Разработка долговечных нефте- и водостойких резиновых уплотнителй для раструбных и муфтовых соединений магистральных трубопроводов (1091080)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиСиничкина Светлана ГеннадиевнаРАЗРАБОТКА ДОЛГОВЕЧНЫХ НЕФТЕ- И ВОДОСТОЙКИХ РЕЗИНОВЫХУПЛОТНИТЕЛЙ ДЛЯ РАСТРУБНЫХ И МУФТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙМАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ05.17.06. – технология и переработка полимеров и композитовАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква-2007www.mitht.ru/e-libraryРабота выполнена в Московской государственной академии тонкой химическойтехнологии имени М В. Ломоносова на кафедре Химии и технологии переработкиэластомеров и ООО "НИИЭМИ".Научный руководитель:доктор технических наук, профессорКорнев Анатолий ЕфимовичОфициальные оппоненты:доктор технических наук, профессорКоврига Владислав Витальевичдоктор химических наук,Донской Александр АлександровичВедущая организация:ЗАО "РТИ-Каучук"Защита состоится 24 декабря 2007 года в 1430 на заседании Диссертационного советаД 212.120.07 в Московской государственной академии тонкой химическойтехнологии имени М В.

Ломоносова по адресу 119831 г. Москва, ул. МалаяПироговская, д. 1С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственнойакадемии тонкой химической технологии имени М В. Ломоносова.Отзывы на автореферат направлять по адресу: 119571, г. Москва,пр. Вернадского, д. 86, МИТХТ им. М. В. Ломоносова, ученому секретарюдиссертационного совета.Автореферат разослан_______ноября 2007 г.Автореферат размещен на сайте www.mitht.ruУченый секретарь диссертационного советадоктор физико-математических наукпрофессор2www.mitht.ru/e-libraryВ.В. Шевелев.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ.Развитие современного машиностроения и транспортных средств требует созданияи постоянного совершенствования уплотнительных устройств на основе эластомерныхматериалов, обеспечивающих герметизацию подвижных и неподвижных соединенийдеталей машин и аппаратов.Для развития топливно-энергетического комплекса, составляющего основуэкономики Российской Федерации, важнейшей народно-хозяйственной проблемой являетсябыстрое сооружение и надежная эксплуатация трубопроводных магистралей,обеспечивающих доставку нефти, газа и других энергоресурсов из сырьевых районовСибири и Крайнего Севера в промышленные районы Европейской части России.Постоянно возрастают также экспортные поставки энергоресурсов в страны ближнего идальнего зарубежья.

Они составляют основную часть доходов бюджета России.В трубопроводах, транспортирующих газ, нефть и продукты их переработки донедавнего времени исключительно находили применение стальные трубы, соединениекоторых осуществлялось посредством сварки.В настоящее время все более широкое применение в трубопроводном транспортенаходят магистрали из стыкуемых чугунных труб.Применениестыкуемыхтрубизвысокопрочногочугунаявляетсяпредпочтительным, так как они сочетают долговечность, легкость монтажа, отсутствиекоррозии, высокую ударную прочность, пластичность, хладостойкость до –60°С, высокуюэкономическую эффективность коммуникаций за счет низких затрат на прокладку иэксплуатацию трубопроводов. В раструбных соединениях трубопроводов из чугуна, вотличие от стальных труб должны применятся специальные уплотнители (манжеты) наоснове эластомерных композиционных материалов.До постановки данного исследования манжеты специальных конструкций дляраструбных соединений чугунных труб в России не производились.Наряду с проблемой транспортирования жидких и газообразных энергоносителейне менее актуальной является проблема тепловодоснабжения населения и промышленныхпредприятий.

Для транспортирования питьевой и технической воды, канализационныхстоков, горячей и перегретой воды и пара, наряду с применением стальных и чугунныхтруб, все более широкое применение в нашей стране получают асбестоцементные трубы.Масштабы использования асбестоцементных труб настолько велики, что без нихневозможно представить современное коммунальное хозяйство. Россия, к тому же,располагает самыми крупными запасами хризотилл-асбеста и мощностями по егопереработке.Для муфтовых соединений асбестоцементных труб конструкция и материал манжеттакже требуют усовершенствования.До настоящего времени в стыках этих трубопроводов применялись резиновыеуплотнители низкого качества, уступающие по уровню основных эксплуатационныхсвойств требованиям международных стандартов.В связи с преимущественным развитием трубопроводного транспорта сиспользованием чугунных и асбестоцементных труб, соединяемых через раструбы илимуфты, особую актуальность приобретает разработка для этих систем долговечных инадежных резиновых уплотнителей.Таким образом, резиновые уплотнители трубопроводов становятся важнейшимиэлементами трубопроводного транспорта, обеспечивающего жизненные интересы3www.mitht.ru/e-libraryнаселения и государства, так как возможные их отказы могут нанести государству иокружающей среде большой материальный и экологический ущерб.Разработка резин для изготовления уплотнителей стыков трубопроводовпредставляется достаточно сложной научно-технической задачей.

С одной стороны, вслучае углеводородов, требуются специальные резины, обеспечивающие стойкость кнефтепродуктам с высоким содержанием активных соединений серы и других агрессивныхкомпонентов. При этом, для условий Крайнего Севера и Якутии физическая и химическаястойкость к нефтепродуктам должна сочетаться с обеспечением морозостойкости резин.С другой стороны, помимо решения материаловедческих задач, возникаютсерьезные конструкторско-технологические проблемы, связанные с необходимостьюразработки специальных для раструбных соединений «двухрецептурных» конструкцийрезиновых уплотнителей.

Такие уплотнители должны состоять из более жесткого элемента,обеспечивающего монтаж и удержание уплотнителя в замке стыка и собственноуплотнительного элемента из более мягкой, но стойкой к среде резины.ЦЕЛЬ РАБОТЫ.Целью данного исследования является изыскание, разработка и исследование новойсерии резин для надежных и долговечных уплотнений раструбных и муфтовых соединениймагистральных трубопроводов, совершенствование их конструкций и отработкатехнологии изготовления.НАУЧНАЯ НОВИЗНА.Установлены основные принципы разработки рецептуры резин для уплотнителейстыков трубопроводов, транспортирующих нефть с высоким содержанием серы илигорячую и холодную воду, заключающиеся в использовании двух совулканизованныхмежду собой резин различного состава и твердости, из которых одна резина обеспечиваетнадежную герметизацию стыков трубопроводов для любых условий эксплуатации, а другая– предназначена для удержания манжеты в зазоре соединительного узла и зашитывнутренней полости от воздействия внешней среды.С целью повышения тепло- агрессивостойкости уплотнителей для трубопроводов,транспортирующих нефть с агрессивной составляющей определены направленияразработки рецептур резин на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука ипути совершенствования рецептуры резин на основе этилен-пропиленового каучука, дляуплотнителей трубопроводов горячей и перегретой воды, обеспечивающие стойкость резинк воде при повышенных температурах, качественную совулканизацию с однотипнымирезинами, а также соответствие их санитарно-гигиеническим требованиям Минздрава РФ.На основе анализа условий монтажа и типичных отказов при эксплуатацииприменяемых в настоящее время стандартных уплотнителей в муфтовых соединенияхасбестоцементных трубопроводов разработана, обоснована и исследована оптимальнаяконструкциякольцаиз новой теплостойкой резины, обеспечивающая надежнуюгерметизацию стыка труб.Разработан и внедрен ряд новых методов и средств исследований и испытаний надолговечность резин для стыков трубопроводов, в том числе методики и специальныеустановки для проведения ускоренного старения образов резин и резиновых уплотнителейв процессе воздействия серосодержащих нефтей и других агрессивных сред, позволяющиепрогнозировать сроки их службы в реальных условиях эксплуатации.4www.mitht.ru/e-libraryС использованием программного обеспечения "Кинетика" установлены иобоснованы длительные гарантийные сроки эксплуатационной устойчивости резиновыхуплотнителей в раструбных и муфтовых стыках трубопроводов.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ.Практическая значимость работы состоит в следующим:- разработаны новые рецептуры резин для изготовления уплотнителей стыковтрубопроводов на основе гидрированного бутадиен-нитрильного и этилен-пропиленовогокаучуков, отвечающие требованиям международных и отечественных стандартов итехническим условиям по уровню физических, технологических и эксплуатационныхсвойств;- созданы "двухрецептурные" уплотнительные манжеты и кольца САМусовершенствованной конструкции, отличающиеся нетрудоемкой сборкой и надежнойгерметизирующей способностью;- разработанатехнологияизготовления"двухрецептурных"манжет,заключающаяся в одновременном совмещении процессов формования и совулканизациидвух резин с четкой границей между элементами уплотнителя.- рассчитаныпрогнозируемыесрокидолговечностиразрабатываемыхуплотнителей в процессе их ускоренного старения, хранения и эксплуатации сустановлением требуемых гарантий на уровне не менее 25 лет;- получен санитарно-гигиенический сертификат Минздравсоцразвития РФ дляуплотнителей воды;- длякомплектациивновьсооружаемыхтрубопроводовновымивысококачественными резиновыми уплотнителями по разработанной в диссертациинормативной и технологической документации производится их опытно-промышленное ипромышленное освоение.АПРОБАЦИЯ РАБОТЫМатериалы диссертации докладывались на 14-том Всероссийском симпозиуме смеждународным участием "Проблемы шин и резинокордных композитов" (НИИШП2003г.), международной конференции по каучуку и резине (Москва 2004), Первой научнотехнической конференции молодых ученых "Наукоемкие технологии" (МИТХТ 2005 г.)СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫДиссертация состоит из введения, литературного обзора, описания аппаратуры иметодов исследования, экспериментальной части, состоящей из восьми глав, выводов,списка литературы и приложений.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации