Анализ эффективного применения стеклопластиковых труб, используемых в шахтах Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Исходя из анализа сравнения материалов, можно сказать о том, что АСП дешевле и легче аналогов - металлической арматуры. Транспортировку же ее можно осуществлять собственными силами - легковым автотранспортом, в отличие от металлической арматуры. При замене стальной арматуры на АСП, можно экономить с 1 погонного метра от 1,38 до 3,44 рублей. Применение современных методов производства композитных материалов позволяет получить качественный и доступный продукт.

Список литературы:

1. ГОСТ 31938-2012. Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия.

2. Обзор рынка непрерывного базальтового волокна, армирующих изделий и материалов на его основе в СНГ [Электронный ресурс] // INFOMINE Research Group. - Режим доступа: www.infomine.ru.

3. Середина O.C. Стеклопластиковая арматура в современном строительстве // Молодежь и научно-технический прогресс в дорожной отрасли юга России материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых / ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет». - 2013. - С. 63-70.

4. Армирование стен и перекрытий, железобетонные конструкции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://a-sib.com/publ/stroitelstvo_doma/ steny_i_perekrytija/armirovanie_sten_i_perekrytij_zhelezobetonnye_konstrukcii/ 15-1-0-123 (дата обращения: 15.01.2016).

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ШАХТАХ

© Орлова Н.А.*, Коробщикова Т.С.Ф, Молтусов А.С.*

Бийский технологический институт (филиал) Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, г. Бийск

В статье рассмотрены свойства стеклопластиковых труб и их сравнение с металлическими трубами. Приведено технико-экономическое обоснование применения стеклопластиковых труб в угольной промышленности.

* Доцент кафедры Теплогазоснабжения и вентиляции, процессов и аппаратов химической технологии, кандидат технических наук.

* Доцент кафедры Теплогазоснабжения и вентиляции, процессов и аппаратов химической технологии, кандидат технических наук.

" Кафедра Химической технологии энергонасыщенных материалов и изделий.

Ключевые слова: угольная промышленность, стеклопластиковые трубы, технические характеристики, экономический эффект.

В угольной промышленности существуют ограничения на применяемые в закрытых горных выработках материалы. Так, правила безопасности в угольных шахтах устанавливают, что изделия из неметаллических материалов, находящиеся в закрытых горных выработках должны иметь кислородный индекс не менее 28 %, быть трудногорючими, трудновоспламеняе-мыми (согласно ГОСТ 12.1.044), а продукты их горения не должны быть высокотоксичными. По указанным причинам применение полиэтиленовых и полипропиленовых труб в угольных шахтах невозможно. В то же время, стеклопластиковые трубы этим требованиям отвечают.

Сегодня в трубопроводном хозяйстве различных отраслей промышленности происходит постепенная замена морально устаревших стальных труб трубами из полимерных материалов. Эта тенденция коснулась и угольной промышленности:

Во-первых, все работы с трубопроводами в шахтах выполняются вручную без применения подъемно-транспортных машин и сварки.

Во-вторых, шахтные трубопроводы работают во взрывоопасной среде. В-третьих - после отработки лавы эти трубопроводы необходимо переносить в новые выработки [1].

Таким образом, применение традиционных стальных труб в условиях шахты сопряжено со значительными трудностями. Кроме того, стальные трубы быстро разрушаются коррозией и забиваются отложениями, снижающими их пропускную способность. Полиэтиленовые трубы стойкие к коррозии, но их применение в шахтах сопряжено с повышенными рисками возникновения пожара и взрыва. Наиболее подходящим материалом для изготовления шахтных труб является стеклопластик.

В таблице 1 приведено сравнение свойств шахтных труб [2].

Таблица 1

Сравнительные характеристики шахтных труб из разных материалов

Характеристики Материал трубы

Стеклопластик ПВХ Сталь

Плотность, кг/м3 2000 1400 7800

Разрушающее напряжение при сжатии (растяжении), МПа 250-300 41-48 600-750

Модуль упругости, МПа 30-50 2,8 210

Максимально рабочая температура, 0С +90 +40 -

Коэффициент теплопроводности, Вт/мК 0,25-0,3 0,3 46

Длина удельной прочности, км 11-13 2,9-3,4 7,7-9,7

Срок службы До 25 лет До 25 лет, но при давлении не более 0,4-0,6 Невысокая долговечность (3-5 лет)

Рабочее давление, МПа* До 2 До 1,6 До 2,5 при толщине стенки не менее 12,5 мм

Окончание табл. 1

Характеристики Материал трубы

Стеклопластик | ПВХ Сталь

Устойчивость к коррозии Стоек к коррозии и к воздейс сивных сред, солевых раство твию химически агрес-ров Подвержена коррозии

Устойчивость к блуждающим токам Устойчив (диэлектрик) Устойчив (диэлектрик) Под действием блуждающих токов возникает электрокоррозия

Горючесть 80 % массы стеклопл. труб не горючее стекло а 20 % массы - трудногорючая от-вержденная эпоксидная смола. Поэтому трубы трудно-воспламеняемы и трудногорючи. Кислородный индекс 47 %. Трудногорюч. Кислородный индекс 28 %. Не горюч.

Упругость После снятия нагрузки при относительной деформации до 15 % восстанавливает первоначальную форму После снятия неразру-шающей агрузки возможна остаточная деформация Относится к упруго-пластичным материалам

Ударная вязкость, кДж/м в зависимости от Т, 0С 140-250 30-150 90-150

Таким образом, применение в шахтах стеклопластиковых труб целесообразно по ряду причин:

- малая масса, что весьма актуально, поскольку шахтные трубопроводы имеют большие диаметры (150-1200 мм) и монтируются, как правило, вручную;

- коррозионная стойкость в рудничной атмосфере;

- гладкая внутренняя поверхность, снижающая образование отложений угольной пыли и другой пыли, неизбежно присутствующей в транспортирумых средах;

- безопасность при взрывах метана, поскольку разрушение стеклопластика происходит без образования травмоопасных осколков.

Анализ стоимости труб из нержавеющей стали и труб из композитных материалов приведен в табл. 2 [3].

Таблица 2

Анализ стоимости труб из нержавеющей стали и труб из композитных материалов (руб/пм)

Ду, мм Трубы круглые нержавеющие Композитные трубы

50x3 730 2489

80x2 830 2830

100x3 1550 5285

150x2 1699 5794

200x2 2149 7328

250x2 2510 8559

300x2 2870 9787

Дегазационные газопроводы монтируются из стальных труб с толщиной стенок не менее 2,5 мм или из труб других материалов, допущенных к применению в подземных выработках для целей дегазации. Трубы подземных трубопроводов соединяются посредством фланцев или муфт. Трубы наземных трубопроводов соединяются посредством фланцев, муфт (композитные) или сварки (стальные). Для увеличения прочности на сварные швы накладываются пластины или бандажи длиной 150-200 мм.

Соединения дегазационных труб должны обеспечивать надежную герметизацию и прочность стыков. Для уплотнения фланцевых соединений применяются прокладки из трудносгораемого материала, внутренний диаметр которых на 2-3 мм больше внутреннего диаметра трубы.

В горизонтальных и наклонных выработках газопроводы подвешиваются или монтируются на опорах.

Монтажные работы, связанные с рассоединением участкового газопровода, производятся при закрытых дегазационных скважинах на этом участке.

Текущие затраты по защите от коррозии для стальных труб составляют 30 % от стоимости, для стеклопластиковых труб защита от коррозии не применяется.

Затраты на монтаж и внешнюю гидроизоляцию для стальных труб диаметром до 400 мм составляют порядка 200 % от первоначальной стоимости труб. Для стеклопластиковых труб - затраты на монтаж трубопровода диаметром до 320 мм составляют 30 % от первоначальной стоимости труб.

Для расчета экономического эффекта в качестве объекта анализа выбрана труба с футеровкой D = 200 мм, Рраб. = 1,8 МПа. Гарантийный срок эксплуатации стеклопластиковой трубы - 25 лет, металлической трубы - 3 года.

Расчет экономической эффективности проведён по методике, разработанной на основе «Руководящих материалов» производственно-технологической компанией «АЛЬПАСТАР» от применения данного объекта по сравнению с металлическим аналогом [4].

В основу расчёта приняты следующие исходные данные и виды затрат:

Труба стеклопластиковая D = 200 мм, давление Р = 1,8 МПа.

Труба стальная D = 200 мм, давление Р = 1,8 МПа.

1. Единовременные капитальные затраты на закупку труб - Ззак.

- Вес 1 погонного неизолированной стальной трубы 40,8 кг, стоимость 1 п.м. трубы Ззак.сг. - 2149 руб. с НДС.

- Вес 1 п.м. стеклопластиковой трубы 10,4 кг, стоимость 1 п.м. трубы Ззак.ст/пл. - 7328 руб. с НДС.

2. Затраты на проведение строительно -монтажных работ по прокладке трубопровода

Текущие затраты по защите от коррозии - Зтек:

Для стальных труб - 30 % от стоимости Зтек. ст. = 0,3-Ззж. ст. = 0,3-2149 руб. = 644,7 руб.

Для стеклопластиковых труб Згек.ст/пл. = 0.

Затраты на монтаж и внешнюю гидроизоляцию - Зм0нт.

Для стальных труб диаметром до 400 мм - 200 % от первоначальной стоимости труб Змонт.ст. = Ззак.ст. • 2 = 2149 руб. • 2 = 4298 руб.

Для стеклопластиковых труб - затраты на монтаж трубопровода диаметром до 320 мм составляют 30 % от первоначальной стоимости труб.

Змонгст/пл. = Ззак.ст/пл • 0,3 = 7328 руб. • 0,3 = 2198,4 руб.

3. Эксплуатационные затраты.

Затраты на ремонт и замену труб - Зр. = N • К • З^., где N - кратность замены труб в течении эксплуатации; К - коэффициент на ремонт и замену труб.

Для стальных труб N<¡1. = 2, К^. = 5, тогда Зр.ст. = 2 5 2149 руб. = 21490 руб.

Для стеклопластиковых труб Нст/пл. = 0, Кст/пл. = 0, тогда Зр. ст/пл = 0.

В табл. 3 представлен сводный расчет экономической эффективности использования стеклопластиковых труб в шахтах.

Таблица 3

Сводный расчет экономической эффективности

№ п/п Виды затрат Стальная труба (руб.) Стеклопла-стиковая труба (руб.) Экономия (руб.)

Единовременные капитальные затраты:

1 Стоимость трубы (Ззак) 2149,00 7328,00 -5179,00

Затраты на проведение строительно-монтажных работ:

1 Текущие затраты по защите от коррозии (0,3-Ззак.) 644,70 0,00 644,70

2 Затраты на монтаж (2-Ззак.) 4298,00 2198,4 2099,60

Эксплуатационные затраты:

1 Затраты на ремонт и замену (Зр = N К- Ззак.) 21490,00 0,00 21490,00

Суммарные затраты на 1 п.м. 28581,70 9526,40 19055,30

Рис. 1. Экономическая эффективность использования шахтных стеклопластиковых труб

График экономической эффективности использования шахтных стекло-пластиковых труб представлен на рис. 1.

Таким образом, можно сделать вывод, что первоначальные затраты для объектов, где применяются композитные материалы, выше по сравнению с традиционными стальными материалами, но снижение эксплуатационных расходов в дальнейшем доказывает преимущество композитных материалов.

Список литературы:

1. Стеклопластиквые насосно-компрессоные и обсадные трубы. Опыт эксплуатации в нефтяных компаниях. Перспективы //Территория нефтегаз. -2006. - № 12. - С. 78-80.

2. Трубы и детали трубопроводов из композитных материалов. Каталог продукции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ecoplast-russia.ru> images/PDF/catalogpipes.pdf (дата обращения: 25.12.2015).

3. Анализ стоимости труб из нержавеющей стали AISI 304 и труб из композитных материалов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: "'.ком-позитныетрубы.рф (дата обращения: 15.01.2016).

4. Расчет экономической эффективности стеклопластиковых труб [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.bazaltin.ru/glassp3.htm (дата обращения: 15.01.2016).

РАБОТА В СРЕДЕ DELPHI © Садыкова Н.Р.*

Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы, г. Уфа

Данная работа посвящена созданию таблицы Paradox в среде Delphi. Таблица создается при помощи, входящей в состав Delphi утилиты Database Desktop.

Ключевые слова язык программирования, автоматизация, база данных, псевдоним, таблица.

Язык программирования - это система обозначений для описания алгоритмов и структур данных, определенная искусственная формальная система, средствами которой можно выражать алгоритмы [1].

Языки программирования очень тесно вошли в человеческую жизнь. При помощи языков программирования автоматизируем человеческую деятельность, они применяются всех сферах человечества, начиная автоматизации работы простого продуктового магазина и заканчивая программированием техники, умных домов и роботов.

* Студент 4 курса Института профессионального образования и информационных технологий.