его способность герметично перекрывать трубопровод в поперечном сечении и двигаться вместе с разграниченными веществами. Выделяют две
формы разделения: 1) двух жидких и газовых сред (рис. 3.6); 2) жидкого
и газообразного вещества (рис. 3.7).
q
Ðäâ
4
2
1
3
Рис. 3.6. Схема применения тора в качестве разделителя двух жидких или газовых сред:
1 – тор; 2 – трубопровод; 3 – среда одного состава; 4 – среда другого состава
Ðäâ
q
4
2
1
3
1
Рис. 3.7. Схема применения тора в качестве разделителя жидкого или газообразного
вещества: 1 – тор; 2 – трубопровод; 3 – жидкое вещество; 4 – газообразное вещество
20
В представленной классификации рассмотрены схемы применения
торообразного устройства, где используется его основная функция. Это
позволяет более четко определить возможности таких устройств и сферы
их применения при обслуживании и ремонте трубопроводов. Также эта
классификация может помочь при изучении и создании торообразных механизмов, разработки технологий с их использованием при строительстве,
ремонте и эксплуатации трубопроводов.
Конструкция и принцип действия лабораторного стенда. Для определения влияния движущего давления и длины тора на расход (утечку)
воздуха используется стенд, представленный на рис. 3.8. Он состоит из
эластичного торообразного привода 1, помещенного в трубу 2, которая
герметично заглушена фланцем 4 и негерметично – фланцем 6. На трубе 2
рядом с фланцем 4 и штуцером 5 установлен манометр 3.
Работает стенд следующим образом. Тор 1 помещают в трубу 2, которую затем закрывают без герметизации фланцем 6 и с герметизацией –
фланцем 4. К штуцеру 5 на фланце 4 присоединяют шланг 10 для подачи
воздуха от ресивера 9. Далее вентилем на этом ресивере открывают подачу
воздуха для создания движущего давления. При достижении необходимого
значения давления тор начнет передвигаться и, достигнув фланца 6, остановится. Далее, перекрыв вентилем на ресивере подачу воздуха, снижаем
значение движущего давления до нуля. Затем плавно открываем вентиль
и фиксируем с помощью расходомера 7 расход воздуха при различных значениях движущего давления и длины тора.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с правилами техники безопасности.
2. Получить у руководителя торы длиной L = 0,15 м и L = 0,30 м.
3. Собрать и подготовить к работе лабораторный стенд.
4. Установить тор длиной L = 0,15 м в трубу.
5. Закрыть трубу фланцами.
6. Включить подачу воздуха.
7. После того как тор достигнет негерметичного фланца и остановится, перекрыть вентилем на ресивере подачу воздуха и снизить значение
движущего давления до нуля.
8. Плавно открыть вентиль и зафиксировать с помощью расходомера
расход (утечки) воздуха при значениях движущего тор давления pдв = 20,
40, 60, 80 и 100 кПа. Занести результаты эксперимента в табл. 3.1.
9. Выключить подачу воздуха.
10. Снять фланцы.
11. Извлечь из трубы тор длиной L = 0,15 м.
12. Установить в трубу тор длиной L = 0,30 м.
21
8
9
10
7
À
À
4
3
2
1
6
Ïîäà÷à
âîçäóõà
5
11
Рис. 3.8. Схема стенда для определения утечек воздуха через продольное сомкнутое отверстие тора, а также через контакт между его боковой поверхностью и трубопроводом:
1 – тор; 2 – труба; 3 – манометр; 4 – герметичный фланец; 5 – штуцер; 6 – негерметичный
фланец; 7 – расходомер; 8 – компрессор; 9 – ресивер; 10 – шланг; 11 – основание
13. Последовательно повторить операции 5–9 для тора длиной
L = 0,30 м.
14. Разобрать установку.
15. Сдать руководителю торы.
16. Убрать рабочее место.
17. По формуле (3.1) произвести расчет относительного изменения
расхода (утечек) воздуха ΔQ для торов длиной L = 0,15 м и L = 0,30 м при
различном значении движущего их давления.
18. Результаты вычислений занести в табл. 3.1.
22
19. По значениям табл. 3.1 построить график зависимости расхода
(утечек) воздуха от движущего давления и длины тора (рис. 3.9).
20. Провести анализ полученного графика и подготовить выводы.
21. Оформить отчет и защитить его перед руководителем.
Таблица 3.1
Результаты измерения расхода (утечек) воздуха
при различных значениях движущего давления и длины тора
Движущее тор Расход (утечки) воздуха Q, л/мин Относительное изменение расхода (утечек)
давление
рдв, кПа
воздуха ΔQ, %
L = 0,15 м
L = 0,30 м
Расход (утечки) воздуха Q, л/мин
Номер
опыта
1
20
2
40
3
60
4
80
5
100
10
8
1
6
2
4
2
0
20
40
60
80
100
Движущее тор давление pдв, кПа
Рис. 3.9. Пример зависимости расхода (утечек) воздуха от движущего тор
давления при различных значениях длины тора: 1 – L = 0,15 м; 2 – L = 0,30 м
Относительное изменение расхода (утечек) воздуха ΔQ определяют
по формуле
Q − QL1
ΔQ = L 2
100 %,
(3.1)
QL 2
где QL1, QL2 – расход (утечки) воздуха через продольное сомкнутое отверстие, а также через контакт между боковой поверхностью и трубопроводом первого и второго тора, л/мин.
23
По значению относительного изменения расхода (утечек) воздуха ΔQ
помимо количественного можно делать качественный вывод: если ΔQ > 0,
то с увеличением длины тора расход (утечки) воздуха через продольное
сомкнутое отверстие тора, а также через контакт между его боковой поверхностью и трубопроводом возрастает, если ΔQ < 0, то – падает.
Содержание отчета
В отчете указать цель и задачи работы, зарисовать схему стенда для определения утечек воздуха через продольное сомкнутое отверстие тора и через
контакт между его боковой поверхностью и трубопроводом, составить таблицу экспериментальных и расчетных данных. Построить график зависимости
расхода (утечек) воздуха от движущего тор давления при различных значениях длины тора. Провести анализ полученного графика и записать выводы.
Контрольные вопросы и задания
1. Что представляет собой конструкция торообразного механизма?
Чем она отличается от известной геометрической фигуры?
2. На какие группы делятся существующие схемы применения тора?
3. Назовите основные способы применения торообразного механизма
в качестве тягового средства. Какая функция тора при этом используется?
4. Назовите основные способы применения торообразного механизма в качестве рабочего органа. Какая функция тора при этом используется?
5. Назовите основные способы применения тора в качестве разделителя различных жидких и газообразных сред. Какая его функция при этом
используется?
6. Классификация схем применения торообразного механизма.
7. Опишите устройство и принцип действия лабораторного стенда для
определения утечек воздуха через продольное сомкнутое отверстие тора,
а также через контакт между его боковой поверхностью и трубопроводом.
8. Расскажите порядок проведения экспериментов.
9. Что означают и в каких единицах системы СИ измеряются следующие величины: L, рдв, Q, ΔQ?
10. Как зависят утечки воздуха через продольное сомкнутое отверстие тора, а также через контакт между его боковой поверхностью и трубопроводом от движущего давления и длины тора?
11. По какой формуле определяют относительное изменение расхода
(утечек) воздуха?
12. Что можно оценить по величине относительного изменения расхода (утечек) воздуха?
24
Лабораторная работа 4
Исследование проходимости тора
при движении по трубопроводам с изгибами (2 часа)
Цель работы – определить зависимость движущего тор давления
воздуха от угла изгиба трубопровода.
Задачи работы
1. Ознакомиться с методикой исследования проходимости тора при
движении по трубопроводам с изгибами.
2. Провести исследование и получить зависимость движущего тор
давления воздуха от угла изгиба трубопровода.
Оборудование и материалы
1. Стенд для исследования проходимости тора при движении по трубопроводам с изгибами.
2. Модели трубопроводов с углами изгибов β = 0, 20, 40 и 60° – 4 шт.
3. Тор с давлением воздуха внутри него рвн = 50 кПа – 1 шт.
4. Тор с давлением воздуха внутри него рвн = 100 кПа – 1 шт.
Правила техники безопасности
1. Лица, не прошедшие инструктаж по технике безопасности, к проведению лабораторной работы не допускаются.
2. Лабораторную работу следует выполнять в группах по 2–3 человека под наблюдением руководителя.
3. При обнаружении давления более 100 кПа по показанию манометра стенд необходимо отключить от сети.
4. Ознакомление с правилами электробезопасности производить
в общем порядке по отдельной инструкции.
Краткие теоретические сведения
Бестраншейный ремонт трубопроводов может реализовываться двумя способами: посредством восстановления существующего трубопровода
либо путем его замены на новый. Первый способ обладает рядом преимуществ по сравнению со вторым. Он, как правило, характеризуется меньшими денежными и материальными затратами. При этом срок службы старой коммуникации увеличивается в среднем на 15–20 лет.
25
Способ бестраншейного ремонта трубопроводов посредством восстановления существующего трубопровода делят на три группы (рис. 4.1):
создание новой трубы в старой, нанесение покрытия в жидком виде и устранение локальных повреждений. В свою очередь, группу способов восстановления старого трубопровода путем создания в нем нового делят на
три класса:
1. Вставка трубы меньшего диаметра. Этот способ может быть
реализован несколькими вариантами. По первому (технологии «U-liner»
и «Trolining» немецких фирм «Preussag Rohrsanierung» и «Trolining») –
в старый трубопровод вставляется новый предварительно сложенный трубопровод таким образом, что его поперечное сечение напоминает букву U
и втягивается на всю длину ремонтируемого участка. При подаче в этот
трубопровод под давлением паровоздушной смеси или воды он расширяется с обеспечением полного прилегания к стенкам старого трубопровода.
По второму варианту – в дефектный трубопровод протягивают несжатую
трубу с внешним диаметром, меньше внутреннего диаметра восстанавливаемого трубопровода. Разновидностью этого способа является применение гибких трубопроводов «Flexoren» финской фирмы «Uponor», отличающихся наличием внутреннего гладкого и внешнего гофрированного
слоев.
2. Намотка полимерной ленты внутри старого трубопровода. Ремонт трубопровода по этой технологии («Expanda-Pipe» и «Ribsteel») разработан австралийскими фирмами «Interflow Ptg» и «Rib Loc». Для его выполнения в колодце устанавливается специальный станок, осуществляющий операции: навивка ленты по внутреннему диаметру трубопровода, ее
крепление, заливка клеющей смолы, проталкивание образовавшегося каркаса из ПВХ внутрь ремонтируемого трубопровода и расширение этого
каркаса для его фиксации на восстанавливаемом сооружении.
3. Оклеивание комбинированным рукавом. Сущность способа заключается в протаскивании (раскатывании) и приклеивании к внутренней поверхности существующего трубопровода тканевого рукава. Разработано
несколько вариантов этого способа, отличающихся операциями перемещения рукава по трубопроводу и его прижатия к внутренней поверхности
(технологии фирм «Preussag Rohrsanierung» – Германия, «Per Aarsleff» –
Дания, «Insituform» – Финляндия, «Комстек» – Россия и др.).
Группа способов восстановления трубопроводов путем нанесения
покрытия в жидком виде (окрашиванием и торкретированием) основана на
смачивании защитным составом поверхности ремонтируемого трубопровода с последующим отверждением. Эту группу способов, применяемую
для изоляции как новых, так и бывших в эксплуатации трубопроводов, делят на следующие четыре класса:
26
Бестраншейный ремонт трубопроводов посредством восстановления существующего трубопровода
Установкой уплотнителей
Нанесением или набрызгом
жидкого покрытия
Устранение локальных
(местных) повреждений
Перемещением защитного состава
между двух устройств
Электрофорезом
Торкретированием (набрызгом)
Нанесение покрытия
в жидком виде
Заполнением с последующей выдержкой
Оклеиванием рукавом
Намоткой полимерной ленты
Вставкой трубы меньшего диаметра
Создание новой
трубы в старой
Рис. 4.1. Классификация бестраншейного ремонта трубопроводов посредством
восстановления существующего трубопровода
1. Заполнение трубопровода или периферийной части внутритрубного
пространства защитным составом с последующей выдержкой. Для осуществления этого способа трубопровод или кольцевой зазор между опалубкой
и внутренней поверхностью трубопровода заполняют защитным составом.
В первом случае после выдержки состав сливают. При этом на внутренней поверхности трубопровода остается слой, который при затвердевании образует
защитное покрытие. Во втором случае состав выдерживают до полного отверждения. По окончанию процесса опалубку убирают (метод «ZM», Германия).
2. Торкретирование (набрызг). Способ основан на набрызге жидкого
покрытия (чаще всего цементно-песчаной смеси) на внутреннюю поверхность трубопровода. Для этого используют специальные облицовочные агрегаты, перемещаемые по ремонтируемому трубопроводу. С их помощью
защитный состав распыляется соплами или разбрасывается лопатками ме-
27
тательных головок с одновременным разравниванием и заглаживанием.
В России наиболее известна технология московской фирмы «Доркомтехника», за рубежом – методы «Прелоуд» (США), «Стелворд» (Англия)
и «Гидрозан» (Германия).
3. Электрофорез. Защитный состав на внутреннюю поверхность трубопровода наносится под действием электрического тока. Для осуществления этого способа через трубопровод, соединенный с положительным полюсом источника тока и заполненный защитным составом, протаскивают
электрод, соединенный с отрицательным полюсом (метод «Эрик», США).
4. Перемещение защитного состава между двух движущихся устройств. Основой способа являются устройства, способные перекрывать трубопровод в поперечном сечении и двигаться под действием разности давлений газа или жидкости. Этими устройствами могут быть: поршни (покрывающие снаряды, пробки) и тороидальные аппараты. При установке и перемещении в трубопроводе двух таких устройств с зазором между ними, заполненным защитным составом, остается окрасочный след, который при затвердевании образует защитное покрытие. Этот способ применяется российскими
фирмами «Зевс-Технологии» (Истра), «Изотор» (Красноярск) и др.
Группа способов восстановления существующих трубопроводов устранением локальных (местных) повреждений применяется для ликвидации
одиночных (точечных) сквозных трещин, вызванных подвижкой грунта,
а также местной коррозией стенок трубопроводов. Эта группа способов
делится на два класса:
1. Нанесение, или набрызг, покрытия в жидком виде. Способ основан на смачивании полимерным составом мест дефектов с последующим
его затвердеванием и образованием герметичной пробки (технология
«Penetryn» фирмы «Insituform» – Финляндия).
2. Установка уплотнителей. Способ заключается в зачистке мест
дефектов фрезами, щетками или специальными составами с последующей
установкой перекрывающих утечку уплотнителей. Причем, уплотнители
могут существенно отличаться по исполнению и выполняться в виде бандажей, вкладышей, манжет, гильз или оболочек. Такие технологии применяются фирмами «Тарис» (Россия), «Link-Pipe» (Канада), «PMP» (Великобритания) и др.
Конструкция и принцип действия лабораторного стенда. Стенд
для исследования проходимости тора при движении по трубопроводам
с изгибами (рис. 4.2) состоит из изогнутой под определенным углом β трубы 2, в которой располагается исследуемый торообразный механизм 1. Со
стороны установки и начала движения тора труба имеет герметичную заглушку 3, рядом с которой установлен манометр 4. Через штуцер заглушки
труба соединяется шлангом 5 с ресивером 6 и компрессором 7. Труба уложена на две опоры 8, расположенные на столе 9.
28
7
5
6
3
4
8
9
A
A
1
β
2
α
Рис. 4.2. Схема стенда для исследования проходимости тора при движении по трубопроводам с изгибами: 1 – торообразный механизм; 2 – модель изогнутого трубопровода; 3 –
заглушка; 4 – манометр; 5 – шланг; 6 – ресивер; 7 – компрессор; 8 – опора; 9 – стол
29
Работа стенда заключается в следующем. В изогнутую под углом β
трубу 2 со стороны заглушки помещают торообразный механизм 1 с определенным значением внутреннего давления, после чего трубу закрывают заглушкой 3. К заглушке 3 шлангом 5 присоединяют ресивер 6 и компрессор 7.
В резьбовое отверстие рядом с заглушкой устанавливают манометр 4. При
создании определенной разности давлений воздуха на концах трубопровода
тор начинает двигаться. В момент входа тора в изгиб сопротивление его движению растет, соответственно возрастает и движущее давление воздуха, которое фиксируется манометром 4. Изменение величины угла изгиба трубопровода β осуществляется применением труб с различными углами.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с техникой безопасности.
2. Получить у руководителя торы и комплект моделей трубопровода.
3. Собрать и подготовить к работе лабораторный стенд.
4. Установить на стенд модель трубопровода с углом изгиба β = 0°.
5. Поместить в трубу тор с давлением воздуха внутри него
рвн = 50 кПа.
6. Закрыть трубу фланцем (заглушкой).
7. Включить подачу воздуха.
8. Зафиксировать на манометре давление в момент входа тора в изгиб модели трубопровода (максимальное движущее давление).
9. Результаты эксперимента занести в табл. 4.1.
10. Выключить подачу воздуха.
11. Снять с трубы фланец.
12. Извлечь из трубы тор.
13. Поместить в трубу тор с давлением воздуха внутри него
рвн = 100 кПа.
14. Последовательно повторить операции 6–12.
15. Последовательно повторить операции 5–14 для моделей трубопровода с углами изгиба β = 20, 40 и 60°.
16. Разобрать установку.
17. Сдать руководителю торы и комплект моделей трубопровода.
18. Убрать рабочее место.
19. По формуле (4.1) произвести расчет относительного изменения
движущего давления Δ для торов с разным давлением воздуха внутри них
при различном значении угла изгиба трубопровода.
20. Результаты вычислений занести в табл. 4.1.
21. По значениям табл. 4.1 построить график зависимости движущего тор давления рдв от угла изгиба трубопровода β (рис. 4.3).
22. Провести анализ полученного графика и подготовить выводы.
23. Оформить отчет и защитить его перед руководителем.
30
Таблица 4.1
Результаты измерения движущего тор давления
при различном значении угла изгиба трубопровода
Номер Угол изгиба трубо- Движущее тор давление рдв, кПа
опыта
провода β, град
рвн = 50 кПа
рвн = 100 кПа
Движущее давление pдв, кПа
1
2
3
4
Относительное изменение движущего тор
давления Δ, %
0
20
40
60
160
120
2
1
80
40
0
0
20
40
60
Угол изгиба трубопровода β, град
Рис. 4.3. Пример зависимости движущего давления от угла изгиба трубопровода
при различных значениях давления воздуха внутри тора:
1 – pвн = 50 кПа; 2 – pвн = 100 кПа
Относительное изменение движущего давления Δ определяют по
формуле
Δ=
pдв2 − pдв1
100 %,
pдв2
(4.1)
где рдв1, рдв2 – движущее первый и второй тор давление воздуха, кПа.
По значению относительного изменения движущего давления Δ помимо количественного можно делать качественный вывод: если Δ > 0, то
с увеличением давления воздуха внутри тора движущее тор давление возрастает, если Δ < 0, то – падает.
31
Содержание отчета
В отчете указать цель и задачи работы, зарисовать схему стенда для
исследования проходимости тора при движении по трубопроводам с изгибами, составить таблицу экспериментальных и расчетных данных, построить график зависимости движущего давления от угла изгиба трубопровода
при различных значениях давления воздуха внутри тора, провести анализ
полученного графика и записать выводы.
Контрольные вопросы и задания
1. Раскройте сущность технологии бестраншейного ремонта трубопроводов путем: а) вставки трубы меньшего диаметра; б) намотки полимерной ленты внутри старого трубопровода; в) оклеивания комбинированным рукавом; г) заполнения трубопровода или периферийной части внутритрубного пространства защитным составом с последующей выдержкой;
д) торкретирования (набрызга); е) электрофореза; ж) перемещения защитного состава между двух движущихся устройств; з) устранения их локальных (местных) повреждений путем нанесения или набрызга покрытия
в жидком виде, а также установки уплотнителей.
2. Опишите устройство и принцип действия лабораторного стенда
для исследования проходимости тора при движении по трубопроводам
с изгибами.
3. Расскажите порядок проведения экспериментов.
4. Что означают и в каких единицах системы СИ измеряются следующие величины: Δ, рвн, рдв, β?
5. По какой формуле определяют относительное изменение движущего тор давления? Что можно оценить по ее величине?
6. Как зависит движущее давления тора от угла изгиба трубопровода
и от давления воздуха внутри него?
7. Каким образом осуществляется измерение давления воздуха внутри торообразного механизма?
8. По какой формуле определяют относительное изменение движущего давления и что можно оценить по ее величине?
32
Лабораторная работа 5
Исследование проходимости тора при его движении
в трубопроводе с выступами грата (2 часа)
Цель работы – определить зависимость движущего давления воздуха
от количества выступов грата.
Правила техники безопасности
1. Лица, не прошедшие инструктаж по технике безопасности, к проведению лабораторной работы не допускаются.
2. При установке и смене колец проверять надежность их крепления.
3. Манометр не разбирать, не трясти и не ронять.
4. При обнаружении давления более 100 кПа по показанию манометра стенд необходимо отключить от сети.
5. Ознакомление с правилами электробезопасности производить
в общем порядке по отдельной инструкции.
Оборудование и материалы
1. Стенд для исследования проходимости тора при движении по трубопроводу с выступами грата – 1 шт.
2. Тор с давлением воздуха внутри него pвн = 50 кПа – 1 шт.
3. Тор с давлением воздуха внутри него pвн = 100 кПа – 1 шт.
4. Комплект колец, имеющих разное количество выступов
n = 1, 2, 3, 4 – 4 шт.
Задачи работы
1. Ознакомиться с методикой исследования проходимости тора при
его движении в трубопроводе с выступами грата.
2. Провести исследование и получить зависимость движущего тор
давления воздуха от количества выступов грата.
Краткие теоретические сведения
Существующие дефекты весьма разнообразны. По ГОСТ 15467–79
и ИСО 8402–1–94 дефектом называют «каждое отдельное несоответствие
продукции установленным требованиям». Если, по меньшей мере, один из
показателей качества или параметров единицы продукции вышел за предельное значение или не выполняется (не удовлетворяется) одно из требований нормативной документации к производимой продукции, то она имеет
дефект. Дефекты наружных (находящихся вне зданий) трубопроводов сис-
33
тем канализации, тепло-, водо- и газоснабжения классифицируют по следующим признакам:
1. По степени влияния на работоспособность трубопроводной коммуникации: критические, значительные и малозначительные.
2. По возможности устранения: устранимые и неустранимые.
Дефекты, устранение которых технически возможно и экономически
целесообразно, называются устранимыми. При этом неустранимые дефекты могут переходить в категорию устранимых в связи с совершенствованием технологии изготовления или ремонта трубопроводов и снижением
затрат на ликвидацию их дефектов.
3. В зависимости от расположения в трубопроводе: локальные (царапины, вмятины, сколы, трещины (рис. 5.1, 5.2), износ (рис. 5.3), нарушение
защитного покрытия (рис. 5.4) и т. д., распределенные в ограниченной части поверхности или объема (зоны ликвации, коррозии, местный наклеп
и т. д.), равномерно распределенные по всему объему или всей поверхности деталей (общее несоответствие заданному химическому составу, толщине покрытия и т. д.).
4. В зависимости от стадии возникновения: конструктивные, производственные (рис. 5.5, 5.6), строительные (возникающие во время укладки
и монтажа трубопроводной коммуникации, рис. 5.7, 5.8), эксплуатационные (рис. 5.9, 5.10), ремонтные.
Продольная ось
Рис. 5.1. Продольные трещины
в трубопроводе
Рис. 5.2. Поперечные трещины в трубопроводе
Рис. 5.3. Абразивный износ внутренней Рис. 5.4. Нарушение защитного покрытия труповерхности трубопровода
бопровода в процессах его прокладки, эксплуатации и (или) ремонта
34
Продольная ось
Продольная ось
Рис. 5.5. Разрушение торцов в пределах Рис. 5.6. Разрушение стыков трубопроводной
стыков
коммуникации
Зазор
Продольная ось
Продольная ось
α
α
Рис. 5.7. Неплотная стыковка торцов
труб
Рис. 5.8. Угловое смещение торцов трубопроводной сети
Рис. 5.9. Коррозия внутренней поверхности
трубопровода
Рис. 5.10. Образование продольных трещин в трубе
Конструктивные дефекты трубопроводов являются следствием несовершенства конструкции и ошибок при конструировании, а также несоответствия требованиям технического задания. Причинами появления таких
дефектов могут быть: неправильный выбор материала трубопровода, его
низкая жесткость, нерациональная форма и т. д. Своевременное выявление
конструкционных дефектов позволяет повышать надежность и долговечность трубопроводных коммуникаций.
35
К производственным дефектам (рис. 5.5, 5.6) инженерных сетей относится несоответствие требованиям нормативной документации на изготовление и поставку труб. Причинами появления производственных дефектов являются: брак поставщиков, нарушение технологического процесса или неправильное назначение требований при изготовлении труб, устаревший и изношенный станочный парк, обрабатывающий и мерительный
инструмент и т. д. Производственные дефекты, если они не были своевременно выявлены в процессе изготовления, проявляются, как правило, в начальный период эксплуатации трубопровода.
Строительные дефекты (рис. 5.7, 5.8) возникают вследствие неправильной укладки и монтажа трубопроводной коммуникации. Избежать их
можно путем правильного составления соответствующих нормативных
документов на строительство трубопроводов, а также последующего строгого следования им.
Эксплуатационные дефекты (рис. 5.1–5.4, 5.9, 5.10) проявляются
в процессе работы инженерных сетей. При этом очевидно, что работоспособность и надежность трубопроводов с увеличением времени эксплуатации ухудшается. Но временной фактор, т. е. разрушение труб по причине
старения, не всегда адекватно отражает характер состояния инженерной
сети. Проявление дефектов в немалой степени зависит также от условий
эксплуатации. В условиях повышенной агрессивности грунта, окружающей и транспортирующей среды срок службы трубопровода существенно
уменьшается. Методами сокращения числа эксплуатационных дефектов
являются: нанесение на трубопровод защитного внутреннего и/или наружного покрытия (изоляции), минимизация дефектов труб на предыдущих
стадиях, своевременное проведение ремонта инженерной сети.
Ремонтные дефекты возникают во время или по окончанию неудачно
проведенной операции ремонта трубопроводной коммуникации. К этим
дефектам относятся: недостаточная толщина и неравномерность изоляции,
полное или частичное отсутствие адгезии изоляции с трубой и т. д. Избежать ремонтных дефектов можно так же, как и строительных.
Наличие дефектов отрицательным образом сказывается на техническом состоянии трубопроводов, значительно снижая их работоспособность и надежность. Минимизировать количество дефектов или полностью устранить их на всех стадиях – задача актуальная, но весьма не
простая.
Основной материал труб, используемых при строительстве трубопроводов, – сталь, поэтому их монтаж производится сваркой. При этом
в стыках между свариваемыми трубами возможно образование так называемого грата в виде неправильной формы подтеков расплавленного металла. Не имеющий значения для ремонта трубопроводов траншейным
способом данный дефект существенно влияет практически на все спосо-
36
бы бестраншейного ремонта. Многие из них не могут быть применены,
если в трубопроводе имеются проявления грата.
Конструкция и принцип действия лабораторного стенда. Стенд
для исследования проходимости тора при его движении в трубопроводе
с выступами грата (рис. 5.11) состоит из трубы 2 и патрубка 4, в месте соединения которых установлено кольцо 3, имитирующее грат с различным
количеством выступов. Торообразный механизм 1 помещается в трубу со
стороны основной части и герметично закрывается заглушкой 5. На этом же
конце трубы устанавливается манометр 7. К штуцеру 6 шлангом 10 присоединяют систему подачи воздуха, включающую компрессор 8 и ресивер 9.
8
6
10 À
9
5
7
2
À
3
1
4
11
Ïîäà÷à
âîçäóõà
Рис. 5.11. Схема стенда для исследования проходимости тора при движении по трубопроводу с выступами грата: 1 – тор; 2 – труба; 3 – кольцо; 4 – патрубок;
5 – герметичный фланец; 6 – штуцер; 7 – манометр; 8 – компрессор; 9 – ресивер;
10 – шланг; 11 – стол
37
Стенд работает следующим образом. Торообразный механизм 1 помещают в трубу 2, которую затем глушат фланцем 5 с установленным
штуцером 6. К противоположному концу трубы 2 также фланцевым соединением крепят патрубок 4, между фланцами которых устанавливают кольцо 3, имеющее необходимые переменные параметры (по внутреннему
диаметру и количеству выступов грата). К штуцеру 6 присоединяют шланг
10 для подачи воздуха от ресивера 9. Включают компрессор, создают в ресивере необходимое давление и открывают подачу воздуха в трубопровод.
При достижении давления, необходимого для движения, тор начинает двигаться. В момент касания тором имитирующей грат вставки сопротивление
его движению растет, соответственно возрастает давление воздуха, необходимое для движения тора. Значения давления воздуха в трубопроводе
перед тором фиксируют манометром 7.
Изменение характеристик грата производят сменой колец, имитирующих различное количество выступов грата (рис. 5.12).
а
б
в
г
Рис. 5.12. Комплект колец для исследования влияния количества выступов грата
на сопротивление движению тора: а, б, в, г – кольца с одним, двумя, тремя
и четырьмя выступами
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с техникой безопасности.
2. Получить у руководителя торы и комплект колец, имитирующих
различное количество выступов грата.
3. Собрать и подготовить к работе лабораторный стенд.
4. Установить в трубу тор с давлением воздуха внутри него
pвн = 50 кПа.
5. Закрыть трубу фланцем.
6. Включить подачу воздуха.
7. Зафиксировать на манометре движущее тор давление воздуха.
8. Результаты эксперимента занести в табл. 5.1.
9. Выключить подачу воздуха.
38
10. К заднему торцу трубы прикрепить патрубок с кольцом, имеющим
один выступ (n = 1).
11. Включить подачу воздуха.
12. Зафиксировать на манометре значение движущего давления воздуха в момент касания тором имитирующей грат вставки.
13. Результаты эксперимента занести в табл. 5.1.
14. Выключить подачу воздуха.
15. Заменить кольцо.
16. Последовательно повторить операции 11–14 для колец, имеющих
два, три и четыре выступа (n = 2, 3, 4).
17. Выключить подачу воздуха.
18. Извлечь из трубы тор.
19. Установить в трубу тор с давлением воздуха внутри него
pвн = 100 кПа.
20. Последовательно повторить операции 5–18.
21. Разобрать установку.
22. Сдать руководителю тор и комплект колец, имитирующих различное количество выступов грата.
23. Убрать рабочее место.
24. По формуле (5.2) произвести расчет относительного изменения
движущего давления Δ для торов с разным давлением воздуха внутри них
при различном количестве выступов грата.
25. Результаты вычислений занести в табл. 5.1.
26. По значениям табл. 5.1 построить график зависимости движущего
тор давления рдв от количества выступов грата n при различных значениях
давления в торе pвн (рис. 5.13).
27. Провести анализ полученного графика и подготовить выводы.
28. Оформить отчет и защитить его перед руководителем.
Таблица 5.1
Результаты измерения движущего тор давления
при различном значении выступов грата
Номер
опыта
1
2
3
4
5
Количество Движущее тор давление воздуха pдв, кПа Относительное изменение движущего тор
выступов
pвн = 50 кПа
pвн = 50 кПа
грата n
давления Δ, %
0
1
2
3
4
Движущее давление pдв, кПа
39
80
2
60
1
40
20
0
1
2
3
4
Количество выступов грата n
Рис. 5.13. Пример зависимости движущего тор давления воздуха от количества
выступов грата при различных значениях давления внутри тора: 1 – pвн = 50 кПа;
2 – pвн = 100 кПа
Относительное изменение движущего давления Δ определяют по
формуле
Δ=
pдв2 − pдв1
100 %,
pдв2
(5.2)
где рдв1, рдв2 – движущее первый и второй тор давление воздуха, кПа.
По значению относительного изменения движущего давления Δ помимо количественного можно делать качественный вывод: если Δ > 0, то
с увеличением давления воздуха внутри тора движущее тор давление возрастает, если Δ < 0, то – падает.
Содержание отчета
В отчете указать цель и задачи работы, зарисовать общий вид колец
и схему стенда для исследования проходимости тора при движении по
трубопроводу с выступами грата, составить таблицу экспериментальных
и расчетных данных, построить график зависимости движущего тор давления воздуха от количества выступов грата, провести анализ полученного
графика и записать выводы.
40
Контрольные вопросы и задания
1. Дайте определение дефекта.
2. Как классифицируют дефекты трубопроводов?
3. Чем отличаются устранимые и неустранимые дефекты?
4. Назовите причины дефектов.
5. Что представляет собой грат? Из-за чего он образуется?
6. Опишите устройство и принцип действия лабораторного стенда
для исследования проходимости тора при движении по трубопроводу
с выступами грата.
7. Расскажите порядок проведения экспериментов.
8. По какой формуле определяют относительное изменение движущего тор давления? Что можно оценить по его величине?
9. Как зависит движущее тор давление воздуха от количества выступов грата?
41
Лабораторная работа 6
Исследование проходимости тора при движении
в трубопроводах с протяженными сужениями
(переменного поперечного сечения) (2 часа)
Цель работы – определить зависимость движущего давления воздуха
от коэффициента сужения диаметра трубопровода.
Задачи работы
1. Ознакомиться с методикой исследования проходимости тора при
преодолении протяженных сужений трубопровода.
2. Провести исследование и получить зависимость движущего давления воздуха от коэффициента сужения диаметра трубопровода.
Оборудование и материалы
1. Стенд для исследования проходимости тора при преодолении протяженных сужений трубопровода.
2. Тор с давлением воздуха внутри него рвн = 50 кПа – 1 шт.
3. Тор с давлением воздуха внутри него рвн = 100 кПа – 1 шт.
4. Комплект вставок для уменьшения диаметра модели трубопровода
с коэффициентом сужения Кс = 1,1, 1,2 и 1,3 – 3 шт.
Правила техники безопасности
1. Лица, не прошедшие инструктаж по технике безопасности, к проведению лабораторной работы не допускаются.
2. Лабораторную работу следует выполнять в группах по 2–3 человека под наблюдением руководителя.
3. При установке и смене вставок для уменьшения диаметра модели
трубопровода с разным коэффициентом сужения проверять надежность их
крепления.
4. Манометр не разбирать, не трясти и не ронять.
5. При обнаружении давления более 100 кПа по показанию манометра стенд необходимо отключить от сети.
6. Ознакомление с правилами электробезопасности производить
в общем порядке по отдельной инструкции.
Краткие теоретические сведения
Для движения торообразного механизма по трубопроводу необходимо
плотное примыкание его наружной поверхности к внутренней поверхности
трубопровода. Это достигается превышением наружного диаметра тора над
внутренним диаметром трубы. Обычно такое превышение составляет 2–4 % от
диаметра трубопровода. Однако при прокладке и ремонте трубопроводов
встречаются и бóльшие разницы диаметров участков трубопроводов. В этих
42
∅D2
ϑ
∅Dт
∅D2
∅Dт
б
а
∅D1
ϑ
∅D1
ϑ
∅D2
∅D1
∅Dт
случаях необходимо знать, какие сужения-расширения участков трубопровода
сможет преодолеть торообразный механизм и как он поведет себя после прохождения сужения или расширения трубопровода.
Рассмотрим два случая: 1) торообразный механизм преодолевает переход с меньшего диаметра на больший, при этом диаметр тора равен или
незначительно больше диаметра трубопровода на первом участке
(рис. 6.1, а, б); 2) торообразный механизм переходит с большего диаметра
участка трубопровода на меньший (рис. 6.1, в). В первом случае при прохождении расширения трубопровода (рис. 6.1, а) тор теряет свою способность двигаться качением, и дальнейшее его движение возможно подобно
поршню – скольжением, либо он должен остановиться. Возможен другой
случай: после прохождения расширения трубопровода тор сохраняет свою
способность двигаться качением, так как изначально был рассчитан на
движение в трубопроводе большего диаметра. Берем ситуацию, когда
в трубу диаметром D1 помещают тор диаметром Dт, приспособленный для
диаметра D2 (при D1<D2), рис. 6.1, б. Для теории и практики интересен минимальный диаметр трубы D1, в которой способен двигаться тор.
Во втором случае после прохождения сужения тор окажется в трубопроводе меньшего диаметра (рис. 6.1, в). В этой ситуации представляет интерес максимальная величина разности диаметров D1 и D2, которую способен преодолеть тор. Для удобства расчета величина сужения трубопровода
переводится в относительные значения коэффициента его сужения Кс, определяемого по формуле
D
Кc = 1 ,
(6.1)
D2
где – D1 и D2 внутренние диаметры участков трубопровода до и после сужения, м.
Рис. 6.1. Схема преодоления тором диаметром Dт стыка трубопроводов с внутренними диаметрами D1 и D2:
а – при D1 < Dт < D2; б – при D1 < D2 < Dт;
в – при D2 < D1 < Dт
в
Для экспериментального исследования по определению влияния разности диаметров трубопровода в соединении на движущее тор давление
воздуха необходим стенд, удовлетворяющий кроме общих требований
43
следующим дополнительным требованиям: 1) возможность имитировать
соединения трубопроводов разного диаметра; 2) возможность изменять величину разности диаметров трубопровода в соединении.
Конструкция и принцип действия лабораторного стенда. Стенд
для исследования проходимости тора при движении в трубопроводах
с протяженными сужениями (переменного поперечного сечения), рис. 6.2,
состоит из трубы 2, в которой помещают торообразный привод 1. Уменьшение диаметра трубопровода имитируется трубой – вставкой 3, для предотвращения смещения которой труба глушится негерметичным фланцем
6, а с обратной стороны – герметичным фланцем 4, рядом с которым на
трубе крепится манометр 5. К штуцеру фланца 4 шлангом 9 присоединяют
ресивер 8 и компрессор 7.
8
7
9
À
À
4
5
1
2
3
6
Ï îä à÷ à
âî ç ä ó õ à
10
Рис. 6.2. Схема стенда для исследования проходимости тора при преодолении сужений
трубопровода: 1 – тор; 2 – модель трубопровода; 3 – вставка для уменьшения диаметра
модели трубопровода; 4 – герметичный фланец; 5 – манометр; 6 – негерметичный фланец; 7 – компрессор; 8 – ресивер; 9 – шланг; 10 – стол
44
Стенд работает следующим образом. В трубу 2, моделирующую трубопровод, устанавливают вставку 3 с внутренним диаметром, соответствующим величине перехода (наружный диаметр вставки соответствует
внутреннему диаметру трубы 2), и глушат негерметичным фланцем 6.
В противоположный конец трубы помещают тор 1 и герметично закрывают фланцем 4. К штуцеру фланца 4 шлангом 9 присоединяют ресивер 8
и компрессор 7. При создании и увеличении разности давлений воздуха на
концах трубопровода тор начинает двигаться, в момент касания тором
вставки сопротивление его движению растет, соответственно возрастает
давление, необходимое для дальнейшего движения тора. Значения давления воздуха в трубопроводе перед тором фиксируются манометром 5. Изменение величины сужения трубопроводов производится сменой вставки
с другим внутренним диаметром.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с техникой безопасности.
2. Получить у руководителя торы и комплект вставок для уменьшения диаметра модели трубопровода с различным коэффициентом сужения.
3. Собрать и подготовить к работе лабораторный стенд.
4. Установить тор с давлением воздуха внутри него рвн = 50 кПа
в трубу.
5. Закрыть трубу фланцами.
6. Включить подачу воздуха.
7. Зафиксировать на манометре движущее тор давление воздуха.
8. Результаты эксперимента занести в табл. 6.1.
9. Выключить подачу воздуха.
10. Снять с трубы негерметичный фланец.
11. Установить с открытого конца трубы вставку для уменьшения
диаметра модели трубопровода с коэффициентом сужения Кс = 1,1.
12. Закрыть вставку негерметичным фланцем.
13. Включить подачу воздуха.
14. Зафиксировать на манометре движущее давление воздуха в момент касания тором вставки (максимальное движущее давление).
15. Результаты эксперимента занести в табл. 6.1.
16. Выключить подачу воздуха.
17. Снять с трубы негерметичный фланец.
18. Последовательно повторить операции 12–17 со вставками для
уменьшения диаметра модели трубопровода с коэффициентом сужения
Кс = 1,2 и 1,3.
19. Извлечь из трубы тор.
20. Установить тор с давлением воздуха внутри него рвн = 100 кПа
в трубу.
45
21. Последовательно повторить операции 5–19.
22. Разобрать установку.
23. Сдать руководителю торы и комплект вставок для уменьшения
диаметра модели трубопровода с различным коэффициентом сужения.
24. Убрать рабочее место.
25. По формуле (6.2) произвести расчет относительного изменения
движущего давления Δ для торов с разным давлением воздуха внутри них
при различном коэффициенте сужения диаметра трубопровода.
26. Результаты вычислений занести в табл. 6.1.
27. По значениям табл. 6.1 построить график зависимости движущего тор давления рдв от коэффициента сужения диаметра трубопровода Кс
при различных значениях давления в торе pвн (рис. 6.3).
28. Провести анализ полученного графика и подготовить выводы.
29. Оформить отчет и защитить его перед руководителем.
Таблица 6.1
Результаты измерения движущего тор давления
при различном значении коэффициента сужения диаметра трубопровода
Номер
опыта
1
2
3
4
Коэффициент сужения диаметра
трубопровода Кс
1,0
1,1
1,2
1,3
Движущее тор давление воздуха
pдв, кПа
рвн = 50 кПа
рвн = 100 кПа
Относительное изменение движущего тор
давления Δ, %
Движущее давление pдв, кПа
100
80
2
1
60
40
20
1,0
1,1
1,2
Коэффициент сужения диаметра трубопровода Кс
1,3
Рис. 6.3. Пример зависимости движущего тор давления от коэффициента сужения
диаметра трубопровода при различных значениях давления воздуха внутри тора:
1 – pвн = 50 кПа; 2 – pвн = 100 кПа
46
Относительное изменение движущего давления Δ определяют по
формуле
p − pдв1
Δ = дв2
100 %,
(6.2)
pдв2
где рдв1, рдв2 – движущее первый и второй тор давление воздуха, кПа.
По значению относительного изменения движущего давления Δ помимо количественного можно делать качественный вывод: если Δ > 0, то
с увеличением давления воздуха внутри тора движущее тор давление возрастает, если Δ < 0, то – падает.
Содержание отчета
В отчете указать цель и задачи работы, зарисовать схему стенда для
исследования проходимости тора при преодолении протяженных сужений
трубопровода, составить таблицу экспериментальных и расчетных данных,
построить график зависимости движущего давления воздуха от коэффициента сужения диаметра трубопровода, провести анализ полученного графика и записать выводы.
Контрольные вопросы и задания
1. Что представляет собой конструкция торообразного механизма?
Чем она отличается от известной геометрической фигуры?
2. За счет чего осуществляется движение тора внутри трубопровода?
В чем особенность и преимущества такого перемещения?
3. Какова обычно величина превышения наружного диаметра тора
над внутренним диаметром трубы?
4. Как влияет наличие протяженных сужений трубопровода на проходимость тора?
5. Приведите возможные схемы преодоления тором стыка трубопровода.
6. Опишите устройство и принцип действия лабораторного стенда
для исследования проходимости тора при преодолении протяженных сужений трубопровода.
7. Расскажите порядок проведения экспериментов.
8. Каким образом осуществляется измерение давления воздуха внутри торообразного механизма?
9. Каким образом осуществляется изменение величины сужения
диаметра трубопровода на лабораторном стенде?
10. Что означают и в каких единицах системы СИ измеряются следующие величины: D1, D2, Dт, Кс, pвн, pдв, Δ?
11. Как найти коэффициент сужения диаметра трубопровода?
12. По какой формуле определяют относительное изменение движущего тор давления? Что можно оценить по ее величине?
13. Как зависит движущее тор давление воздуха от коэффициента
сужения диаметра трубопровода при различных значениях давления воздуха внутри тора?
47
Библиографический список
1. Авдеев, Р. М. Классификация способов ремонта трубопроводов /
Р. М. Авдеев // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр.
Вып. 7. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2001. – С. 444–446.
2. Авдеев, Р. М. Исследование способности торообразных аппаратов
преодолевать участки трубопроводов с различными диаметрами /
Р. М. Авдеев, В. И. Емелин // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 29 :
Машиностроение. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2002. – С. 71–76.
3. Авдеев, Р. М. Исследование влияния размеров торообразного механизма на его тяговые свойства / Р. М. Авдеев, В. И. Емелин // Вестн.
Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 32 : Машиностроение. – Красноярск :
ИПЦ КГТУ, 2003. – С. 108–113.
4. Авдеев, Р. М. Автоматизация исследований торообразных механизмов / Р. М. Авдеев, В. И. Емелин, А. Ю. Шнорр, Ю. Н. Валов // Вестн.
Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 31: Транспорт. – Красноярск : ИПЦ КГТУ,
2003. – С. 74–80.
5. Авдеев, Р. М. Автоматизированный стенд для исследования торообразных механизмов и транспортных средств / Р. М. Авдеев // Транспортные системы Сибири. : сб. материалов науч.-практ. конф. с междунар. уч. –
Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2003. – С. 8–11.
6. Емелин, В. И. Классификация и выбор способов бестраншейного
ремонта трубопроводов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр.
гос. техн. ун-та. Вып. 21 : Машиностроение. – Красноярск : ИПЦ КГТУ,
2000. – С. 90–96.
7. Емелин, В. И. Результаты исследования тягового КПД торообразного транспортного средства при его движении внутри трубопровода /
В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 22 :
Машиностроение. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2001. – С. 106–112.
8. Емелин, В. И. Стенд для исследования торообразных транспортных
средств / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та.
Вып. 29 : Машиностроение. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2002. – С. 80–84.
9. Емелин, В. И. Результаты исследования тяговых свойств торообразного аппарата / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн.
ун-та. Вып. 30 : Транспорт. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2002. – С. 18–23.
10. Емелин, В. И. Исследования влияния угла изгиба трубопровода
на сопротивление движению торообразного транспортного средства /
В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 30 :
Транспорт. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2002. – С. 23–27.
11. Емелин, В. И. Исследование влияния величины и формы грата на
сопротивление движению торообразного транспортного средства /
В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. уч. Вып. 8. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2002. – С. 455–462.
48
12. Емелин, В. И. Бестраншейный ремонт трубопроводов : метод.
указания по лабораторным работам / сост. В. И. Емелин, Р. М. Авдеев,
А. А. Шайхадинов. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2002. – 28 с.
13. Емелин, В. И. Кинематика эластичных торообразных механизмов
/ В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 32 :
Машиностроение. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2003. – С. 90–98.
14. Емелин, В. И. Влияние параметров компрессора и торообразного
механизма на его кинематику / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 31 : Транспорт. – Красноярск : ИПЦ КГТУ,
2003. – С. 80–86.
15. Емелин, В. И. Бестраншейная реконструкция трубопроводных
коммуникаций : метод. указания по лабораторным работам / сост.
В. И. Емелин, Р. М. Авдеев, А. А. Шайхадинов. – Красноярск : ИПЦ КГТУ,
2003. – 27 с.
16. Емелин, В. И. Возможности эластичных торообразных механизмов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Техника и технология. – 2004. – № 2. –
С. 8–11.
17. Емелин, В. И. Бестраншейная замена подземных трубопроводов :
метод. указания по лабораторным работам / сост. В. И. Емелин,
А. А. Шайхадинов. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2005. – 35 с.
18. Емелин, В. И. Эластичный торообразный привод для внутритрубных работ : монография / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев. – Красноярск :
ИПЦ КГТУ, 2005. – 167 с.
19. Емелин, В. И. Проектирование рабочих органов установок для
бестраншейного ремонта стальных трубопроводов : метод. указания по
курсовому и дипломному проектированию / сост. В. И. Емелин,
А. А. Шайхадинов. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2006. – 16 с.
20. Емелин, В. И. Проектирование эластичного торообразного привода
и технологии внутритрубных работ с его использованием : метод. указания по
курсовому и дипломному проектированию / сост. В. И. Емелин, Р. М. Авдеев,
А. А. Шайхадинов. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т; Политехн. ин-т, 2007. – 16 с.
21. 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. ин-т, 2007. – 240 с.
22. Шайхадинов, А. А. Контроль качества бестраншейного ремонта
трубопроводов : метод. указания по лабораторным работам / сост.
А. А. Шайхадинов, В. И. Емелин, Р. М. Авдеев. – Красноярск : ИПЦ КГТУ,
2004. – 34 с.
23. Шайхадинов, А. А. Классификация и выбор способов бестраншейного ремонта трубопроводов / А. А. Шайхадинов, А. Е. Митяев //
Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 41 : Машиностроение. – Красноярск, 2006. – С. 206–212.
49
Оглавление
Общие сведения ................................................................................................ 3
Лабораторная работа 1. Исследование тяговых свойств тора ..................... 4
Лабораторная работа 2. Определения наличия и величины
буксования и «юза» тора ................................................................................. 10
Лабораторная работа 3. Определение утечек воздуха через
продольное отверстие тора и контакт между его боковой поверхностью
и трубопроводом .............................................................................................. 16
Лабораторная работа 4. Исследование проходимости тора при
движении по трубопроводам с изгибами ....................................................... 24
Лабораторная работа 5. Исследование проходимости тора при его
движении в трубопроводе с выступами грата ............................................... 32
Лабораторная работа 6. Исследование проходимости тора при
движении в трубопроводах с протяженными сужениями (переменного
поперечного сечения) ....................................................................................... 41
Библиографический список ............................................................................ 47
50
Учебно-методическое издание
Оборудование и приспособления
для упрочнительно-восстановительных работ
в отрасли
Бестраншейный ремонт трубопроводов
с помощью торов
Методические указания к лабораторным работам
Составители:
Шайхадинов Александр Анатольевич
Авдеев Роман Михайлович
Редактор Т. И. Тайгина
Компьютерная верстка: А. Б. Филимонова
Подписано в печать 03.06.2010. Печать плоская
Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,7
Тираж 100 экз. Заказ № 1816
Издательско-полиграфический комплекс
Сибирского федерального университета
660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82 а
51
В Издательско-полиграфическом комплексе СФУ
Вам быстро и качественно выполнят любые виды
издательских и полиграфических работ:
− компьютерный набор текстов
− редактирование
− корректура
− художественное оформление
− компьютерная верстка
− тиражирование (ч/б и полноцветное)
− жесткий переплет дипломов и диссертаций
− изготовление удостоверений
Наш адрес: 660041, г. Красноярск,
пр. Свободный, 82а, к. 0108
(391) 249-74-97 – отдел договоров
52
Вниманию преподавателей
и студентов вузов!
В Издательско-полиграфическом комплексе СФУ
в 2009 году вышли в свет
учебно-методические комплексы дисциплин
Гидрогазодинамика : учеб.-метод. комплекс дисциплины
№ 1555/977-2008 / рук. творч. коллектива В. А. Кулагин. –
Красноярск : ИПК СФУ, 2009. ISBN 978-5-7638-1614-3
Автоматизированное проектирование средств
и систем управления : учеб.-метод. комплекс дисциплины № 1604-2008 / рук. творч. коллектива С. В. Ченцов). –
Красноярск : ИПК СФУ, 2009. ISBN 978-5-7638-1628-0
Металлургия тяжелых цветных металлов : учеб.метод. комплекс дисциплины № 1821/1003-2008 / рук.
творч. коллектива Е. П. Вершинина. – Красноярск : ИПК
СФУ, 2009. ISBN 978-5-7638-1608-2
Заказать книги можно по тел.: (391) 249-73-57,
e-mail: [email protected]
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
1 891 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа