Выполним расчет стеклопластикового бандажа для ремонта стальных труб. Исходными данными для расчета являются основные геометрические размеры бандажа, физические свойства материала из которого изготовлен бандаж, основные действующие нагрузки на бандаж. Общий вид бандажа показан на рисунке 1.
Расчет ремонтного бандажа выполнен на основании ГОСТ Р 59411-2021 «Трубопроводы промысловые из стеклопластиковых труб. Правила проектирования и эксплуатации» и ГОСТ 32388-2013 «Трубопроводы технологические. Нормы и методы расчета на прочность, вибрацию и сейсмические воздействия».
Расчет бандажа на прочность включает:
• расчет минимальной толщины исходя из действующего избыточного внутреннего давления и избыточного наружного давления;
• проведение проверочного расчета на прочность при условиях эксплуатации трубопровода (временные длительные нагрузки (внутреннее избыточное давление или вакуум в трубопроводе), кратковременные нагрузки (испытание трубопровода на прочность и проверка герметичности, гидравлический удар).
• результаты математического моделирования и проверочные расчеты показывают, что минимальная величина толщины ремонтного бандажа SR, выполненного из стеклопластика, без учета напуска на технологию производства и прибавки для компенсации эрозии материала при эксплуатации, составляет менее 1 мм для давления до 1,5 МПа и диаметра трубопроводов до 300 мм для температурных условий до 120°С (рис. 2). Данный результат показывает, что толщина ремонтного слоя в три раза меньше толщины трубы, выполненной из металла.
Условия прочности бандажа при воздействии гидравлического удара соблюдается для любых сочетаний его конструктивных форм.
Такими образом, предварительные исследования показывают, что применение композитов для ремонта стальных труб методом изготовления композитного бандажа на трубе способом «мокрого» ламинирования, позволяет достичь необходимых результатов. При этом стоимость ремонтных работ не превышает стоимости традиционных методов восстановления труб. А срок службы трубопровода увеличивается, так как бандаж из стеклопластика обладает высокой химической стойкостью к агрессивным условиям внешней среды. Данное решение может найти применение для восстановления изношенных трубопроводов и для других отраслей промышленности.
В. Ф. Копачев, д.т.н.
Е. А. Копачева
ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет», г. Екатеринбург
Ю. В. Холодников, к.т.н.
ООО СКБ «Мысль», г. Екатеринбург
Список литературы
1. Бадьин Ю.А., Солоденков С.В., Феоктистов В.А. Предотвращение повышенного эрозионно-коррозионного износа в технологических трубопроводах нефтеперерабатывающих предприятий. – URL: chemtech.ru (дата обращения 2026-02-15).
2. Любимова О.Н., Любимов Е.В., Андреев В.В. Армирующие элементы на основе стеклометаллокомпозита: анализ целесообразности их внедрения: учебное пособие для вузов / Политехнический институт ДВФУ. – Владивосток: Изд-во Дальневост. федерал. ун-та, 2023. – 1 CD. [117 с.]. – Систем. требования: Acrobat Reader, Foxit Reader или любой другой их аналог. – ISBN 978-7444-5539-2. – Текст: электронный.
3. Холодников Ю.В., Альшиц Л.И., Дербыщев А.С. «Применение композитов в оборудовании для химических производств. Часть 1» // Композитный мир. №3, 2019 г. – С. 36-44.
#композиты #КомпозитныеМатериалы #трубопровод #ремонт
🔸подробнее
August 14, 2026 84
