Алиев Н.А., Манец И.Г. "Совершенствование ремонта шахтных стальных трубопроводов" // Сборник научных трудов "Проблемы эксплуатации оборудования шахтных стационарных установок", Донецк 2004 г. – С. 209 - 211.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕМОНТА ШАХТНЫХ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Алиев Н.А., Манец И.Г. (НИИГМ имени М.М.Федорова, г. Донецк)
В процессе эксплуатации технологических коммуникаций вследствие абразивного износа коррозии происходят утечки и возникают сквозные разрывы утоненных стенок низко – и высоконапорных трубопроводов дегазации, водоотлива, водопроводов и воздуховодов, смонтированных в шахтных стволах. Так, разрывы стенок высоконапорных стальных трубопроводов шахтного водоотлива в стволах глубоких шахт достигают длины до 1000 мм и ширины до 100 мм. Проведение при этом электросварочных или огневых работ при восстановлении герметичности или при замене поврежденного участка шахтных трубопроводов с остаточным давлением транспортируемого технологического продукта является трудоемким и опасным. При этом поврежденные участки трубопроводов с эксплуатационными дефектами вырезают или применяют электросварку. Обеспечение оперативного ремонта, достижение необходимой прочности высоконапорных трубопроводов, герметизации в аварийной ситуации, оценка их напряженно-деформированного состояния являются сложными инженерными задачами.
Проведен анализ характерных дефектов трубопроводов – трещин, непроваров, нарушений сварочных швов, потери герметичности во фланцевых соединениях. Исследованы существующие методы и средства ремонта трубопроводов в других отраслях промышленности. Выявлено, что низконапорные трубопроводы герметизируют, как правило, с помощью установки наружных хомутов или скоб с прокладками, а высоконапорные – с помощью электросварки, термоусаживаемых муфт /1/. Эти способы имеют ограниченную область применения.
Во НИИГМ имени М.М.Федорова с целью расширения области применения технологии на шахтных трубопроводах с давлением водяной, газовой или воздушной среды и обеспечения заданной прочности на поврежденном участке разработаны 3 способа оперативного и надежного восстановления прочности и герметичности – без подведения электроэнергии, холодным способом /2, 3/.
Первый способ предусматривает перекрытие сквозного отверстия изогнутой ремонтной пластиной, установление наружной накладки, нанесение на поврежденный участок клеевой композиции, использование вязкого металлополимерного адгезива, обматывание вокруг трубы рулонного изолирующего армирующего материала, пропитанного конструкционным клеем. Основания прижимных крепежных элементов выполняют дугообразными, повторяющими изгиб внутренней и внешней поверхности трубы. Наличие упругой пластины и упругой накладки, которые прижаты к трубопроводу в месте разрыва, обеспечивает первичную герметизацию трубопровода, Они существенно снижают силовое воздействие площади и величины давления на армированный бандаж. Наформированый армированный бандаж обеспечивает полную герметизацию поврежденного участка /2/.
Другим способом ремонта является использование предварительно изготовленных металлических полуобечаек с упругой прокладкой, установка их на поврежденный участок трубопровода, и последующее фиксирование специальными замками. При этом на земной поверхности шахты проводят подготовительные работы по изготовлению универсальной оснастки с использованием предварительно изготовленных полуобечаек, вспомогательных элементов и др. материалов. Наформирование ремонтного покрытия производится непосредственно на поврежденном участке трубопровода /3/.
Герметизация дегазационных трубопроводов предусматривает использование двухупаковочного эпоксидно-каучукового клея холодного отвердения армирующего материала. Для этого необходимо применять специальные ремонтные наборы.
Такая технология обеспечивает оперативный ремонт, герметизацию объекта в вертикальных и наклонных стволах шахт и рудников.
Далее запланировано проведение необходимых исследований, подготовка конструкторской документации, инструкций, изготовление оснастки, комплектование ремонтных наборов и внедрение на шахтах.
Литература.
1. Патент России № 2172886 // В.Н. Протасов, В.А. Фатихов. – Способ ремонта трубопроводов. МПК 7 F 16L 35/17. – Опубл. БИ №8, 2001.
2. Заявка на деклараційний патент України № 2003087605 // Спосіб усунення течі трубопроводу. Н.А.Алієв, І.Г.Манець. МПК 7 F 16L 35/j0 Пріоритет 12 серпня 2003 р.
3. Заявка на деклараційний патент України № 2003088990 Спосіб усунення течі трубопроводу. – Н.А.Алієв, І.Г.Манець. Пріоритет 2004 р.