 |
Министерство Сельского хозяйства Российской Федерации
|
|
|
|
Министерство Сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова»
Факультет Инженерии и природообустройства
Кафедра Техносферная безопасность и транспортно-технологические машины
ДОПУЩЕНО к защите
Зав. кафедрой ____________ Д. А. Соловьев
«____» _______________ _________ г.
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
«ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗАКРЫТОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЕТИ»
Направление подготовки
23. 04. 02 Наземные транспортно-технологические комплексы
Направленность (профиль)
Инновационная техника для природообустройства и защиты в чрезвычайных ситуациях
Обучающийся:
Ключевский Никита Романович ____________
(подпись)
Руководитель выпускной квалификационной работы:
к. т. н., доцент Карпова Ольга Валериевна ____________
(подпись)
Рецензент:
д. т. н., профессор ФГБОУ ВО «Саратовский
Государственный технический университет
Имени Ю. А. Гагарина»
Гамаюнов Павел Петрович ____________
|
|
|
(подпись)
Саратов 2019
Министерство Сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова»
Факультет Инженерии и природообустройства
Кафедра Техносферная безопасность и транспортно-технологические машины
«УТВЕРЖДАЮ»
Заведующий кафедрой ____________ Д. А. Соловьев
«____» ____________ ______ г.
ЗАДАНИЕ
на подготовку выпускной квалификационной работы (ВКР)
| Обучающийся | Ключевский Никита Романович |
| Направление подготовки | 23. 04. 02 Наземные транспортно-технологические комплексы |
| Направленность (профиль) | Инновационная техника для природообустройства и защиты в чрезвычайных ситуациях |
| Тема ВКР | «Повышение надежности и совершенствование технологических процессов восстановления работоспособности закрытой оросительной сети» Утверждена приказом по университету: «01» апреля 2019 г., № 281-С_ |
| Срок сдачи законченной работы | «_____» _________________ 20______ г. |
Содержание пояснительной записки ВКР:
Введение
1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.
1. 1. Состояние орошения в Саратовской области
1. 2. Техническое состояние закрытых трубопроводов на оросительных системах
1. 3. Анализ существующих методологий определения надежности закрытой оросительной сети в условиях эксплуатации
2. Обоснование вопросов исследований
2. 1. Методика функционально-стоимостного анализа (ФСА) восстановления закрытых трубопроводов
2. 2. Обоснование изучаемых вопросов на основе ФСА
2. 3. Анализ причин нарушения надежности работы и совершенствование техники восстановления закрытых трубопроводов
|
|
|
2. 4. Совершенствование технологий восстановления закрытых трубопроводов и оценка их эффективности
3. Способы ремонта закрытых трубопроводов и схема лабораторной установки
3. 1. Существующие способы ремонта и восстановления трубопроводов на оросительных системах
3. 2. Схема лабораторной установки и перечень необходимого оборудования
3. 3. Методика исследований
3. 4. Конструкция тора-разделителя
4. Восстановления закрытой оросительной сети и определение размеров торов-разделителей
4. 1. Основное содержание технологического регламента
4. 2. Определение оптимальных размеров тора
5. Определение экономической эффективности внутренней изоляции закрытых трубопроводов
5. 1. Оценка эффективности проведения профилактических мероприятий
5. 2. Оценка эффективности процесса внутренней изоляции трубопроводов на примере оросительной системы
Выводы
Список литературных источников
Приложения
Перечень графического материла (с точным указанием обязательных чертежей, рисунков, схем, диаграмм, графиков, фото и т. п. ):
1)Таблица 1. 4 - Состояние оросительных систем в Саратовской области на 2016 год
2)Рисунок 1. 3 - Структура парка дождевальной техники Саратовской области на 1. 01. 2016 г.
3)Таблица 1. 5 - Состояние парка дождевальной техники в Саратовской области на 01. 01. 2016 г
4)Рисунок 1. 4 - Динамика удельного расхода электроэнергии Саратовской области по годам
5)Таблица 1. 6 - Сравнительная характеристика работы насосных станций за 2013 – 2016 г.
6)Таблица 1 Протяженность закрытой оросительной сети
7)Таблица 2 Техническое состояние оросительных систем
8)Таблица 3 Показатели состояния закрытых оросительных трубопроводов
9)Рисунок. 2 Схема ФСА ТП строительства
10)Рисунок. 7 Схема лабораторной установки
11)Рисунок. 9 изготовления покрышки для торов-разделителей
12) Рисунок. 13 Диаграмма по определению расхода защитного состава
13) Рисунок. 15 Диаграмма по определению расхода воздуха для нанесения защитного состава с заданной скорость
14) Рисунок. 16 Средние наработки на отказ
Рекомендуемая литература, справочные и архивные материалы, типовые проекты и другие материалы по теме ВКР:
|
|
|
1). Сокол П. Г. Восстановление работоспособности стальных трубопроводов бестраншейным методом // Мелиорация и водное хозяйство, № 2. - 2000.
2) Мirtskhoulava Ts. E. Factors affecting River Training (Theory and Methods Calculation) Eighth congress on Irrigation and Drainage, Varna, 1972.
3) Мирцхулава Ц. Е. Надежность гидромелиоративных сооружений. - М.: Колос, 1974.
4) Мирцхулава Ц. Е. О надежности крупных каналов. - М.: Колос, 1981.
5) Алтунин В. С., Алиев Т. А. Особенности взвесенесущего потока в канале и расчет надежности. //Гидротехн. строительство, 1989, № 7, с. 11-16.
6) Науменко И. И. и др. Повышение надежности оросительных систем. – Киев: Урожай, 1989. – 93 с.
7) Косиченко Ю. М. Гидравлическая эффективность и экологическая надежность облицованных каналов. // Гидротехническое строительство, 1992, № 12, с. 12-17.
8) Долгушев И. А. Повышение эксплуатационной надежности ороси-тельных каналов. – М.: Колос, 1975. – 136 с.
9) Дружинин Г. В. Надежность устройств автоматики. - М.: Энергия, 1964.
10). Половко А. М., Маликова И. М. Сборник задач по теории надежности. - М.: Советское радио, 1970.
11). Ильин Ю. А. Надежность водопроводных сооружений и оборудования. – М.: Стройиздат, 1985.
12). Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности в случае многократно усеченных выборок. Методические рекомендации. М.: Госстандарт, ВНИИНМАШ, 1980.
Дата выдачи задания «____» _________________ 20_____ г. (протокол № _____ ).
Руководитель выпускной квалификационной работы:
к. т. н., доцент Карпова Ольга Валериевна ____________
(подпись)
Задание принял к исполнению __________ /Н. Р. Ключевский/
(подпись)
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.
1. 1. Состояние орошения в Саратовской области
1. 2. Техническое состояние закрытых трубопроводов на оросительных системах
1. 3. Анализ существующих методологий определения надежности закрытой оросительной сети в условиях эксплуатации
|
|
|
2. Обоснование вопросов исследований
2. 1. Методика функционально-стоимостного анализа (ФСА) восстановления закрытых трубопроводов
2. 2. Обоснование изучаемых вопросов на основе ФСА
2. 3. Анализ причин нарушения надежности работы и совершенствование техники восстановления закрытых трубопроводов
2. 4. Совершенствование технологий восстановления закрытых трубопроводов и оценка их эффективности
3. Способы ремонта закрытых трубопроводов и схема лабораторной установки
3. 1. Существующие способы ремонта и восстановления трубопроводов на оросительных системах
3. 2. Схема лабораторной установки и перечень необходимого оборудования
3. 3. Методика исследований
3. 4. Конструкция тора-разделителя
4. Восстановления закрытой оросительной сети и определение размеров торов-разделителей
4. 1. Основное содержание технологического регламента
4. 2. Определение оптимальных размеров тора
5. Определение экономической эффективности внутренней изоляции закрытых трубопроводов
5. 1. Оценка эффективности проведения профилактических мероприятий
5. 2. Оценка эффективности процесса внутренней изоляции трубопроводов на примере оросительной системы
Выводы
Список литературных источников
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Основные массивы и площади оросительных систем Саратовской области представляют инженерные системы различного технического уровня. Особое место занимают системы с подземными трубопроводами, площадь которых достигает до 52 %, при этом более чем на 70 % основных массивах их КПД ниже 0, 8, что не удовлетворяет требованиям СНиП 2. 06. 03. -85. «Мелиоративные сооружения».
В последнее десятилетие сложились условия, когда оросительные системы с закрытыми трубопроводами находится в изношенном состоянии. Недостаточная эффективность и низкая надежность таких систем приводят к значительным затратам материальных и денежных средств на поддержание ее в рабочем состоянии.
Анализ литературных источников и опыта эксплуатации мелиоративных систем в целом, а также отдельных участков, свидетельствуют о том, что эксплуатация требует постоянного и качественного контроля и повышения надежности. Несовершенство имеющихся научно-методических и технологических разработок в значительной мере сказывается на уровне обоснованности и противоречивости подходов при принятии решений о продолжении или прекращении эксплуатации закрытых трубопроводов.
В настоящее время техническая диагностика закрытых трубопроводов практически не ведется. Исключение составляют замеры давления нетарированными манометрами в трубопроводе и определение расходов с применением примитивных средств учета.
|
|
|
В связи со сложившимися обстоятельствами необходимо усовершенствовать методическую базу для определения надежности закрытых трубопроводов, ориентируясь не только на экологические аспекты ее применения, но на эксплуатационные, энергетические, технологические и т. д. Это необходимо еще и потому, что существующие рекомендации и методики являются сложными и громоздкими, а получаемые результаты малоприемлемы для практики.
Анализ выхода из строя закрытых трубопроводов показывает, что 70 % этих случаев происходит из-за коррозии трубопровода, которая является наиболее распространенным видом разрушения и определяет срок службы большинства трубопроводов.
Низкий КПД закрытой оросительной системы свидетельствует о невысокой надежности ее работы, что приводит к непроизводительной утечке от 20 до 230 % и более. Перерывы водоподачи, плохое качество воды, прокладка труб без должной их изоляции, являются наиболее распространенными причинами коррозии и разрушения металлических труб. С 1991 года резко сократился ввод в эксплуатацию новых закрытых оросительных систем, в связи с чем в данной ситуации остро ставится вопрос о реконструкции уже имеющейся закрытой сети с минимальными капиталовложениями при этом.
Низкая коррозионная стойкость стальных труб ставит вопрос о повышении эксплуатационной надежности и долговечности закрытой сети и о необходимости обеспечения антикоррозионной защиты. При этом способе значение приобретает использование полимерных материалов при строительстве и реконструкции закрытых трубопроводов.
В связи с этим актуальность работ, направленных на восстановление работоспособности закрытой оросительной сети не вызывает сомнений.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Цель работы – повышение эффективности и надежности работы закрытой оросительной сети.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ технического состояния закрытых трубопроводов и причин нарушения надежности работы;
- проанализировать способы ремонта закрытых трубопроводов;
- исследовать динамику движения торов-разделителей трубопровода;
- обосновать параметры технологического процесса нанесения внутренней изоляции;
- разработать технологию, необходимое оборудование и оснастку для внутренней изоляции трубопровода;
- усовершенствовать элементы технологического процесса нанесения внутренней изоляции труб с помощью торов-разделителей;
- обосновать эффективность профилактических мероприятий внутренней изоляции трубопровода с помощью торов-разделителей.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научная новизна заключается в совершенствовании технологических схем и регламента работ при изоляции закрытых трубопроводов в условиях Северного Кавказа.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработанные технологические процессы, оснастка и оборудование для внутренней изоляции трубопроводов позволяют решить проблему повышения надежности функционирования закрытой оросительной сети. Для широкого использования полученных результатов научных исследований разработаны технологический регламент и рекомендации.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты лабораторных исследований с применением торов использованы при составлении «Технологического регламента по восстановлению работоспособности закрытой оросительной сети на основе торов-разделителей».
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований обсуждались и получили положительные оценки на научно-технических конференциях, проводимых в НГМА в 1998-2002 гг.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 2 печатных работы и подготовлено к печати 3.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы из 65 наименований. Работа изложена на 93 страницах машинописного текста, в том числе 13 таблиц и 15 рисунков.
|
|
|
