автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Соединение труб с защитными покрытиями в мелиоративном строительстве

На правах рукописи

Заслоновский Валерий Николаевич

СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ С ЗАЩИТНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ В МЕЛИОРАТИВНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

05.23.07 - Гидротехническое и мелиоративное строительство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Чита - 1995

Работа выполнена в Читинском Государственном техническом

университете

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор, действительный член АВН, член-корр'.МИА и РИА Штеренлихт Д.В.

доктор технических наук, профессор, член-корр. РАСХН Штыков В.И.

- доктор технических наук, профессор, действительный член Академии строительства Украины Дмитриев А.Ф.

Ведущая организация: ТОО компания "ИНВЭКО" (Ленгипроводхоз).

Защита состоится" _1995г. в /е?часов,

ауд. 411 ПГК на заседании диссертационного Совета Д 063.38.19 Санкт-Петербургского Государственного технического университета (195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул. 29).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского Государственного технического университета

Автореферат разослан "_

6. /о —

Ученый секретарь диссертационного Совета канд.техн.наук, доцент

Морозов В,И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Трубопровод является неотъемлемой частью практически любой мелиоративной системы. При этом доля трубопровода в стоимости всей системы (как по капитальным, так и по эксплуатационным расходам), как правило, бывает решающей и достигает 70% и выше. Отсюда следует, что существенно увеличить долговечность и снизить стоимость мелиоративной системы невозможно без совершенствования конструкции и технологии монтажа трубопровода.

Исследованиями... и оптимизацией различных параметров трубопроводов, их, элементов, технологией монтажа, ремонта, эксплуатации, разработкой новых конструкций занимались в различное время такие научные, производственные организации, вузы, как ВНИИСТ, СевНИИГиМ, Ленгипроводхоз, СтавНИИГиМ, Росгипроводхоз, Водоканал Н И И проект, ВНИИВодГЕО, ВНИИГ, ВНИИГиМ, Оргтехводстрой, СибНИИГиМ, МГМИ, ЛПИ, НИМИ, УИИВХ, ЛИСИ, отечественные и зарубежные ученые Агапкин В.М., Альтшуль А.Д., Дикаревский B.C., Дмитриев А.Ф., Зегжда А.П., Калицун В.И., Киселев П.Г., Комаров A.A., Кс^мерштййн В.Г., Краснянский И.И., Кузьмин С.А., Левкоева Н.В., Лойцянский Л.Г., Мирцхулава Ц.Е., Михалев М.А., Никурадзе К., Староверов И.Г., Харитоновский В.В., Чугаев P.P., Шевелев Ф.А., Шиллер Ю.И., Штеренлихт Д.В., Штыков В.И., Якубчик П.П., Ялышко Г.Ф., Бартоломей Д., Галлей В., Коикэ К., Ланге X., 0,Киф В., Плант Ж., Чиверс Т. и другие.

В отраслевых программах научно-технического прогресса мелиорации и водного хозяйства всегда присутствовали разделы по совершенствованию и созданию экономичных и долговечных конструкций трубопроводов. При этом усилия были направлены, в. основном на повышение долговечности лишь одного из элементов трубопровода (казавшегося главным) - трубы.В 80-е годы в системе Минводхоза РФ были созданы новые производства (в г.г. Пензе, Набережных Челнах, Омске и др.), основной задачей которых являлось освоение технологии и выпуск новых конструкций труб для мелиорации и водоснабжения.

Однако после создания и освоения долговечных труб с защитными покрытиями (лаком КОРС, стеклоэмалью, полиэтиленом и др.) выявилась новая проблема - традиционно применявшиеся в мелиоративном строительстве способы соединения труб (втулочно-раструбные, муфтовые, сварные) оказались непригодными для высоконапорных труб с защитными покрытиями. Во-первых, из-за значительных макро- и микродефектов таких труб, не устраняемых традиционными уплотнениями, во-вторых, из-за того, что долговечность самих уплотнителей значительно ниже долговечности

труб, в-третьих, из-за выгорания покрытий в зоне сварки и по другим причинам.

Таким образом возникла проблема, состоящая в реализиции производства долговечных труб и отсутствии надлежащей технологии их соединения. Этому способствовало и то, что многочисленные научные данные по трубопроводам и соединению труб охватывают отдельные элементы системы (конструкции, технологию, гидравлику, прочность, долговечность и т.д.) без их взаимного влияния, относятся к трубопроводам самых различных отраслей народного хозяйства и не всегда учитывают специфику мелиоративного строительства (полевые и климатические условия монтажа, сезонность эксплуатации и т.п.). Это приводит к тому, что создание и применение стыковых соединений базируется, в основном, на интуиции специалиста, а, следовательно, требует высокой квалификации и не всегда технически и экономически оптимально.

Для решения возникшей проблемы автором была сформулирована основная цель и определены задачи исследования.

Работа выполнялась в рамках "Плана работ по созданию и освоению новой техники Минводхоза РСФСР на 1987 г.", "Программы научно-технического прогресса Минводхоза РСФСР на 1989-90 г.г.(основные направления)" и бюджетной НИР ЧитПИ, входящей в план Госкомитета РФ по высшему образованию "Соединения мелиоративных трубопроводов (систематизация, инженерные расчеты, выбор оптимальной конструкции)" на 1992-95г.г.

Таким образом, тема работы представляется актуальной, тесно связанной с отраслевыми целевыми программами, направленными на решение'проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение . Исследования позволили существенно укрепить лабораторную базу института, а также внедрить результаты в учебный процесс.

Цели и задачи исследования:

На основе системного подхода к проблеме автором были поставлены основная цель и подцель исследований.

Основная цель:

Разработать научно-обоснованные технические и технологические решения по конструкции соединений труб и технологии их монтажа в мелиоративном строительстве, которые позволили бы создавать значительно более долговечные трубопроводы и, тем самым внести значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в отрасли, играющей важную роль в народном хозяйстве страны.

Подцель:

Использование процесса разработки соединений и его результатов для решения смежных научных задач и повышения качества учебного процесса.

Для достижения поставленных целей автором сформулированы следующие задачи:

1. Предложить методологическую основу выбора и создания соединений труб для мелиоративного строительства.

2. С использованием этой основы разработать конструкцию соединения для труб с защитным покрытием и технологию ее монтажа и ремонта в зависимости от определяющих факторов.

3. Создать лабораторную и полупромышленную базы для всестороннего научного исследования соединений.

4. Провести комплексное научное исследование разработанной конструкции с учетом группы влияющих факторов и их взаимосвязи.

5. Разработать методику выбора и расчета стыкового соединения по данным, определяемым назначением и условиями работы трубопровода. : ..

6. Произвести расчет, изготовление, полупромышленные и производственные испытания соединения.

7. Разработать рабочую документацию для серийного .. освоения соединения и технологии его изготовления и монтажа.

8. Использовать процесс исследования и полученные результаты для решения смежных научных .задач и внедрить их в учебный процесс подготовки инженеров-гидротехников.

Методы исследования и достоверность результатов.

Для достижения поставленных целей применялся комплексный подход к проблеме, включавший теоретические и эмпирические решения, базирующиеся на использовании методов системного анализа для достижения в совокупности, максимально возможных научных, методологических и методических результатов.

При создании новых конструкций и технологий привлекались элементы теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Решения частных теоретических задач исследования базировались на методах сопротивления материалов и строительной, механики, гидромеханики, теплотехники, химической технологии полимеров, теории машин и механизмов, экономики и др.

При выполнении экспериментальных работ использовались методы теории планирования эксперимента и стандартные методики

соответствующих отраслей науки. Измерения в опытах выполнялись с помощью приборов, прошедших метрологические испытания.

Достоверность исследований подтверждается -сходимостью расчетных и экспериментальных результатов с данными полупромышленных и производственных испытаний, а также использованием стандартной измерительной аппаратуры.: .

Научная новизна.

1. Впервые сформулирована методологическая основа создания и исследования трубных соединений в мелиоративном строительстве, базирующаяся на концептуальной структуре понятий "трубопровод" , "соединение" и факторной модели соединения. Показано, что соединение является центральным элементом системы трубопровода, от обоснованности выбора которого зависит качество и долговечность последнего.

2.Создано самоуплотняющееся соединение трубопровода, защищенное авторскими свидетельствами.

3. Проведено комплексное исследование стыкового соединения с учетом основных факторов модели: герметичности, прочности, долговечности, гидравлических характеристик и др., получены соответствующие зависимости.

4. Предложены новые способы монтажа соединения, защищенные авторскими свидетельствами,созданы механизмы и приспособления, разработаны способы ремонта соединения.

5. Дана методика расчета ниппельного соединения, учитывающая весь комплекс факторов.

6. Показано, что в ряде случаев вместо разработки соединения "под трубу" выгоднее создать новую конструкцию трубы. Предложена новая технология производства слоистых полимерных труб и устройство для ее осуществления, защищенные патентом и авторским свидетельством на изобретение.

Практическая ценность.

1. Предложена классификация трубных соединений, позволяющая в совокупности с созданной базой данных выбрать оптимальную конструкцию соединения или создать новую с наперед заданными свойствами.

2. Разработана' методика расчета ниппельного соединения трубопроводов, позволяющая произвести комплексный инженерный расчет для различных условий работы трубопроводов.

3. Разработана и апробирована оснастка, технология, механизмы и приспособления для серийного выпуска и применения предложенного соединения.

4. Создан авторский курс "Проектирование и строительство трубопроводов", лабораторная база для его изучения студентами, написано и издано учебное пособие по данному курсу.

5. В процессе исследования создан высококвалифицированный научно- педагогический коллектив, позволивший на базе кафедры водного хозяйства и инженерной экологии ЧитПИ организовать Восточный филиал Российского НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов.

Личный вклад автора заключается в следующем:

1. Осуществлена постановка проблемы, определены цели исследования.

2. Сформулирована научно-методологическая основа работы, включающая концептуальную структуру, факторную модель, классификацию и базу данных по соединениям.

3. Обоснованы общая конструкция ниппельного самоуплотняющегося соединения, принципы ее работы, материалы ниппеля и герметика, а также основные принципы технологии строительства мелиоративных трубопроводов с такими соединениями, механизмы и приспособления.

4. Определены задачи комплексного исследования соединения по 11 факторам с учетом их взаимосвязи.

5. Сформулированы общие принципы создания лабораторной базы для всестороннего научного исследования, предложены конструкции ряда лабораторных установок.

6. Обоснована программа научного поиска с учетом поставленных в п.4 задач, непосредственно выполнен ряд исследований.

7. Произведено обобщение результатов комплексного исследования, разработана методика выбора и расчета соединений труб для мелиоративного строительства.

8.Под научным руководством автора разработаны методики полупромышленных и производственных испытаний.

9. Осуществлен авторский надзор за разработкой технической документации, изготовлением оснастки и выпуском опытной партии ниппелей.

10. Обоснованы основные принципы деверсификации исследовании-конструкции устройств по смежным вопросам, разработан учебный план и программа авторского курса "Проектирование и строительство трубопроводов", написаны основные ,,главы и . выполнено научное редактирование учебного пособия.

Апробация работы:

Основные научные и методологические положения диссертации и результаты докладывались: на Всесоюзной конференции "Процессы и

аппараты производства полимерных материалов, методы и < оборудование переработки их в изделия", Москва, 1986 г.; Всесоюзной конференции "Применение полимерных материалов в сельском строительстве", г.Челябинск, 1988 г.; Всесоюзном семинаре "Особенности проектирования, строительства и эксплуатации мелиоративных и водохозяйственных объектов", г.Пенза, 1989 г.; Международной конференции "Повышение долговечности и эффективности работы конструкций сельскохозяйственных зданий и сооружений", г.Челябинск, 1992 г.; Всероссийской научно-практической конференции по гидромелиоративному и

водохозяйственному строительству в Сибири, г.Омск, 1989 г.; Региональном совещании по развитию производительных сил Читинской области в 13 пятилетке и на период до 2000 г., г.Чита, 1989 г.; Всесоюзных конференциях "Интенсификация тепло- и массообменных процессов химической технологии", г.Казань, 1987 г. и "Строительство и обеспечение строительства", г.Томск, 1989 г.; Научно-технической конференции Восточного Сибирского технологического Университета, г. Улан-Удэ, 1991г. и Читинского политехнического института в 1987-1995 г.г.; Технических совещаниях ГНТУ Минводхоза РСФСР в 1987-1989 г.г.; Технических Советах объединения "Пензаводмелиорация" в 1989 г., "Читаводмелиорация" в 1990 г. и а/о "Читаводстрой" в 1994 г.

Методические вопросы работы докладывались на Всероссийских научно-методических конференциях в Пермском политехническом институте, г.Пермь, 1992 г., Алтайском Государственном Техническом Университете, г.Барнаул, 1994 г. и Российском НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов, г.Екатеринбург, 1994 г.

Диссертационные положения и результаты обсуждены на расширенном научно-техническом Совете Читинского политехнического института 06.04.95 г. и совместном научном семинаре кафедры инженерных мелиораций, гидрологии и охраны окружающей среды и кафедры гидротехнических сооружений Санкт-Петербургского Государственного Технического Университета 19.04.95 г.

Реализация работы.

В процессе исследования создана рабочая документация на ниппельное соединение для трубопровода из труб "ТЭГО-ЗОО" без обечайки, рабочие чертежи механизмов для монтажа трубопровода с ниппельными стыковыми соединениями, технологическая карта на производство работ по монтажу. При участии автора на НПО "Пластик" (Москва) разработана документация на прессформу? для литьевой машины фирмы "Энгель" (Австрия) и технический регламент выпуска ниппелей. По этой документации была изготовлена прессформа на ПО "Авиационный завод" (г.Улан-Удэ), выпущена опытная партия ниппелей на ПО "Оргсинтез" (г.Казань), В п^огширимм "Прычянгчпмртшппяпия" изготовлены механизмы и

приспособления для монтажа и смонтирован участок водовода на Махалинской оросительной системе Кузнецкого района Пензенской области. Производственные испытания показали соответствие трубопровода расчетным данным и техническим требованиям. Согласно справке УООС ПО "Пензаводмелиорация" в течении 4 лет эксплуатации нарушений в работе водовода не отмечено.

Аналогичные испытания из опытной партии ниппелей проведены на специальных участках трубопровода в ПО "Пензаводпром" и "Читаводстрой".

По результатам испытания разработана калькуляция на выпуск ниппелей ПО "Оргсинтез" и технические условия на ниппель соединительный.

База данных по соединениям и методика расчета применяется в институтах . "Забайкалводпроект" и "Пензаводпроект" при проектировании трубопроводов, что подтверждено справками.

Созданная в процессе исследований лабораторная база используется в учебном процессе кафедры водного хозяйства и инженерной экологии ЧитГ'ТУ, а методические материалы - приняты к использованию в учебном процессе института и других вузов.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 46 работ, в т.ч. 1 учебное пособие, 13 научных статей в журналах и сборниках трудов, 11 тезисов докладов и трудов научных и 4 - научно-методических Всесоюзных, Всероссийских и Международных конференций, 1 патент и 3 авторских свидетельства на изобретения, 13 научно-технических отчетов, депонированных в ВНТИ-центре.

Структура диссертации. 1

Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения (основные выводы и предложения), списка использованных источников и приложений.

Основной текст диссертации изложен на 224 страницах, включает 70 рисунков и фотографий, 11 таблиц. Список использованных источников включает 358 наименований. Диссертация содержит 7 приложений на 73 страницах. Всего в ней 297 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ И ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Во введении доказывается необходимость разработки методологических основ, которые позволили бы создавать и применять технические и технологические решения по соединениям труб не интуитивно, а системно.

В первой главе рассматриваются цели и задачи исследования.

Во второй главе формулируется и аргументируется научно-методологическая основа исследования и пути ее реализации.

В третьей главе описываются созданные с использованием методологической основы технические решения по конструкции соединения труб с защитными покрытиями, технологии его монтажа и ремонта.

В четвертой главе обосновывается научная программа комплексных исследований соединения, лабораторная и полупромышленная базы, методика исследования и приводятся основные научные результаты по одиннадцати влияющим факторам с учетом их взаимосвязи.

В пятой главе описывается разработанная автором методика выбора и инженерного расчета ниппельных соединений труб для мелиоративных трубопроводов и результаты полупромышленных испытаний.

' В шестой главе рассматриваются вопросы технологии серийного выпуска деталей ниппельного соединения и организации строительства трубопроводов с их использованием. Дается оценка экономической эффективности соединения. Приводятся данные о производственных испытаниях.

В седьмой главе на примере технических решений по смежным вопросам, созданных в процессе основного исследования соединения, доказывается важность принципа деверсификации (расширения границ) системы, а также описывается применение результатов исследования в учебно-методических целях.

В заключении сжато формулируются основные результаты работы и вытекающие из них предложения.

В приложении приводятся выдержки из базы данных по соединениям труб, опытные данные, акты испытаний, и справки о применении результатов работы.

Автор выносит на защиту следующие положения:

Положение 1. Методологическая основа выбора и создания соединёний труб 'мелиоративных трубопроводов.

К настоящему времени в доступной широкому кругу специалистов технической и учебной литературе нет однообразного строгого понятия трубопровода. Обобщенное определение трубопровода, как гидротехнического сооружения, предназначенного для транспортировки жидких, газообразных или многофазных продуктов, которое _ имеют в виду большинство авторов, является достаточным только ' для первичного, поверхностного представления о его функции. Однако оно не дает возможности целенаправленно (и,

следовательно, наиболее экономично) исследовать, проектировать, строить и эксплуатировать трубопроводы, поскольку не отражает конкретное место этого сооружения в иерархической системе более высокого порядка, связь с подсистемами (элементами), его составляющими, и требований, предъявляемых к трубопроводу и его элементам.

Очевидно это связано с тем, что трубопроводы используются в самых различных областях техники и .народного хозяйства, в различных условиях, выполняют разнообразные (по степени важности) функции.

Отсутствие строгого и четкого понятия трубопровода, как системы, включающей в себя несколько подсистем (в том числе стыковое соединение), формализованной модели и классификации соединений затрудняет усвоение знаний по проектированию трубопроводов у будущих инженеров, не дает возможности преподавателю в должной мере повысить качество подготовки студентов по этим вопросам.

Поскольку стыковое соединение является в свою очередь подсистемой (элементом) по отношению к системе трубопровода, то, естественно, в настоящее время нет и единого подхода к конструированию и применению этого элемента.

Превратить сложную проблему в серию четко поставленных задач с известными способами решения позволяют методы системного анализа. Основы системного анализа в мелиорации и водном хозяйстве заложены трудами Агаркова В.И., Гавича И.К., Галямина Е.П., Коваленко Б.Г., Пряжинской В.Г., Рекса Л.М., Тумаркина Г.Ц., Черняка Ю.И., Штепы Б.Г. и ряда других ученых.

Используя принципы системного подхода, автор сформулировал методологическую основу исследования трубных соединений, позволяющую, по его мнению, научно-обоснованно подходить к выбору известных и созданию новых соединений. Она включает:

- концептуальную структуру понятий "трубопровод" и "соединение"; .

- модель соединения, содержащую совокупность факторов, определяющих требования к нему (факторную модель соединения);

- классификацию соединений;

- базу данных по соединениям.

Основной принцип системного анализа - иерархичность систем -реализуется в утверждении, что трубопровод, являясь подсистемой (элементом) мелиоративной системы, одновременно представляется суперсистемой для труб и соединений (рис. 1).

Трубопровод является физической: искусственной системой, а в таких системах границы действия вводятся обычно условно. В данной работе речь идет о сферах мелиорации и водоснабжения (водоотведения). Автор ограничивает также понятие трубопровода системой, состоящей из труб и соединений, связывающих их в единое сооружение, оставляя за рамками работы вспомогательные элементы трубопровода и соответствующие связи.

1 мелиоративная система или

^система водоснабжения

(вспомога-1

| тельные |__

элементы |

Г /

1— V

I технологи^

I______I

трубы — технологи алименты (детали) соединени

ч

- рассматриваемые в даннгй работе связи

■ --- нерассматриваемые в данной работе свгзи

{ ; кунтуш взаимодействия цементов систем

Рис. 1 . Концептуальная структура понятий "трубопровод" и "соединение"

Концептуальная структура понятий "трубопровод" и "соединение" позволяет сделать следующие выводы:

- Поскольку с позиций системного анализа любая искусственно создаваемая система должна быть совместимой с другими системами, находящимися с ней в контакте, то необходима увязка всех элементов входящих в структуру трубопровода, с окружающей средой и человеком, т.е. нужно составить факторную модель. При этом требования к нижележащим элементам формируются вышележащими (против направления стрелок, рис. 1), а также - окружающей средой и человеком.

- Технология определяется требованиями всех элементов системы (рис. 1), среды и человека, а, следовательно, должна создаваться в совокупности с соединением.

- Труба является элементом, входящим одновременно в два контура, т.е. в обе системы (соединение и трубопровод) и, следовательно, должна быть совместимой с каждой из них.

г. Предыдущий вывод позволяет утверждать, что появляется возможность создавать не только соединение под конкретные характеристики трубы, а, наоборот, создать трубу, обладающую

элементами соединения, что в ряде случаев технически и экономически выгоднее.

При этом требования к системе должны быть разработаны предельно полно и увязаны с категориями системного анализа. Применительно к мелиорации и водному хозяйству они были сформулированы Л.М.Рексом и В.И.Агарковым и включают такие понятия, как человек, система, обрабатываемый материал, среда, информация, модель, управление, время, продукт (производительность, качество, стоимость). Отождествляя эти общие категории с конкретными понятиями, употребляемыми в данной работе (человек: рабочий, специалист, исследователь; система: технология соединения труб, строительства трубопровода; продукт: трубное соединение, трубопровод и т.д.), автор определил 11 требований, предъявляемых к соединению, которые в готовом продукте должны реализоваться в виде его свойств (табл. 1).

При этом ряд требований формулируется по потребности (т.е. с указанием допустимого количественного значения фактора), другие же по возможности (т.е. указаны лишь качественные направления фактора - увеличение или уменьшение).

Факторная модель соединения (зависимость вещественно-экономической эффективности ВЭ, определяемой требованиями к соединению, табл. 1), в общем виде может быть записана:

Процесс создания трубного соединения заключается в определении в ходе исследования частных функций:

ВЭ = Ф(Г, УЬ У2, Р, X, Д, П, К, МП, МУ, С)

(1)

Г = , а2 ,аз ....) У = ^В1 ,В2 ,вз ....) Р = Г(С1 , С2 , сз ....)

(2)

(3)

(4)

Таблица 1

Требования к трубному соединению'(факторы)

Наименование факторов

Условное обозначение

Герметичность

Восприятие осевых и боковых уисилий без

нарушения целостности

Возможность разборки, сборки, ремонта

Гидравлические характеристики (потери

напора)

Долговечность

Равнопрочность и совместимость с трубами Простота конструкции Производительность монтажа Удобство монтажа ■ Стоимость .,

У,; У 2 Р

X

■■д

п

; к

МП

МУ

с

г

»

где а{ , , щ - параметры, влияющие на соответствующие свойства соединения, часть из которых может быть определена количественно (по потребности), а часть - качественно (по возможности) . При этом получается новый продукт - трубное соединение, общее свойство которого не равно простой сумме свойств элементов, а превышает его, поскольку монтаж соединения, включающего трубы, означает, фактически, создание трубопровода (рис. 1 ).

Кибернетическая структура процесса создания соединения изображена на рис. 2.

дайтечьность исследования срок саужбь:

.Г

поиск новых реше-ни Г', корректировка, ремонт

обратная связь

вход

процесс создания соединения

научные исследования, расчеты, моде та, набпюденнр

I

данные аначиза известных решений, исояедовани", испытаний, раб. показа-I-----\

ми 1 .

тети

Т

выход

|Тр,уООПрО-вод

рабочи*, специалист, иге педс-ватеяь

природная среда,рабочая среда трубы, цехами соединения технологии изготовления, соединения

^инии

1____-I

соединение

Рис. 2 . Кибернетическая структура процесса создания трубного соединения.

Факторная модель соединения позволила предложить классификацию трубных соединений, основанную на очередности (важности) его свойств. По важнейшему фактору соединения -герметичности - все соединения классифицированы на 3 класса; независимые (сварные, клеевые, паяные и т.п.); разуплотняющиеся (муфтовые и т.п.) и самоуплотняющиеся (ниппельные ги .т.п.). Последующие факторы определили подклассы, группы и подгруппы классификации, приведенной в диссертации.

Проведя обширный библиографический и патентный поиск, автор, используя каркас классификационной сетки, создал базу данных по соединениям труб мелиоративных трубопроводов, которая может . постоянно пополняться.

Предложенная методологическая основа исследования позволяет систематизировать и значительно упростить процесс выбора, или создания новых типов соединений с заранее заданными свойствами.

На ее основе автором разработаны алгоритм и программа создания и комплексного исследования соединения высоконапорных труб с защитными покрытиями, реализуемые в работе.

Положение 2. Научно - обоснованный комплекс технических и технологических решений ниппельного самоуплотняющегося соединения. ,

Автором подробно проанализированы основные причины, по которым оказались несовместимыми с долговечными трубами традиционно применявшиеся в мелиоративном строительстве соединения (втулочно-раструбные, муфтовые и сварные). Основная из них - гораздо большие дефекты этих труб, чем у труб без покрытий, определяемые технологией нанесения защитных материалов .

Используя исходные данные по трубам и условиям их работы, а также базу данных,'. созданную на основе предложенной классификации, были найдены наиболее приемлемые варианты соединения (прототипы). Однако опытная проверка данных соединений, предназначавшихся для малых диаметров труб, показала невозможность их применения для труб с защитными покрытиями значительных диаметров. Проверка выявила 2 основных противоречия между элементами соединения (трубами и соединительным элементом; соединительным элементом и технологией монтажа): первое-необходимость изменить материал соединительного элемента на более жесткий при переходе на значительные диаметры труб и невозможность при этом обеспечить достаточную герметичность соединения; второе - необходимость иметь размер соединительного элемента с натягом • и невозможность при этом обеспечить бездефектный монтаж элемента.

Используя теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ), автор предложил для устранения первого противоречия применить способ "введения промежуточного агента" - герметика, в качестве которого использовать битумно-резиновые мастики, а для разрешения второго противоречия - способ "отделения мешающей части", т.е. сделать посадочную часть элемента (ниппеля) ступенчатой.

В результате была предложена конструкция ниппельного самоуплотняющегося соединения труб (рис. 3), защищенная авторским свидетельством СССРЫ 1657826 МКИ И 16 Ь 17/10.

Была разработана и технология монтажа соединения, защищенная авторским свидетельством СССР N 1721378 МКИ Б 16 Ь 17/10.

Для осуществления монтажа соединения создан комплект механизмов и приспособлений, основные из которых - устройство для посадки ниппеля в трубу и механизм стыковки труб.

Для ремонта соединения в случае его отказа по причине нарушения технологии монтажа или эксплуатации трубопровода были разработаны способы ремонта, основанные на прогреве стыка,

введении дополнительного герметика под давлением или бондажировании стыка, созданы соответствующие приспособления.

1,2-стыкуемые трубы, 3-полимерный ниппель, 4-конический переход, 5-бурт, 6-кольцевая проточка, 7-слой герметика, 8-пластичные запорные клинья, 9-излишки герметика А- запорная часть, Б - калибрующая часть

Рис. 3. Конструкция ниппельного самоуплотняющегося соединения труб

Опытная проверка соединения, технологии монтажа и ремонта подтвердила их работоспособность.

ПоложениеЗ Научная программа комплексных исследований соединения с обоснованием необходимости создания лабораторной базы и полупромышленных полигонов.

Задачей комплексного исследования соединения является его оптимизация во взаимосвязи всех существенных факторов, т.е. определение функции (1) в виде:

ВЭ = Фопт (Г, У1 , У 2. Р, X, Д, П, К, МП, МУ, С), (5)

где Фопт - оптимальное значение функции Ф, достигаемое путем удовлетворения требований, предъявляемых трубопроводом с защитными покрытиями к соединению.

Учитывая взаимосвязь элементов (рис.1) и кибернетическую структуру процесса создания соединения (рис.2), автор обосновал стадии теоретических расчетов и лабораторного моделирования, полупромышленных и производственных испытаний. Основные этапы программы представлены на рис. 4.

В табл. 2 приведены условия исследования соединения, отражающие вышеназванные отличительные особенности. Все факторы для удобства распределены по группам свойств.

Как уже говорилось, ряд требований к соединению (факторов) задан количественными значениями (по потребности) - это П, У 2 , Д. МУ, Р, а другие - качественно (по возможности) - это К, У х, Г, X, МП, С. Для определения первых достаточно качественное исследование, для вторых же - необходим количественный расчет или эксперимент, т.е. раскрытие частной функции данного фактора.

С учетом вышеуказанных условий и требований был спроектирован и создан следующий комплекс лабораторных установок и полупромышленных полигонов:

- Лабораторные установки для исследования герметичности стыковых соединений при различных условиях работы и гидравлических сопротивлений трубопровода; доя измерения деформации ниппельного соединения при монтаже: для имитации реальных циклов колебания давления в мелиоративном трубопроводе при изучении ускоренного старения соединений; для имитации температурных колебаний секций трубопровода в лаборатории кафедры водного хозяйства ЧитПИ.

- Переносные стенды труб различного диаметра (6 штук) для ■ изучения соединений в различных климатических условиях.

- Стационарные и переносные приспособления для посадки ниппеля в трубу и приспособление для стыковки труб; приспособления доя разогрева битумов и мастик; приспособление для ремонта соединений.

Полупромышленные полигоны для испытания участков трубопроводов на территории ЧитПИ, в ПО "Пензаводпром" 'и а/о "Читаводстрой". .

Поскольку подцель работы и программа исследований предусматривали (рис.4) решения по смежным вопросам, в процессе исследований были созданы также дополнительные лабораторные установки - для сборки и испытания слоистых труб. Весь лабораторный комплекс создавался с учетом его использования и в учебном процессе кафедры.

Установки позволяют выполнять исследования на трубах из любых материалов диаметром до 400 мм длиной секций до 2,6 м, изменять рабочее давление от 0,02 МПА (вакуум) до 3,5 МПа, моделировать перекосы осей до 8°, изменять режимы движения жидкости по числу Рейнольдса от 12000 до 200000 и температуру труб (при исследовании влияния температурных перепадов на герметичность соединения) от -19(^С до +50 С. Переносные стенды позволяют наблюдать за поведением соединений в реальных климатических условиях на открытом воздухе при колебании температуры от -42 до +40 С, а полигоны составлены из 6 - 8 секций с трубными соединениями.

Требования к соединению

Выбор и анализ прототиг

Создание пр! дипиальной сонструкции рехнологии

V н-

Комплексное I исследование соединения

Теоретичесн

расчеты

соединения

"Разработка

расчетной

методики

:<ирр«к¥ирив+ ка методик:! и технолог н1§

э Й Э Э, э и

•в

а аз о

э I 3

врааотка " серийной технологии

Да

Рекомендации применена з

неайоррёктировка технологии выпуска элементов

а

Рис. 4 Основные этапы создания и комплексного исследования

соединения

Таблица 2

Условия исследования соединения

Группа свойств соединения Факторы Требования к соединению трубопровода с защитным покрытием

Конструктивные Простота конструкции Равнопрочность и совместимость с трубами Минимум деталей соединения К = К min Сохранение характеристик труб при соединении. Поглощение их дефектов П = Птр

Механические Восприятие осевых усилий Восприятие боковых усилий Возможность восприятия осевых усилий без потери герметичности У*= У тах> Утр Возможность деформации в стыке до Iе без потери герметичности У2> 1

Физико-химические Долговечность Не менее 50 лет Д >50 лет

Гидравлические Герметичность Потери напора Утечка не более 2,42 л/мин на 1 км трубопровода при давлении 2,4 МПа Г = Гшах > Гдоп Не выше уровня сварного шва X = Xmin< Хсв

Технологические Производительность монтажа Удобство монтажа Ремонт Не ниже сварного соединения МП = МПтах>МПсв Не ниже сварного соединения МУ > МУсв Возможность ремонта соединения Дез разборки трубопровода Р - Рдог. 1

Экономические Стоимость Не выше сварного соединения С = Cmin^ Сев

Положение 4. Обобщенные результаты комплексных научных исследований. Методика выбора и расчета ниппельного соединения труб для мелиоративного строительства.

Основные результаты исследований ниппельного соединения по 11 факторам, указанным в табл. 2, приведены ниже.

1). Практически любые соединения (за исключением класса

илчлм»лтнп IV г^г^а ттгтт т «г»т т г г т"»\ тп <атлт ^м/ тттттж »»тпл лтчатГАтгт

негерметичности. Поэтому в реальных трубопроводах нормативно допускаются определенные утечки в зависимости от вида трубопровода и его диаметра.

В первой серии экспериментов было установлено, что для ниппельного самоуплотняющегося соединения (рис. 3) с ниппелем из полиэтилена низкого давления (ПНД) без герметика по мере возрастания давления в трубопроводе явно выражены три характерные зоны утечек жидкости: увеличение утечек, стабилизации (утечки не изменяются с увеличением давления) и самоуплотнение (утечки уменьшаются с увеличением давления). При этом утечки не превышают допустимых во всем диапазоне рабочих давлений лишь для диаметров труб до 110 мм.

Получены эмпирические зависимости для расчета утечек из соединений без герметика:

Зона 1 (увеличение утечек) Ей* =1-1 ООО:

0-у

,у = 2,25*10Л-8* Ей* (6)

\ЛрГ

Зона 2 (стабилизация) Ей* = 1000 - 1500:

* - 2,25*10Л-5 (7)

Зона 3 (самоуплотнение) Ей* = 1500- 2500 -! йу _ 3,15>10л-2

(8)

к Тд1' ^ ЕЫ*

где Щу - расход утечек, V - скорость жидкости ,

/ р

О - диаметр труб, Ей* - модифицированный критерий Эйлера,

Р- давление , ^р - плотность жидкости.

Причинами утечек являются макродефекты (эллипсность сечения Б-Б рис. 5) и микродефекты (шероховатость поверхности - узел А рис. 5) трубы, которые существенно увеличиваются с увеличением диаметра.

Для , нейтрализации макродефектов необходимо обеспечить предварительный натяг в соединении при монтаже труб: Однако чрезмерный натяг в соединении приводит к потери устойчивости полимерного ниппеля (рис. 6) и увеличению утечек через уширенные канайы Между ниппелем и трубой.

целью определения ¡максимально допустимого натяга в соединении был выполнен теоретический расчет.

Для случая трубы идеально круглого сечения, учитывая, что верхнее критическое значение контактного давления определяется по приближенной формуле:

ш И

и 1 1 р и р

в-а

4

шиш

1 - соединяемые трубы; 2 - полимерный нипель

Рис. 5. Схема образования утечек из ниппельного соединения труб без герметика

■Р*=0 66 £° „. -

*

•ЗЧ-Ы

(9)

где Е0 иуЦ,- модуль упругости и коэффициент Пуассона материала ниппеля, получено максимально допустимое значение натяга:

2 /ра^ч

МО*

я

ср

(10).

Р'"= рает

Р^* К"

. . (11) коэффициент условий

где с?с - внутренний радиус трубы, Ку работы, остальные обозначения - на рис.6. »;«.;.-1

Для случая реальной трубы рассчитаны допустимые значения натяга для трех материалов ниппеля - ПВД, ПНД и ПВХ, а также -величины контактного давления в соединении. .■< ■ „ ¡..¡.^

Расчетные значения контактного давления удовлетворительно согласуются с опытными данными.

Для нейтрализации микродефектов трубы и ниппеля при диаметрах, больших 110 мм, предложено вводить слой герметика между ними, ■ имеющего хорошую адгезию к материалам, из которых они изготовлены.

Экспериментальная проверка соединения с расчетными значениями натяга и применением в качестве герметика битумно-резиновых мастик марок МБР и СБН показала полное отсутствие утечек во всех диапазонах давлений среды и диаметров труб.

2). Экспериментальное определение герметичности соединения с герметиком при искусственном наложении радиальных деформаций на стык показало полное отсутствие утечек в диапазоне изменения углов перекоса в = 0 - 5,5°, что значительно больше требований трубопровода (табл. 2).

В экспериментах искусственно моделировалась осевая подвижка труб в стыке, которая возможна при линейной температурной деформации трубопровода. Было выявлено, что герметичность стыка не нарушается при подвижке труб на ниппеле" до 20 мм, что значительно больше расчетных значений для реальных условий работы мелиоративных трубопроводов. Это позволяет отказаться от компенсаторов температурных деформаций.

3). Поскольку трубы с защитными покрытиями имеют срок службы не менее 50 лет, необходима проверка соответствия долговечности соединения долговечности труб. Ввиду того, что полиэтилен и битумные герметики имеют гарантированную долговечность не менее указанного срока, проверке подвергалось соединение в сборе, старение и разрушение которого может ускориться под действием перепадов давления рабочей среды и сезонных колебаний температур. Для исследования долговечности применен метод ускоренного старения образца за счёт увеличения в эксперименте интенсивности влияющих факторов. Перепады давления от 0 до 2,4 МПа создавались на автоматизированном стенде, а перепады температур - от -196 С до +50 С - путем погружения модельных кассет в жидкий азот и нагреванием в калорифере. При этом нарушения герметичности соединения не наблюдалось, а исследование надмолекулярной структуры полиэтиленового ниппеля до " и после эксперимента, проведенное во ВНИИСЭ, показало отсутствие значимых изменений надмолекулярной структуры в образце.

4). Экспериментальным исследованием было установлено, что оптимальным профилем внутренней поверхности ниппеля.¡является "диффузор-конфузор" (рис. 7), При этом угол конусности, сСне должен превышать 3 во избежании отрыва потока в диффузоре и существенного возрастания сопротивления.

Критериальное уравнение для . определения коэффициента местного сопротивления ниппеля в общем виде:

■8 . г

а-' ~сГ

; к*)

(12)

Обработкой опытных данных получены конкретные зависимости для определения местного-сопротивления ниппельного соединения для двух зон.

Рис. 7. Геометрические параметры исследуемого ниппеля. Для переходной области (15000< Ие< 50000):

Для квадратичной области:

(-§-)*+М* 041

где? - коэффициент местного сопротивления, Яе - число Рейнольдса. Длина и диаметр ниппельного соединения значимого влияния на потери напора не оказывают.

Сравнение полученных зависимостей с известными данными для сварных (стальных и полиэтиленовых) труб, исследованных А.Д.Альтшулем, П.М.Степановым и др., показывает, что для труб, диаметром до 250 мм, ниппельное соединение имеет значительно меньший коэффициент потерь, а при больших диаметрах - потери напора на ниппельном и сварном соединениях сравнимы.

5). Апробация технологии монтажа соединения в полупромышленных и производственных условиях с использованием разработанных механизмов и приспособлений подтвердила удобство, обуславливающееся простотой операций (покрытие наружной поверхности ниппеля и внутренней поверхности трубы герметиком, посадка ниппеля в трубу и стыковка труб в траншее), а опытный хронометраж показал, что выработка бригады из 4 человек (против 8 при монтаже на сварке) составила 100 м/чел за смену в 8 часов, что существенно (в 5 - 6 раз) выше, чем при монтаже такого же трубопровода на сварке.

6). Предложенные автором три способа ремонта соединения (в зависимости от степени негерметичносги, обусловленной нарушением технологии монтажа или эксплуатации) апробированы в полупромышленных и производственных условиях и подтвердили возможность ремонта соединения без разборки трубопровода.

7). Приведенные результаты исследований в совокупности с простотой конструкции соединения и равнопрочностью его с трубами позволяет говорить о полном выполнении требований трубопровода, окружающей среды и человека к соединению (табл. 2) и, следовательно, о его вещественно-экономической эффективности в соответствии с зависимостью (5).

8). Комплексное исследование позволило автору оптимизировать свойства системы и разработать на основе классификации и базы данных методику выбора и инженерного расчета соединения, учитывающую весь комплекс влияющих факторов. Алгоритм выбора и расчета приведен на рис. 8.

Используя данную методику было рассчитано ниппельное соединение для труб ТЭГО-ЗОО 0 299 мм со стеклоэмалевым покрытием.

Полупромышленные испытания трубопроводов ТЭГО-ЗОО проведены на опытном полигоне ЧитПИ, П/о "Пензаводпром" и опытном участке а/о "Читаводстрой" и показали соответствие расчетным показателям по всем параметрам. Трубопровод с ниппельными соединениями на опытном полигоне ЧитПИ эксплуатируется свыше 7 лет. За этот период отклонений от расчетных режимов не наблюдалось.

Рабочее давление

Разуплотня- Независи- Самоуплот-

ющиеся мые няющиеся

Восприятие_^

усилий

Нежесткие

Жесткие-

ниппельное трубы, ^аб. среда Разъемные Неразъем-

соединение температур' ные

Возможность разборки-сборки или ремонта

Расчет линейных деформаций

Расчет геометри-

гчп с

ти соединение

Расчет гидравлического г.оп-ротквдения

ВчбОГ) ТеХНО ДО7!

поставщика,

подрядчика

Рис. 8. Алгоритм выбора и расчета ниппельного соединения.

Положение 5. Рекомендации по использованию полученных научных результатов в практике проектирования и строительства мелиоративных трубопроводов с технико-экономической оценкой оптимального решения, а также - в учебно-методических целях.

Исходя из требований, которые соединение предъявляет (рис.1) к деталям, были определены расчетные параметры труб, ниппеля и герметика.

Разработана технология выпуска труб без приварных обечаек. Спроектирована и изготовлена оснастка (прессформа) для изготовления ниппелей методом литья под давлением, отработана технология и выпущена опытная партия ниппелей. Произведены производственные испытания технологии монтажа трубопровода в а/о "Читаводсгрой", а в ПО "Пензаводмелиорация" уложен, и испытан опытный участок трубопровода с ниппельными соединениями на Махалинской оросительной системе Кузнецкого района Пензенской области. Испытания не выявили отклонений от разработанных технологий. Согласно данным эксплуатационной организации- УООС ПО "Пензаводмелиорация" за четыре года эксплуатации опытного водовода нарушений в его работе не наблюдалось. В приложении к диссертации приводятся соответствующие акты и справки.

Разработаны проекты технических условий на ниппель соединительный, нипппельное соединение труб, технологическая карта на производство работ, регламент выпуска ниппелей и калькуляция, проектная документация на механизмы и приспособления. Расчетная экономическая эффективность применения ниппельного соединения взамен сварного для труб со стеклоэмалевым (или аналогичным) покрытием ^300 мм составит, по предварительным подсчетам, 1,2 - 1,5 млрд. руб. в год в ценах 1995 г. Предложена схема организации производства с учетом взаимосвязи предприятий-смежников.

База данных по соединениям и методика расчета ниппельного соединения могут применяться при проектировании трубопроводов, что подтверждено справками проектных институтов.

Все вышеизложенное позволяет рекомендовать предложенную автором научно-методологическую основу, технические и технологические решения ниппельного соединения труб для практического использования.

Системный подход к процессу создания соединений и строительству трубопроводов позволил автору расширить границы применения результатов исследования и предложить устройство для изготовления слоистых труб и способ надевания на трубу наружной оболочки, защищенные авторским свидетельством СССР N 1763219 МКИ В29С41/20, В29Д9/00 и Патентом России N 2017622 МКИ В29С63/18. Предложеннные изобретения позволяют сэкономить свыше 20% материала без уменьшения рабочего давления полимерных труб,

повысить их долговечность и реализовать стыковое соединение, выполненное заодно с трубой при ее изготовлении.

На основе комплекса установок и полигона для испытания труб создана лабораторная база кафедры водного хозяйства и инженерной экологии, а на основе теоретических и экспериментальных, результатов работы написано при непосредственном участии автора и под его научной редакцией учебное пособие по проектированию и строительству трубопроводов для мелиорации и водоснабжения и поставлен специальный курс по трубопроводам, что подтверждено соответствующими актами.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

В результате анализа известных конструкций соединений труб и технологий строительства мелиоративных трубопроводов выявлено отсутствие определенной системы их выбора и создания, что приводит к интуитивному подходу и, зачастую, технически и экономически не эффективным решениям.

На основе предложенной автором концептуальной структуры понятий "трубопровод" и "соединение" в области мелиоративного строительства выявлено, что соединение труб - элемент трубопровода, включающий как отдельные детали, так и сами трубы и технологию монтажа - является центральным, определяющим элементом трубопровода.

Составлена факторная модель соединения, включающая 11 факторов (требований), которые при выборе или создании нового соединения должны быть реализованы в виде его свойств. ■

С учетом степени важности факторов разработана классификация соединений труб для мелиоративного строительства и создана база данных по соединениям, которые позволяют существенно упростить и качественно улучшить процесс выбора и создания новых соединений.

Вышеизложенная методологическая основа позволила автору научно обосновать и создать под его руководством систему ниппельного самоуплотняющегося соединения труб, защищенную двумя авторскими свидетельствами.

В ' результате обобщения данных комплексного научного исследования ниппельного соединения было установлено следующее: .

1. Герметичность соединения повышается с увеличением давления среды, что позволяет применять его для высоконапорных трубопроводов.

2. Долговечность элементов и соединения в сборке составляет не менее 50 лет в условиях работы оросительного трубопровода.

3. Ниппельное соединение способно воспринимать осевые деформации до 20 мм и радиальные - до 5"без нарушения, герметичности.

4. Гидравлические исследования трубопровода с ниппельными соединениями позволили установить оптимальную форму внутренней поверхности ниппеля (диффузор-конфузор с углом конусности не более 3°) и получить зависимости для расчета утечек жидкости и местных сопротивлений в зоне стыка. Ниппельное соединение труб с диаметрами до 250 мм обладает по сравнению со сварным соединением меньшими, а при диаметре свыше 250 мм - одинаковыми потерями напора.

5. Прочностные расчеты ниппеля позволили определить расчетное значение натяга в соединении, выше которого наблюдается потеря устойчивости ниппеля и разгерметизация соединения. Расчет геометрических параметров ниппеля должен производиться с учетом этого значения.

Обобщение результатов комплексного исследования ниппельного соединения и база данных позволили автору создать методику выбора и расчета соединений для мелиоративных трубопроводов, которая повышает Качество и ускоряет проектирование, что подтверждено справками проектных институтов.

Предложенная методика дает возможность разрабатывать и осваивать серийное производство ниппелей и вести строительство трубопроводов с их применением, что подтверждено проектированием и изготовлением оснастки, выпуском опытной партии ниппелей, строительством и производственным испытанием трубопровода с ниппельным соединением, на которые имеются акты и положительное заключение заказчика ПМСО "Росводавтоматика".

Ниппельная система соединения обладает следующими преимуществами по сравнению с применяемыми для труб с защитными покрытиями: простота конструкции; совместимость и равнопрочность с трубами; возможность вести монтаж трубопроводов без нарушения защитных покрытий труб; производительность монтажа трубопроводов с ниппельным соединением в 5 - 6 раз выше, чем с соединением на сварке при одновременном уменьшении количества рабочих в бригаде; соединение обладает большим сроком службы по сравнению с муфтовыми на резиновых кольцах и сварными; использование соединения позволяет уменьшить количество или полностью отказаться от применения компенсаторов растяжения-сжатия труб; не требуется катодной защиты трубопровода от коррозии блуждающими токами; в случае отказа соединения ввиду нарушения технологии монтажа или чрезмерных деформаций трубопровода возможен его ремонт без разборки трубопровода.

Экономическая эффективность соединения зависит от диаметра трубопровода, цен заводов-изготовителей, транспортных расходов и других факторов и ориентировочно может составить свыше 1 млрд. руб. в год (в рыночных ценах 1995 г.)

Системный подход к проблеме позволил автору прийти к выводу о том что в пяле случаев выгоднее изменить или создать новую

конструкцию трубы, чем подбирать или конструировать соединение "под известную трубу", что обосновано и реализовано в конструкциях слоистой полимерной трубы и устройства для ее изготовления, защищенных авторским свидетельством и патентом РФ.

Сформулированная автором методологическая основа позволяет систематизировать и значительно облегчить процесс усвоения дисциплин, связанных со строительством трубопроводов, студентами гидротехнического и мелиоративного профиля, а лабораторная база, созданная в процессе исследования соединений, дала возможность улучшить преподавание практической части курса, что подтверждено актами внедрения результатов работы в учебный процесс.

На основе обобщения материалов исследования автором сформирован специальный курс "Проектирование и строительство трубопроводов" и написано совместно с сотрудниками кафедры под его научной редакцией учебное пособие по данному курсу, используемое в учебном процессе ЧитПИ и других вузов.

Все вышеизложенное позволяет считать технические и технологические решения, предложенные автором по ниппельным соединениям труб и строительству мелиоративных трубопроводов с такими соединениями, научно-обоснованными, направленными на решение проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение, и вносящими значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

В последующих исследованиях следует продолжить работу по пополнению базы данных по соединениям труб, расширению поля применимости методики расчета за счет включения в нее алгоритмов расчета известных типов соединений и разработки новых типов, расширения предложенного подхода к выбору и созданию соединений для трубопроводов других отраслей народного хозяйства за счет введения в факторную модель соединения дополнительных факторов, а также - практической реализации результатов исследований по слоистым трубам и другим техническим решениям.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Заслоновский В.Н., Соколов A.B., Жигжитжапов Б.О. Применение-стыковых соединений трубопроводов в мелиорации и их классификация //Всесоюзный семинар "Особенности проектирования,строительства и эксплуатации мелиоративных и водохозяйственных объектов": Тез.докладов. - Пенза, 1989. -С. 17. ' ?

2. Заслоновский В.Н., Соколов A.B., Жигжитжапов Б.О, Применение'Стыковых соединений трубопроводов в мелиорации и их классификация //Труды X научно-практической конференции по гидромелиоративному и водохозяйственному строительству в Сибири /Омский сельскохозяйственный институт им. С.М.Кирова. - 1989. -С.24.

3. Стыковое соединение трубопровода и способ его монтажа: A.C. СССР мкс-коа №И Firt7 17/Ю /Н.Н.Заслоновский и др. (СССР). - 3 е.: ил.

4. Способ монтажа стыкового соединения трубопровода: A.C. СССР N1721378, МКИ F16L 17/10/В.Н.Заслоновский, Б.О.Жигжитжапов, В.А.Алымов (СССР). - 2 е.: ил.

5. Разработка, исследование и внедрение стыкового соединения напорных трубопроводов: Отчет о НИР (промежуточный) /Читинский политехнический институт. - МГР 01870019340; Инв N02900040045. - Чита, 1989. - 101 с. (Научный руководитель - В.Н.Заслоновский).

6. Разработка, исследование и внедрение стыкового соединения напорных трубопроводов: Отчет о НИР (заключительный) /Читинский политехнический институт. - NTP 01870019340; Инв N02910014833. - Чита, 1990. - 46 с. (Научный рукодитель - В.Н.Заслоновский). '

7. Внедрение стыкового ниппельного соединения напорных трубопроводов: Отчет о НИР (заключительный) /Читинский политехнический институт. - NFP 01910015295; Инв N02920003793. - Чита, 1990. - 54 с. (Научный руководитель -В.Н.Заслоновский).

8. Заслоновский В.Н., Соколов A.B., Жигжитжапов Б.О. Стенд для испытаний полимерных трубопроводов и соединений // Тезисы Всесоюзной научно-технической конференции "Применение полимерных материалов в сельском строительстве". - Челябинск, 1988. - С. 12-13.

9. Заслоновский В.Н. Методологическая основа создания трубного соединения //Тр.ин-та / Читинский политехнический институт, 1995. - Вып.З. - С. 25-28.

10. Заслоновский В.Н., Соколов A.B., Жигжитжапов Б.О. Долговечное полимерное соединение напорного трубопровода и технология его монтажа //Материалы международной научно-технической конференции "Повышение долговечности и эффективности работы конструкций сельскохозяйственных зданий и сооружений". - Челябинск, 1992. - С. 68-69.

11. Заслоновский В.Н. Комплексное исследование ниппельного соединения труб //Труды ин-та /Читинский политехнический институт, 1995. - Вып.З. - С.29-31.

12. Заслоновский В.Н., Жигжитжапов Б.О., Шестаков В.Г., Сташевич А.Ю. Экспериментальное исследование влияния геометрических параметров ниппеля на герметичность в стыковом соединении //Труды ин-та /Читинский политехнический институт, 1993. - Вып.З. - С.48-51.

13. Звягинцев В.В., Заслоновский В.Н. Исследование гидравлики напорных трубопроводов с ниппельными стыковыми соединениями //Труды ин-та /Читинский политехнический институт, 1994. - Вып.1. - С. 107-110.

14. Шестаков В.Г., Заслоновский В.Н., Жигжитжапов Б.О. Расчет надземных гидромелиоративных трубопроводов с ниппелями из полимерных материалов // "Расчет облегченных элементов конструкций ". Межвузовский сборник научных трудов /Читинский политехнический институт, 1993. - Чита. - С. 26-35.

15. Заслоновский В.Н., Соколов A.B., Шестаков В.Г. Основы расчета полимерного ниппеля на прочность, жесткость и устойчивость. - М., 1993. - 17 с. -Деп. в ВИНИТИ 07.04.93, N864-B-93.

16. Поздняков С.В., Заслоновский В.Н. Исследование гидравлического сопротивления полимерного стыкового соединения напорных трубопроводов //III Всесоюзная студенческая конференция. "Интенсификация тепло- и массообменных процессов химической технологии": тез.докладов. - Казань, 1987,- с.232.

17. Заслоновский В.Н. Долговечность ниппельного полимерного соединения трубопровода //Международный сборник научных трудов "Долговечность и надежность строительных конструкций, материалов и сооружений" /Новосибирск.- 1995, - с.54-56.

18. Заслоновский В.Н., Лимберова В.В. Полимерные материалы для соединительных деталей напорных трубопроводов //Всесоюзная конференция "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия": Тез.докл.- М.: 1986. - с.24.

19. Заслоновский В.Н., Звягинцев В.В. Разработка оптимального профиля внутренней поверхности ниппельного соединения трубопроводов // X научно-производственная конференция по гидромелиоративному строительству в Сибири: Тез. докладов. - Омск. - 1989. - с.30-31.

20. Заслоновский В.Н., Звягинцев В.В. Разработка оптимального профиля внутренней поверхности ниппельного стыкового соединения трубопроводов // Всесоюзный семинар "Особенности проектирования, строительства и эксплуатации мелиоративных и водохозяйственных объектов": Тез. докладов.-Пенза,- 1989. -с. 19.

21. Заслоновский В.Н. Технология строительства трубопровода с ниппельными соединениями. - М, 1995. - 8 с. Депон. ВИНИТИ 27.04. 95. N 1201-В-95.

22. Заслоновский В.Н. Методика расчета ниппельного полимерного соединения труб. - М, 1995. 10 с. - Депонировано в ВИНИТИ . 27.04.95, N 1200-В-95.

23. Лончаков С.Ю., Заслоновский В.Н. Механизация процесса монтажа трубопроводов с ниппельными полимерными соединениями/ Республик, конференция "Строительство и обеспечение строительства": Тез. докладов. -Томск, 1989. - с. 15.

24. Заслоновский В.Н., Алымов В.А. Строительство эмалированных трубопроводов в мелиоративных организациях Пензенской области// Всес. семинар "Особенности проектирования, . строительства, и эксплуатации водохозяйственных объектов"; Тез. докл, - Пенза,.19,89. - с. 18.

25. Экспериментальные и натурные исследования по рациональному использованию мелиорируемых земель и мелиоративной техники в ряде сельскохозяйственных и водохозяйственных районов Читинской области (ч.1): Отчет о НИР (промежуточный)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01850072018; Инв. N 02880011672. - Чита, 1987. - 95 с. (научн. руковод. - доц. Заслоновский В.Н.).

26 . Экспериментальные и натурные исследования по рациональному использованию мелиорируемых земель и мелиоративной техники в ряде

сельскохозяйственных и водохозяйственных районов Читинской области (ч. 2): Отчет о НИР (промежуточный)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01850072018; Инв. N 02890021622. - Чита, 1988. - 55 с. (научн. руковод. - доц. Заслоновский В.Н.).

27. Внедрение разработок по рациональному использованию земель и охране окружающей среды в агропромышленном комплексе Забайкалья (ч. 1): Отчет о НИР (промежуточный)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01850072018; Инв. N 02900007742. - Чита, 1989. - 46 с. (научн.руковод. - доц. Заслоновский В.Н.).

28. Внедрение разработок по рациональному использованию земель и охране окружающей среды в агропромышленном комплексе Забайкалья (ч. 2): Отчет о НИР (заключительный)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01850072018; Инв. N 02910007721. - Чита, 1990. - 39 с. (научн.руковод. - доц. Заслоновский В.Н.).

29. Аналитический обзор разработок сотрудников кафедр с целью их применения в практике: Отчет о НИР (промежуточный)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01910015303; Инв. т N 02920008416. - Чита, 1991. - 40 с. (научный руководитель - доц. Заслоновский В.Н.).

30. Продолжение разработок по технике и технологии рационального использования земель и водных ресурсов Забайкалья: Отчет о" ' НИР (промежуточный)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01910015303; Инв. N .02930001166. - Чита, 1992. - 50 с. (научный руководитель - доц. Заслоновский В.Н.).

31. Подготовительные работы по использованию научных разработок кафедр в агропромышленных и водохозяйственных организациях: Отчет о НИР (промежуточн.)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01910015303; Инв. N 02940001059. - Чита, 1993. - 49 с. (научн. руковод. - доц. Заслоновский В.Н.).

32. Новые области применения изобретений и исследований кафедр в народном хозяйстве: Отчет о НИР (промежуточн.)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01910015303; Инв. N - Чита, 1994. - 32 с. (научн.рукод. - доц. Заслоновский В.Н.).

33. Аналитический обзор труб и трубных соединений мелиоративных трубопроводов и основы их прочности (ч.1): Отчет о НИР (промежуточн.)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01920018161; Инв. N 02930001167.

- Чита, 1992. - 56 с. (научн.руковод. - доц. Заслоновский В.Н.).

34. Аналитический обзор труб и трубных соединений мелиоративных трубопроводов и основы их прочности (ч.2): Отчет о НИР (промежуточн.)/ Читинский политехнический институт. -N ГР 01920018161; Инв. N 02940001060.

- Чита. 1993. - 36 с, (научн. руковод. - доц. Заслоновский В.Н.).

35. Шестаков В.Г., Заслоновский В.Н., Соколов A.B. Определение конструктивных параметров самоуплотняющегося ниппеля напорных трубопроводов// ХХХ-ая научно-техническая конференция/ВосточноСибирский Технологический институт. - Улан-Удэ, 1991. - с. 22-23.

36. Устройство для изготовления слоистых труб: А.с.СССР N1763219, МКИ В29С41/20, В29Д9/00/ В.Н.Заслоновский и др. (СССР). - 2 с.

37. Разработка технологии производства высоконапорных полимерных труб: Отчет о НИР (заключительный)/ Читинский политехнический институт. - N ГР 01900022360; Инв. N 02910008427. - Чита, 1990. - 31 с. (научн.руковод. -В.Н.Заслоновский).

38. Способ надевания на трубу наружной оболочки: Патент России N 2017622, МКИ В29С63/18/ В.Н.Заслоновский и др. (Россия). - 3 с.

39. Заслоновский В.Н. Новый способ изоляции труб.// Международный сборник научных трудов "Долговечность и надежность строительных конструкций, материалов и сооружений"/ Новосибирск. - 1995. - с.72-73.

40. Заслоновский В.Н. Научный потенциал кафедры и его роль в повышении качества учебного процесса и развитии материальной базы// Всероссийская научно-методическая конференция "Высшее образование в сфере меняющихся потребностей экономики и рынка труда: Тезисы докладов. - Барнаул, 1994. - с. 253.

41. Заслоновский В.Н. Проблемы повышения квалификации путем соискательства в региональных вузах и пути их преодоления// 1У Региональное совещание по развитию производительных сил Читинской области в 13 пятилетке и на период до 2000 г. Тезисы докладов. - Чита, 1989. - с. 29.

42. Заслоновский В.Н. Бригадная форма учебно-исследовательской работы студентов во внеучебное время// Материалы Республиканской научно-методической конференции "Внеучебная работа в обновляющейся системе высшего образования и проблемы ее профессионализации". - Пермь, 1992. - с. 111.

43. Заслоновский В.Н. Кадры решают все// Вода России. - 1994. - N 1. - с. 3-5.

44. Заслоновский В.Н. Подготовка кадров в условиях перехода к рыночной модели в водном хозяйстве// Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Экосистемный подход к управлению водными ресурсами в бассейнах рек". - Екатеринбург, 1994. - с. 42-43.

45. Заслоновский В.Н. Использование результатов научно-исследовательской работы в учебном процессе// Мелиорация и водное хозяйство. - 1995. - N

с.

46. Заслоновский В.Н., Жигжитжапов Б.О., Шестаков В.Г. Соединения трубопроводов в мелиорации и водоснабжении. (Учебное пособие)/ Под ред. В.Н.Заслоновского. - Чита, 1995. - 126 с.

Подписано в печать .10.95 Формат 60x84 1/16 Бумага типографская. Печать офсетная. Усл. - печ.л. 1,6 Уч.-изд. л. 2 Тираж - 100 экз. Заказ-ЛРИ 020525 от 24.04.92 Читинский Государственный технический университет 672039, Чита, ул. Алекзаводская, 30.