автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Применение термопластов нового поколения для улучшения эксплуатационных характеристик комбинированных труб строительного назначения

САЛАГА ЕВА ЕЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА

ПРИMFH ЕНИ Е ТЕРМ0Г1ЛАСTOB НОВОГО ПОКОЛ ЕНИЯ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Сле^:апь:;т гь 05.21 °5 - «Строительные материалы и изделия»

АВТОРЕ1>[-~АТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 ДЕК 2009

Уфа - 2009

003489177

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор

|Агапчев Владимир Иванович

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент Виноградов Дмитрий Анатольевич

доктор технических наук, профессор Габитов Аззт Исмагилович

кандидат технических наук Докучаев Владислав Викторович

Ведущее предприятие:

ГУП «Институт проблем транспорта энергорегурсов», г.Уфч

Защита состоится 28 декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.289.02 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, г.Уфа, ул Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета. Автореферат диссертации размещен на официальном сайте университета: http://www.rusoiI.net/.

Автореферат разослан 27 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Недосеко И.В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы

В последние десятилетия при строительстве трубопроводных систем строительного назначения с целью повышения эксплуатационной надежности и срока службы широиэ используются трубы из юмпозиционных материалов (металлопласте вые, гибкие полимерно-металлические, сте га о пластиковые и бипласгмассовые и др.). Однако в процессе эксплуатации вышеперечисленных типов трубопроводов выявляются многочисленные проблемы, связанные с обеспечением их надежности и безопасности.

Существенное влияние на эксплуатационную надежность трубопрово-довоказывает выбор материалов, используемых в производстве труб.

Анализ показывает, что на российском рынке в последние годы предлагается полная номенклатура пластмассовых труб. Используются трубы из полиэтилена и сшитого полиэтилена, полипропилена, полибутена, поливи-нилхлорида, хлорированного поливинилхлорида, а также композиты на основе полиэтиленаи полипропилена.

Проблемы, возникающие при эксплуатации трубопроводов, использующих в сюей конструкции полимерные материалы, указывают на необходимость учета целого рада эксплу атационных факторов при выборе материа-латруб и технологий для их монтажа.

Кроме того,у вышеперечисленных комбинированных труб отсутствует надежное неразъемное соединение. Применяемые в настоящее время разъемные соединения (резьбовые, раструбные с уплотнительными элементами) зачастую не обеспечивают необходимой герметичности и долговечности, предъявляемой к коммуникациям для зданий и сооружений повышенной эксплуатационной надежности.

Безопасное применение труб на основе полимерных материалов для строительства трубопроводов требует рационального выбора материалов, учета качества изготовления труб, возможных дефектов, связанных с технологией производства труб и проведением монтажных работ, учета условий эксплуатации трубопроводов, а также создания и повсеместного применения средств и методов технической диагностики трубопроводов из полимерных материалов.

Целью работы является изучение влияния применения термопластов различных марок на механические и эксплуатационные характеристики комбинированных труб строительного назначения.

Задачи исследования:

- систематизация и классификация полимерных материалов, применяемых для производства комбинированных труб строительного назначения;

- разработка методики испытаний комбинированных труб из термопла-стовразличных м^ок;

- исследование напряженно-деформированного состояния комбинированных труб из различных марок термопластов с целью прогноза характера их разрушения методом конечных элементов;

- разработка неразъемного соединения комбинированных труб с целью повышения их эксплуатационной надежности;

- разработка композиции, необходимой для скрепления оболочек бипла-стмассовой трубыи дляобеспечения их надежной совместной работы;

- разработка методов диагностирования трубопроводов из комбинированных труб.

Научная новизна

- разработаны равнопрочные с телом трубы соединения бипластмассо-вых и металлопластавых труб; предложен метод ограничения образования высоты внутреннего грата в сварных соединениях пластмассовых трубопроводов;

- исследовано напряженно-деформированное состояние металлопласто-вых труб, на основании которого предложен оптимальный размер сетки армирования труб;

- получена аналитическая зависимость изменения прочностных характеристик от угла армирующих нитей в стеклопластике, с помощью которой возможно подбирать оптимальные характеристики материала при заданных условиях эксплуатации;

- разработана адгезионная композиция наоснове сэвилена для скрепления оболочек комбинированных бипластмассовых труб и обеспечения их надежной совместной работы.

Практическая значимость работы

- разработаныреюмендации по выбору марки полиэтиленаи оптимальной сетки ар мированиядля металлопластовых труб;

- на основании результатов гидравлических испытаний определено оптимальное соотношение толщин слоев полиэтилена и стеклопластика в бипластмассовых трубах наразличноерабочеедавление;

разработана адгезионная композиция для системы "полиэтилен-стеклопластик", применяемая для производства бипластмассовых труб;

- разработана и внедрена в производство технология монтажа трубопроводов из комбинированных труб из термопластов нового поюления с равнопрочными с телом трубы соединениями, сварными для металлопластовых труб и клеесварными длябипластмассовых труб;

- разработаны и опробованы в производственных условиях методы диагностики и дефектоскопии металлопластовых труб.

Апробация работы и внедрение результатов

Основные положения работы докладывались на конференциях молодых специалистов и ученых УГНТУ (г.Уфа, 2007-2009гг.), Международном

научно-техничесыэм Российско-Германснэм семинаре «Трубопроводные сио темы инженерной инфраструктуры из полимерных материалов» (г.Уфа, 2005г.), Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт-2005, 2006гг.» (УГНТУ, г.Уфа), научно-практическом семинаре «Повышение долговечности систем водоотведения» при XVI Международной специализированной выставке «Форум. Уралсг-ройиндустрия - 2006г.» (УГНТУ, г.Уфа), 11-й ,12-й и 13-й международных научно-технических конференциях «Проблемы строительного комплекса России» (г.Уфа, 2007-2009гт.)

Комплекс разработок, выполненных при непосредственном участии автора, экспонировался на международных выставках «Нефть и газ» (г.Уфа, ИПТЭР, 2008, 2009гг.), специализированных выставках «Строительство. Коммунальное хозяйство» (2007-2009гг.). Разработки, выполненные при участии автора, отмечены дипломами различных степеней и использованы при разработке руыэводящих до^ментов «Инструкция по обследованию пластмассовых трубопроводов) СГО-03-189-2006, «Рекомендации по прогнозированию работоспособности трубопроводов из полиэтиленовых труб» СТО 03188-2006, «Разработка рекомендаций по проектированию и строительству трубопроводов из пластмассовых труб на строительных объектах РБ» для МинстройтрансРБ, 2006г.

По основным результатам исследований опубликовано 16 статей.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников, Приложения. Работа изложена на 218 страницах машинописного текста, содержит39 иллюстраций, 24 таблицы и 2 Приложения. Список использованных источников включает 116 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, их научная и практическая значимость, рассмотрены проблемы, связанные с производством и применением комбинированных труб.

Первая глава диссертационной работы посвящена анализу существующих материалов для труб из термопластов, составу и строению композиционных материалов, классификации термопластичных полимеров, дана характеристика полимеров, применяемых в полимерных строительных материалах. Рассматриваются свойства пластмасс, а также полимерных композиционных материалов, проанализированы типы и свойства труб из полимерных материалов, классифицированы трубные марки полиэтилена, представлен обзор комбинированных труб, рассмотрено влияния угла намотки армирующей нити стеклопластик)вой оболочки на прочностные харакгери-

стики стеклопласгаковых труб, проведен сравнительный анализ металлических труб и труб из полимерных материалов.

Полимерным иэмпозиционным материалом (ПКМ) считается материал, состоящий минимум из двух компонентов и обладающий специфическими свойствами, отличными от суммарных свойств исходных материалов. Упрощенно ПКМ можно представить как систему из армирующего высокопрочного наполнителя и полимерной смолы, связывающей элементы арматуры в единое целое. В основном ПКМ подразделяются на три большие группы, отличающиеся природой армирующего наполнителя. В табл.1 приведены основные физико-механические характеристики ПКМ и для сравнения указаны свойства стали.

Преимущества ПКМ особенно отчетливо видны при сравнении его удельных характеристики характеристик металла. Для определения характеристик материала изготавливаются образцы, в которых армирующий элемент ориентирован вдоль действия нагрузки. Такие образцы называют «однонаправленными». При изменении угла ориентации армирующего элемента относительно действия нагрузки, характеристики ПКМ изменяются.

Таблица 1 - Фнзико-механнческие характеристики ПКМ

Материал Предел Модуль Плотность, г/см3 Удельная Удельный

прочности упругости прочность* модуль*

при растя- при растя-

жении, кгс/мм2 жении, кгс/мм2

Стеклопластик 140-160 4000 1,8 83 2200

Органопластик 190-210 10000 1,3 154 8400

Углепластик 70-120 13000 1,4 136 10000

Сталь 45 40 2000 7,8 5 256

* - отношение характеристики материала к его плотности

Была получена экспериментальная зависимость изменения прочностных характеристик стеклопластика в зависимости от угла намотки армирующей нита, которая представлена в табл2. С помощью нее можно подобрать оптимальные характеристики бипластмассовой трубы для заранее заданных условий эксплуатации.

Как видно из табл.2, с увел ичени ем угла намотки, т.е. армирования, одни характеристики материала увеличиваются, другие уменьшаются. Поэтому, располагая армирующий наполнитель в соответствии с действующими в изделие нагрузками, а также чередуя слои наносимого материала с различными углами армирования, можно варьировать характеристики материала и изделия. В табл2 показано изменение характеристикбипластмассовых труб с различной схемой армирования. Анализ приведенных данных показывает, что максимуму различных характеристик соответствуют различные схемы армирования. Анализируя сказанное выше, можно представить все разнообразие возможных сочетаний композиций материала. Вот в этом и заключает-

сяосновноеотличиеПКМ от традиционных материалов. Изделие и материал создаются одноЕременно.

Таблица 2 - Шмеиение характеристик бнпластмассовых труб с различной схемой армирования_

Ориентация наполнителя Предел прочности, МПа

угол намотки, РТ1.-! "" 15 доля слоев пол ОП» о при растяжении "зТх при кручении при сдвиге

190 196

30 0 255 410 ¡96

45 0 221 430 252

45 9 303 462 317

45 18 303 448 355

45 27 327 393 334

Во второй главе представленаразработка методики испытаний ыэмбини-рованных (металлопласговых и бипластмассовых) труб из термопластов различных марок.

Перед тем, как комбинированные трубы поступят на монтаж, производится операция входного контроля труб на заводе-изготовителе. Входной контроль металлопласговых и бипластмассовых труб состоит из визуального осмотра поверхности, проверки размеров труб, а также проверки труб на прочность и герметичность гидравлическим способом.

Предлагаются методы и порядок проведения испытаний образцов комбинированных труб израаличных марокпластмасс:

- проверка внешнего видаповерхносга трубы;

-определениеразмеровтруб;

-определениеовальност трубы;

- относительное удлинение при разрыве;

- определение изменения длины труб после прогрева;

- определение стойкости при постоянном внутреннем давлении;

- определение стойкости к газовым составляющим;

- определение термостабильности;

- определение стойкости кбыстрому распространению трещин;

- стойкость к медленному распространению трещин.

Гидроиспытания труб занимают много времени и тормозят процесс их

выпуска. Для увеличения интенсивности входного иэнтроля комбинированных труб предложен стенд для гидравлических испытаний.

Стенд для гидравлических испытаний комбинированных труб с закон-цовками (рис.1) предназначен для испытаний на прочность и герметичность (плотность) труб и их соединений.

Рис.1. Схема стенда для гидравлических испытаний комбинированных труб

Контролю подвергаются следующие параметры технологического процесса испытаний:

- гидравлические испытания до разрушения труб осуществляются для определения разрушающего давления и допустимого рабочего давления

Рдоп = Ррдзр./П,

гдеп - коэффициент запаса прочности, равный 3.

Этому испытанию подвергаются трубы или образцы труб при освоении производства; в случае изменения материалов, используемых в конструкции труб; схемы намотки; технологии изготовления труб и их соединительных элементов;

- гидравлические испытания испытательным давлением. Осуществляются дляопределения качества выпускаемых труб.

Труба считается выдержавшей испытания, если при испытательных давлениях не обнаружено нарушения герметичности (разрыв трубы, течь, отпотевание).

На основании проведенных гидравлических испытаний на прочность и герметичность разрабатывается сортамент бипластмассовых и металлопласта вых труб наразличноерабочее давление.

Проведение гидравлических испытаний сварных соединений

комбинированных труб

С целью определения работоспособности соединения изготавливаются экспериментальные образцы металлопластавых и бипластмассовых труб длиной 500 мм со сварными соединениями. На юнцах секции из сваренных патрубюв снабжены заглушками со штуцерами.

Гидроциклические испытания проходят по следующей методике: образцы подвергаются гидроциклическим натру жениям внутренним давлением на различных уровнях нагружениядо потери герметичности или разрушения. 8

На пфюм этапе внутреннее давление достигает 4,0 МПа (рабочее давление трубопровода), сбрасывается до нуля, вновь повышается и тд. до доо-тижениябазового числа циклов принятого равным 104 циклов.

Затем верхний предел давления увеличивается на 1,0 МПа, т.е. до 5,0 МПа и испытания проводятся до базового числа циклов. И так верхний предел давления поднимается на следующую ступень,пока образцы не потеряют герметичность или неразрушатся.

В соответствии с формулой Менсона-Коффина для каждого уровня на-гружения образца определяется эквивалентное число циклов, отнесенное к пер вон анальному нагружению:

N3KBK =Npj -[Р2(2Рраз -Р,)/Р,(2Рраз -Р2)]12,5 (1)

В третьей главе рассмотрены технические характеристики металлопла-стовых труб, приведены результаты исследования напряженно-деформированного состояния металлопласта вой тру бы, пред ставлены результаты расчета бипластмассовых труб на прочность с учетом температурных деформаций и анизотропных свойств стеклопластика.

Металлопласта вые трубы представляют собой трубы из термопласта с зафиксированным расположением стального сварного армирующего каркаса в полимерной стенке трубы. Металлопластовые трубы (МПТ) изготавливаются методом экструзии из полимерных материалов (полиэтилен низиэго давления) с одно временным армированием стальным сварным каркасом из проволоки с последующим оформлением законцовэк под резьбовое, муфтовое или фланцевое соединение труб межцу собой.

С целью прогноза хфакгера разрушения металлопластовых труб приведены исследования их напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов с использованием пакета COSMOS/M.

Результаты исследования напряженно-деформированного состояния металлопласте вой трубы с использованием приведенной выше модели показали, что наиболее напряженным элементом трубы является арматура в окружном направлении. В предположении упругой работы арматуры при внутреннем давлении 12 МПа в средней части трубы для наиболее напряженных элементов растягивающие напряжения достигают 565 МПА. Распределение напряжений по длине трубы для средней части является практически равномерным. При таком высоком уровне растягивающих напряжений возможно разрушение арматуры в окружном направлении. Проведенный анализ напряженно-деформированного состояния металлопласте вой трубы позволяет сделать вывод, что нэгда основной несущий элемент трубы - окружная ар мату р а полностью исчерпывает свою несущую способность, происходит пер ер аспределение внутренних усилий между арматурой и полиэтиленовой матрицей и, при достижении в полиэтиленовых оболочных элементах сю его разрушающего напряжения по Мизесу, происходит полное разрушение металлопласта вой трубы.

Для исследования напряжений в зоне контакта арматуры с полиэти-леномбыло использовано решение контаетной задачи Герца.

По формуле Герца эквивалентные напряжения по Мизесу, возникающие в полиэтилене:

+(<7з-^У . (2)

где ©1, а2, - главные напряжения в зоне контакта: <т, =-2г,-РП1„;

Полученный уровень напряжений говорит о том, что в зоне гонтакта происходит местная пластическая деформация, результатом которой становится смятие полиэтиленовой оболочки. Проведенный анализ напряженно-деформированного состояния МПТ на границе «полиэтилен-сталь» подтвердил, что наиболее существенное влияние на напряженно-деформированное состояние МПТ оказывает шаг арматуры в продольном направлении.

Для трубы диаметром 95 мм изменение шага сетки в продольном направлении с 8 до 6 мм привело к понижению растягивающих напряжений в кольцевой арматуре примерно на20 %. Результаты испытания на растяжение элементов сварного проволочного каркаса металлопласта вой трубыиз малоуглеродистой конструкционной стали показали уровень предела текучести ст= 310 МП а.

°о*р,МПа

Ь-шаг армирующей сетки, d-диаметр армэт>ры

Рис.3. Изменение напряжений в окружной арматуре МПТ аокр

С учетом прочностных свойств проволоки и полиэтилена даны рекомендации по вьбору оптимальных конструкций МПТ для диаметров 89,95, 115 и 132 мм путем варьирования диаметра проволоки d и шага армирующей сетки h. Сопоставление с напряжениями в стальной арматуре (рисунок 3) показывает, что для труб о 89 и 95 мм можно использовать проволок 0 2,5 мм при размерах ячейки до 8x8 мм. Трубы 0 115 и 132 мм позволяют использо-10

вать проволок 0 3 мм при размерах ячейки до 8x8 мм. При использовании проволоки 0 2,5 мм для трубы о 115 мм размеры ячейки не должны превышать 6x6 мм.

Под влиянием воздействия суточных и сезонных изменений температур бипластмассовая труба расширяется: тепловому расширению подвергается какПЭ труба, так и стеклопласгаковая оболочка. В силу различных коэффициентов линейного расширения ПЭ и стеклопластик, а также значительной толщины стенки БПТ, возникающие температурные деформации вносят существенный вклад в напряженно-деформированное состояние трубы. В работе предложена инженерная методика расчета БПТ с учетом температурных деформаций и анизотропных свойств стеклопластика.

Суть методики расчета заключается в определении юнтакпюго давления (Рк в формулах таблицы1) в зоне контакта полиэтилен-стеклопластик (точка В на рисунке 4) от температурных деформаций и деформаций отрабочего давления. А затем решаются две задачи: 1) полиэтиленовая труба, нагруженная внутренним давлением и наружным контактным давлением; 2) стекло-пластиковая труба, нагруженная внутренним контактным давлением; наружное давление равно нулю. Для учета анизотропных свойств в рассматриваемой расчетной модели (рис.4) предварительно необходима получить осредненные упругие характеристики стекло-пластаююй оболочки, которая представляет из себя слоистый композит с углом армирования нитями из стекловолокна ±57°. Каждый слой по отдельности является анизотропным в координатах a-ß (рис.5), но работая совместно они образуют ортотропный слой. Это значительно упрощает расчетные соотношения для напряжений, которые представлены в табл.4.

Рис.4. Схема бипластмассовон трубы

1 - полиэтиленовая труба; 2 - стеклопла-стиковая оболочка

Рис.5. Взаимодействие симметрично армированных слоев

Контрольная точка (см. рис. 1) Эквивалентное напряжение

А с -а

В.труба 2 аг ажгВ.Т ~ (Р Рк) 2 2 с -а

В.оболочка ( Е (ь2 2 1 )

О ^ _ ^гОРвг-^Ч р 2 с2 жвО (мвг-Чрвг+\)Ег кь2_с2

Для оценки точности этой методики была выполнена серия расчетов методом конечных элементов. На рисунках 6 и 7 показаны расчетные схемы моделей для решения тепловой (в результате получаем распределение температуры по толщине стенки трубы) и термоупругой (кроме давления накладывается температурноеполе, полученное в тепловой задаче) задачи.

На рисунке 8 показан график изменения относительной погрешности расчета напряжений для нэнтролшых точек бипластмассовой трубы по МКЭ и инженерной методике в зависимости от разности температур внутренней и наружной среды. Эта погрешность объясняется тем, что в инженерном расчете принято равномерное распределение температуры по толщине.

наружной грани модели трубы приложена температурная нагрузка. К границам симметрии приложено условие адиаба-тичности (тепловой поток в соотв. направлениях равен нулю)

Рис.7. Расчетная схема модели для решения термоупругой задачи. Ко внутренней грани модели трубы приложено давление от транспортируемой среды. К границам симметрии приложено ограничение перемещений (перемещения в соотв. направлениях равно нулю)

В.т. ^ - - *" ~~

................. У у / << .............г*...

- «. ■ — -. _ В.о -А

40 60

разность температур внутренней и наружной среды (1в - (н), °С

100

Рис.8. Изменение относительной погрешности расчета напряжений для контрольных точек бипластмассовой трубы (ПЭ-100) 0293x8x4 по МКЭ и инженерной методике в зависимости от разности температур внутренней и наружной среды

Четвертая глава посвящена совершенствованию соединений трубопроводов из термопластов, рассмотрены способы соединения комбинированных труб, разработана адгезионная гампозиция для скрепления оболочек комбинированных бипластмассовых труб, приведены результаты гидростатических испытаний клеесварных соединений бипластмассовых и сварных соединений металлопласта вых труб.

Для успешной работы комбинированных труб в системах водогазо-снабжения, утилизации сточных вод, в технологических трубопроводах, транспортирующих высо из агрессивные среды при рабочем давлении до 4,0 МПа возникает необходимость создания равнопрочного с телом трубы соединения.

Разработано неразъемное соединение комбинированных бипластмассовых труб - кпеесварное соединение труб с гладкими концами с помощью соединительной муфты. С целью обеспечения надежной работы комбинированных труб и исключения разрушения полиэтиленовой оболочки от температурных деформаций обеоболочки должны быть слеплены между собой.

Для скрепления оболочек из полиэтилена и стеклопластика была разработана адгезионная композиция, необходимая для надежной работы комбинированных труб и исключения разрушения полиэтиленовой оболочки от температурных деформаций; по прочностным свойствам лучшей является композиция на основе сэвилена. Бипластмассовая труба после ее изготовления представляет собой скрепленный толстостенный цилиндр, состоящий из

ДЕух слоев различной толщины и жестко ста. Их соединение происходит при помощи нанесенного на полиэтиленои/ю трубу адгезионного слоя (сэвилен), а также из-за термической у садки стеклопласгаювой оболочки (рис.9).

замок

кгеевое__ ^^ - сегмгнтная

соелинеие \

/

сварка пУэ футеровки встык

-/ 1 /тот I |яние д ла гггык л

Рис.9. Клеесварное соединение бипластмассовых труб

За основу разрабатываемой композиции быт принят сополимер этилена с винилацетатом - сэвилен марки 11306-75, ТУ 6-05-1636-78,промышлен-но выпускаемый в стране. Сэвилен представляет собой высокомоле^лярное соединение, относящееся к полиолефинам. Получают его методом, аналогичным методу производства полиэтилена низгай плотности (высокого давления). Сэвилен превосходит полиэтилен по прозрачности и эластичности при низких температурах, обладает повышенной адгезией кразличным материалам. Свойство сэвилена зависят, главным образом, от содержания винил-ацетата (5-30 вес. %). С повышением содержания винилацетата кристалличность, разрушающее напряжение при растяжении, твердость, теплостойкость уменьшаются, в то время как плотность, эластичность, прозрачность, адгезия увеличиваются. Сэвилен с содержанием винилацетата до 15% (марки 11104030,11306-075) перерабатывается теми же методами, что и полиэтилнизкой плотности, но переработка экструзией и литьем под давлением ведется при более низиэй температуре.

По результатам проведенных испытаний видно, что оптимальным вариантом применения разработанных композиций является нанесение их на субстрат в расплавленном виде. Как видно из таблицы 5. лучшей по прочностным свойствам является композиция 113-27 на основе сэвилена.

На основании полученных результатов ведется разработка технологии по производству комбинированных труб. С использованием системы «полиэтилен-сталь» сооружено и запущено в эксплуатацию несколько опьпно-промышленных участков трубопроводов.

Выпускаемые металлопласта вые трубы имеют достаточно высокие прочностные характеристики (разрушающее внутреннее давление порядка 12/) МПа). Соединительные элементы (фланцевые и резьбовые) имеют характеристики значительно ниже(1,0 и2,0 МПа).

Соединяемые материалы

«Полиэтилен-сталь» «Полиэтилен-стеклопластик»

Адгезив на основе Адгезив на основе

сэвилеш миравигена сэвилеш миравигена

113-27 Д47ХА 113-27 Д47ХА

1 43,4 27,1 44,6 36,4

2 42,6 26,1 42,2 36,8

3 36,1 21,4 40,1 35,9

4 40,3 22,7 42,2 32,8

5 40,8 26,8 37,6 40,1

Для успешной работы металлопластавых труб в системах водоснабжения, утилизации сточных юд, в технологических трубопроводах, работающих при давлении до 4,0 МП а, было разработано равнопрочное с телом трубы сварное соединение. При монтаже трубопроводов из металлопластавьк труб со сварными соединениями трубы между собой и с соединительными деталями соединяются путем контактной сварки полиэтиленовых заюнцо-вок под фланец с последующим усилением (при необходимости) места сварки стальными фланцами со шпильками или гильзой с упорами (вкладышами), соединяемыми между собой аргонодушюй сварюй (рис.10).

С целью определения работоспособности соединения были изготовлены экспериментальные образцы металлопластавых и бипластмассовых труб со сварными соединениями. В процессе гидростатических испытаний образцы разрушались по телу трубы при давлениях 11,5-12,0 МПа, что подтверждает достоверность результатов исследования напряженно-деформированного состояния труб. Разрушение образцов при гидроциклических испытаниях происходило при давлении не менее 8,0 МПа. Характер и параметры разрушения аналогичны разрушению при гидростатическом испытании.

УУУ4/4/-/4^С

хххххххххххххххххх!>»%

РисЛО. Сварное соединение металлопластовых труб 1-МПТс литыми законцовкам и, 2 -упорные элементы, 3 -металлическая гильза, 4 - сварной шов

Пятая глава посвящена разработке метода дефектоскопии металлопла-стовых труб, развитию контроля качества сварных соединений комбинированных труб, обоснованию метода диагностики металлопласговых труб. К качеству сварных соединений предъявляются особые требования, целью которых является получение эксплуатационной надежности соединений, не уступающей надежности самих полиэтиленовых труб.

Осноеным дефектом металлопласговых труб является проникновение транспортируемой среды до арматуры по дефектам в месте приварки закон-цоюк и перемещение жидкости по капиллярам на границе "арматура - полиэтиленовая матрица" вдольтелатрубыназначительныерасстояния.Обнаружение (отбрагавка) труб с дефектами в процессе гидравлических испытаний осложняется тем, что отсутствует объективная оценка качества труб (падение давления, наличие течи) даже при длителшом натружении трубы внутренним испытательным давлением.

В связи с этим был разработан метод, основанный на определении наличия контакта жидкости с арматурой (арматуразаземляется через жидкость - электролит). Метод основан на определении изменения электрической емкости цилиндрического конденсатора, в котором одной обкладкой является испьь тательная жидкость (электролит), а второй - фольга, наложенная на наружную поверхность трубы. В случае контакта электролита с внутренней арматурой емкость образованного конденсатора (арматура - фольга) изменяется, что фиксирует измерительный прибор. Прибор настраивается на образцах труб без дефектов с замыканием заглушки с арматурой.

Существует также проблема контроля фактического местоположения комбинированных трубопроводов из полимерных материалов и определение мест утечек даже на капиллярном уровне. Для решения указанной проблемы разработан метод диагностического обследования трубопроводов из комбинированных труб.

Метод заключается в заполнении обследуемого трубопровода электропроводящей жидкостью (пресной, пластовой, морской водой), обеспечении прокачки в трубопроводе, т.е. обеспечении полного заполнения труб, а также в подключении к электролиту через металлический элемент трубопровода одного электрода от генератора напряжения высоюй частоты модернизированной аппаратуры типа АНПИ (аппаратура нахождения поврежденной изоляции) и подключении второго электрода к заземлению. На другом юнце обследуемого участка трубопровода элеюролит подключен к заземлитешо. По степени напряженности электромагнитного поля вокруг трубопровода магнитометром определяется ось трубопровода. Для определения глубины залегания трубопровода используют датчик, направленный под углом 45° к горизонту. Определение мест утечек из трубопроводов (без проявления транспортируемой среды на поверхности земли) определяется этой же аппаратурой по изменению величины магнитного поля вдоль оси трассы трубопровода. 16

Внедрение данного метода обследования трубопроводов из полимерных материалов позволит контролировать состояние трубопроводов и повысить требования к монтажу трубопроводов.

II 9 10 8

1 -труба металлопластовая; 2 - арматура; 3 - внутренний слой трубы; 4 - наружный слой трубы; 5 - полиэтиленовая законцовка; б - заглушка; 7 - электролит; 8 - обкладка;

9 - прибор измерительный; 10,11 - контакты

Выводы

1. Предложена классификация и систематизация полимерных материалов, применяемых для производства комбинированных труб строительного назначения.

2. Разработана методика проведения испытаний образцов комбинированных труб из различных марок пластмасс. Разработан универсальный стенд для входного контроля различных видов комбинированных труб. По результатам гидравлических испытаний сделано заключение о работоспособности клеесварного соединения бипластмассовых труб и сварного соединения метал ло пластовых труб при рабочих давлениях до 4,0 МП а.

3. Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния комбинированных труб наоснове разработанной методом конечных элементов модели металлопластовых труб. На основании выполненных расчетов напряженно-деформированного состояния материалов труб на различные температурные и эксплуатационные воздействия определен механизм их разрушения. Даны рекомендации по выбору геометрических размеров армирующей сетки металлопластовых труб в зависимости от диаметра проволоки и шага армирующей сетки.

4. Определены оптимальные соотношения толщин слоев полиэтилена и стеклопластика для бипластмассовых труб, которые представлены в виде таблицы сортамента. Получена зависимость изменения прочностных характеристик бипластмассовых труб от угла намотки армирующей нити стеклопластика.

5. Усовершенствованы соединения комбинированных труб: разработаны равнопрочные с телом трубы сварное соединение металлопластавых труб и кл еесварно е со единение бипл астмассо вых труб.

6. Разработана адгезионная композиция для системы полиэтилен-стеклопластик, необходимая для надежной работы бипластмассовых труб и исключения разрушения полиэтиленовой оболочки от температурных деформаций.

7. Разработана и апробирована в производственных условиях методика контроля комбинированных труб (МПТ и ГПМТ), основанная на определении наличия контакта жидкости с арматурой, позволяющая выявлять скрытые дефекты внутренней поверхности труб. Предложен метод диагностического обследования трубопроводов из полимерных труб для контроля их фактического местоположения и определения мест утечек транспортируемой среды.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих ночных трудах, из них №№ 6,7,8,10,11,14 - опублиюваны в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых аурналов и изданий в соответствии с требованиями ВАК Министерства образования и не^ки РФ (№10 - отрасль « Сгроител ьство »):

1. О разработке технологического регламента по применению пластмассовых труб на объектах магистральных нефтепродукгопроводов ОАО АК «Транснефтепродукг» /Агапчев В.И., Фаттахов М.М., Салагаева Е.В. // Трубопроводный транспорт-2005г: тез. док. Международной учебно-н^чно-практической конференции,-Уфа: УГНТУ,2005.-С.192-193.

2. Оборудование для сварки бипластмассовых труб /Салагаева Е.В. // Трубопровэдные системы инженерной инфраструктуры из полимерных материалов: материалы Международного научно-технического Российско-Германского семинара федгол.: Агапчев В.И. и др.- Уфа: Иад-во УГНТУ, 2005 .-С28 -30.

3. Разработка стенда для входного иэнтроля бипластмассовых труб / Салагаева Е.В. // Трубопроводные системы инженерной инфраструктуры из полимерных материалов: материалы Международного научно-технического Российско-Германского семинара федкол.: Агапчев ВЛ. и др.-Уфа: Изд-ю УГНТУ,2005,- С31 -32.

4. Комбинированные трубы нового поколения на основе термопластов / Салагаева Е.В., Сергеев С.М., Ясаев УА. // материалы X Международной науч.-техн. Конф при X Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство - 2006». - Уфа, 2006.-С213-215.

5. Особенности эксплуатации и ремонта полиэтиленовых трубопроводов/ Салагаева Е.В., Ясаев У А. //Повышение долговечности систем водо-отведения: материалы науч.-пракг. семинара при XVI Международной специализированной выставке «Форум. Уралстройиндустрия -2006». - Уфа,

2006.-С.60-63.

6. Метод ограничения образования высоты внутреннего грата в сварных соединениях пластмассовых трубопроводов / Виноградов Д.А., Сала-гаева Е.В., Фаггахов М.М., Сергеев С.М. // Башкирский химический журнал,- 2006.-T.I3, №4. -С.95-96.

7. Моделирование процесса разрушения металлопластовых труб / Виноградов Д.А., Салагасва Е.В., Фатгахов М.М., Сергеев С.М. // Нефтегазовое дело,- 2006. -Т.4, №1.-С.46.

8. Комбинированные трубы из термопластов нового поколения и современные технологии для строительства трубопроводов нефтегазовой и инженерной инфраструктуры / Фатгахов М.М., Салагаева Е.В., Сергеев С.М. // Башкирский химический журнал.- 2006. -Т. 13, №5. -С.118 -119.

9. Трубопроводные системы из полимерных материалов в современ-кых национальных проектах / Виноградов Д.А., Салагаева Е.В., Сергеев С.М., Шамсиев Р.Ф. // Мировое сообщество: проблемы и пути решения,-2006.- № 20.-С.48-52.

10. Эксплуатационная надежность и ремонтопригодность полиэтиленовых трубопроводов / Салагаева Е.В., Ясаев У.А., Князев И.Н. // Нефтегазовое дело.-2006. -Т.4, №1.-С.159.

11. «Трубный» полиэтилен с улучшенными эксплуатационными свойствами / Салагаева Е.В., Виноградов Д.А., Ращепкин А.К., Сергеев С.М.// Башкирский химический журнал 2007.-Т.14, №2. -С.116.

12. Реконструкция, ремонт и строительство трубопроводных систем с применением труб из полимерных материалов / Ращепкин А.К., Масали-мов Р.Б., Салагаева Е.В. // материалы XI Международной науч.-техн. конф. при XI Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство - 2007». - Уфа, 2007.-С.55-56.

13. Критерии визуальной оценки качества сварных швов полиэтиленовых труб / Виноградов Д.А., Ращепкин А.К., Салагаева Е.В., // материалы XI Международной науч.-техн. конф. при XI Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство - 2007». -Уфа, 2007.-С.53-54.

14. Применение полимерных материалов в инженерных сетях /Салагаева Е.В., Виноградов Д.А. // Жилищное строительство.-2008.-№9.-С.19-21.

15. Мониторинг состояния гибких полимерно-металлических труб / Салагаева Е.В., Сергеев С.М., Шамсиев Р.Ф. // материалы XI Международной научно-технической конференции при XI Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство - 2007». -Уфа, 2007.-С.57.

Подпило а печать 2:-. 11.2009. Бумага офсетная. Форма! 50x54 1/'!б. Ггрнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усп.-псч. л.1. Тираж 90. Чяказ 2 ';1 юграфня Уфимского государственного нефтяного технического ушгееренг Адрес типо1 гфш: 450061, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул.Космонавтов, 1

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ.

1.1 Состав и строение композиционных материалов.

1.2 Характеристики полимеров применяемых в полимерных строительных материалах.

1.3 Характеристики стеклопластиков.

1.4 Анализ типов труб из полимерных материалов.

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЙ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК.

2.1 Методы и порядок проведения испытаний образцов полиэтиленовых труб

2.2 Разработка стенда для входного контроля комбинированных труб

2.3 Проведение гидравлических испытаний сварных соединений комбинированных труб.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ.

3.1 Моделирование процесса разрушения металлопластовых труб.

3.2 Расчет бипластмассовых труб.

3.2.1 Инженерная методика расчета бипластмассовых труб на прочность с учетом температурных деформаций и анизотропных свойств стеклопластика.

3.2.2 Расчет бипластмассовых труб методом конечных элементов.

3.2.3" Результаты расчетов.

3 ;2.4 Анализ результатов расчетов и выводы.

4 РАЗРАБОТКА СОЕДИНЕНИЙ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С УЛУЧШЕННЫМИ ПРОЧНОСТНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.

4.1 Многослойные комбинированные трубы.

4.2 Описание бипластмассовых и металлопластовых труб.

4.3 Способы соединения комбинированных труб.

4.4 Разработка клеесварного соединения бипластмассовых труб и адгезионной композиции для скрепления оболочек комбинированных бипластмассовых труб.

5 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ДЕФЕКТОСКОПИИ И ДИАГНОСТИКИ МЕТАЛЛОПЛАСТОВЫХ ТРУБ.

5.1 Контроль качества сварных соединений комбинированных труб

5.2 Разработка метода дефектоскопии металлопластиковых труб.

5.3 Разработка метода диагностики металлопластовых труб.

Актуальность темы

В последние десятилетия при строительстве трубопроводных систем строительного назначения с целью повышения эксплуатационной надежности и срока службы широко используются трубы из композиционных материалов (металлопластовые, гибкие полимерно-металлические, стеклопласти-ковые и бипластмассовые и др.). Однако в процессе эксплуатации вышеперечисленных типов трубопроводов выявляются многочисленные проблемы, связанные с обеспечением их надежности и безопасности.

Существенное влияние на эксплуатационную надежность трубопроводов оказывает выбор материалов, используемых в производстве труб.

Анализ показывает, что на российском рынке в последние годы предлагается полная номенклатура пластмассовых труб. Используются трубы из полиэтилена и сшитого полиэтилена, полипропилена, полибутена, поливинил-хлорида, хлорированного- по л ивинилхлорида, а также композиты на основе полиэтилена и полипропилена.

Проблемы, возникающие при эксплуатации трубопроводов, использующих в своей конструкции полимерные материалы, указывают на необходимость учета целого ряда эксплуатационных факторов при выборе материала труб и технологий для их монтажа.

Кроме того, у вышеперечисленных комбинированных труб отсутствует надежное неразъемное соединение. Применяемые в настоящее время-разъемные соединения (резьбовые, раструбные с уплотнительными элементами) зачастую не обеспечивают необходимой герметичности и долговечности, предъявляемой к коммуникациям для зданий и сооружений повышенной^ эксплуатационной надежности.

Безопасное применение труб на основе полимерных материалов для строительства трубопроводов требует рационального выбора материалов, учета качества изготовления труб, возможных дефектов, связанных с технологией производства труб и проведением монтажных работ, учета условий эксплуатации трубопроводов, а также создания и повсеместного применения средств и методов технической диагностики трубопроводов из полимерных материалов.

Преимущества и достоинства трубопроводов из полимерных материалов и в первую очередь полиэтиленовых трубопроводов общеизвестны. Это прежде всего их высокая долговечность (нормативный срок службы полиэтиленовых трубопроводов для труб из ПЭ 100 при стандартных условиях эксплуатации и при строгом соблюдении технических норм на всех стадиях производства, монтажа и эксплуатации труб составляет 100 лет, а потенциальная или прогнозируемая долговечность, рассчитанная с учетом запаса прочности — 300 лет) /6/. Стеклопластиковые трубопроводы обладают множеством преимуществ по сравнению с трубопроводами из традиционных материалов: высокая прочность, достигающая прочности легированных сталей; вес труб в четыре раза меньше стальных аналогичного назначения; высокая коррозионная стойкость; отсутствие отложений солей и снижение отложений парафинов; высокая стойкость к динамическим нагрузкам, например, гидравлическим ударам; уменьшение коэффициента гидравлического сопротивления в 3 - 4 раза по сравнению с обычными стальными трубами; длительный срок службы; во много раз меньше эксплуатационные затраты.

Вышесказанное и относительная дешевизна, (стоимость полиэтиленовых труб значительно ниже стоимости изолированной стальной трубы), высокая скорость и совершенство монтажа (современная, сварочная техниках высокой степенью автоматизации процесса сварки во многом- позволяет решить проблему надежности сварных соединений и уменьшить роль человеческого фактора), высокая эластичность и гибкость, низкая теплопроводность, высокая ремонтопригодность /6/.

При этом хорошо отлаженная заводская система-контроля и испытаний качества труб гарантирует отсутствие недоброкачественной продукции, а сами методы испытаний хорошо отработаны и не требуют разработки новых критериев оценки. Широко известны также сведения о более высокой надежности и устойчивости трубопроводов из полимерных материалов во время техногенных и природных катастроф по сравнению с традиционными стальными.

Целью настоящей работы является изучение влияния применения термопластов различных марок на механические и эксплуатационные характеристики комбинированных труб строительного назначения.

Основные задачи исследований:

- систематизация и классификация полимерных материалов, применяемых для производства комбинированных труб строительного назначения;

- разработка методики испытаний комбинированных труб из термопластов различных марок;

- исследование напряженно-деформированного состояния комбинированных труб из различных марок термопластов с целью прогноза характера их разрушения методом конечных элементов;

- разработка неразъемного соединения комбинированных труб с целью повышения их эксплуатационной надежности;

- разработка композиции, необходимой для скрепления оболочек бипласт-массовой трубы и для обеспечения их надежной совместной работы;

- разработка методов диагностирования трубопроводов из комбинированных труб.

Научная новизна

- разработаны равнопрочные с телом трубы соединения бипластмассовых и металлопластовых труб; предложен метод ограничения образования высоты внутреннего грата в сварных соединениях пластмассовых трубопроводов;

- исследовано напряженно-деформированное состояние металлопластовых труб, на основании которого предложен оптимальный размер сетки армирования труб;

- получена аналитическая зависимость изменения прочностных характеристик от угла армирующих нитей в стеклопластике, с помощью которой возможно подбирать оптимальные характеристики материала при заданных условиях эксплуатации;

- разработана адгезионная композиция на основе сэвилена для скрепления оболочек комбинированных бипластмассовых труб и обеспечения их надежной совместной работы.

Практическая ценность работы

- разработаны рекомендации по выбору марки полиэтилена и оптимальной сетки армирования для металлопластовых труб;

- на. основании результатов гидравлических испытаний определено оптимальное соотношение толщин слоев полиэтилена и стеклопластика в бипластмассовых трубах на различное рабочее давление;

- разработана адгезионная композиция для системы "полиэтилен-стеклопластик", применяемая для производства бипластмассовых труб;

- разработана и внедрена в производство технология монтажа трубопроводов из комбинированных труб из термопластов нового поколения с равнопрочными с телом трубы соединениями, сварными для металлопластовых труб и клеесварными для бипластмассовых труб;

- разработаны и опробованы в производственных условиях методы диагностики и дефектоскопии металлопластовых труб.

Реализация работы в промышленности

Основные результаты работы легли в основу производства металлопластовых труб и их соединений на Нижнетагильском трубном заводе, в ООО «Мепос» г. Екатеринбург, производство бипластмассовых труб в НЛП «Композитнефть» г. Пермь, технических условий ТУ 3667-015-00147275

2002 на выпуск полимерных армированных труб и их соединений, а также Инструкции по монтажу и эксплуатации трубопроводов из полимерных композиционных труб РД 39-00147275-2002-11-22.

По разработанной технологии монтажа трубопроводов из металлопласто-вых и бипластмассовых труб смонтированы и успешно работают трубопроводы в МУП «Уфаводоканал», НГДУ АНК "Башнефть", объединении "Нижне-вартовскнефтегаз" и пластмассовые трубопроводы в объединении "Лукойл-Пермьнефть".

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на конференциях молодых специалистов и ученых УГНТУ (г.Уфа, 2007-2009гг.), Международном научно-техническом Российско-Германском семинаре «Трубопроводные системы инженерной инфраструктуры из полимерных материалов» (г.Уфа, 2005г.); Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный* транспорт-20051, 2006гг.» (УГНТУ, г.Уфа), научно-практическом семинаре «Повышение долговечности систем водоотведения» при XVI Международной специализированной выставке «Форум. Уралстройиндустрия -2006г.» (УГНТУ, г.Уфа), 11-й ,12-й и 13-й международных научно-технических конференциях «Проблемы строительного комплекса России» (г.Уфа, 2007- 2009гг.)

Комплекс разработок, выполненных при непосредственном участии автора, экспонировался на международных выставках «Нефть и газ» (г.Уфа, ИПТЭР, 2008, 2009гг.), специализированных выставках «Строительство. Коммунальное хозяйство» (2007-2009гг.). Разработки, выполненные при участии автора, отмечены дипломами различных степеней и использованы при разработке руководящих документов «Инструкция по обследованию пластмассовых трубопроводов» СТО-ОЗ-189-2006, «Рекомендации по прогнозированию работоспособности трубопроводов из полиэтиленовых труб» СТО 03188-2006, «Разработка рекомендаций по проектированию и строительству трубопроводов из пластмассовых труб на строительных объектах РБ» для

Минстройтранс РБ, 2006г.

Публикации

Основные положения диссертации изложены в 15 печатных работах.

На защиту выносятся:

- результаты моделирования напряженно-деформированного состояния и разрушения металлопластовых труб.

- результаты расчета бипластмассовых труб на прочность с учетом температурных деформаций и анизотропных свойств стеклопластика.

- разработка адгезионной композиции и создание равнопрочного с телом трубы соединения металлопластовых и бипластмассовых труб. методика и результаты исследования входного контроля металлопластовых и бипластмассовых труб.

- метод диагностики трубопроводов на основе термопластов

- метод дефектоскопии металлопластовых труб

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников, Приложения. Работа изложена на 218 страницах машинописного текста, содержит 39 иллюстраций, 24 таблицы и 2 Приложения. Список использованных источников включает 116 наименований.

Основные выводы и рекомендации

1. Предложена классификация и систематизация полимерных материалов, применяемых для производства комбинированных труб строительного назначения.

2. Разработана методика проведения испытаний образцов комбинированных труб из различных марок пластмасс. Разработан универсальный стенд для входного контроля различных видов комбинированных труб. По результатам гидравлических испытаний сделано заключение о работоспособности клеесварного соединения бипластмассовых труб и сварного соединения ме-таллопластовых труб при рабочих давлениях до 4,0 МПа.

3. Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния комбинированных труб на основе разработанной методом конечных элементов модели металлопластовых труб. На основании выполненных расчетов напряженно-деформированного состояния материалов труб на различные температурные и эксплуатационные воздействия определен механизм их разрушения: Даны рекомендации по выбору геометрических размеров армирующей- сетки металлопластовых труб в зависимости от диаметра проволоки и шага армирующей сетки.

4. Определены оптимальные соотношения толщин слоев полиэтилена и стеклопластика для бипластмассовых труб, которые представлены в виде таблицы сортамента. Получена зависимость изменения прочностных характеристик бипластмассовых труб от утла намотки армирующей нити стеклопластика.

5. Усовершенствованы соединения комбинированных труб: разработаны равнопрочные с телом трубы сварное соединение металлопластовых труб и клеесварное соединение бипластмассовых труб.

6. Разработана адгезионная композиция для системы полиэтилен-стеклопластик, необходимая для надежной работы бипластмассовых труб и исключения разрушения полиэтиленовой оболочки от температурных деформаций.

7. Разработана и апробирована в производственных условиях методика контроля комбинированных труб (МПТ и ГПМТ), основанная на определении наличия контакта жидкости с арматурой, позволяющая выявлять скрытые дефекты внутренней поверхности труб. Предложен метод диагностического обследования трубопроводов из полимерных труб для контроля их фактического местоположения и определения мест утечек транспортируемой среды.

1. Агапчев В.И., Исламов А.Р., Глухова О.В., Сергеев С.М. Природные и рукотворные трубопроводные системы жизнеобеспечения// История науки и техники.-2004, №2. С.

2. Ромейко B.C., Шестопал А.Н., Персион А.А. Пластмассовые трубопроводы. М.: Высшая школа, 1984. - 200 с.

3. Трусов К. Трубы из различных материалов в коммунальных сетях (краткий обзор ситуации в Европе, России, Москве)//Полимерные трубы.- 2006, №2 С. 20-22.

4. Каргин В.Ю., Шурайц A.JI. Сварка и контроль газопроводов из полимерных материалов. ОАО «Приволжск. кн. изд-во», 2003-330с.

5. Логутов В. Полиэтилен или чугун ? Полимерные трубы, 2006, №2, С.38-46.

6. Кимельблат В.И. Актуальные положения экспертизы полиэтиленовых трубопроводов//Полимерные трубы.-2006. №1.- С.42-48.

7. Агапчев В.И., Виноградов Д.А., Фаттахов М.М. Бестраншейные технологии восстановления и сооружения трубопроводов Уфа, 2005.-141с.

8. Агапчев В.И., Виноградов Д.А. Трубопроводы из полимерных и композиционных материалов.- М.: Изд-во «ИНТЭР», 2004.- 228с.

9. Бухин В.Е. Водопроводы из полиэтилена: альтернативы нет?! Трубопроводы и экология. 2005. №3, С.

10. Способ монтажа трубопровода типа "труба в трубе". А.с. 1076685, СССР, F16.

11. Пластмассовая облицовка трубы. Заявка 2123918, Великобритания F16 PLJ 57/00.

12. Способ футерования трубопроводов. А.с. 646136, СССР, F16 58/02.

13. Трубопровод для перемещения особо агрессивных сред и способ сборки или укладки трубопровода. Заявка 3315819, ФРГ, F16 58/10, В 29С 5/00, 27/00.

14. Способ футеровки металлических труб. А.с. 690235, СССР, F16 58/10.

15. Способ защиты внутренней поверхности трубопровода от коррозии. Заявка 2571822, Франция, F16 58/10, 58/14.

16. Облицовка трубопровода. Заявка 2084686, Великобритания. F16 1/00.

17. Способ защиты внутренней поверхности трубопровода. Заявка 2503622, Франция, В 29С 27/20, В 32В 1/08.

18. Способ и устройство для защиты внутренней поверхности трубопровода, заявка 2085111, Великобритания, F16 9/14.

19. ИЛ о НТД № 86-18. Стальные трубы, футерованные полиэтиленом, и способ их соединения. Татарский межотраслевой центр, территориальный центр научно-технической информации и пропаганды.

20. Способ внутреннего покрытия трубопровода. Заявка 2480901, Франция, F16 58/10, В 32В 1/08.

21. Защита труб. Заявка 1598822, Великобритания, F16 57/00.

22. Изготовление трубы для облицовки металлических труб. Заявка 57173149, Япония, В 32В.1/08, В 1/10.

23. Многослойная труба. Заявка 0111169, ЕПВ, F16 11/08, В 32В 1/08, 15/08.Футерованный трубопровод. А.с. 932088, F16 58/00

24. Бипластмассовая труба. А.с. 1064623, СССР, F16 9/12.

25. Комбинированный трубопровод из пластмассовых труб. Заявка 0165387, ЕПВ, F16 9/14, 59/14.

26. Многослойная гибкая труба высокого давления с промежуточным слоем из полимерного материала. Заявка 2569460, Франция, F16, 11/02.

27. РД 39Р 00147105 - 021 - 01. Инструкция по монтажу трубопроводов из металлопластовых труб со сварными соединениями. - Уфа: ИПТЭР, 2000. - 25с.

28. РД 39 00147105 - 022 -01. Инструкция по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке трубопроводов из металлопластовых труб со сварными соединениями. - Уфа: ИПТЭР, 2000. - 8с.

29. РД 39Р 00147105 - 023 - 01. Инструкция по проектированию трубопроводов из металлопластовых труб. - Уфа: ИПТЭР, 2000. - 12с.

30. Пермяков II. Г., Агапчев В.И. и др. Метод контроля качества металлопластовых труб. Сб. научи. Трудов «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов», Уфа : ТРАНСТЭК, 2003. № 62, С. 172-174.

31. Удовенко В.Е., Сафронова И.П., Гусева Н.Б. Полиэтиленовые трубопроводы это просто. М.: ЗАО «Полимергаз», 2003. - 237 с.

32. Эльяш M.JI. Ремонт пластмассовых трубопроводов.- М.: Химия, 1991 .-160с.

33. Зайцев К.И., Мацюк JI.H. Сварка пластмасс. М.: Машиностроение, 1978.-224с.

34. Зайцев К.И., Виндт Б.Ф., Лурье И.В. Методы ликвидации внутреннего грата в сварных стыках пластмассовых трубопроводов.- М.: Строительство трубопроводов, 1981. №7.С.

35. Пластмассовые трубы, их характеристики и область применение. Швеция, 1999-116с.

36. Коврига В, Гвоздев И., Журнал «Полимергаз». Применение полимерных материалов в производстве труб различного значения.

37. Кимельблат В.П., Вольфсон СИ., Чеботарева И.Г.Прогнозирование эксплуатационных качеств экструзионного полиэтилена низкого давления по реологическим характеристикам. Механика композитных материалов №4, 1996, С.558-663.

38. Гвоздев И.В. Феномен быстрого распространения трещины при оп-рессовке ПЭ труб большого диаметра. Полимерные трубы. № 4, 2004, С. 25

39. Кимельблат В.И. Молекулярный дизайн экструзионных марок ПНД с применением специальных реологических методик. Структура и динамика молекулярных систем. Сборник статей, выпуск X, часть 1. Казань, Москва, Йошкар-Ола, Уфа, 2003. С.114-117.

40. ГУЛ «Водоканал Санкт-Петербурга». Водопроводная сеть Санкт-Петербурга.- Материалы специализированного семинара «Трубы из полимерных материалов для наружных сетей водоснабжения и канализации». 2004г. сентябрь.

41. Агапчев В.И., Виноградов Д.А. Ращепкин А.К. Исламов А.Р. Металлопластовые трубы для обустройства нефтегазопромыслов. Журнал «Нефтегазовое дело» № 2, 2004г. С. 129-135.

42. Ращепкин А.К. Исследование работоспособности металлопластовых труб. Материалы IX Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса России», г. Уфа, 2005г. С. 96-97.

43. Агапчев В.И., Виноградов Д.А., Фаттахов М.М. Диагностическое обследование пластмассовых трубопроводов. «Трубопроводный транспорт (теория и практика)» 2006г., №2, С. 88-91.

44. Агапчев В.И., Виноградов Д.А., Мартяшова В.А. Проектирование, строительство и эксплуатация трубопроводов из полимерных материалов: Учебное пособие.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002.-74с.

45. РД 39Р 00147105 - 021 -01. Инструкция по проектированию, монтажу, эксплуатации и ремонту'трубопроводов из комбинированных (бипластмассовых) труб нефтяного сортамента. - Уфа: ИПТЭР, 2003. -41с.

46. Шмелев С. Первый российский РЕХ-А // Полимерные трубы.2004, №2, С.22-23.

47. Агапчев В:И., Виноградов Д.А. Металлопластовые трубы — перспектива транспорта нефтепродуктов // Нефтяное хозяйство.-2005, №2, С. 106-107.

48. Агапчев В.И. и другие. Мониторинг надежности трубопроводов из гибких полимерно-металлических труб, актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: Материалы Межвузовской научно-технической конференции.- Уфа.: УГНТУ, 2006, С.11-12.

49. Гориловский М., Гвоздев И. Трубы из ПЭ-80 и ПЭ-100. Новый взгляд на теорию и практику применения // Полимерные трубы. 2004, №4, С.22-24.

50. Агапчев В.И. и другие. Разработка и моделирование соединительных деталей для трубопроводов из металлопластовых труб // Материалы IV Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса Росси», 2000 г., С. 153.

51. Агапчев В.И., Виноградов Д.А., Фаттахов М.М. Диагностическое обследование пластмассовых трубопроводов//Трубопроводный транспорт (теория и практика), 2006г., №2, С. 88-91.

52. Негодяев В.Г. и др. Основы полимерного материаловедения: Учебное пособие. Екатеринбург: УГТУ, 1998. - 322 с.

53. Каргин В.Ю., Бухин В.Е. Вольнов Ю.Н. Полиэтиленовые газовые сети. Материалы для проектирования и строительства. Приволжск. кн. изд-во , 2001. 400 с.

54. Храменков-С.В., Примин О.Г., Орлов В.А. Бестраншейные методы восстановления трубопроводов. М.: Прима - Пресс, 2002. - 284 с.

55. Положение о санации водопроводных и водоотводящих сетей. М.: Прима - Пресс, 2004. - 44 с.

56. СП 42-103-2003 «Проектирование и строительство газопроводов-из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов».

57. ГОСТ Р 52134-2003. Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия.

58. Ялышко Г.Ф: Сварка и монтаж трубопроводов из полимерных материалов. М.: Стройиздат, 1990. - 204 с.

59. Шестопал А.Н., Ромейко B.C., Бухин BE. и др. Проектирование, строительство и эксплуатация трубопроводов из полимерных материалов. Справочник проектировщика. -М: Стройиздат, 1985, С.

60. ГОСТ 18599 2001. Трубы напорные из полиэтилена.

61. Справочник по композиционным материалам, 2 т./под ред. Дж. Люби-на, М.: Машиностроение, 1988, 584 с.

62. В.И. Агапчев, Д.А. Виноградов, М.М. Фаттахов «Трубопроводные системы из труб на основе полимерных материалов: строительство, эксплуатация, реконструкция, ремонт: Монография».-М., Интер, 2007.- 347с.

63. Виноградов Д.А., Глухова О.В., Фаттахов М.М., Сергеев С.М., Салагаева Е.В .Метод ограничения образования высоты внутреннего грата всварных соединениях пластмассовых трубопроводов// Башкирский химический журнал 2006.-Том 13.-№4. -С.95-96.

64. Виноградов Д.А., Фаттахов М.М., Сергеев С.М., Юнусова А.И., Сала-гаева Е.В. Моделирование процесса разрушения металлопластовых труб//Нефтегазовое дело 2006. —Том 4.-№1.-С.46.

65. Виноградов Д.А., Глухова О.В., Сергеев С.М., Салагаева Е.В., Шамси-ев Р.Ф. Трубопроводные системы из полимерных материалов в современных национальных проектах// Мировое сообщество: проблемы и пути решения № 20, 2006.-С.48-52.

66. Schulte U. Optimierte Eigenschaften. Kunststoffe 96 (2006), 1, S.46-49.

67. Richard K., Diedrich G. Standfestigkeitseigenschaften von einigen Hochpo-lymeren . Kunststoffe 45 (1955), 10, S. 429-433.

68. Schulte U. 100 Jahre Lebensdauer Kunststoffe 87 (1997), 2, S. 203 206.

69. Справочник по композиционным материалам, 2 т./под ред. Дж. Люби-на, М.: Машиностроение, 1988, 584 с.

70. Kirby, M.J., Kramer, S.R., Pittard, G.T., and Mamoun, M., "Design Guidelines and Procedures for Guided Horizontal Directional Drilling, Part II", No-Dig Engineering, Vol.3, No.4, July/August, 1997.

71. The Plastics Pipe Institute, Handbook of Polyethylene Pipe, Washington,1. DC, 2006.

72. ASTMF1962, ""Use of Maxi-Horizontal Directional Drilling for Placement of PE Pipe or Conduit Under Obstacles, Including River Crossings", West Conshohocken, PA, 2005.

73. The HDD Consortium, Horizontal Directional Drilling Good Practices Guidelines, 2001.

74. Knight, M.A. and Adedamola, A. "Applicability of Methods Used to Estimate Pipe-Slurry Fluidic Drag Force during HDD Pipe Installations", No-Dig, 2003.

75. Виноградов Д.А., Ращепкин A.K., Салагаева E.B., Сергеев С.М., Юну-сова А.И. «Трубный» полиэтилен с улучшенными эксплуатационными свойствами// Башкирский химический журнал 2007. —Том 4 .-№2. -С.90-91.

76. Ромейко B.C., Бухин В.Е. и др. Проектирование пластмассовых трубопроводов. М.: ТОО «Изд-во ВНИИМП», 2001. - 134 с.

77. Ромейко B.C. Трубы из полимерных материалов в системе ЖКХ. Учебный центр НПО «Стройполимер». Москва 2003г.

78. ГОСТ 2789-59 «Шероховатость поверхности». М., 1989.

79. Лозанский В.Р. Неметаллические трубы. Справочник. Изд-во литературы по строительству. М., 1972. - 128 с.

80. Удовенко-В.Е., Коршунов Ю.В. Использование полиэтиленовых,тру б один из факторов будущего благополучия страны. — «Полимергаз», 2005. -№3.-С. 19-20.

81. Швабауэр В., Гвоздев И., Гориловский М. Расчет гидравлических потерь давления в трубопроводе из пластмасс. «Полимерные трубы», 2005, № 1.-С. 36-40.

82. Горбатиков В.А. Новые составляющие в проектах обустройства нефтяных месторождений. //Нефтяное хозяйство. 2003. - №11.-С.63-65.

83. Агапчев В.И., Пермяков Н.Г. Восстановление изношенных трубопроводов путем введения в них пластмассовых труб // Сб. научных трудов "Прикладная синергетика и проблемы безопасности" -Уфа.-2003.-С.41-45.

84. Проектирование и монтаж трубопроводов из полиэтилена. Инструкция/ под ред. А.Я. Добромыслова. Санкт-Петербург: ИКАПЛАСТ, 2005, - 83 с.

85. Рыбаков А.П. Основы бестраншейных технологий (теория и практика)

86. Технический учебник — справочник М.: Пресс Бюро № 1 — 2005 -304с.

87. Марков А.В., Персиц В.Г., Кулезнев В.Н. Трубы из сшивающегося полиэтилена //Трубопроводы и экология. 2003, №4, С.17-19.

88. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. (Основы механика жидкости). — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1975.-323 с.

89. Добромыслов А.Я. Таблицы для гидравлических расчетов напорных труб из полимерных материалов. М.: ТОО «Издательство ВНИИМП», 2004. 209 с.

90. Коршунов-Ю.В. Бестраншейная реконструкция изношенных трубопроводов. Обзор технологий. Полимергаз, 2000, № 4, С.

91. Ромейко B.C. Сколько пластмассовых труб нужно России? // Трубопроводы и экология. — 1998, № 3. — С.5.

92. Арефьев Н.Н. Метод инженерного расчета на прочность бипластмас-сового теплопровода. // Трубопроводы и экология, №1 2005, с.9,10.

93. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов.: М, МГТУ им. Баумана, 2000, с.379-393.

94. СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования итрубопроводов».

95. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов.: М, Машиностроение, 1998, с.38-42.

96. George С. NASA Technical Memorandum. Asrtonautic Structures Manual. Volume III. 1975. Section F, p.34-49.

97. Иванов C.B. Стеклопластик — композиционный материал для труб // Трубопроводы и экология №2, 2001, с.7.

98. В. И. Грейлих "Новая концепция высокоэнергоэффективных трубопроводов горячего водоснабжения и теплоснабжения"

99. В.Е. Бухин «Стеклопластиковые трубы»

100. Журнал Хим-курьер «Рынок полимерных труб в России и Украине» от 23.10.2006г.

101. Применение полимерных материалов в инженерных сетях /Салагаева Е.В., Виноградов Д.А. // Жилищное строительство.-2008.-№9.-С. 19-21.

102. В.Ю. Каргин, В.Е. Бухин, Ю.Н. Вольнов «Полиэтиленовые газовые сети»