Разработка композиционного материала для труб магистрального газапровода и технология их изготовления

ВВЕДЕНИЕ 5
1 УСЛОВИЯ РАБОТЫ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ГАЗО-ПРОВОДНЫМ ТРУБАМ 5
1.1 Назначение и условие работы труб 5
1.2 Требования, предъявляемые к материалу………..…………… 6
1.2.1 Стальные трубы………..…………… 8
1.2.2 Газовые трубы из ПНД………..…………… 9
1.2.3 Поливинилхлоридные трубы………..…………… 10
1.2.4 Стеклопластиковые трубы ………..………… 11
1.3 Требования, предъявляемые к трубам магистрального газопрово-да………..………… 11
1.4 Методы изготовления стеклопластиковых труб………..………… 11
1.4.1 Метод центробежного формования………..………… 17
1.4.2 Экструдированное производство………..………… 18
1.4.3 Метод непрерывной намотки ………..………… 19
1.5 Монтаж магистральных трубопроводов………..…………… 19
1.5.1 Ламинированные соединения………..………… 19
1.5.2 Фланцевые соединения………..………… 20
1.5.3 Муфтовое соединение………..………… 20
1.6 Ремонтные муфты для магистральных трубопрово-дов………..…………… 22
1.7 Вывод………..…………… 23
2 МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КОН-СТРУКЦИЙ ИЗ КМ 25
2.1 Краткие сведения о прикладной программе SolidWorks (SW) 25
2.2 Метод конечных элементов 26

2.3 Теория монолитности 26
2.4 Вывод………..…………… 27
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДА И КОМПЬЮТЕРНОЕ МО-ДЕЛИРОВАНИЕ ЕГО МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК С ПО-МОЩЬЮ ПРОГРАММЫ SOLID WORKS 28
3.1 Материалы, используемые для изготовления магистрального газо-провода. 28
3.1.1 Стеклянные волокна………..…………… 28
3.2 Подбор компонентов материалов по теории монолитно-сти………..…………… 33
3.3 Выбор угла намотки трубы………..…………… 35
3.4 Размерные параметры трубопровода………..…………… 36
3.3 Проектирование муфтового соединения 37
3.4 Оценка напряженного состояния в программе SolidWorks 37
3.5 Вывод 39
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ 40
4.1 Оборудование, использующееся при изготовлении магистрального газопровода. 41
4.2 Схема технологического процесса 42
4.3 Входной контроль материалов. 44
4.4 Изготовление препрегов 45
4.5 Определение суммарного содержания связующего и летучих веществ в препреге экспресс - методом 46
4.6 Намотка трубы. 47
4.7 Термообработка в печах 47
4.8 Выходной контроль. 47
4.9 Выводы 49
ЗАКОЮЧЕНИЕ 53

Весь текст будет доступен после покупки

Наиболее распространенным и эффективным материалом труб, на дан-ный момент, принято считать сталь, так как при невысокой стоимости и дли-тельным опыте применения трубы из стали удовлетворяют всем требованиям по надежности и ремонтопригодности. Однако по всему миру для транспорта углеводородов стали широко применятся композитные трубы. Они уже давно зарекомендовали себя в лучшую сторону по показателям снижения затрат на эксплуатацию и сооружение, по уровню экологической безопасности и во многих других качествах.
Главным потребителем труб в нашей стране, на данный момент, является нефтегазовая промышленность. Только в основных фондах нефтяных про-мыслов имеется более 20 млн. тонн газопроводных, водопроводных и насос-но-компрессорных труб. В течение последних 10 – 15 лет в отечественном трубопроводном транспорте увеличилось число крупных аварий с увеличе-нием тяжести экономических, экологических и социальных последствий. Учи-тывая, что системы газовой промышленности эксплуатируются в тяжелых условиях комплексного воздействия механических нагрузок, абразивного и химического воздействия, сероводорода и углекислого газа, теоретические сроки службы труб не совпадают, и они теряют работоспособность намного раньше и служат от нескольких месяцев до 2 – 3 лет (в особо тяжелых услови-ях).

Весь текст будет доступен после покупки

1 УСЛОВИЯ РАБОТЫ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ГА-ЗОПРОВОДНЫМ ТРУБАМ
1.1 Назначение и условие работы труб
Магистральным газопроводом называют трубопровод, который исполь-зуют для транспортировки газа из районов добычи или производства в районы его потребления, или трубопровод, соединяющий отдельные месторождения газа [1].
Газопровод состоит из отдельных линейных участков труб для перемеще-ния транспортируемого газа от входа названного участка к его выходу, при этом, по меньшей мере, на части линейных участков установлена бесшовная труба. Длина трубы равна длине данного участка, она изготавливается из стеклопластика и может иметь внутренний диаметр более 2500 мм, в результате чего может увеличиться производительность магистрального газопровода, также повышается срок его службы и снижаются затраты на его сооружение [4].
Магистральный газопровод функционирует следующим образом. Газ, предназначенный с целью транспортировки, подготавливают на промысловых либо газовых станциях, где газ в зависимости от его химического состава, тер-модинамических характеристик и условий прокладки газопровода подвергают сепарации от жестких и жидких примесей, очистке от сероводорода и углекис-лоты, осушке от воды и углеводородов и при необходимости охлаждению [4].
Транспортируемый газ поступает на головную насосную станцию, где при помощи насосов его подают в линейную часть трубопровода. Чем больше диа-метр, тем выше производительность трубопровода [4].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Свод правил СП 86.13330.2012 «СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы» (утв. Приказом Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству от 25 дек. 2012 г. № 107/ГС)
2. ГОСТ Р 56277-2014 «Трубы и фитинги композитные полимерные для магистральных трубопроводов» [Электронный ресурс] Режим доступа: http://standartgost.ru. – Загл. с экрана.
3. ГОСТ Р 55071-2012 (ISO 7685:1998) Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы испытаний. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200102954
4. Патент № 2117206 РФ. МПК F16L9/14. Труба для транспортирования агрессивной среды под высоким давлением. / О.Г. Цыплаков, Н.Д. Цхадая, Э.З. Ягубов, З.Х. Ягубов. Заявл. 14.03.97; опубл. 10.08.98; бюлл. № 22.
5. Стеклопластиковые трубы: время производить [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://newchemistry.ru/letter.php?n_id=1388
6. Сравнение стеклопластиковых труб с трубами из других материалов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.skompozit.ru/production/comparison/
7. Соединение стеклопластиковых труб [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ntt.su/connections/
8. Камеры термообработки [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.fpipes.ru/kamery-termoobrabotki.html
9. ГОСТ Р 55989-2014 Магистральные газопроводы. Нормы проектирования на давление свыше 10 МПа. Основные требования [Электронный ресурс] Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200110075 – Загл. с экрана.

Весь текст будет доступен после покупки