автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Восстановление герметичности и пропускной способности газопроводов без вскрытия траншей

Ш1КГ-ШЖРБУРГС1ШЙ ГОСУДАРСТВКШШЙ ЛРХИТЕКТУИЮ -

строотытььгй упизЕРсгаят

На правах рукописи

ВОССТАИОВЛЫШЕ ГЕР1&ТИЧЮСТИ И ПРОПУСКНОЙ СП0С0Ш0Ш ГАЗОПРОВОДОВ Е£3 ВС15РЫШ ТРАНШЕЙ

05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1996

Работа выполнена на кафедре "Теплогазоснабженис и охрана воздушного бассейна" Сщ ист-Петербургского Государ-ствешюго Архитектурно-Строительного Университета.

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Северинец Г.Н.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чистович С.Л.

доктор технических наук, профессор Курганов A.M.

Ведущая организация: Ленгипроинжпроект. <

Защита состоится «/У» V4J 1996 г. в час.

в Санкт-Петербургском Государственном Архитектурно-строительном Университете по адресу: 198005, г.Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул. д*¿¿''

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.

/

Автореферат разослан '¡npi'A^ jgg6 Г-

Учений секретарь Диссертационного Совета кандидат технических наук, / У

доцент * /"^СгУу Г.П. Кошта

з -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тема доследования.

Старение стальных газопроводов, в процессе эксплуатации сопровождается измененном'состояния внутренней повархноста (кзро-ховатостл) труб, что приводит, как правило, к снтенпэ пропускной способности системы газоснабжения. В та с толпа а время система распределительных газопроводов характеризуется тем, что сроки эксплуатация отдельных газопроводов колеблются в значительных продолах.

Прогнозирование и оценка изменения гэдравлячоских реккмоз

»

газопроводов в зависимости от сроков эксплуатации п мата риалов применяемых труб необходимы для обеспечения надежности системы газоснабжения.

Для сохранения в работоспособном состоянии системы распределительных газопроводов, чай срок^эксплуатацзн приблнзается к 3040 .годам, н газопроводов, вышедших из строя вследствие коррозионных или другхпе повреждений, zazцaMэй задачей является обеспеченна своевременного ремонта л реконструкции с сохранением пропускной способности этих газопроводов.

Опыт'организации провадонгя ремонтных работ показывает, что из-за отсутствия достаточного финансирования, дефицита труб а. сложности выполнения ремонта в городских условиях, особенно б центральной части города с интенсивным движением транспорта, том-. пы перекладки газопроводов недостаточны.

На мировом рынке имеются различные технологии восстановления поврежденных н слабонадезшнх газопроводов. Однако из-за сложившейся в страна финансовой ситуации я особенностей нашей системы газоснабжения применение их ограничено. Создание современной

отечественной технологии ремонта газопроводов является потребностью городского хозяйства.

_ 4 -

Различные сроки эксплуатации газопроводов, кзмэианио 12с гидравлических; характеристик, а такке возрастающие объемы ремонта газопроводов, требуют разработки методики оценки к прогнозирования изменения гидравлических ренетов системы газоснабжения в зависимости от сроков ее эксплуатации-, применения более совершенных технологий '4 технических средств для проведения ремонта газопроводов.

Целью работы являлось; а) разработка методики оценки и прогнозирования изменения пропускной способности газопроводов в зависимости от сроков их эксплуатации и материалов применяемых труб;

б) разработка, освоение и внедрение технологии и оборудования для ускоренного бестраншейного ремонта (УБР), связанного с восстановлением пропускной способности и герметичности газовых сетей низкого давления путем нанесения на внутреннюю поверхность труб пленочного покрытие, что позволит ускорить проведение ремонтных работ, повысить экономию материалов, даст возможность качественного выполнения работ в сложных городских условиях.

Для выполнения поставленной цэли необходимо было решить следующие задачи:

I. Разработать методику оценки изменения пропускной способности газопроводов в зависимости от сроков эксплуатации и материалов труб. Для этого требовалось провести' сладушцпэ теорега-" . ■ чаские и экспериментальные исследования:,

- абсолютной и эквивалентной шероховатости стальных газопроводов з зависимости от сроков эксплуатации;

- абсолютной и эквивалентной шероховатости пластмассовых газопроводов я пленочные рукавов дня санации внутренних поверхностей труо.

II. Разработать технологию проведения РБР газопроводов баз вскрытия транша к'замены труб: - исследовать адгазионнна способ-

- 5 -

ностп клэевых соодинэний,. предполагаемых к использовать маторяа-г лов з выбрать оптсмальнаЗ вариант;

- йссладозать ярочностнна сзо2ства плонотаях рукавов я бь*6-рать оптигальннй вариант;

- разработать я испытать у^троЗства для очистки внутренней поверхности газопроводов;

- разработать и испытать оборудована л устройства для. яро-водаам УБР газопроводов низкого давления;

- провзстя твхнако-эконоглачаскоа обоснованно разработанной технологии.

Настоящая работа выполнялась по отраслевой Еаучно-дсслодо-затальской программа "Строптальстзо" -1а 10.4.X.

Научная новизна. На основании прозодаднвх экспериментальных Есслэдовандй п систематизации дашшх других исследователей по определенна коэффициентов абсолютной и эквивалентной шероховатости ' внутренней поверхности стальнах газопроводов разного срока эксплуатации, труб из различных материалов, и СЕНтатжческкс оболочек, 'предназначенных для санация повревдонных газопроводов:

- установлены величины расчетных сзроховатостеЯ для газопроводов из разданных материалов и сроков слуаба;

- обосновано изменение пропускной способности в зависимости от состояния внутренней поверхности газопроводов;

- разработана методика оценка и прогнозирования изменения пропускной способности в зависимости от сроков эксплуатации сталь.? ных газопроводов, которая позволит ка стадии проектирования я эксплуатации учитывать ИЗМ9ЕВНЕ9 гидравлических режимов система газоснабжения в связи со срокамя ае функционирования;

- разработана классификация методой, проведения-рамонтно-вос-.. станозитальных работ на газопроводах;

- разработаны установка а оборудование для ремонта газопрово-

- 6 -

доз о применением отечественных материалов.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработана установка для нанесения пленочной оболочки п устройства для механической очистки внутренней поверхности трубопроводов. (Решония о выдаче патента на изобретения по заявкам й 94021667/06 от II января 1996г. и & 94041510/12 от 16 января 1996 г.)

Разработана технологическая последовательность проведения ремонта газопроводов методом оснащения их внутренней поверхности по-лившшшгоридным покрытием, применение которой обеспечивает герметичность и дает увеличение пропускной способности газопроводов (по сравнению с другими способами ремонта) до 10% от проектной для новых стальных и до 205? (в зависимости от состояния внутренней поверхности) эксплуатируемых газопроводов, а так ае сокращает время проведения ремонтных работ по сравнению с традиционным способом, связанного с выемкой старых и заменой новыми стальными трубами в 4-5 раз, и снижает затрата'на проведение ремонта в 2-3 раза.

Разработана методика и компьютерная программа выбора оптимального варианта проведения ремонтно-восстановитедьннх работ, позволяющая на основе комплексного анализа имевдихся данных выбрать наилучшую технологию проведения ремонта газопроводов в зависимости о* условий его проведения.

Реализация результатов работы

Результаты исследований внедрены в проект института "Лен-гддроинжпроект" по реконструкция газопровода по Железнодорожному проспекту г.Санкт-Петербурга.

Апробация га боги. Основные положения работы докладывались

на 50 (1994г.), 51 (1995г.), 52(1996г.) научно-технических кон-

4>згекцг.ях СПбГАСУ, зональном семинаре в Приволжском ДНТП (г.Пенза, :е£'4г.). •

Публшузцид. По томе диссертации опубликовано трп работы, в том число обзорная информация "Современные катода ремонта я реконструкции городских газопроводов" объемов 37 с.,'запущен информационный листок "Реставрация городских распределительных газопроводов штодои инверсия планочного покрытия в полость поврэяденко-го трубопровода',' подготовлена к внходу одна статья, получены два поло:,-и:толышх решения по заявкггл на изобретения.

Структура л обгам работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литература и приложений.

Диссертация изложена на страницах машинописного тек-

ста л содержит 45 рисунка, 24 таблицу,6 приложений; список литература содержит 116 наименований.

Работа выполнялась на кгфэдрэ топлогазоешбзепия л охрани воздушного бассейна Санм-Петзрбургского государственного Архп-токтурло-стролтельного Уншззрсптата (СПб ГАСУ), паучннй рухово- ' дптвль- к.т.н.,проф. Северпяоц Г.Н.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Первая глаза посвящена рассмотрена!) состояния эксплуатируемых газопроводов я существующих технологий я когодов проведения ршонтно-восстановитэльных работ на городских газопроводах. Старание стальных газопроводов приводит к сназоншэ их пропускной, способности.

Анализируются недостатки и преимущества использования отдельных технологий в зависимости от условий применения. Подчеркивается, что альтернативой традиционному способу ремонта (связанного', о выемкой и заменой старых новши сталышга трубами)'поврежденных з слабонадежннх газопроводов мояет быть применение ускоренных бес-

. - 8 -

траншейных технологий (УБТ), связанных с применением искусственных материалов, обладающих лучишп гидравлическими характеристиками.

Продлагаетсн классификация методов проведения реионтно-вос-,становительных работ (РВР) (рио.1)

Делаются вывода по анализу литературных данных:

- с конца 80 годов наблюдается устойчивая тенденция роста применения искусственных материалов для ремонта п реконструкции отслуиивших свой срок лодземннх газопроводов; •

- за рубеяо:.: для восстановления газопроводов предлагаются технологии использования пластических труб и внутренних пленочных покрытий;

- перспективным направлением реконструкции газопроводов может стать лспользозгкдэ тоякопланочных покрытий;

- разработка отечественных технологий ремонта .слабонадеяных газопроводов является насущной потребностью городского хозяйства.

Б конце главы дается постановка задачи на разработку, освоение, внедрение оборудования и технологической последовательности для проведения УБР газопроводов. -

Во второй главе приведены сведения о программе и объеме экспериментальных исследований, методиках испытаний, физико-механических свойствах используемых материалов, конструкциях опытных образцов, "технологической последовательности их применения, а такке сведения о полученных основных результатах лабораторно-стевдовых испытаний. Работы выполнялись на газопроводах г.Санкт-Петарбурга. ~

Результаты лабораторно-стендозых исследований включают в себя;.

- оценку клеевых соединений выбранных материалов;

- исследования адгезионных способностей хлеовнх композиций

Санация газопровода о очисткой внутренней повархпо-сти в оснащз-ниэм защатнили иокрнтдями

МЕТСДЦ ПРОВВДЕНШ РП.ЮНТЛО-ВОССТАНОБИТЕЛШК РАБОТ

I

ЕЕЗ ВСКРЫТИЯ ТРАНСЕ!)

ОШОВЛЙШЕ СТАРОГО ГАЗОПРОВОДА

|Протягизапка| |Инцорокя|

Е1бШМН [Об

'кава.'.;и 1—

Ы1ЯШ10-зпоксид-ниа покрыт ИЯ лако-красоч-нна покритик

Процесс призатня осуществляется пол лопстг.иси воздуха или волы

Процесс прккатпя осуиа-стютется ивхливчаскимп средствами_

Нанесение

катодом

внтаснания

Наносонив с помощью раздалате-ШЙ_

ПРОКЛАДКА Н0В1Д ИЛАСШССОБИХ ТРУБ ВНУТРИ СТАРЖ

| ПРОТА ДОШАНИН |

С заполненном мзж-трубного пространства адгазцзом между старой п но-В[гли трубамя_■

Баз 'заполнения шатрубного пространства адгоза-вом мажлу старой и новой трубами

Рис.1... Клас

сг;$щицвя иатодов проводо.нпя реконструкции и ремонта газопроводов;

ПРОТЯГИВАЮ!

С разрушением старого трубопровода

Баз разрушоная старого трубопровода_

и предварительна.! обаатиам нового трубопровода_

{еханическшл Н способом

торшгюсхим способом

тарыо-мзхани-чаекпм способом

. - 10 -

при нанесенил их на различные поверхности;

- исследования адгезионной прочности клеевых соединений при шшянип различных факторов;

- исследования прочностных, свойств клеевых композиций применительно к условиям эксплуатации;

- разработку устройств по очистке внутренних поверхностей трубопроводов; -

- разработку оборудования для создаваемой технологии УКР газопроводов; ^ .

- разработку технологической последовательности проведения ускоренного бестраншейного ремонта газопроводов.

Перспективный направлением при ремонте городских газопроводов является использование тонкопленочных оболочек, т.к. они не уменьшит поперечное сечение трубопровода и имеют лучшие гидравлические характеристики. Технологической особенностью проведения ^конструкции газопроводов по этому методу является то, что процесс нанесения осуществляется с помощью специальных установок путам выворачивания (инверсии) внутренней стороны пленочной оболочки с нанесенный клеевым составом в полость реконструируемого трубопровода.

Для создаваемой в СПб ГАСУ технологии УБР газопроводов требовалось выбрать материалы (пленку я клей), а также разработать оборудование: Основное (устройство для нанесения пленочной оболочка в полость трубопровода) и дополнительное (устройства очистки внутренней поверхности трубопровода я т.д.).

. Выбор материалов (образцы которых были изготовлены по заказу СПб ГАСУ в НИИ полимеров г.Дзержинска), был произведен после тщательного анализа работа клеевых композиций в конструкции с пленочный покрытвеи, с учетом физико-механических и технологических свойств клеевях соединений, а так хе испытаниях клеевых кошози-т;яя в условиях, црябпкащшх к условиям применения.

_ II _

По результатам экспэртазнтов были выбрани пленка полкззяпл-хлорядная марки ЭР1, толщиной 0,2 ?'м, клей ИКП двухкомпопзнтянй: I компонент - 5С/1 раствор диамина 30-5 в цсхлогаксапэ, П аомпононт-прапояимер па основе сурззона АТМ ж Л50.

гЬслодоваппя прочностншс свойств ялоовах композиций прглэпп-тольно к условии эксплуатации, позволил выявить значения давлений, разрупзгэдх позратяэ ПВХ в кастах яозроАланпа на трубопроводах, пиэгэдх различи» гэокэтрзчосхяв разморя (р~с.2), а такзо вшзггь макоамальяоо давлэнпа, которое не влляот па протаостныа ЕЛ"2СТВЗ внутреннего псллзгшплхлордяного покрытия при длительной эпсплуатацзз в местах позрэзданиЗ трубопроводов (для каздого вида п оврездош:й) (рпс.3).

Разработка оборудования велась параллельно с его испытанном, г.а:с в лабораторных условиях, так и в условиях, прпблженшас к условиям применения.

Окончательный выбор был остановлен на устройстве для нанзсо-пгя пленочного покрытия (условное.название "УШЮ-2" (рис.4) (положительное решение на патент РФ по заявке .'5 94021657/06 от-IT.0I.9 6).

Бала та1ке разработаны устройства для очистка внутренней поверхности (положительное рошанло на патент РФ по заягко й 94041510Д2 от 16.01.96) и освоена методика ее проведения механическими устройствами.

Провэдвзяне эксперименты по отработке, созданной в СПб ГАСУ технология УБР газопроводов позволили сделать ряд выводов:..

- разработанная технология УБР обеспечивает качественный ремонт р2ставрнруе!дгх газопроводов с образованием на внутренней поверхности трубопроводов пленочного полазизглхлорпдаого покрытия;

- технология ремонта газопровода методом инверсии пленочной оболочки отличается простотой, надекяоетьп и высокой тэхнологэт-

Р

"V

' *

Риа.2.. Дваграша: разругощае давданиэ-» В1Шй разруЕШШГ." при равноиарнод нагрузке дяа ПЕК — оболочек:

I- для труб о пвврз-

вданияин 5x150 ¡ел;

2« (отверстиями) 30x30 Ш}

3- 40x40

4- 50x50 гш.%

5- 60x60 ьец; ^

- А ~ рззрушхцае давлений, аГо/тй' : Д-вндврашваеноврдавдение, кГс/смг_

6— для труб е поэ- 70з£70 гиг

Т"? УД*? Н И'1 ^ттт"

7- ТотверствяшО 80x80 наг 8» 90x90 вглг 9« ■ ЮОхЕОСЬазг

кГс/с::^

Ин

5 77 /ль,

Рт.З. Диаграмма: нагружаемое давданш - длительность проведения экспериментов при пудьсасионнои нагрузке для ПЕ£-ободочбп;

— для труб о соврехденашш

5x150 ш; 30x80 шг 40x40 Ш* 50x50 шц

ностьв;

- продолжительность функционирования отреставрированных газопроводов (при наличии электрохимической защиты внешнего трубопровода) должна составить но менее дзадцата лет;

- проведенныо эксперименты показали, что пленочные ПВХ-обо-лочкп, толщиной 0, 2 им, модно использовать для рэставрациз поврежденных городских газопроводов диаметром 219 "ми, транспортирующих газ низкого давления;

использовать для реставрации планочные ПВХ-оболочкп толщиной менее 0,13 ил не рекомендуется;

- в случае нарушений герметичности металлического газопровода вслодствип коррозии, пленочная оболочка способна выдергивать эксплуатационное давление газопровода низкого давления, ееля площадь повреждения но будет провывать суггмарнуо площадь в одном месте 2500 юл2;

- после проведения реставрационных работ по разработанной технологии газопровод долгая быть обеспечен электрохимической защитой; .

- время проводимого ремонта по технологии СПб РАСУ сокращается в 4-5 раз по сравнении с традиционным ремонтом, связанном с выемкой а заменой поврежденных новыми стальными трубами;

проводимая санация внутренней поверхности, газопроводов (очистка штос оснащение поливинилхлоридной оболочкой) по предварительному анализу, увеличивает пропускную способность газопроводов.

Трэтья глава посвящена исследованию шароховатоста внутренней поверхности труб п еэ влиянию ка пропускную способность газопроводов.

Изучению этого вопроса посвящанн работы Альтпуяя А.Д., Левина A.M., Козна О.Н., (ффенгедена Ю.С., Ходановича И.Е., Цейтлина А., Идельчика И.Е., Камнвва В.В.,. Шевелева Ф.А. и др.

( < ~ 1 <" I

■'■¿г*

л ^ к >„ (У:

Рис.4. Устройство нанесения планочной оболочки - 2 (УНПО-2).

Величина потерь на трение при движении перемещаемого агента зависит в различной степени от диаметра трубы, еа длины, физических свойств агента (плотности и вязкости), сродней скорости движения в трубе и состояние внутренней поверхности трубопровода. Трубы могут быть как-гладкими, так и шероховатыми. При этом.шероховатость мозет быть равномерной (равномерно-зернистой) и неравномерной. Оба вида шроховатости различает по форме выступов, их разкагиы, промежуткам кезду ними к т.д. Большинство технических труб характеризуется неравномерной шероховатостью.

]^энко от формы, размера и характера отдельных шероховатостей во ыяотси зависят характер гх обтекания потоком.

В процзссе эксплуатации шероховатость внутренней поверхности

- 15 -

труб может меняться, уменьшая нлп увеличивая гидравлические сопротивления трубопроводов. Снияэпие пропускной способности в отдельных случаях может достигать 15^ и болоо.

В целях изучения вопроса влияния состояния внутренней поверхности на пропускную способность газопроводов' была разработана методика комплексного исследования шероховатости, вялотаицая а собл изучение абсолютной п эквивалентной шроховатсстэЗ внутренней поверхности образцов труб (металлических отечественных, пластмассовых импортных) п ПБХ-оболочек для санация трубопроводов.

Определение коэффициента эквивалентной шероховатости проводилось по данншл испытаний на смонтированном для этого аэродинамическом стэндо.

Абсолютная шероховатость определялась с помощью приборов светшзого сечения (микроскоп МИС II) п приборов контактного действия (профшгограф-лрофияометр А1 252).

Билл сформулированы приемы опродеяенгя качественной оценка абсолютной шероховатости, выявлены разновидности сэроховатости стенок трубопроводов я критерия оценка сэроховагоотой. Получоннио значения коэффициентов эквивалентной шероховатости позволили па основе известных Формул гидравлического расчета газопроводов разработать методику оценка н прогнозирования пропускной способности в зависимости от срока эксплуатация стальных газопроводов.

В качестве примера приведен расчет зависимости изменения пропускной способности от состояния внутренней поверхности газопровода 200 им (100? пропускной способности соответствует газопровод с Кэ= 0,01 мм (СКиП 2.ОЭ.08.87).(рис.5)- Была составлена компьютерная программа, которая на основе походних данных позв'о-ляэт оценить п спрогнозировать значение прояускноЗ способности в зависимости от переиеяных данных.

Была проведена обработка экспериментальных дашгт, п оценка

Характеристика стальных газо- Эквивалентная Пропускная

проводов перохова- способность

тость Кд,ш -% ■

С внутренним поливинилхло-

ридныи покрытием 0,013 115

Новые 0,1 100

Посла 3 лет складского хранения 0,3 3 94

Менее 10 лет эксплуатации 0,45 90

10-20 лет эксплуатации 0,8 5 85

20-30 лет эксплуатации 1,56 80

Более 30 лат эксплуатации 3,0 75

Рио.5. Таблица оценки и прогнозирования пропускной способности в зависимости от сроков эксплуатации для стальных газопроводов - 200 ш.

погрешности при обработке экспериментальных данных.

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы: Характеризуя исследованные образцы труб по величине, форме, взаиморасположению неровностей, мозно отметить следующее:

- Полиэтиленовые трубы иыеют полностью однородную шероховатость по второму порядку крупности.

- Трубопроводы, имеющие внутреннее искусственное покрытие характеризуются однородной шероховатостью по второму порядку крупности.

- Металлические трубопровода имеют частично однородную шероховатость по первому порядку крупности.

- Коэффициент абсолютной шероховатости зависит от формы на-

»

ровностей и плотности их размещения и колеблется в довольно значительных пределах.

- При турбулентном режиме движения газа в трубопроводах (который имеет место практически во всех сетевых газопроводах) влияние внутренней шероховатости на пропускную способность существен-

- 17 -

но (до ±15%) п дожно учитываться.

- Шероховатость внутренней поверхности газопровода завкопт от материала, из которого изготовлены трубы, технологии производства труб, состояния внутренней поверхности п сроков пх эксплуатации .

- Пропускная способность городских газовых сотей о удлинением сроков эксплуатация, как правило уменьшается, достигая снижения до 20% (для газопроводов со сроком эксплуатации 30 лет и болео)

от проектной.

- Разработанная технология УБР газовых сетей низкого давления методом нанесения на внутреннвя поверхность ПВХ. - оболочки обеспечивает герметичность и увеличение (по сравнения о другими способа"-*ремонта) пропускной способности системы газоснабжения до 10% рт проектной для новых стальных и до 203 ( в зависимости от состояния внутренней поверхности) эксплуатируемых газопроводов.

В четвертой главе проводится определение сравнительной эффективности вариантов проведения ремонта городских распределительных газопроводов.

Проведение сравнительной эффективности сопоставляемых вариантов ремонта газопроводов требовалось для определения наиболее экономичного способа ведения рэмонтно-восстановителышх работ в городских условиях, выявления преимуществ и недостатков рассматриваемых технологий.

Наиболее полные и объективные данные при проведении сравнительной эффективности, ыогут быть получены при комплексном анализе всех имещшсся данных по соответствующим показателям я критериям сравниваемых вариантов.

Комплексный анализ включает в себя качественный а количественный анализы затраченных при создания нового оборудования иатэ-риально-технячег.к2х ресурсов и преимуществ, которые они помогают

добиться.

Качественный анализ проводится баз расчетов на бззв оценок "дучЕО-хуке", "болько-глзкьша", "деЕзвла-дорока" и т.г, Достоинством такого анализа являются минимальные затраты времени я средств на обосновании выбора вариантов. Выбор способов и средств путем качественного комплексного анализа исшю считать обоснован-нш, если преимущества их по всем основным характеристикам очевидны. ' 4

Количественный анализ состоит в расчета сравнений соответствующих показателей (технических, организационных, социальных, экономических, экологических п др.) по альтернативным вариантам.

Далее рассматривается целесообразность сравнения по технически, организационным, социальном и экономическим показателям» а такхе проведение экономического анализа сравниваемых вариантов.

Б качество критерия экономической эффективности бил выбран критерий минимизации проведенных затрат при сравнении вариантов проведения ремонта на городских распределительных газопроводах.

В качества объекта.сравнения использовался проект реконструкции газопровода низкого давления по Евяазнодорокнсму проспекту (г.Санкт-Потербург). Длина рассматриваемого участка 165 и, условный диаметр газопровода 200 мм, глубина прокладки 1,75 и.

Расчет эффективности сравниваемых вариантов был выполнен применительно к объекту сравнения на основа сводных скатных расчетов п локальных смет, составленных для проведения рзмонтно-впостановительных работ по рассматриваемым вариантам сравнения. 3 качестве рассматриваемых вариантов применялись: о) базовый вариант - традиционный ремонт,'связанный с выемкой старых и укладкой новых стальных труб;

б) альтернативные технологии проведения УБР^газопроводов; парвый вариант - восстановление поврежденного трубопровода с по-

- 19 -

мощью технологии "Феникс" фирмы "Северинп", второй вариант восстановление поврежденного трубопровода с помощыэ технологии УБР, разработанной в СПб ГЛСУ.

Анализ качественных показателей показал, что эффективность от внедрения бестраншейных технологий взамен прокладки новых металлических труб складывается из следующих основных составляющих:

- исключения использования остродефицитных стальных труб н замены их менее дефицитными внутренними ПВХ-покрыткямн п трубамя;

- исключения разрытия траншей на территории города и связанных с этим нарушением дорожных покрытий, обуславливавших нарушения благоустройства, движения городокого транспорта и пешеходов,

ч

вырубку зеленых насаждений и др., а также исключения затрат на восстановление дорсганых покрытий;

' . - сокращения объемов ручного труда, используемого в пределах города в связи с невозможностью применения землеройных машин, механизмов из-за наличия разветвленной сети подземных пше-нерных коммуникаций, упрощения строительно-монтажных работ;

. Проведенный количественный анализ по критерию минимальных приведенных затрат показал, что наиболее экономичным является вариант проведения реконструкции по технологии, разработанной в СПб ГАСУ, т.е. оснащением внутренней поверхности газопровода пленочным поливвнилхлориднкм покрытием.

На основании данных патентно-информационного поиска и материалов полученных посла проведенного комплексного анализа сравнения вариантов проведения ремонта городских газопроводов разработана методика выбора технологий для проведения ремонтно-воо-становительннх работ в городских условиях. Разработанная программа "Выбор" позволяет на основании вводимых данных трубопровода, подлежащего реконструкции, выбрать наиболее оптимальную технологии проведения ремонта по конструкционным, эксплуататионнкм а

экономическим показателям.

По разработанной в СПб ГАСУ технологии УБР газопроводов разработан проект промышленного внедрения этой технологии для реконструкции слабонадеаных и поврежденных газопроводов.

В приложениях диссертации приведены: проект технических условий на материалы, применяемые прп технологии УБР газопроводов, разработанной в СПб ГАСУ; подробная тохнологпчоская последовательность работ по УБР газопроводов, разработанная в СПб ГАСУ, проекта по проведении работ по разработанной технологии УБР газопроводов; даннно оценки погрешности при первичной обработке экспериментальных данных, проект промышленного внедрения технологии по нанесению внутренней полпваншклоридной оболочки в газопроводах низкого давления, разработанной в СПб ГАСУ, компьютерная программа выбора технологии для проведения ремонта городских газопроводов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании проведанных экспериментальных работ и систематизации данных других исследователей по определению коэффициентов абсолютной и эквивалентной шероховатости внутренней поверхности стальных газопроводов разного срока эксплуатации, труб из различных материалов и синтетических оболочек, предназначенных для санации поврежденных газопроводов, установлены величины расчетных шероховатостей для газопроводов из различных материалов и сроков слукбы. Обосновано изменение пропускной способности в зависимости от состояния внутренней поверхности труб.

2. Разработана методика оценки и прогнозирования изменения пропускной способности стальных газопроводов в зависимости от сроков их эксплуатации, которая позволяет на стадии проектирована

- 21 -

и эксплуатации учитывать изменение гидравлических режимов системы газоснабжения^ связи со сроками оа функционирования.

3. Разработана классификация методов ремонта газопроводов, которая позволяет четко разделить способц п технологии проведения рамонтно-восстановягельных работ на газопроводах. Проведенные исследования показали, что альторнатпвой традиционному способу ремонта пришедших в негодность газопроводов, связанного с выемкой старух и оснащением повнмп стальными трубами, во многих случаях является их восстановление ускоренными бестраншейными технологи-яги.

4. Разработаны методика а компьютерная программа выбора оптимального варианта проведения ремонтно-восстановительных работ, которая позволяет на основе комплексного анализа исходных данных выбрать наилучшую технологию 'ремонта газопроводов в зависимости от условий ого проведения.

5. Разработаны установка для нанесения пленочной оболочки

н устройство для механической очистки внутренней поверхности трубопроводов (пололмтолышэ решения на изобретения J5 94021667/<?£ от 11,01.96 и й 94041510/12 от I6.0I.9S).

. 6. Разработана технологическая последовательность проведе-

j

ния ремонта газопроводов методом оснащения их внутренней поверхности поллвиналхлоридным покрытием,.применение которой.обеспечивает герметичность и дает увеличение пропускной способности газопроводов (по сравнении с. другими способами ремонта) до 10% от проектной для новых стальных в до 2С$ (в зависимости от состоя- ' ния внутренней поверхности) эксплуатируемых- газопроводов, а так жеь сокращает время проведения ремонтных работ по сравнении с традиционным способом, связанного с выемкой старых и заменой новыми стальннуа трубам в 4-5 раз, л снимет затрзтн на провэде-

ние ремонта в 2-3 раза.

7. Для обеспечения надежности газоснабжения, уменьшения гидравлических сопротивлений, ведущих к увеличению срока служба-газопроводов, целесообразно оснащать новые газопроводы поливлнил-хлордцным внутренним покрытием.

По теме диссертации были опубликованы в соавторстве следу кадое работы:

1. Современные методы ремонта и реконструкции городских газопроводов/ Понз.ЦНТИ; Сост.Воскрэкасенко Э.А., Соверинец Г.К.Пенза, 1993.- 38 е.: - (Обзор.-аналит.материал: И 2-95).

2. Реставрация городских распределительных газопроводов методом инверсии планочного рукава в полость поврэаденного газопро- . вода/ Пенз.ВДТИ; Сост.Воскрокасенко Э.А. - Пенза, 1993.'- 5 е.: ил.- (Информ.листок; И 294-93).

3. Разработка технологии ускоренного бестраншейного ремонта восстановления пропускной способности и герметичности газовых сетей" С-7.7 -53 программы "Архитектура н строительство": Отчет

о НИР (промежуточннй)/С.-Цетерб.архит.-строит. ун-т; Рук. Севери-нец Г.Н. - Й Г.Р.01940009965; СПб, 1995.- 6 с.

4. Заявка на изобретение & 94021667/06 МКИ Р 16/59.Устройство для нанесения пленочного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода/ Воликов А.Н., Воскрэкасенко Э.А., Северннец Г.Н.; СПб ГАСУ. Решение о выдаче патента на изобретение от 1Г.01.96г.

5. Заявка на изобретение & 94041510/12,МКИ В.9/02-9/06. Устройство даш очистки внутренней поверхности трубопровода/Воскре-касенко Э.А., Северикец. Г.Н.; СПб ГАСУ. Решение о выдаче патента на изобретение от 16.01.96.