Решение проблемы надежности взаимодействия антисейсмического компенсатора

1.

Воен. полит. газета «Невидимая Хазария" № 2 02.02.24. Свид. рег.П 0931 16.05.94
Решение проблемы надежности взаимодействия антисейсмического
компенсатор проф Темнова В. Г. с геологической средой , при импульсных
температурных и динамических растягивающих нагрузках, за счет
улучшения демпфирующей способности, фланцевого фрикционноподвижного соединения для трубопроводов теплотрассы ( патент №№
1143895, 1168755, 1143895, RU 2018105803,165076, 2010136746 )
ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4, организация
«Сейсмофонд» СПб ГАСУ ИНН: 2014000780 тел /факс (812) 694-78-10 [email protected] (921) 962-67-78, (911)
175-84-65, (996) 785-62-76 spb69478`[email protected] [email protected]
https://t.me/resistance_test

2.

Гл. конструктор ГИП Ирина Александровна Богданова (921) 944-67-78
[email protected]
Гл.инженер проекта Коваленко Александр Иванович (911) 175-84-65
[email protected]
Научный руководитель проф дтн Уздин Александр Михайлович
[email protected]
Конструктор-консультант ПК SCAD ктн доц Егорова Ольга Александровна
(921) 962-67-78 [email protected] (965) 753-22-02 [email protected]
[email protected]
Коваленко Александр Иванович : заместитель Президента организации
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ [email protected]
(911) 175-84-65
Уздин Александр Михайлович ПГУПС проф. дтн: [email protected]
[email protected]
Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное
трубопроводов проф Темнова В Г
соединение
Заключение В заключение отметим, что по предлагаемой методике и с
использованием предлагаемых технических решений сейсмозащитных
креплений демпфирующих Z - образных компенсаторов проф Темнова В.Г
при прокладке тепловых сетей в изоляции из пенополиуретана диаметром

3.

Ду 50 -600 мм, позволяет на 40-70 % снизить расчетную нагрузку на Типовые
проектные решения креплений демпфирующих Z - образных компенсаторов
проф Темнова В.Г при прокладке тепловых сетей в изоляции из
пенополиуретана диаметром Ду 50 -600мм и обеспечить прогнозируемые и
легко поддающиеся ремонту повреждения креплений демпфирующих Z образных компенсаторов проф Темнова В.Г при прокладке тепловых сетей в
изоляции из пенополиуретана диаметром Ду 50 -600 мм при редких
разрушительных землетрясениях.
Аннотация. В статье приведен краткий обзор характеристик антисейсмических
фланцевых фрикциооно -подвижное соединение трубопроводов проф
Темнова В Г
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ фрикционно -подвижное СОЕДИНЕНИЕ
(ФФПС) трубопроводов ( Петлеобразный вертикальный компенсатор) для
теплотрасс горячего водоснабжения, содержащее крепежные элементы,
подпружиненные и энергопоглощающие со стороны одного или двух из
фланцев, амортизирующие в виде латунного фрикци -болта, с пропиленным
пазом и забитым медным обожженным клином , с вставленной медной
обожженной втулкой или медной тонкой гильзой , охватывающие крепежные
элементы и установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент,

4.

фрикци-болт , выполнен , с целью расширения области использования
соединения в сейсмоопасных районах, фланцы выполнены с помощью
энергопоглощающего латунного фрикци -болта , с забитым с одинаковым
усилием, медным обожженным клином, расположенными во фланцевом
фрикционно-подвижном соединении (ФФПС) , уплотнительными элемент
выполнен в виде свинцовых тонких шайб , установленные между
цилиндрическими выступами фланцев, а крепежные элементы подпружинены,
также на участке между фланцами, за счет протяжности соединения по линии
нагрузки, а между медным обожженным энергопоголощающим стопорным
клином, установлены тонкие свинцовые или обожженные медные шайбы, а в
латунную шпильку устанавливается тонкая медная обожженная гильза втулка .
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ фрикционно -подвижное СОЕДИНЕНИЕ
(ФФПС) железнодорожного моста, содержащее крепежные элементы,
подпружиненные и энергопоглощающие со стороны одного или двух из
фланцев, амортизирующие в виде латунного фрикци -болта, с пропиленным
пазом и забитым медным обожженным клином , с вставленной медной
обожженной втулкой или медной тонкой гильзой , охватывающие крепежные
элементы и установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент,
фрикци-болт , отличающееся тем, что, с целью расширения области
использования соединения в сейсмоопасных районах, фланцы выполнены с

5.

помощью энергопоглощающего латунного фрикци -болта , с забитым с
одинаковым усилием, медным обожженным клином, расположенными во
фланцевом фрикционно-подвижном соединении (ФФПС) , уплотнительными
элемент выполнен в виде медных тонких шайб , установленные между
цилиндрическими выступами фланцев, а крепежные элементы подпружинены,
также на участке между фланцами, за счет протяжности соединения по линии
нагрузки, а между медным обожженным энергопоголощающим стопорным
клином, установлены тонкие свинцовые или обожженные медные шайбы, а в
латунную шпильку устанавливается тонкая медная обожженная гильза втулка .
Петлеобразный вертикальный компенсатор предназначено для защиты
трубопроводов, теплотрасс от возможных температурных, вибрационных ,
сейсмических и взрывных воздействий Конструкция фрикци -болт
выполненный из латунной шпильки с забитым медным обожженным клином
позволяет обеспечить надежный и быстрый погашение сейсмической нагрузки
при землетрясении, вибрационных воздействий от температурных колебаний
(нагрузок) .Конструкция фрикци -болт, состоит их латунной шпильки , с
забитым в пропиленный паз медного клина, которая жестко крепится на
фланцевом фрикционно- подвижном соединении (ФФПС) .

6.

Количество болтов определяется с учетом воздействия собственного веса (
массы) теплотрассы , трубопровода и расчетные усилия рассчитываются по
СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные конструкции п. 14.4, Москва,
2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные конструкции» Правила расчет,
Минск, 2013. п. 10.3.2
Фрикци –болт повышет надежность работы петлевого компенсатора
магистральные трубопровода, теплотрассы за счет уменьшения пиковых
ускорений, за счет протяжных фрикционных соединений, работающие на
растяжением на фрикци- ботах, установленные в длинные овальных
отверстиях, с контролируемым натяжением в протяжных соедиениях. ( ТКП 455.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП
II-23-81* п. 14.3- 15.2).
Скрепляя петлеобразный сдвиговой с проскальзыванием компенсатор с
теплотрассой , трубопроводом в положении при котором нижняя поверхности,
контактирующие с поверхностью болта (сдвиг по овальному отверстию
максимальный). После этого гайку затягивают не тарировочным ключом до
заданного усилия, а фиксируют обожженным клином . Увеличение усилия
затяжки гайки (болта) или медного обожженного клина приводит к деформации
петлеобразного компенсатора и уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в
компенсаторе , что в свою очередь приводит к увеличению допустимого усилия

7.

сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие корпуса - петлеобразного
компенсатора . Величина усилия трения в сопряжении в петлеобазном
компенсаторе для теплотрасс и нефтегазовых трубопроводов, зависит от
величины усилия затяжки гайки (болта) и для каждой конкретной конструкции
(компоновки, габаритов, материалов, шероховатости поверхностей,
направления нагрузок и др.) определяется экспериментально. При воздействии
температурных , сейсмических нагрузок превышающих силы трения в
сопряжении петлеобразного вертикального компенсатора , происходит сдвиг
"петли" , в пределах длины паза выполненного в теле петлеобразного
вертикально сдвигового компенсатора , без разрушения теплотрассы,
трубопроводов горячего водоснабжения .
Петлеобразный сдвиговой вертикальный компенсатор, содержащая шесть
трубчатых уголков и сопряженный с ним подвижный узел, закрепленный
запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе петлеобразного
компенсатора выполнены овальные отверстие, сопряженное с трубопроводом,
теплотрассой, при этом овальная длинные отверстия, зафиксированы запорным
элементом, выполненным в виде калиброванного болта, проходящего через
поперечные отверстия петлеобразного компенсатора и через паз, выполненный
в теле сдвигового , демпфирующего компенсатора и закрепленный гайкой с
заданным усилием, кроме того в компенсаторе , параллельно центральной оси

8.

теплотрассы, трубопроводов , выполнено длинные овальные , одинаковые
отверстия, длина которых, от начальной нагрузки , больше расстояния для
сдвига и демпфирования при температурных или сейсмических нагрузок
Гл. конструктор ГИП Ирина Александровна Богданова (921) 944-67-78
sber2202205630539333#gmail.com
Гл.инженер проекта Коваленко Александр Иванович (911) 175-84-65
[email protected]
Научный руководитель проф дтн Уздин Александр Михайлович
[email protected]
Конструктор-консультант ПК SCAD ктн доц Егорова Ольга Александровна
(921) 962-67-78 [email protected] (965) 753-22-02 [email protected]
[email protected]
Коваленко Александр Иванович : заместитель Президента организации
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ [email protected]
(911) 175-84-65
Уздин Александр Михайлович ПГУПС проф. дтн: [email protected]
[email protected]

9.

Определив основные характеристики состояния системы
централизованного теплоснабжения, при которых обеспечиваются ее
качество и безопасность, перейдем к рассмотрению математической
модели накопления повреждений, созданной на основании анализа
существующих моделей физического износа трубопроводов и
оборудования тепловых сетей, а также вероятности их безотказной
работы. Представленная модель позволяет качественно описать процесс
накопления повреждений в тепловых сетях по мере их эксплуатации.

10.

Для описания процесса накопления повреждений в теплопроводах
тепловых сетей введем следующие начальные допущения:
1. Проектирование тепловых сетей выполнено в соответствии с
требованиями действующих нормативных документов (стандартов и
сводов правил).

11.

2. Строительство тепловых сетей осуществлено в соответствии с
требованиями проектной документации.
3. При поставке на строительную площадку трубопроводы тепловых
сетей могут иметь незначительные дефекты и повреждения, которые
соответствуют техническим условиям на продукцию, то есть они имеют
запас по надежности, но несколько пониженный по сравнению с
трубопроводами, которые не имеют в своем составе дефектов и
повреждений.
4. При монтаже тепловых сетей были допущены некоторые дефекты,
влияние которых на надежность теплоснабжения в начальный момент
времени незначительно.
Примечание. Введение допущений 3 и 4 обусловлено тем, что при
значительной поставке изделий на строительную площадку, а также при
их монтаже невозможно в полной мере обеспечить соответствие
поставляемых изделий и производство работ при их монтаже
нормативным требованиям. Наличие аварий на начальной стадии
эксплуатации тепловых сетей свидетельствует о допустимости подобного
утверждения. Последнее означает, что в начальный момент эксплуатации

12.

сетей степень их физического износа имеет некоторое отличное от
нулевого значение (dнач). В существующих моделях данные допущения,
как правило, не используются.
5. По мере эксплуатации тепловых сетей повреждения в результате
физического износа накапливаются.
6. Скорость накопления повреждений со временем d't пропорциональна их
количеству dt.
В этом случае модель накопления повреждений в тепловых сетях со
временем будет выглядеть следующим образом:
d't = k • dt, (1')
где d't – скорость накопления повреждений;
k – коэффициент накопления повреждений;
dt – количество повреждений.
Решением уравнения (1') является следующее выражение:
dt = dнач • ekt, (2')

13.

где dt, k – то же, что и в уравнении (1');
dнач – начальный уровень повреждений, численно равный количеству
дефектов (или дефектных участков тепловых сетей), допущенных при
монтаже трубопроводов и оборудования;
t – время.
Значение коэффициента накопления повреждений k зависит от диаметров
трубопроводов, толщины слоя изоляции, условий и режимов
эксплуатации тепловых сетей и в общем случае может быть установлено
на основании анализа данных статистики отказов.
В этой связи введем ряд дополнительных допущений, а именно примем,
что:
7. По мере накопления повреждений коэффициент запаса по надежности
тепловых сетей уменьшается, а степень их физического износа
возрастает.
8. Степень физического износа тепловых сетей пропорциональна
количеству повреждений в них.

14.

9. Количество повреждений ограничено некоторым критическим их
уровнем dкр, при котором вероятность возникновения аварийной ситуации
достигает максимума.
10. При количестве повреждений dкр физический износ достигает
максимально допустимого значения, при котором состояние
трубопроводов тепловых сетей достигает аварийного уровня.
Фигуры Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижное соединение трубопроводов проф Темнова В Г
Фиг 1

15.

Фиг 2
Фиг 3
Фиг 4

16.

Фиг 5
Фиг 6
Фиг 7

17.

Фиг 8
С учетом принятых допущений модель физического износа тепловых
сетей может быть описана уравнением (1) (см. Формулы), решением
которого является уравнение (2). После ряда преобразований уравнение
(2) можно представить в виде (3).

18.

Анализ модели накопления повреждений
Уравнение (2) называется логистическим, а описываемая им функция –
сигмоидой (рис. 1). Из рис. 1 видно, что рассматриваемая модель
накопления количества повреждений близка к асимптотически
нормальному распределению. Если вероятность отказов в тепловых сетях
(ωi) сопоставить с количеством накопленных в них со временем
повреждений (dt), то графики функций, представленные на рис. 2 и 1 (см.

19.

синие линии), качественно совпадут. В этой связи рассматриваемая в
работе модель может представлять практический интерес.
Рисунок 1.
Модель накопления
повреждений, описываемая
уравнением (4)
Анализ уравнения (2) показывает следующие закономерности:
при t = 0 количество повреждений dt = dнач;

20.

обратно можно установить, что при dнач = 0 количество повреждений dt
= 0, то есть в том случае, если трубопроводы и оборудование тепловых
сетей не имеют начальных дефектов и при их монтаже также не было
допущено повреждений, накопления повреждений со временем не
происходит; это является недостатком представленной модели и
объясняет необходимость введения допущений 3 и 4;
при малых значениях времени эксплуатации t наблюдается
экспоненциальный рост накопления повреждений dt (рис. 1, начальный
участок кривой);
при длительном времени эксплуатации t слагаемое (dкр – dнач) • e–kt в
знаменателе уравнения (2) стремится к нулю, то есть количество
повреждений dt приближается к критическому значению dкр,
соответствующему аварийному состоянию рассматриваемого участка
тепловых сетей, а функция роста повреждений dt = f(t) становится
близкой к линейной.

21.

Из анализа уравнения (2) также следует, что при постоянном
коэффициенте накопления повреждений k физический износ зависит от
начального уровня дефектов в тепловой сети dнач (рис. 2): чем меньше
dнач, тем быстрее система достигает критического значения
количественной меры накопленных повреждений dкр.
С достаточной степенью достоверности можно считать, что начальный
уровень дефектов трубопроводов и оборудования тепловых сетей dнач не
превышает 3 %.

22.

Рисунок 2.
Модель накопления повреждений
в тепловых сетях в зависимости
от начального уровня
повреждений dнач при
постоянном значении
коэффициента k
На начальном этапе эксплуатации тепловых сетей повреждения могут
быть обусловлены дефектами, допущенными при монтаже трубопроводов
и оборудования. И чем больше таких дефектов допущено, тем более
интенсивный, согласно уравнению (3), будет наблюдаться рост

23.

накопления повреждений. Далее к повреждениям, обусловленным
дефектами, допущенными при монтаже, будут добавляться повреждения,
обусловленные старением, износом и внешними неблагоприятными
воздействиями. Со временем незначительные повреждения на локальных
участках тепловой сети могут объединяться в группы и становиться более
значимыми. На графике накопления дефектов это обстоятельство
отражается в виде увеличения угла наклона кривой к оси абсцисс (рис. 1).
При достижении критического уровня количества повреждений в сети dкр,
характеризующего исчерпание запаса надежности теплопровода,
значительно возрастает риск развития аварийной ситуации. При этом
развитие аварии является вероятностным событием, так как зависит от
множества факторов.
Коэффициент k в рассматриваемой модели характеризует скорость
накопления повреждений и зависит от конкретных условий эксплуатации
системы без учета влияния маловероятных, критических по величине
воздействий, которые во много раз превышают среднестатистические
нагрузки на систему (например, обусловленные сейсмическими
воздействиями). При неизменном начальном уровне количества
повреждений dнач чем выше значение коэффициента k, тем быстрее

24.

система достигнет критического значения количества повреждений в
системе dкр (рис. 3). Скорость накопления повреждений в тепловой сети
зависит от условий эксплуатации теплопроводов (степени агрессивности
воды, состояния тепло- и гидроизоляции и прочего). Следовательно, по
углу наклона графика можно оценить качество эксплуатации
теплопровода
Рисунок 3.
Модель накопления повреждений
в тепловых сетях в зависимости
от численного значения

25.

коэффициента накопления
повреждений k при постоянном
значении показателя dнач
Следует отметить, что тепловые сети функционируют в нестационарных
условиях. Меняется температура и расход теплоносителя в системе,
производятся периодические испытания тепловых сетей. По этой причине
износ тепловых сетей в течение календарного года может быть
неравномерным. Однако указанная неравномерность при большом сроке
эксплуатации будет регулярно повторяться. В этой связи при шаге
расчетного временного интервала, равного одному году, воздействия на
тепловые сети можно считать практически регулярными.
Своевременное проведение ремонтных работ на аварийных участках
тепловой сети может увеличить срок их эффективной эксплуатации.
Таким образом, срок службы тепловой сети может быть продлен за счет
качественного выбора материалов и конструкций на этапе
проектирования, соблюдения требований проектной документации и
технологии производства работ на этапе монтажа трубопроводов и

26.

организации системы проведения планово-предупредительных ремонтов
на этапе эксплуатации тепловых сетей.
Модель, представленная на рис. 1, позволяет оценить текущее состояние
тепловых сетей, а при наличии исходных данных и спрогнозировать их
остаточный ресурс. Точность прогнозирования остаточного ресурса
тепловых сетей в значительной степени зависит от точности принятой
модели расчета. При совпадении модельных и фактических показателей
физического износа тепловых сетей представленная в работе модель
позволит установить более эффективный и экономичный порядок
функционирования системы технического обслуживания и ремонта
тепловых сетей.
Рассмотренная модель апробирована применительно к строительным
конструкциям [1–4] и обнаруживает сходство с данными, полученными
при обработке и анализе результатов натурных обследований [5].
Основные причины повреждения трубопроводов и пути их
устранения
Основными причинами аварий на теплотрассах являются:

27.

коррозия трубопроводов;
разрыв сварных стыков.
По данным [6] более 90 % аварий на теплотрассах обусловлено коррозией
трубопроводов. 20 лет назад в качестве основной причины
повреждаемости тепловых сетей рассматривалась наружная коррозия [8–
10].
Однако часто при осмотре дефектных участков сетей коррозионные
повреждения обнаруживаются также на внутренней их поверхности.
Когда дно коррозионной лунки достигает наружной поверхности
трубопровода или каверны в сварочном шве, возникает протечка.
Подобные повреждения было сложно обнаружить, поэтому они вовремя
не устранялись. В то же время при проникновении воды происходило
увлажнение и разрушение теплоизоляционного и гидроизоляционного
слоев, что способствовало более интенсивному развитию коррозии на

28.

наружной поверхности трубы [8]. Именно поэтому большинство причин,
которые приводили к аварии, классифицировались по признаку наружной
коррозии трубопроводов.
С переходом на прокладку предызолированных трубопроводов с
тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ), наружной оболочкой из
полиэтилена низкого давления (ПНД) и системой оперативного
дистанционного контроля (ОДК) количество коррозионных повреждений
на наружной поверхности трубопроводов сократилось [6, 11]. Коррозия
может развиваться не только на линейных участках трубопроводов, но
также в местах расположения скользящих опор и на сварных стыках
трубопроводов.
В работе [12] отмечено, что ускорению процессов износа тепловых сетей
способствуют: несоблюдение технологии монтажа, низкое качество
материала трубопроводов и высокое содержание кислорода в сетевой
воде. В совокупности это приводит к тому, что старение трубопроводов
происходит в 2–3 раза быстрее расчетных сроков.

29.

Развитию коррозии на внутренней поверхности трубопроводов
сопутствуют [7]:
повышенная температура теплоносителя;
низкий рН воды;
наличие в воде кислорода;
наличие в воде свободного оксида углерода;
наличие в воде растворенных солей.
Повышение температуры теплоносителя приводит к повышению степени
диссоциации слабых электролитов, в результате чего увеличивается
скорость химических реакций, в том числе коррозии. При увеличении
температуры на 1 К рН воды уменьшается на 0,01. Уменьшение рН воды
повышает коррозионную агрессивность воды. Чем выше величина рН,
тем ниже уровень растворимости магнетита [13]. Медленнее всего
коррозия происходит при рН = 10 [7].

30.

Ассоциация производителей предварительно изолированных труб
рекомендует поддерживать рН воды в диапазоне от 9,5 до 10,0 [13]. В
соответствии с СП 124.13330 (табл. Е.1) значение pH сетевой для
открытых систем теплоснабжения устанавливается в диапазоне 8,5–9,0;
закрытых – 8,5–10,5. При этом согласно требованиям стандарта [14]
значение рН для открытых систем теплоснабжения должно находиться в
диапазоне 8,3–9,0, закрытых – 8,3–9,5. Тем самым в российских
нормативных документах обнаруживаются противоречия, а нижний
предел оказывается меньше значений, рекомендованных Европейской
ассоциацией производителей труб [13].
Концентрация растворенного в сетевой воде кислорода не должна
превышать 20 мкг/дм3, в подпиточной воде – не более 50 мкг/дм3 [СП
124.13330, приложение Е]. Аналогичные требования указаны в
справочнике [13]. Растворенный в воде кислород окисляет водород,
находящийся в катодной области поверхности коррозии, что уменьшает
сопротивление току, провоцирующему коррозию. В результате окисления
растворенное железо переходит в нерастворимый гидроксид железа
Fe(OH)3, который в виде ржавчины выпадает в осадок.

31.

Избыток оксида углерода в воде по отношению к необходимому его
количеству (соответствующему так называемому карбонатному
равновесию) называется свободным оксидом углерода. Его присутствие в
воде даже при отсутствии кислорода может приводить к возникновению
коррозии. При этом скорость коррозия возрастает пропорционально
концентрации свободного оксида углерода и может еще более
увеличиться в присутствии свободного кислорода [7]. Российские
стандарты (СП 124.13330) содержание свободной угольной кислоты не
допускают.
Растворенные в воде соли в зависимости от вида и концентрации также
играют определенную роль в развитии коррозии: щелочные растворы
солей ее замедляют, кислые – увеличивают.
Методический документ [15, п. 6.4] в качестве критерия опасности
внутренней коррозии для трубопроводов тепловых сетей вводит понятие
агрессивности сетевой воды, которая в зависимости от скорости коррозии
индикаторов оценивается в соответствии со шкалой, представленной в
таблице.
Таблица

32.

Агрессивность сетевой воды
Скорость
коррозии
Агрессивность
индикаторов, сетевой воды
мм/год
0–0,0300
Низкая
0,0310–0,0850 Допустимая
0,0851–0,2000 Высокая
более 0,2000 Аварийная
При высокой или аварийной агрессивности сетевой воды необходимо
принимать меры для ее уменьшения [15, п. 6.5]: снижать содержание
кислорода в сетевой воде, повышать значения рН или вводить ингибитор
коррозии.
В соответствии с требованиями СП 124.13330 (пп. 13.4, 13.5) скорость
наружной коррозии для стальных труб не должна превышать 0,030
мм/год, скорость внутренней коррозии следует принимать равной 0,085
мм/год.

33.

Таким образом, в российских нормах и методических документах
содержатся все необходимые требования и рекомендации, в результате
применения которых фактический срок службы труб и деталей
трубопроводов централизованного теплоснабжения должен
соответствовать заявленным (расчетным) значениям.
#Терминология
СигмОида — это гладкая
монотонная возрастающая
нелинейная функция,
имеющая форму буквы
«S», которая часто
применяется для
«сглаживания» значений
некоторой величины.
Часто под сигмоидой
понимают логистическую
функцию.

34.

При скорости внутренней коррозии, не превышающей 0,085 мм/год, и
толщине стенки трубопровода 3,5 мм предполагаемый срок службы
трубы должен составить не менее 40 лет (0,085 × 40 = 3,4 мм). Однако
практика эксплуатации тепловых сетей в России показывает, что в
большинстве случаев трубопроводы СЦТ служат меньше заявленного
срока службы. Как было указано, «характерное время жизни» трубы в
Санкт-Петербурге составляет 10 лет. В результате несоответствия
фактических и расчетных сроков службы трубопроводов и оборудования
тепловых сетей затраты на проведение ремонтно-восстановительных
работ многократно возрастают. При отсутствии необходимого количества
средств на перекладку сетей степень их физического износа
увеличивается. А при достижении некоторого критического значения
физического износа становится возможным их лавинообразный выход из
строя, что крайне негативно скажется на качестве теплоснабжения.
Отсюда можно сделать предположение о том, что требуемые параметры
сетевой воды обеспечиваются далеко не всегда. Потери сетевой воды в
тепловых сетях приводят к существенному увеличению расхода
подпиточной воды, и, соответственно, возрастают риски поступления
кислорода в систему теплоснабжения.

35.

При низком качестве деаэрации подпиточной воды концентрация
кислорода в сетевой воде может оказаться значительно выше
нормируемой [16–17]. В работе [18] отмечено, что при значительном
увеличении объема подпитки в практике эксплуатации вакуумных
деаэраторов имеют место случаи «проскока» кислорода. В справочнике
[13] отмечено, что содержание кислорода в подпиточной воде ниже 0,02
мг/л может быть достигнуто только при термической деаэрации
обработанной воды. Даже кратковременные «проскоки» кислорода
приводят к коррозии металла водогрейных котлов и отводящей
магистрали. В этой связи представляется целесообразной установка
анализаторов растворенного кислорода.
В России остается много населенных пунктов, в которых подключение
потребителей к тепловым сетям осуществляется по зависимой схеме через
элеваторный узел с открытой системой горячего водоснабжения (ГВС).
Ввиду этого объем подпитки на источниках оказывается значительным.
Можно ожидать, что с переходом на закрытые системы теплоснабжения
удельное количество отключений на теплопроводах должно сократиться.
Качество сетевой воды проще поддерживать при малом и относительно

36.

постоянном расходе теплоносителя, так как в этом случае вероятность
попадания свободного кислорода значительно сократится.
Чем больше диаметр трубопровода, тем больше толщина его стенки.
Отсюда при прочих равных условиях для трубопроводов большего
диаметра можно ожидать более длительного срока службы. Данный
вывод подтверждается данными статистики отказов в тепловых сетях. В
работе [19] показано, что трубопроводы диаметром 100–150 мм
подвергаются внутренней коррозии в большей степени, чем
трубопроводы диаметром 200 мм и более. При увеличении диаметра
более 450 мм количество повреждений тепловых сетей от внешней и
внутренней коррозии асимптотически приближается к минимальной
величине. Аналогичные данные приведены в схеме теплоснабжения
Санкт-Петербурга на период до 2032 года (актуализация на 2018 год):
http://gov.spb.ru/gov/otrasl/ingen/shemy-razvitiyainzhenernoenergeticheskogo-kompleksa/proekt-shemy-do-2032-napravlennyjv-minenergo/, согласно которой наибольшее относительное количество
отказов наблюдается на теплопроводах диаметром 80 мм; по мере

37.

увеличения диаметра трубопроводов интенсивность отказов (ед./км•год)
убывает.
В этой связи для трубопроводов с диаметрами, меньшими 225 мм,
целесообразно переходить на предварительно изолированные
полимерные трубы с антикислородным барьером, которые по сравнению
со стальными трубами в значительно меньшей степени подвержены
деструктивным процессам. Это будет способствовать уменьшению
количества аварийных отключений на тепловых сетях, однако потребует
перехода на пониженные температурные графики регулирования отпуска
тепла, что может повлечь за собой необходимость дополнительного
утепления зданий, подключенных к ремонтируемым сетям.

38.

Достоинства представленной модели c использованием
антисейсмического фланцевого фрикционно –подвижного
трубопроводов проф Темнова В. Г.
соединение
Представленная модель накопления повреждений в тепловых сетях с
уравнением, качественно описывающим динамику роста повреждений в
трубопроводах в зависимости от времени эксплуатации, позволяет
оценивать остаточный ресурс трубопроводов. Из модели видно, что
энергетическая эффективность тепловых сетей зависит не только от
величины потерь тепловой энергии в сетях, но и от их долговечности,
поскольку энергоресурсы затрачиваются не только на транспортировку
теплоносителя потребителю, но и на восстановление и ремонт аварийных
участков сети, требующих затрат энергии на производство и доставку
новых изделий к аварийному участку сети, а также на утилизацию старых
трубопроводов.

39.

От корректности используемой расчетной модели физического износа
тепловых сетей зависит точность оценки остаточного их ресурса.
Точность прогнозирования остаточного ресурса отдельных участков
тепловых сетей позволит более обоснованно организовать планирование
ремонтно-восстановительных работ с использованием
антисейсмического фланцевого фрикционно –подвижного соединение
трубопроводов проф Темнова В. Г.
Из описанной модели накопления повреждений вытекает основное
следствие: срок службы теплопроводов тем выше, чем меньше их
начальный уровень повреждения dнач и коэффициент скорости их
накопления k. Следовательно, для уменьшения аварийности тепловых

40.

сетей следует применять более качественные материалы, следить за
качеством монтажных работ и уменьшить степень агрессивности
неблагоприятных воздействий на сети. Первые два мероприятия позволят
снизить значение dнач, последнее – уменьшить величину коэффициента k.
После перехода на закрытые системы теплоснабжения удельное
количество аварийных отключений на тепловых сетях может снизиться.
По графику накопления повреждений, угол наклона которого зависит от
численного значения параметра k в модели, возможна оценка качества
эксплуатации теплопроводов. В случае ускоренного роста повреждений в
тепловых сетях рекомендуется принять неотложные меры по улучшению
режимов их эксплуатации.

41.

42.

43.

44.

Испытательного центра СПбГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат № RA.RU.21СТ39, выдан 27.05.2015), Организация "Сейсмофонд" ОГРН:
1022000000824 4 ИНН 2014000780

45.

На существующих сетях целесообразна установка анализаторов
растворенного кислорода и осуществление более качественного контроля
за состоянием теплотрасс с использованием системы ОДК. При
реконструкции аварийных участков теплотрасс с диаметрами до 225 мм
целесообразно использовать предварительно изолированные полимерные
трубопроводы с антикислородным барьером. Последняя рекомендация
может быть реализована только после оптимизации температурных
графиков регулирования отпуска тепла.
Литература

46.

1. Горшков А. С. Модель физического износа строительных
конструкций // Строительные материалы, оборудование, технологии
XXI века. 2014. № 12. С. 10–13.
2. Горшков А. С. Оценка долговечности стеновой конструкции на
основании лабораторных и натурных испытаний // Строительные
материалы. 2009. № 8. С. 12–17.
3. Горшков А. С., Рымкевич П. П., Пестряков И. И., Кнатько М. В.
Прогнозирование эксплуатационного срока службы стеновой
конструкции из газобетона с лицевым слоем из силикатного кирпича //
Строительные материалы. 2010. № 9. С. 49–53.
4. Горшков А. С., Кнатько М. В., Рымкевич П. П. Лабораторные и
натурные исследования долговечности (эксплуатационного срока
службы) стеновой конструкции из автоклавного газобетона с лицевым
слоем из силикатного кирпича // Инженерно-строительный журнал.
2009. № 8. С. 20–26.
5. Рогонский В. А., Костриц А. И., Шеряков В. Ф. Эксплуатационная
надежность зданий. – Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1983. – 280 с.

47.

6. Моисеев Е. Ю. Анализ статистики аварийных ситуаций на
тепловых сетях г. Дубна // Системный анализ в науке и образовании.
2015. № 3 (29). С. 11–20.
7. Шафлик В. Современные системы горячего водоснабжения. – К.:
ДП ИПЦ «Такi справи», 2010. – 316 с.
8. Слепченок В. С., Брусов К. Н. Внутренняя коррозия в открытых
системах теплоснабжения и пути ее снижения // Новости
теплоснабжения. 2000. № 3. С. 20–24.
9. Альбертинский Л. И., Липовских В. М. Пути увеличения срока
службы тепловых сетей // Энергетик. 1990. № 10. С. 10.
10. Ромейко В. С., Баталов В. Г., Готовцев В. И., Дубенчак В. Е.,
Симонова И. А. Защита трубопроводов от коррозии. – М.: ВНИИМП,
1998. – 208 с.
11. Пакшин А. В., Родичев Л. В. Протяженность и ресурсосбережение
при применении теплопроводов в ППУ-изоляции //
Теплоэнергоэффективные технологии. 1996. С. 12.
12. Машенков А. Н., Филимонов А. В. О контроле состояния тепловых
сетей // Новости теплоснабжения. 2003. № 10. С. 37.

48.

13. Справочник по централизованному теплоснабжению / [Авт. и ред.
Петер Рандлов; Пер. Т. Г. Малафеевой]. – Fredericia: Европейская
ассоциация производителей предварительно изолированных труб для
централизованного теплоснабжения, 1997. – 318 с.
14. СО 153-34.20.501–2003. Правила технической эксплуатации
электрических станций и сетей Российской Федерации.
15. РД 153-43.1-17.465–00. Методические указания по оценке
интенсивности процессов внутренней коррозии в тепловых сетях.
16. Балабан-Ирменин Ю. В., Фокина Н. Г., Петрова С. Ю. Защита от
внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей.
Материалы III научно-практической конференции «Современные
технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и
накипеобразования. – М.: Экспоцентр, 2009. – С. 11–20.
17. Балабан-Ирменин Ю. В., Липовских В. М., Рубашов А. М. Защита
от внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей. – М.:
Энергоатомиздат, 1999. – 248 с.
18. Буданова Л. И. Технология противокоррозионной обработки
сетевой воды. С. 90–92.

49.

19. Титов Г. И., Новопашина Н. А., Титов В. Г. Причины
повреждаемости тепловых сетей // Вестник СГАСУ.
Градостроительство и архитектура. 2016. № 2 (23). С. 19–22.
1
Начало статьи читайте в журнале «Энергосбережение» № 4. 2019.
купить online журнал подписаться на журнал
https://vps19.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=7283
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
Заявка на изобретении: « Антисейсмическое фланцевое
фрикционно -подвижное соединение для трубопроводов" RU
№ 2018105803/20(008844) F16L 23/0015.02.2018 (812)6947810
(19)
RU 2018195803
(11) 20
2018 105 803
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
СЛУЖБА
(13)
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ДЕЛОПРОИЗВОДСТВО ПО ЗАЯВКЕ НА
ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ изобретатель Богданова Ирина
Александровна (812) 694-78-10
(921) 944-67-10
Конструктивные решения и рабочие чертежи можно приобрети в СПб ГАСУ по адрес: 190005, 2-я
Красноармейская ул д СПб ГАСУ тел /факс 812) 694-78-10 применения антисейсмических
петлеобразного ( из трубчатых уголков ) температурогасящего, антисейсмического, для аварийных
теплотрасс , на фрикционно-подвижных болтовых соединениях, с длинными овальными отверстиями, на
протяжных фланцевых соединениях с овальными отверстиями и контролируемым натяжением,
выполненных по изобретениям проф. дтн (ПГУПС Уздина А. М. инж И.А.Богдановой №№ 1143895,
1168755, 1174616, 165076 «Опора сейсмостойкая», 2010136746 «СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И
СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ
ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И
СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ» 190005, СПб,, 2-я Красноармейская ул дом 4 [email protected]
8126947810@ramblerru [email protected] https://t.me/resistance_test
Состояние делопроизводства: Формальная экспертиза (последнее изменение статуса: 23.02.2018)
(21)(22) Заявка: 2018105803, 15.02.2018
(30) Конвенционный приоритет: RU
Антисейсмическое фланцевое
фрикционно -подвижное соединение
для трубопроводов (008844) 15.02.2018

50.

Авторы изобретения и разработчики проектной документации для использования
при реконструкции и ремонте городских и магистральных теплотрасс для
использования петлеобразного конпенсатор для теплотрасс , который выдерживает
перепады температур,благодаря, фрикциооно-подвижных соединений проф дтн
А.М.Уздина,Богданова И.А ,Темнова Д.Г. Коваленко А.И. Егорова О А, выполненную по
изобретению" «Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное
соединение для трубопроводов" RU № 2018105803/20 (008844)
15.02.2018 для сейсмоопасных районов" : Херсона, Мариуполя, Бахмута,
Донецской, Луганской, Херсонской И не внедоренные по холатности Минстрояя ЖКХ ,
ГД РФ, из-за этого замерзает населении Московской области, Карелии, Сибири,
Мимнстрой ЖКХ должн понести строгое наказание, по решению народного схода или
Славянского Трибунала, замерзающих городов. Славянский трибунал должен быть
открытым и честным. Приобрести альбом Антисейсмического петлеоборазного из
трубчатых уголков компенстора, за 5 тыс руб (аванс) выполенный изобретателями:
Темновым В. Г, Коваленко А. И, Егоровой О.А,Уздиным, А. М, Богдановой И.А,
тел/факс (812)694-78-10, (921) 962-67-78, (911) 175-84-65 [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected] https;//t.me/resistance_test Карта СБЕР: 2202 2006 4085
5233 Счет получателя 40817810455030402987 тел привязан (921) 962 -67-78 Елена
Ивановна Коваленко Вся стоимость альбома и проектной документации 10 тыс руб

51.

https://t.me/resistance_test т/ф (812) 694-78-10, (921) 962-67-78, (911) 175-84-65, [email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]

52.

ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ отсутствие
антисейсмического фланцевого фрикционно -подвижного компенсатора
проф Темнова ( RU 2018105803 (008844) 15.02.2018 Мкл F16L 23/00
УДК 621.182,176,627.32DOI: 10.17673/Vestnik.2016.02.4
В.Г. Темнов
А.М.Уздин
О.А.Егорова
И.А.Богданова
Е.И.Андреева
А.И.Коваленко
ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ из-за отсутствия и
бюрократии Минстрой ЖКХ РФ и не использования антисейсмического
фланцевого фрикционно –подвижного соединение трубопроводов
проф Темнова В. Г.
CAUSES OF HEAT NETWORKS DAMAGEABILITY

53.

Рассмотрены факторы, снижающие надежность работы тепловых сетей: это
наружная коррозия, внутренняя коррозия и прочие причины. Представлено
изменение количества повреждений тепловой сети от наружной и внутренней
коррозии в зависимости от диаметра трубопровода. Показано, что кривая,
характеризующая изменение количества повреждений тепловой сети от
наружной коррозии, с достаточной степенью точности подчиняется
нормальному закону распределения. Даны рекомендации по увеличению срока
службы трубопроводов тепловых сетей и повышению срока их безаварийной
эксплуатации.
Ключевые слова: надежность, наружная коррозия, внутренняя коррозия, срок
эксплуатации, прокладка тепловых сетей, показатель рН
В настоящее время большое внимание уделяется проблемам экономии
топливно-энергетических ресурсов и экологической безопасности [1-5].
Основой технической политики является целесообразность строительства и
технического перевооружения систем теплоснабжения [6-8]. Особая роль при
эксплуатации тепловых сетей отводится надежности их работы и возможности
прогнозирования их технического состояния [9-12].

54.

Более 40 % всего топлива России используется на нужды теплоснабжения.
Из них иногда более половины безвозвратно теряется, в том числе из-за аварий
и отказов в тепловых сетях [13-17].
Тепловые сети - это наиболее слабое звено в общей системе теплоснабжения:
источник тепла - тепловые сети - абонент.
Системы теплоснабжения требуют больших капитальных затрат,
окупаемость которых возможна через 10-12 лет и более, что в сегодняшних
экономических условиях мало привлекательно для инвесторов.

55.

56.

57.

58.

Фиг 1
Фиг 2
Фиг 3

59.

Фиг 4
Фиг 5

60.

Фиг 6
Фиг 7
В настоящее время централизованные источники тепла выработали свой
ресурс более чем на 70 %, а состояние тепловых сетей таково, что тепловые

61.

потери при транспортировке теплоносителя доходят до 20 % (при норме не
более 5 %), а его утечки - 18-20 %
Factors reduced the reliability of the heat supply networks is proposed to generalize to
more substantive reasons. These are: external corrosion, internal corrosion and other
reasons. The change of amount of heat damage to the outside network and internal
corrosion, depending on the pipe diameter is introduced. The curve characterizing
changes in the amount of heat damage to the network from external corrosion reliably
obeys a normal distribution law. Recommendations to increase the service life of the
heat pipe network are given.
Keywords: reliability, external corrosion, internal corrosion, service life, the laying of
heating networks, рН index
(при норме 0, 25 % от объема теплоносителя в системе).
Повреждаемость тепловых сетей уже превышает два повреждения на 1 км
трассы, что увеличивает и без того большие эксплуатационные затраты. Анализ
современного состояния тепловых сетей показывает, что резервы надежности
теплоснабжения зависят от конструктивных особенностей тепловых сетей, их
протяженности и качества эксплуатации.

62.

На надежность тепловой сети влияют также факторы окружающей среды:
коррозионная активность грунта и грунтовых вод, качество подготовки воды на
источнике и т. д. В табл. 1 представлены наиболее существенные причины,
снижающие надежность тепловых сетей.
Кроме факторов, снижающих надежность тепловых сетей и указанных в
табл. 1, необходимо отдельно выделить длительность (срок) эксплуатации
тепловых сетей, которая зависит: от механических повреждений; износа
строительных конструкций; некачественного монтажа тепловой сети; ошибок
эксплуатации.
Влияние вышеуказанных факторов на надежность работы тепловых сетей
показано на рис. 1 на примере Самарских тепловых сетей.
Рассмотрим подробно причины, влияющие на надежность работы тепловых
сетей.
Коррозия. В наружных тепловых сетях используются только стальные
трубы. От котельных, работающих по температурному графику до 80 °С, можно
применять предварительно изолированные трубопроводы из сшитого
полиэтилена и полипропилена (весьма ограниченного диаметра). Трубопровод
подвергается воздействию внутренних и внешних растягивающих усилий и
напряжений. В зависимости от температуры и величины показателя рН
нарушение целостности трубопроводов от растягивающих напряжений можно
ожидать в сварных швах на стыках трубопроводов.

63.

Наружная коррозия. Наружную коррозию можно разделить на два основных
вида в зависимости от способа прокладки (воздушная или подземная).
При воздушной прокладке на величину коррозии влияют состав
антикоррозийного покрытия трубопроводов, выбор типа и толщины покровного
слоя изоляции, качество ее монтажа и надлежащее выполнение требований
эксплуатации трубопроводов и арматуры.
При подземной прокладке трубопроводов возникает коррозия
блуждающими токами, которая на один-два порядка превышает почвенную
коррозию. Периодическое подтапливание и посыпка соли против гололеда
приводят к ускоренному коррозионному воздействию и появлению большого
количества свищей на трубопроводах, расположенных вблизи оживленных
магистралей.
Внутренняя коррозия. Внутренняя коррозия теплопроводов вызывается
наличием растворенных в воде газов (кислорода и углекислого газа) при
подпитке тепловой сети. Количество углекислого газа определяет значение
показателя рН, величину которого можно рассчитать теоретически в
зависимости от соотношения подпиточной воды и расхода теплоносителя в
тепловой сети. Для нормальной работы тепловой сети показатель рН должен
быть 8,3-9. Снижение этого показателя может привести к интенсивному
возникновению углекислотной коррозии.

64.

В некоторых случаях, когда теплоснабжение осуществляется от
индивидуальных источников тепла, например при использовании
трансзвуковых струйно-форсуночных аппаратов (ТСА), вместе с паром в
сетевую воду попадает растворенный углекислый газ. При этом показатель рН
снижается, что приводит к образованию внутренней коррозии и возникновению
в верхних точках тепловой сети газовых пробок. В процессе эксплуатации
тепловых сетей усиленная внутренняя коррозия трубопроводов происходит в
верхних точках трубопроводов (в П-образных компенсаторах при воздушной
прокладке и в пунктах установки регулирующей арматуры на насосных
станциях). Это объясняется издержками эксплуатации, так как расходы
теплоносителя сокращаются в режиме горячего водоснабжения и, как правило,
эксплуатационный персонал не сбрасывает воздух из трубопроводов.
На рис. 2 приведены статические данные зависимости количества
повреждений тепловых сетей от внешней и внутренней коррозии n на 100 м2
поверхности трубопровода (шт./100 м2) для трубопроводов разных диаметров
Ду шт./100 м.
Зависимость количества повреждений тепловой сети от наружной коррозии
и диаметра трубо

65.

провода представляет собой практически симметричную кривую со смещением
относительно оси ординат (кривая а), которая с достаточной степенью точности
подчиняется нормальному закону распределения.
В этом случае плотность распределения вероятности имеет вид
^ - (t –mf la2 а \12к
где а - характеристика рассеивания; m - величина смещения центра рассеивания
от начала координат (характеризует положение распределения на оси абсцисс);
х - условный диаметр трубопровода Ду.
«шт/100 м2 1.2 1.1 1
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
По мере удаления от точки m в ту или другую сторону уменьшается плотность
распределения п. При увеличении диаметра Ду более 450 мм и уменьшении его
менее 150 мм количество повреждений тепловых сетей от внешней и
внутренней коррозии асимптотически приближается к минимальной величине
0,2 шт./100 м2.
Рис. 2. Количество повреждений теплопроводов от наружной и внутренней
коррозии: а - зависимость количества отказов на 100 м2 поверхности

66.

трубопроводов от наружной коррозии; б - зависимость количества отказов на
100 м2 поверхности трубопроводов от внутренней коррозии; в - зависимость
суммарного количества отказов на 100 м2 поверхности трубопроводов от
наружной и внутренней коррозии
Как видно из приведенного графика, максимальное значение характеристики
рассеивания для тепловой сети города Самары соответствует диаметру 300 мм.

67.

68.

69.

70.

71.

72.

73.

74.

75.

76.

77.

78.

79.

80.

81.

82.

83.

84.

85.

86.

87.

88.

89.

90.

91.

92.

93.

94.

95.

96.

97.

98.

99.

100.

101.

102.

103.

104.

105.

106.

107.

Эта кривая имеет две точки перегиба (к и р), в которых величина f(x) составляет
Статистические данные повреждаемости тепловых сетей на 100 м2
внутренней поверхности, вызванных внутренней коррозией (кривая б),
показывают, что трубопроводы диаметром 100-150 мм подвергаются
внутренней коррозии в большей степени, чем трубопроводы диаметром 200 мм
и более. Количество повреждений из-за внутренней коррозии на 100 м2
уменьшается от 0,9 до 0,1.
С достаточной степенью точности эту кривую можно заменить прямой,
имеющей точку перелома при значении диаметра трубопровода примерно 300
мм при значении количества отказов 0,28.
При сложении значений отказов кривой а и значений отказов кривой б
получаем суммарное значение отказов от коррозии для практически любого
диаметра трубопровода тепловой сети (кривая в).
Как видно из графика (рис. 2), наиболее часто наблюдаются отказы
трубопроводов в основном вну- триквартальных сетей диаметром 100-150 мм.
Объяснить это можно тем, что толщина стенок трубопроводов минимальна, а
гидравлический режим меняется довольно часто из-за неполадок в работе
внутридо- мовых сетей. Скорость течения воды в тепловой сети составляет не
более 3 м/с независимо от диаметра трубопровода, поэтому через сечение

108.

трубопровода большего диаметра проходит больший объем воды. В
трубопроводах малого диаметра (100-150 мм) толщина пристенного
ламинарного слоя и толщина турбулентного потока теплоносителя меньше,
поэтому растворенный в воде углекислый газ в большей степени влияет на
углекислотную коррозию.
Прочие причины. Уменьшение толщины стенки трубопровода в местах
установки скользящих опор приводит к уменьшению механической прочности
трубопровода и к разрушению трубопровода от вертикальных нагрузок.
Образование конденсата на внутренней поверхности строительных
конструкций и технологических узлов, вызванное минимальным заглублением
от поверхности земли, приводит к разрушению целостности каналов, камер и
трубопроводов тепловой сети.
Срок эксплуатации. Нормативный срок эксплуатации трубопроводов
тепловых сетей составляет 30 лет. Максимальный рост повреждаемости
элементов тепловой сети наблюдается после 20 лет работы тепловой сети в
результате старения строительных конструкций, нарушения тепловой изоляции
и гидроизоляционного слоя, а также механических повреждений. Как показал
опыт эксплуатации, любые нарушения конструкции трубопроводов можно
своевременно обнаружить и предотвратить при воздушной прокладке тепловой
сети. При подземной прокладке обнаружить это довольно трудно.

109.

Вывод. Все перечисленные причины повреждаемости тепловых сетей в
разной степени влияют на срок безаварийной эксплуатации систем
теплоснабжения. Для увеличения срока службы трубопроводов тепловой сети
необходимо производить своевременную отбраковку отдельных ее участков
путем проведения диагностики трубопроводов, тем более что современные
приборы позволяют проводить диагностику в любое время года без нарушения
работы системы теплоснабжения и встает необходимость срочно внедрять
антисейсмические фланцевые фрикционно –подвижного
соединение для трубопроводов проф Темнова В. Г. ( изобретение № RU
2018105803 (008844) , конвенционный приоритет 15.02.2018 Мкл F16 L
23/00) для дальнейших ликвидации аварий на теплотрассах, теплосетях,
трубопроводов
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов. 7-е изд.,
стереотип. М.: Издательство МЭИ, 2011. 472 с.
2. Титов Г.И., Новопашина Н.А. Исследование надежности тепловых сетей //
Региональная архитектура и строительство. 2011. №2. С.141.
3. Надежность систем энергетики: (сборник рекомендуемых терминов). М.:
ИАЦ «Энергия», 2007. 86 с.

110.

4. Надежность систем энергетики и их оборудования: в 4 т. Т.4. Надежность
систем теплоснабжения: справочник / под ред. акад. Ю.Н. Руденко.
Новосибирск: Наука, 2000. 351 с.
5. Надежность систем теплоснабжения / Е.В. Сен- нова, А.В. Смирнов, А.А.
Ионин и др. Новосибирск: Наука, 2000. 351с.
6. НовопашинаН.А., Блатов И.А. Применение аппаратов ТСА для систем
теплоснабжения // Научное обозрение. 2014. №4. С. 146-149.
7. Новопашина Н.А., Титов Г.И. Проблемы и их решение при применении
трансзвуковых аппаратов // Вестник СамГТУ Серия «Технические науки». 2011.
№2(30). С. 200-205.
8. Абанина Т.И. Математика: справочник для студентов вузов, техникумов,
колледжей. Ростов н/Д: Феникс, 2014. 376 с.
Об авторах:
ТИТОВ Геннадий Иванович
профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции Самарский
государственный архитектурно-строительный университет
443001, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194, тел. 8(846)337-80-89
НОВОПАШИНА Надежда Андреевна
кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой теплогазоснабжения
и вентиляции
Самарский государственный архитектурно-строительный университет

111.

443001, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194,
тел. 8(846)337-81-03
E-mail: [email protected]
ТИТОВ Вячеслав Геннадьевич
аспирант кафедры теплогазоснабжения и вентиляции 443001, Россия, г. Самара,
ул. Молодогвардейская, 194, тел. 8(846)337-80-89
9. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для
инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1986. 544 с.
10. Ватузов Д.Н., Пуринг С.М., Филатова Е.Б., Тюрин Н.П. Выбор источника
теплоснабжения зданий жилой застройки // Вестник СГАСУ.
Градостроительство и архитектура. 2014. №4(17). С. 86-91. D0I:10.17673/
Vestnik.2014.04.13.
11. Вытчиков Ю.С., Сапарѐв М.Е. Исследование теплозащитных
характеристик замкнутых воздушных прослоек в строительных ограждающих
конструкциях с применением экранной теплоизоляции // Вестник СГАСУ.
Градостроительство и архитектура. 2014. №1(14). С. 98-102.
D0I:10.17673/Vestnik.2014.01.17.
12. Павлова Л.В. Качество и надежность теплозащиты зданий // Вестник
СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2013. №4(12). С. 99-105.
D0I:10.17673/ Vestnik.2013.04.17.

112.

13. Вытчиков Ю.С., Евсеев Л.Д., Чулков А.А. Повышение эффективности и
долговечности тепловой изоляции трубопроводов систем теплоснабжения
применением скорлуп из пенополиуретана // Вестник СГАСУ.
Градостроительство и архитектура. 2013. №2. С. 90-93.
D0I:10.17673/Vestnik.2013.02.15.
14. Стрелков А.К., Зотова И.Ю. Эксплуатационные (функциональные)
характеристики квартирных регуляторов давления и энергосбережение //
Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2013. №4. С. 80-82.
D0I:10.17673/Vestnik.2013.S4.22.
15. Вытчиков Ю.С., Сидорова А.В. Организация воздухообмена в
современных энергоэффективных зданиях // Вестник СГАСУ.
Градостроительство и архитектура. 2013. №4(10). С. 87-94.
D0I:10.17673/Vestnik.2013.04.15.
16. Павлова Л.В. Качество и надежность теплозащиты зданий // Вестник
СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2013. №4. С. 99-105. D0I:10.17673/
Vestnik.2013.04.17.
17. Гальперин Е.М. О востребованности показателей надѐжности систем
водоснабжения и водоотведе- ния // Вестник СГАСУ. Градостроительство и
архитектура. 2011. №1. С. 57-61. D0I:10.17673/Vestnik.2011.01.12.
TITOV Gennadiy I.

113.

Professor of the Heat and Gas Supply and Ventilation Chair Samara State University
of Architecture and Civil Engineering 443001, Russia, Samara, Molodogvardeyskaya
str., 194, tel. 8(846)337-80-89
NOVOPASHINA Nadezhda A.
PhD in Engineering Science, Associate Professor Heat and Gas Supply and
Ventilation Chair
Samara State University of Architecture and Civil Engineering 443001, Russia,
Samara, Molodogvardeyskaya str., 194, tel. 8(846)337-81-03 E-mail:
[email protected]
TITOV Vyacheslav G.
Post-graduate student of the Heat and Gas Supply and Ventilation Chair
Samara State University of Architecture and Civil Engineering 443001, Russia,
Samara, Molodogvardeyskaya str., 194, tel. 8(846)337-80-89
Для цитирования: Титов Г.И, Новопашина Н.А., Титов В.Г. Причины
повреждаемости тепловых сетей // Вестник СГАСУ. Градостроительство и
архитектура. 2016. №2(23). С. 19-22. D0I: 10.17673/Vestnik.2016.02.4.
For citation: Titov G.I., Novopashina N.A., Titov V.G. Causes of heat networks
damageability // Vestnik SGASU. Town Planning and Architecture. 2016. №2(23).
Pp. 19-22. D0I: 10.17673/Vestnik.2016.02.4.

114.

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА,
ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ
Г.И. Титов, Н.А. Новопашина, В.Г. Титов Вестник СГАСУ.
Градостроительство и архитектура I 2016 I № 2 (23) 20
21 Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура I 2016 I № 2 (23)
1
Г.И. Титов, Н.А. Новопашина, В.Г. Титов 19 Вестник СГАСУ.
Градостроительство и архитектура I 2016 I № 2 (23)

115.

116.

117.

Способы повышения надежности трубопроводов тепловых сетей и
экономии средств при их эксплуатации с использованием
антисейсмического фланцевого фрикционно –подвижного соединение
трубопроводов проф Темнова В. Г.
Защита металлических конструкций тепловых сетей от коррозии одна из
главных проблем системы центрального теплоснабжения. Тяжелые
условия эксплуатации, такие как высокая температура, влажность,
присутствие агрессивной среды способствуют ускоренному протеканию
процесса коррозии. Так как же защитить тепловые сети от воздействия
перечисленных факторов?
Одним из наиболее эффективных и наименее затратных способов
защиты, является окрашивание поверхности метала специальными
противокоррозионными лакокрасочными материалами.
Использование рекомендованных для защиты поверхностей
трубопроводов и оборудования теплосетей лакокрасочных материалов
позволяет: продлить срок эксплуатации тепловых сетей до

118.

регламентированных 25 лет, уменьшить число не штатных ситуаций и
сэкономить финансовые средства.
Рассмотрим экономическую целесообразность указанного способа
защиты от наружной коррозии на примере трубопровода Ду 219 мм, с
толщиной стенки 8 мм. Данный трубопровод смонтирован с
использованием антисейсмического фланцевого фрикционно –
подвижного соединение трубопроводов проф Темнова В. Г.
В приведенной ниже таблице содержатся цифры для расчета стоимости
прокладки одного погонного километра тепловой сети Ду 219 мм в
двухтрубном исполнении с применением антисейсмического фланцевого
фрикционно –подвижного соединение трубопроводов проф Темнова
В. Г.
В завершении статьи отдельно стоит поговорить о надежности и
долговечности трубопроводов с использованием антисейсмического
фланцевого фрикционно –подвижного соединение трубопроводов
проф Темнова В. Г.

119.

Вместе с тем практика эксплуатации антисейсмического фланцевого
фрикционно –подвижного соединение трубопроводов проф Темнова
В. Г. в России выявила ряд характерных особенностей, которые не
позволяющих достигнуть заявляемой производителями долговечности. К
таким особенностям относятся: более глубокое промерзание грунта,
температурный график регулирования, низкая производственная
культура.
Все вышеперечисленное ведет к разрушению пластиковой оболочки
трубы и попаданию влаги в пенополиуретановую изоляцию. Учитывая
сложности связанные с отключением потребителей от источников тепла и
созданием необходимых для ремонта условий на протяжении
отопительного периода, эксплуатирующие организаций не могут
своевременно провести необходимые ремонтно-восстановительные
работы.
В это время металлическая труба подвергается ускоренной коррозии, так
как она не имеет дополнительно защиты, а взаимодействие влаги и
пенополиуретана создает кислотную среду. Результатом ускоренной

120.

коррозии становится значительно уменьшение рабочего ресурса тепловой
трасы.
Одним из способов повышения надежности и долговечности
трубопроводов использованием антисейсмического фланцевого
фрикционно –подвижного соединение трубопроводов проф Темнова
В. Г.
Данные антисейсмического фланцевого фрикционно –подвижного
соединение трубопроводов проф Темнова В. Г.
низкая стоимость и хорошая сочетаемость с другими материалами и
методами защиты делают его наиболее перспективным с использованием
антисейсмического фланцевого фрикционно –подвижного соединение
трубопроводов проф Темнова В. Г.
Информация антисейсмического фланцевого фрикционно –подвижного
соединение трубопроводов проф Темнова В. Г. Смотри в социальных
сетях . Ключевые слова компенсатор Темнова В Г
Сферы применения
Контакты +7 (812) 694-78-10 +7 (911) 175-84-65, 8 (996) 758-62-76

121.

[email protected]
Политика конфиденциальности

122.

123.

00000000000.pdf

124.

125.

126.

127.

128.

129.

130.

131.

132.

133.

134.

135.

136.

137.

138.

139.

140.

141.

142.

143.

144.

145.

146.

147.

148.

149.

150.

151.

152.

153.

154.

155.

156.

157.

158.

159.

160.

161.

162.

163.

164.

165.

166.

167.

168.

169.

170.

171.

172.

173.

174.

175.

176.

177.

178.

179.

180.

181.

182.

183.

184.

185.

186.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Типовые проектные решения креплений демпфирующих Z - образных компенсаторов
проф Темнова В.Г при прокладке тепловых сетей в изоляции из пенополиуретана диаметром Ду 50 -600 мм т/ф
(812) 694-78-10 6947810@mail/ru http://t.me/resistance_test
Типовая документация на конструкции , изделия и узлы зданий сооружений
[email protected] [email protected] ([email protected]
Гл. конструктор ГИП Ирина Александровна Богданова (921) 944-67-78 sber2202205630539333#gmail.com
Гл.инженер проекта Коваленко Александр Иванович (911) 175-84-65 [email protected]
Научный руководитель проф дтн Уздин Александр Михайлович [email protected]
Конструктор-консультант ПК SCAD ктн доц Егорова Ольга Александровна (921) 962-67-78
[email protected]

187.

Коваленко Александр Иванович : заместитель Президента организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ [email protected]
(911) 175-84-65
Егорова Ольга Александровна заместитель Президента
[email protected] [email protected]
организации "Сейсмофонд"
Уздин Александр Михайлович ПГУПС проф. дтн: [email protected] [email protected]
при СПб ГАСУ (965)
753-22-02

188.

Богданова Ирина Александровна: заместитель Президента организации "Сейсмофод" при СПб ГАСУ [email protected]
(996)785-62-76
Андреева Елена Ивановна Заместитель президента организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ [email protected]
Пояснительная записка к расчету в ПК SCAD и инструкция по креплению упруго пластического сдвигаемого шарнира , для типовых
решения сборки демпфирующих Z - образных компенсаторов проф Темнова В.Г при прокладке тепловых сетей в изоляции из
пенополиуретана диаметром Ду 50 -600 мм выполненные и предназначенные для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью до 9 баллов
В районах с сейсмичностью более 9 баллов при динамических, импульсных растягивающих нагрузках для поглощения
сейсмической энергии необходимо использование фрикционно-демпфирующих компенсаторов, соединенных с с

189.

трубопроводом , теплотрассой , теплосети системами с помощью фланцевых фрикционно-подвижных демпфирующих
компенсаторов (с учетом сдвиговой прочности), согласно заявки на изобретение: " Фрикционно -демпфирующий
компенсатор для трубопроводов" F 16L 23/00 , регистрационный № 2021134630 (ФИПС), от 25.11.2021, входящий №
073171, "Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами", Минск № а 20210217
от 28 декабря 2021 , "Компенсатор для трубопроводов " Минск , регистрационный № а 20210354 от 27 декабря 2021.
СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ: СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах, п.4.7, п. 9.2, ГОСТ
16962.2-90. ГОСТ 17516.1-90, ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.2-98 (в части сейсмо-стойкости до 9 баллов по шкале MSK-64),
I категории по НП-031-01, СТО Нострой 2.10.76-2012, МР 502.1-05, МДС 53-1.2001(к СНиП 3.03.01-87), ГОСТ Р 57574-2017
«Землетрясения»,ТКП 45-5.04-41-3006 (02250), ГОСТ Р 54257-2010, ОСТ 37.001.050-73, СН-471-75, ОСТ 108.275.80, СП
14.13330.2014, ОСТ 37.001.050-73, СП 16.13330.2011 (СНиП II -23-81*), СТО -031-2004, РД 26.07.23-99, СТП 006-97, ВСН
144-76, ТКТ 45-5.04-274-2012, серия 4.402-9, ТП ШИФР 1010-2с.94, вып 0-2 «Фундаменты сейсмостой-кие»
Аннотация. В статье приведен краткий обзор характеристик антисейсмических фланцевых фрикциооно
-подвижное соединение трубопроводов проф Темнова В Г
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ фрикционно -подвижное СОЕДИНЕНИЕ (ФФПС) трубопроводов ( Петлеобразный
вертикальный компенсатор) для теплотрасс горячего водоснабжения, содержащее крепежные элементы,
подпружиненные и энергопоглощающие со стороны одного или двух из фланцев, амортизирующие в виде латунного
фрикци -болта, с пропиленным пазом и забитым медным обожженным клином , с вставленной медной обожженной
втулкой или медной тонкой гильзой , охватывающие крепежные элементы и установленные в отверстиях фланцев, и
уплотнительный элемент, фрикци-болт , выполнен , с целью расширения области использования соединения в
сейсмоопасных районах, фланцы выполнены с помощью энергопоглощающего латунного фрикци -болта , с забитым с

190.

одинаковым усилием, медным обожженным клином, расположенными во фланцевом фрикционно-подвижном
соединении (ФФПС) , уплотнительными элемент выполнен в виде свинцовых тонких шайб , установленные между
цилиндрическими выступами фланцев, а крепежные элементы подпружинены, также на участке между фланцами, за
счет протяжности соединения по линии нагрузки, а между медным обожженным энергопоголощающим стопорным
клином, установлены тонкие свинцовые или обожженные медные шайбы, а в латунную шпильку устанавливается
тонкая медная обожженная гильза - втулка .
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ фрикционно -подвижное СОЕДИНЕНИЕ (ФФПС) железнодорожного моста,
содержащее крепежные элементы, подпружиненные и энергопоглощающие со стороны одного или двух из
фланцев, амортизирующие в виде латунного фрикци -болта, с пропиленным пазом и забитым медным обожженным
клином , с вставленной медной обожженной втулкой или медной тонкой гильзой , охватывающие крепежные
элементы и установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент, фрикци-болт , отличающееся тем, что, с
целью расширения области использования соединения в сейсмоопасных районах, фланцы выполнены с помощью
энергопоглощающего латунного фрикци -болта , с забитым с одинаковым усилием, медным обожженным клином,
расположенными во фланцевом фрикционно-подвижном соединении (ФФПС) , уплотнительными элемент выполнен в
виде медных тонких шайб , установленные между цилиндрическими выступами фланцев, а крепежные элементы
подпружинены, также на участке между фланцами, за счет протяжности соединения по линии нагрузки, а между
медным обожженным энергопоголощающим стопорным клином, установлены тонкие свинцовые или обожженные
медные шайбы, а в латунную шпильку устанавливается тонкая медная обожженная гильза - втулка .
Петлеобразный вертикальный компенсатор предназначено для защиты трубопроводов, теплотрасс от возможных
температурных, вибрационных , сейсмических и взрывных воздействий Конструкция фрикци -болт выполненный из
латунной шпильки с забитым медным обожженным клином позволяет обеспечить надежный и быстрый погашение
сейсмической нагрузки при землетрясении, вибрационных воздействий от температурных колебаний (нагрузок)
.Конструкция фрикци -болт, состоит их латунной шпильки , с забитым в пропиленный паз медного клина, которая
жестко крепится на фланцевом фрикционно- подвижном соединении (ФФПС) .

191.

Количество болтов определяется с учетом воздействия собственного веса ( массы) теплотрассы , трубопровода и
расчетные усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные конструкции п. 14.4, Москва, 2011,
ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Фрикци –болт повышет надежность работы петлевого компенсатора магистральные трубопровода, теплотрассы за счет
уменьшения пиковых ускорений, за счет протяжных фрикционных соединений, работающие на растяжением на
фрикци- ботах, установленные в длинные овальных отверстиях, с контролируемым натяжением в протяжных
соедиениях. ( ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.315.2).
Скрепляя петлеобразный сдвиговой с проскальзыванием компенсатор с теплотрассой , трубопроводом в положении
при котором нижняя поверхности, контактирующие с поверхностью болта (сдвиг по овальному отверстию
максимальный). После этого гайку затягивают не тарировочным ключом до заданного усилия, а фиксируют
обожженным клином . Увеличение усилия затяжки гайки (болта) или медного обожженного клина приводит к
деформации петлеобразного компенсатора и уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в компенсаторе , что в свою очередь
приводит к увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие корпуса - петлеобразного
компенсатора . Величина усилия трения в сопряжении в петлеобазном компенсаторе для теплотрасс и нефтегазовых
трубопроводов, зависит от величины усилия затяжки гайки (болта) и для каждой конкретной конструкции (компоновки,
габаритов, материалов, шероховатости поверхностей, направления нагрузок и др.) определяется экспериментально.
При воздействии температурных , сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении петлеобразного
вертикального компенсатора , происходит сдвиг "петли" , в пределах длины паза выполненного в теле петлеобразного
вертикально сдвигового компенсатора , без разрушения теплотрассы, трубопроводов горячего водоснабжения .
Петлеобразный сдвиговой вертикальный компенсатор, содержащая шесть трубчатых уголков и сопряженный с ним
подвижный узел, закрепленный запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе петлеобразного компенсатора

192.

выполнены овальные отверстие, сопряженное с трубопроводом, теплотрассой, при этом овальная длинные отверстия,
зафиксированы запорным элементом, выполненным в виде калиброванного болта, проходящего через поперечные
отверстия петлеобразного компенсатора и через паз, выполненный в теле сдвигового , демпфирующего компенсатора
и закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в компенсаторе , параллельно центральной оси теплотрассы,
трубопроводов , выполнено длинные овальные , одинаковые отверстия, длина которых, от начальной нагрузки ,
больше расстояния для сдвига и демпфирования при температурных или сейсмических нагрузок
Пояснительная записка к изобретению ремонта тепловых сетей (теплотрасс )
Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное соединение
трубопроводов проф Темнова В Г
Аналоги : Патент Великобритании № 1260143, кл. F 2 G, фиг. 2, 1972, Бергер И. А. и др. Расчет на прочность деталей
машин. М., «Машиностроение», 1966, с. 491. (54) (57) 1.
Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное соединение трубопроводов проф Темнова В Г
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты теплотрасс , трубопроводов от температурных
колебаний зимой , что бы не рвались теплотрассы и сейсмических воздействий за счет использования фрикционноеподатливых соединений. Известны фрикционные соединения для защиты объектов от динамических воздействий.
Известно, например, болтовое фланцевое соединение , патент RU №1425406, F16 L 23/02.

193.

Соединение содержит металлические пятле или П -образный ( петлей в верх ) демпфирующий компенсатор
разработанный проф Демновы В Г . С увеличением температурной или сейсмической нагрузки происходит взаимное
демпфирование демпфирующих проскальзывающих соедиений проф А.М.Уздина и
взаимное смещение происходит на теплотрассе с фланцевоми фрикционно подвижного соединения температурными компенсаторам (ФПС), при импульсных растягивающих нагрузках при многокаскадном
демпфировании, которые работают упруго со скольжением по овальным отверстиям .
Недостатками известного решения являются: ограничение демпфирования по направлению воздействия только по
горизонтали и вдоль овальных отверстий; а также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно
также устройство для фрикционного демпфирования и антисейсмических воздействий, патент SU 1145204, F 16 L 23/02
Антивибрационное фланцевое соединение трубопроводов Устройство содержит базовое основание, нескольких
сегментов -пружин и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы. Сжатие пружин создает
демпфирование
Таким образом получаем фрикционно -подвижное соединение на пружинах, которые выдерживает сейсмические и
температурные нагрузки но, при возникновении динамических, импульсных растягивающих нагрузок, взрывных,
сейсмических и температурных нагрузок, превышающих расчетные силы трения в сопряжениях, смещается от своего
начального положения, при этом сохраняет трубопровод без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и дороговизна, из-за наличия большого
количества сопрягаемых трущихся поверхностей и надежность болтовых креплений с пружинами
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение количества сопрягаемых трущихся
поверхностей до одного или нескольких сопряжений в виде фрикци -болта , а также повышение точности расчета
при использования фрикци- болтовых демпфирующих податливых креплений для теплотрасс и трубопровода.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что с помощью подвижного фрикци –болта с пропиленным
пазом, в который забит медный обожженный клин, с бронзовой втулкой (гильзой) и свинцовой шайбой ,

194.

установленный с возможностью перемещения вдоль оси и с ограничением перемещения за счет деформации
трубопровода под действием запорного элемента в виде стопорного фрикци-болта с пропиленным пазом в стальной
шпильке и забитым в паз медным обожженным клином.
Фрикционно- подвижные соединения состоят из демпферов сухого трения с использованием латунной втулки или
свинцовых шайб) поглотителями сейсмической и взрывной энергии за счет сухого трения, которые обеспечивают
смещение опорных частей фрикционных соединений на расчетную величину при превышении горизонтальных
сейсмических нагрузок от сейсмических воздействий или величин, определяемых расчетом на основные сочетания
расчетных нагрузок, сама опора при этом начет раскачиваться за счет выхода обожженных медных клиньев, которые
предварительно забиты в пропиленный паз стальной шпильки.
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых температурных ускорений (ЭПУ), с помощью которого,
поглощается взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикци-болт снижает на 2-3 балла
импульсные растягивающие нагрузки при землетрясении и при взрывной, ударной воздушной волне. Фрикци –болт
повышает надежность работы оборудования, сохраняет каркас здания, моста, ЛЭП, магистрального трубопровода, за
счет уменьшения пиковых ускорений, за счет использования протяжных фрикционных соединений, работающих на
растяжение на фрикци- болтах, установленных в длинные овальные отверстия с контролируемым натяжением в
протяжных соединениях согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП
II-23-81* п. 14.3- 15.2.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к соединениям трубчатых элементов
Цель изобретения расширение области использования соединения в сейсмоопасных районах .
На чертеже показано предлагаемое соединение, общий вид.
Соединение состоит из фланцев и латунного фрикци -болтов , гаек , свинцовой шайб, медных втулок -гильз
Фланцы выполнены с помощью латунной шпильки с пропиленным пазом куж забивается медный обожженный клин
и снабжен энергопоглощением .

195.

Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено петлеобразное из шести или
четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных соединениях с контрольным натяжением стопорный
(тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным клином;
на фиг.2 изображено петлеобразное из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных
соединениях с контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз
стальной шпильки обожженным медным стопорным клином латунная шпилька фрикци-болта с пропиленным пазом
на фиг.3 изображен петлеобразный из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных
соединениях с контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз
стальной шпильки обожженным медным стопорным клином фрагмент о медного обожженного клина забитого в
латунную круглую или квадратную латунную шпильку
на фиг. 4 изображено петлеобразное из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных
соединениях с контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз
стальной шпильки обожженным медным стопорным клином фрагмент установки медного обожженного клина в
подвижный компенсатор ( на чертеже компенстор на показан )
фиг 5 изображены элементы демпфирования и скольжения фтула и троса и медная или бронзовая гильза , для
демпфирования при температурных или сейсмических колебаний фрикционных соединениях с контрольным
натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным
медным стопорным клином, котрый торировочно забивается с одинаковым усилием в пропитанный
антикоррозийными составами трос в пять обмотанный витков вокруг трубы . что бы исключить вытекание нефти или
газа из магистрального трубопровода, теплотрассы при многокаскадном демпфировании или температурных
перепадах зимой
фиг. 5 изображен сам узел фрикционно -подвижного соединения на фриукци -болту на фрикционно-подвижных
протяжных соедиениях

196.

фиг.6 изображено узел крепления коменастра из трубчатых уголков для демпфирующего петлеобразования , из
шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных соединениях с контрольным натяжением
стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным
стопорным клином шаровой кран соединенный на фрикционно -подвижных соединениях , фрикци-болту с
магистральным трубопроводом на фланцевых соединениях
фиг. изображено длинный пропиленный паз в стальной шпильке и таррировочный медный стопорный клин для
соедиения демпфирующих трубчатых уголков -сегментов для содания демпфирующей вертикальной ( верх ) петли,
для создания петлеобразной, из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных соединениях с
контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки
обожженным медным стопорным клином
Компенсатор проф Темпнова состоит из фрикционо -подвижных демпфирующих соединениях с фрикци -болтом
фрикционно-подвижных соединений
Антисейсмический виброизоляторы выполнены в виде петлеобразных демпфирующих соединений из шести или
четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных соединениях с контрольным натяжением стопорный
(тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным
клиномлатунного фрикци -болта с пропиленным пазом , куда забивается стопорный обожженный медный,
установленных на стержнях фрикци- болтов Медный обожженный клин может быть также установлен с двух сторон
крана шарового
Болты снабжены амортизирующими шайбами из свинца: расположенными в отверстиях фланцев.
Однако устройство в равной степени работоспособно, если антисейсмическим или виброизолирующим является
медный обожженный клин .
Гашение многокаскадного демпфирования или вибраций, действующих в продольном направлении, осуществляется
смянанием с энергопоглощением забитого медного обожженного клина

197.

Виброизоляция в поперечном направлении обеспечивается медными шайбами , расположенными между
цилиндрическими выступами . При этом промежуток между выступами, должен быть больше амплитуды колебаний
вибрирующего трубчатого элемента, Для обеспечения более надежной виброизоляции и сейсмозащиты шарового кран
с трубопроводом в поперечном направлении, можно установить медный втулки или гильзы ( на чертеже не
показаны), которые служат амортизирующие дополнительными упругими элементы
Упругими элементами , одновременно повышают герметичность соединения, может служить стальной трос ( на
чертеже не показан) .
Устройство работает следующим образом.
В пропиленный паз латунно шпильки, плотно забивается медный обожженный клин , который является
амортизирующим элементом при многокаскадном демпфировании .
Латунная шпилька с пропиленным пазом , располагается во фланцевом соединении , выполненные из латунной
шпильки с забиты с одинаковым усилием медный обожженный клин , например латунная шпилька , по названием
фрикци-болт . Одновременно с уплотнением соединения оно выполняет роль упругого элемента, воспринимающего
вибрационные и сейсмические нагрузки. Между выступами устанавливаются также дополнительные упругие
свинцовые шайбы , повышающие надежность виброизоляции и герметичность соединения в условиях повышенных
вибронагрузок и сейсмонагрузки и давлений рабочей среды.
Затем монтируются подбиваются медный обожженные клинья с одинаковым усилием , после чего производится
стягивание соединения гайками с контролируемым натяжением .
В процессе стягивания фланцы сдвигаются и сжимают медный обожженный клин на строго определенную величину,
обеспечивающую рабочее состояние медного обожженного клина . свинцовые шайбы применяются с одинаковой
жесткостью с двух сторон .
Материалы медного обожженного клина и медных обожженных втулок выбираются исходя из условия, чтобы их
жесткость соответствовала расчетной, обеспечивающей надежную сейсмомозащиту и виброизоляцию и герметичность
фланцевого соединения трубопровода и шаровых кранов.

198.

Наличие дополнительных упругих свинцовых шайб ( на чертеже не показаны) повышает герметичность соединения и
надежность его работы в тяжелых условиях вибронагрузок при многокаскадном демпфировании
Жесткость сейсмозащиты и виброизоляторов в виде латунного фрикци -болта определяется исходя из, частоты
вынужденных колебаний вибрирующего и температуро -изолирующих трубчатого элемента с учетом частоты
собственных колебаний всего соединения по следующей формуле:
Виброизоляция и сейсмоизоляция обеспечивается при условии, если коэффициент динамичности фрикци -болта будет
меньше единицы
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ фрикционно -подвижное СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее
крепежные элементы, подпружиненные и энергопоглощающие со стороны одного из фланцев,
амортизирующие в виде латунного фрикци -болта с пропиленным пазом и забитым медным
обожженным клином с медной обожженной втулкой или гильзой , охватывающие крепежные
элементы и установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент, фрикци-болт ,
отличающееся тем, что, с целью расширения области использования соединения, фланцы выполнены без
тонировочного ключа регулирующее везде одинаковое натяжение гайки , а с помощью
энергопоглощающего фрикци -болта , с забитым с одинаковым усилием медным обожженным клином
расположенными во фланцевом фрикционно-подвижном соединении (ФФПС) , уплотнительными
элемент выполнен в виде свинцовых тонких шайб , установленного между цилиндрическими выступами
фланцев, а крепежные элементы подпружинены также на участке между фланцами, за счет протяжности
соединения по линии нагрузки, а между медным обожженным энергопоголощающим клином,
установлены тонкие свинцовые или обожженные медные шайбы, а в латунную или стальной шпильку
устанавливается тонкая медная обожженная гильза или медная или тросовая втулка .

199.

1. Компенсатор для теплотрасс на фланцевого протяжного с демпфирующим элементами в
местах растянутых элементов моста с упругими демпферами сухого трения, демпфирующего
компенсатора на фланцевых соединениех растянутых элементов с упругими демпферами сухого
трения на фрикционно-подвижных болтовых соединениях, с одинаковой жесткостью с
демпфирующий элементов при многокаскадном демпфировании, для гашения температурных ,
сейсмических колебаний , для поглощение температурной , сейсмической, вибрационной, энергии, в
горизонтальной и вертикальной плоскости по лини нагрузки фланцевого протяжного
температурного демпфирующего компенсатора , в местах растянутых элементов теплотрассы с
большими перемещениями и приспособляемостью , при этом упругие демпфирующие компенсаторы
, выполнено в виде сдвигового элемента , с встроено медной гильзой и обмотки в виде тросовой или
медной с пропилом гильзы для демпфирования фланцевого соединение растянутыми элементами
2. Компенсатор с упругими демпферами сухого трения, на фланцевых соединениях , а протяжного
, в местах растянутых элементов трубопровода теплотрассы в критических узлах теплотрассы,
повышенной надежности с улучшенными демпфирующими свойствами, содержащая , сопряженный с
ним подвижный узел с фланцевыми фрикционно-подвижными соединениями и упругой втулкой
(гильзой), закрепленные запорными элементами в виде протяжного соединения контактирующих
поверхности детали и накладок выполнены из пружинистого троса -гильзы, между овальных
отверстиях , контактирующими поверхностями, с разных сторон, отличающийся тем, что с целью
повышения надежности фланцевого протяжного температурного демпфирующего компенсатора
для теплотрассы в местах растянутых элементов ,

200.

Демпфирующее термически , из-за перепадов теплой нагрузки на теплотрасс, сейсмоизоляции с
демпфирующим эффектом в овальных отверстиях, с сухим трением, соединенные между собой с
помощью фрикционно-подвижных соединений с контрольным натяжением фрикци-болтов с тросовой
пружинистой тросовой в оплетке втулкой (гильзы, латунной, медной, бронзовой) , расположенных в
длинных овальных отверстиях , с помощью фрикци-болтами, с медным упругоплатичном,
пружинистым многослойным, склеенным клином и тросовой пружинистой втулкой –гильзой ,
расположенной в коротком овальном отверстии верха и низа компенсатора для трубопроводов
теплотрассы
3. Способ для теплотрасс с упругими демпферами сухого трения, для обеспечения несущей
способности железнодорожного моста на фрикционно -подвижного соединения с высокопрочными
фрикци-болтами с тросовой втулкой (гильзой), включающий, контактирующие поверхности
которых предварительно обработанные, соединенные на высокопрочным фрикци- болтом и гайкой
при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент фланцевого
протяжного температурного демпфирующего компенсатора для в местах растянутых элементов
трубопровода теплотрассы, для поглощения усилия сдвига и постепенно увеличивают нагрузку на
накладку, до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с нормативной
величиной показателя сравнения, далее, в зависимости от величины отклонения, осуществляют
коррекцию технологии монтажа термической, тепловой, сейсмоизолирующей защиты
теплотрассы , отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют проектное
значение усилия натяжения высокопрочного фрикци- болта с медным обожженным клином, забитым

201.

в пропиленный паз латунной шпильки с втулкой –гильзы –тросовой амортизирующей, из
стального троса в оплетке -гильзы , а определение усилия сдвига на образце-свидетеле
осуществляют устройством, содержащим неподвижную и сдвигаемого компенсатора
трубопровода, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде овального отверстия, с
возможностью соединения его с неподвижной частью трубопровода теплотрассы
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига рычага к проектному усилию
натяжения высокопрочного фрикци-болта с втулкой и тонкого стального троса в оплетке,
диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии монтажа от температурных колебаний зимой или
сейсмоизолирующих , антисейсмического, антивибрационных демпферов компенсатора , не
производят, при отношении в диапазоне 0,50-0,53, при монтаже компенсатора не увеличивать
натяжение болта, а при отношении менее 0,50, кроме увеличения усилия натяжения, дополнительно
проводят обработку контактирующих поверхностей фланцевого соединение, растянутых
фланцевых протяжных температурных демпфирующих компенсаторов для теплотрасс, в местах
растянутых элементов, для компенсаторов на теплотрассах, с использованием обмазки трущихся
поверхностей компенсатора теплотрассы цинконаполненной грунтовокой ЦВЭС , которая
используется при строительстве мостов https://vmp-anticor.ru/publishing/265/2394/
http://docs.cntd.ru/document/1200093425.

202.

203.

204.

205.

206.

207.

208.

209.

210.

211.

212.

213.

214.

215.

216.

217.

218.

219.

220.

221.

222.

223.

224.

225.

226.

227.

228.

229.

230.

231.

232.

233.

234.

235.

236.

237.

238.

239.

240.

241.

242.

243.

244.

245.

246.

247.

248.

249.

250.

251.

252.

253.

254.

255.

256.

257.

258.

259.

260.

261.

262.

Скачать Серия 2.420-6 Унифицированные монтажные узлы стальных конструкций
производственных зданий и сооружений на болтах, включая высокопрочные болты. Чертежи КМ
Дата актуализации: 01.01.2021
Серия 2.420-6
Унифицированные монтажные узлы стальных конструкций производственных зданий и сооружений на болтах, включая
высокопрочные болты. Чертежи КМ
Типовые проектные решения креплений демпфирующих Z - образных компенсаторов проф Темнова В.Г
при прокладке тепловых сетей в изоляции из пенополиуретана диаметром Ду 50 -600 мм
выполненные и предназначенные