Атаманчук Василь Михайлович. Розробка технології відновлення абразивно зношених трубопроводів водовідведення і водопостачання

Краткое описание

Атаманчук Василь Михайлович. Розробка технології відновлення абразивно зношених трубопроводів водовідведення і водопостачання : Дис... канд. наук: 05.23.08 2007

Атаманчук В.М. Розробка технології відновлення абразивно зношених трубопроводів водовідведення і водопостачання. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальність 05.23.08 технологія та організація промислового та цивільного будівництва. Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури. Харків, 2007.
Дисертаційна робота присвячена питанням відновлення і захисту абразивно зношених трубопроводів водовідведення і водопостачання.
У роботі показано, що широко розповсюджений в наш час метод відновлення зруйнованих трубопроводів шляхом введення в них самонесучих товстостінних поліетиленових труб меншого діаметру є таким, що дорого коштує.
Порівняльний аналіз результатів іспитів методами Дармштадта і Цюриха на зносостійкість матеріалів, що застосовуються для виготовлення труб водовідведення і водопостачання, виявив, що сучасний бетон ( з урахуванням відношення величини зносу до товщини стінки) більш зносостійкий, чим зміцнений поліетилен.
Для відновлення абразивно-зношених трубопроводів шляхом будування в них бетонних або сталефібробетонних монолітних трубопроводів-вкладишів і зниження при цьому терміну розпалубки досліджені технологічні прийоми підвищення початкової розпалубочної міцності бетону пресуванням, вакуумуванням і пресвакуумуванням. Встановлено, що максимальна початкова міцність бетону досягається при: пресвакуумуванні, тривалості пресування tn5 хвил. і вакуумування tв5 хвил.; використанні пластичних бетонних сумішей.
Виходячи з основного положення, що трубопроводи це мікро-, мінітунелі в роботі досліджена впроваджена у виробництво не тільки технологія заводського виготовлення пресвакуумованих бетонних сумішей, але і технологія будування бетонних монолітно-пресованих тунельних обробок. У результаті досліджень були виявлені недоліки відомих технологій і визначені основні підходи для розробки технологій будування монолітних пресвакуумованих сталефібробетонних трубопроводів-вкладишів і обладнання для їх здійснення.
У дисертаційній роботі на підставі результатів досліджень розроблені:
конструкції відновлення;
методика розрахунку величини пресувального зусилля в залежності від несучої здатності відновлювального трубопроводу;
технологія відновлення абразивно-зношеного і розгерметизованного трубопроводу;
технологія відновлення абразивно зношеного лотка трубопроводу;
пресвакуумуюче обладнання для здійснення розроблених технологій.
Запропоновані технологічні рішення дозволяють істотно знизити вартість відновлення абразивно-зношених трубопроводів і забезпечити їх експлуатаційну довговічність.

В дисертаційній роботі науково обґрунтована і розроблена технологія відновлення абразивно зношених трубопроводів шляхом будування в них монолітних пресвакуумованих сталефібробетонних вкладишів.

Значна частина трубопроводів водовідведення і водопостачання, що експлуатуються, руйнується під впливом абразивного зносу, розгерметизації стиків і тіла труб. Відомий метод відновлення цих трубопроводів шляхом введення самонесучих поліетиленових труб-вкладишів є таким, що дорого коштує, так як вартість поліетиленових труб на порядок вище вартості труб з неорганічних матеріалів.

Порівняльний аналіз зносостійкості матеріалів, що застосовуються для виготовлення труб водовідведення і водопостачання, виявив, що сталефібробетон по зносостійкості (з урахуванням відношення зносу до товщини стінки) перевищує зміцнений поліетилен.

Для розробки конструкцій монолітних сталефібробетонних труб-вкладишів і ефективної технології їх будування:

визначена допустима товщина монолітного сталефібробетонного трубопроводу-вкладиша, яка менше сумарної товщини поліетиленової труби-вкладиша і міжтрубного зазору, який утворює поліетиленовий вкладиш;
встановлено, що початкова (для розпалубки) міцність бетону зростає в порівнянні з віброваним бетоном при використанні технологічних прийомів вакуумування, пресування, пресвакуумування, причому при пресвакуумуванні початкова міцність бетону максимальна;
виявлені раціональні параметри технології пресвакуумування непластифікованої і пластифікованої бетонної суміші: величина тиску пресування, тривалість пресування і вакуумування, а також черговість їх виконання;
підібрана рецептура сталефібробетонної суміші з урахуванням їх легкого складання, пластичності, транспортабельності в трубопроводах на відстані, що перевищує 200 м;
запропонована методика розрахунку величини пресуючого зусилля в залежності від остаточної несучої здатності відновлювального трубопроводу, при цьому використані результати чисельного експерименту за допомогою програмного комплексу SCAD.

Розроблені нові технології відновлення трубопроводів:

розгерметизованих, абразивно-зношених шляхом будування монолітних сталефібробетонних трубопроводів-вкладишів;
абразивно-зношених шляхом укладання монолітних сталефібробетонних лотків-вкладишів.

Розроблено нове пресвакуумуюче обладнання для здійснення цих технологій. Обладнання складається із взаємно зв’язаних двох частин силового гідроциліндра з прескільцем і ковзної опалубки з вакуумциліндром, вакуум-секцією.

Розроблені технічні, технологічні і організаційні рішення дозволяють використати будівельні матеріали і вироби вітчизняного виробництва, знизити загальні витрати на відновлення роботи і забезпечити довговічність відновлених трубопроводів.

Результати досліджень апробовані і використанні інститутом „Кримкомунпроект” при розробці проектних рішень ремонту і відновленню мереж водовідведення міст південного берегу Криму, що дає можливість зменшити вартість ремонтно-відновлювальних робіт на 24,5%.