CC BY
18
Кафедра молодых
А.В.Протасов
Повышение усталостной прочности крупногабаритных коренных валов газовых компрессоров
На всех этапах развития техники усталость металлов всегда считается одной из главных причин аварийных разрушений и отказов оборудования различного назначения. Усталостные разрушения приносят значительный ущерб производству, выражающийся в длительных неплановых остановках, нарушениях технологического режима, угрозе безопасности обслуживающего персонала.
Основной причиной отказа в работе поршневых компрессоров, которые эксплуатируются на ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», является коренной вал, представляющий собой цельнокованую цилиндрическую деталь массой 22400 кг с двумя кривошипами, собранными термическим методом. Анализ поломок подтверждает наличие недостаточной усталостной прочности валов в местах посадки с натягом кривошипа на вал, а также пальца в кривошипе. В связи с изложенным возникает необходимость разработать технологические и конструктивные мероприятия, повышающие долговечность работы компрессорного вала.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- с помощью новейших компьютерных технологий создать математическую модель соединения с гарантированным натягом, для объективной оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) крупногабаритных изделий;
- выявить влияние конструктивных и технологических факторов на усталостную прочность соединения;
- на основе полученных данных о НДС усовершенствовать узел сопряжения прессового соединения;
- разработать конструкторские рекомендации по технологии сборки прессовых соединений крупногабаритных деталей;
- сконструировать устройство, обеспечивающее равномерный нагрев крупногабаритных изделий.
С помощью программного продукта М$С/МА5Т1?АМ, использующего метод конечных элементов (МКЗ) была выполнена оценка напряженного состояния прессового соединения, даны конструкторские рекомендации по усовершенствованию узла сопряжения вал-втулка.
Установлены оптимальные температурные режимы сборки крупногабаритных соединений с гарантированным натягом, обеспечивающие повышение усталостной прочности соединения.
Сконструировано индукционное нагревательное устройство, позволяющее улучшить качество сборки, обеспечивая равномерный нагрев сопрягаемого изделия, повысить производительность, а также облегчить ручной труд.
Решение поставленных задач позволило существенно повысить качество сборки прессового соединения, усовершенствовать технологию запрессовки термическим методом, увеличить усталостную прочность крупногабаритных валов, снизить затраты на их ремонт. Все это способствует повышению ресурса работы коренного вала, а следовательно, всего поршневого компрессора в целом.
Н.Б.Беликова
Оптимальная реконструкция и развитие систем водоснабжения
Проблема реконструкции и развития инженерных систем является одной из важнейших и приоритетных задач, стоящих пред городом и городским хозяйством. Системы тепло-, водоснабжения и водоотведения во многих городах не имеют резерва по пропускной спо-
собности, отличаются значительной аварийностью и большим сроком службы. При этом наблюдается значительный рост водопотребления. Утечки воды из систем водоснабжения оцениваются на уровне 27% от общего объема подаваемой воды в городах Россий-
ЙЕ$ Кафедра молодых
ской Федерации. Эти обстоятельства приводят к существенной перегрузки городских очистных сооружений.
Возникает задача либо расширять очистные сооружения, либо заниматься водосберегающими технологиями. С другой стороны, такая же задача возникает при реконструкции и развитии систем водоснабжения, тепла и отвода стоков. Очевидно, что эти вопросы надо решать в комплексе.
Оптимизация развивающихся систем водоснабжения заключается:
• в уменьшении водопотребления в жилом секторе за счет установки поквартирных водосчетчиков, регуляторов давления и домовых водомеров, регулировочных клапанов и шайб по этажам и водоразборным кранам.
• в увеличении пропускной способности, существующих, реконструируемых и новых трубопроводных участков, очистных сооружений, насосных станций, водоразборных сооружений.
Для решения первой проблемы рассмотрим каждую из ее составляющих более подробно.
Во-первых, в настоящее время в городах РФ наблюдается завышенное водопотребление. Такое положение дел является результатом действия следующих факторов: отсутствия регулирования вообще или недостаточного регулирования напора воды на вводах и в самих зданиях; низкого качества водоразборной и запорной арматуры; недостаточного уровня учета воды с помощью водосчетчиков; безразличного отношения жителей к экономии воды и относительно низкой ее цены для населения.
Поэтому нельзя обойти стороной тот факт, что у многих жителей не сложилась привычки рационально использовать и экономить воду. Этому способствуют относительно низкие тарифы на питьевую воду для населения, а также отсутствие культуры водопотребления. Тарифы на воду для населения в отечественных условиях складывались и остаются ниже себестоимости питьевой воды. Действующие тарифы на оплату 1
м3 воды для населения Иркутска составляют 2,4 руб, по-видимому, одни из самых низких в Сибирском регионе.
Все вышесказанное доказывает необходимость проведения мероприятий по уменьшению водопотребления: установка приборов учета и контроля; наладка режимов по давлению; устранение утечек в сантехоборудовании; повышение культуры водопотребления, а также мероприятий по расширению и увеличению пропускной способности сети:
1. Реконструкция участков трубопровода, с использованием методов бестраншейной прокладки.
2. Перераспределение потоков воды за счет уменьшения расхода воды на разгруженных участках трубопровода и увеличения на недогруженных.
3. Прокладка новых трубопроводных участков.
Возникает вопрос: куда выгоднее вкладывать деньги - в расширение сетей или же в мероприятия по водосбережению?
На основе проведенного оценочного расчета для Иркутска, сопоставив стоимость транспортировки 1м5 воды (877,3руб.) и уменьшение стоимости потребления воды на 1 м3 для жилого сектора после установки средств контроля и регулирования (2 700руб.), мы получили подтверждение о необходимости проведения оптимизационных мероприятий, связанных с развитием и реконструкцией системы водоснабжения. Поэтому на сегодняшний день выгоднее заниматься вопросами водосбережения, чем вкладывать деньги в развитие систем.
Для более точного определения стоимости транспортировки 1м3 воды, за счет увеличения пропускной способности существующих, реконструируемых и новых трубопроводных участков, насосных станций и водоразборных сооружений, необходим программный комплекс, который бы позволил рассчитать оптимальные параметры участков и сооружений, а также способы прокладки трубопроводов. Такой программный комплекс в настоящее время разрабатывается.
В.В.Шульга
Шидинская зона мигматизации (Приольхонье, Западное Прибайкалье)
В ольхонском кристаллическом комплексе Западного Прибайкалья широко развиты процессы гранитизации и мигматизации. Еще в 1960-х гг. XX столетия Е.В.Павловский и А.С.Ескин указали на приуроченность мигматитов к уланнурской свите биотитовых и амфи-бол-биотитовых гнейсов, Позднее в 1980-90-е гг. рабо-
тами Д.Н.Куклея, В.С.Федоровского и др. в пределах Приольхонья были описаны специфические структуры гранитизации, выделены гранито-гнейсовые купола, валы и пояса.
На северо-западном побережье Мухорского залива Л.Н, Куклей выделил Шидинский пояс гранитизации
