CC BY
54
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Technical requirements for hoses pumping of oil products Kornev V.1, Rybakov Ju.2, Volkov O.3, Kolesnikov A.4 Технические требования к напорным рукавам для перекачивания нефтепродуктов Корнев В. А.1, Рыбаков Ю. Н.2, Волков О. Е.3, Колесников А. А.4
'Корнев Виталий Анатольевич /Kornev Vitaly — кандидат химических наук, доцент, старший научный сотрудник; 2Рыбаков Юрий Николаевич /Rybakov Jurij — кандидат технических наук, старший научный сотрудник,
начальник 23 отдела;
3Волков Олег Евгеньевич / Volkov Oleg — кандидат технических наук, старший научный сотрудник; 4Колесников Александр Алексеевич /Kolesnikov Aleksandr — младший научный сотрудник 23 отдела, Федеральное автономное учреждение 25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации, г. Москва
Аннотация: показаны виды применяемых и перспективных эластичных рукавов для перекачивания нефтепродуктов, основные технические требования к напорным рукавам для полевых складов горючего и беспричальной заправки кораблей. Перспективно продолжение работ по освоению новых эластичных рукавов и полимерных трубопроводов.
Abstract: it's shown types of using and perspective elastic hoses to pump petroleum products, the basic technical requirements for the hoses for field fuel depots and refueling without mooring ships. Promising continued work to develop new flexible hoses and polymeric pipes.
Ключевые слова: резинотканевые рукава, напорные рукава, эластичные плоскосворачиваемые трубопроводы, технические требования, технические средства нефтепродуктообеспечения. Keywords: rubber textile hoses, pressure hoses, elastic flat flexible pipes, technical requirements, technical goods of hardware petroleum products.
Проведен анализ зарубежного (Milroy, Mandals) [1-3] технического уровня, тенденций совершенствования, возможности применения для комплектации модульных полевых складов горючего (МПСГ) и беспричальной заправки кораблей (БЗКР) выпускаемых или доработанных напорных рукавов, гибких трубопроводов производства российских предприятий промышленности резино-технических изделий (РТИ), новых современных производств: ООО «Балтрезинотехника», ООО «Балтикфлекс», ООО «Шлангенз», ООО «Сибнефтемаш» [4-7].
Сформулированы основные тактико-технические характеристики (табл. 1) требующихся напорных рукавов для МПСГ, БЗКР, насосных стаций горючего: Диаметр, мм.: 25, 38, 50, 65, 75, 100, 150, 200; Рабочее давление, МПа, не менее: 1,6; Длина, м.: от 4 до 200;
Масса 1 п.м., кг, в зависимости от диаметра: 0,3-3,0; Морозостойкость, С - минус 60.
Материал - на основе маслобензостойкой морозостойкой резины, термопластичного полиуретана с внутренним армирующим текстильным каркасом.
Таблица 1. Требования к размерам и количеству напорных рукавов на одну установку
Диаметр Количество
напорного Длина напорных рукавов
рукава рукава, м на единицу
Ду, мм оборудования, шт.
МПСГ:
Удаленный залив/слив топлива 150 200 3-8
Дренирование дождевой и талой воды 150 200 3-8
БЗКР 150 200 5-8
ПСГ-С на базе автомобильного шасси 150 8 2
ПСГ-С на базе мотонасосного модуля, на прицепе 150 12 2
МНУГ-С 150 4 2
МНУГ-М 25 38 4 6 2 1
В отечественной промышленности рукава напорные с текстильным каркасом выпускаются в соответствии с ГОСТ 18698 «Рукава резиновые напорные с текстильным каркасом» [8] и используются в качестве гибких трубопроводов для транспортировки под давлением различных газов, сыпучих веществ и жидкостей, в частности продуктов нефтепереработки (бензин, минеральные масла, керосин и т.п.) - класс «Б». Плоский рукав должен быть гибким. Минимальный радиус изгиба при эксплуатации рукава с внутренним диаметром d от 12 до 32 мм - 12d; от 38 до 50 мм - 15d; от 60 мм и выше - 20d. Применяемые до настоящего времени резинотканевые напорные плоскосворачиваемые рукава по ГОСТ 18698 (рис. 1), особенно протяженные рукава больших диаметров, сравнительно давно не в полной мере отвечают требованиям Министерства Обороны РФ. Основные недостатки: большая толщина и масса единицы длины рукава, недостаточная морозостойкость, требуемая по ГОСТ 15150 [9], экстрагируемость топливом ингредиентов из материала рукава, изменение характеристик со временем (недостаточная долговечность).
Рис. 1. Рукава напорные резиновые с текстильным каркасом
При выборе напорных гладких рукавов Ду 150 мм для МПСГ, БЗКР, модульных насосных установок ПСГ-С, МНУГ-С, а также Ду 25 мм и Ду 38 мм. для МНУГ-М важной характеристикой является рабочее давление в МПа или кгс/см2. В соответствии с ГОСТ 18698 напорные рукава Б, внутренний диаметр которых указан в скобках, в новых проектированиях не применяют. В ГОСТ 18698 для рабочего давления 1,6 МПа значения внутренних диаметров 38; 65; 75; 150 мм указаны в скобках, а напорные рукава диаметром 80 - 200 мм рассчитаны на давление меньше 0,63 МПа. Диаметры 25; 31,5; 40; 50; 63 мм - без скобок.
Таким образом, учитывая требуемое рабочее давление 1,6 МПа, по ГОСТ 18698 для новых разработок, возможно, подобрать напорные рукава только диаметром 25; 31,5; 40; 50; 63 мм.
Наиболее близки к техническим требованиям новые современные напорные плоскосворачиваемые рукава из композиционного трехслойного материала на основе термопластичного полиуретана (ТПУ) [1014], в частности Российского производства вышеуказанных предприятий: по ОТТ-23.040.50-КТН-225-10 «Трубопроводы из гибких плоскосворачиваемых рукавов. Общие технические требования», ТУ 2557-00187405777-2010 «Рукава полимерные плоскосворачиваемые», ТУ 25557-004-98694431-2012 (рис. 2).
Рис. 2. Схема конструкции и внешний вид плоскосворачиваемых рукавов производства ООО «Балтрезинотехника» А — внешний защитный полимерный слой из ТПУ на основе простых полиэфиров;
В — промежуточный армирующий слой: ткань на основе синтетического волокна, например, из полиэфирных
нитей;
С — внутренний рабочий (герметизирующий) полимерный слой из ТПУ на основе сложных полиэфиров;
D — антистатический провод (4 шт.)
Трубопроводы из плоскосворачиваемых рукавов из ТПУ производства «MILROY» используются армиями и флотами НАТО для решения задач по наземному транспортированию топлива и воды, по приёму и передаче топлива и воды между кораблём и берегом, по заправке военной техники, эффективно применяется в составе имеющихся на вооружении трубопроводов ПМТ из труб на «трудных» участках (водные преграды, сложный рельеф местности, необорудованное побережье), что
значительно упрощает трудоёмкость и повышает скорость развертывания всего трубопровода. Благодаря лёгкому весу и компактности в свернутом состоянии «ПМТ-Композит» можно быстро доставлять к месту использования воздушным транспортом.
Преимущества рукавов из композиционного материала на основе ТПУ:
- относительно малый вес (для Ду 150 мм. 1 п. м. полимерного рукава в 3,8 раз легче металлического трубопровода);
- меньшее количество соединений и арматуры (для Ду 150 мм. полимерный рукав длиной 1 км. требует 5 монтажных комплектов вместо 167 шт. в случае трубопровода из 6 метровых металлических труб);
- компактны в свёрнутом состоянии, удобны при хранении и транспортировке;
- компактность и удобство при погрузо-разгрузочных работах;
- быстрота и легкость монтажа и демонтажа трубопровода;
- не подвержены коррозии и внутренним отложениям;
- гладкая внутренняя поверхность, что обеспечивает низкие потери давления;
- благодаря прочному текстильному каркасу рукава могут работать под большим давлением, что обеспечивает высокую производительность;
- обладают высокой прочностью, маслобензостойкостью;
- обладают отличной сопротивляемостью к химическому, физическому, бактериальному воздействиям, эрозии, гидролизу, ультрафиолетовому излучению.
Рукава комплектуются катушками и устройствами для развертывания и свёртывания различных конфигураций в зависимости от требований заказчика. В стандартной конфигурации рукав хранится на многосекционных катушках и разворачивается (сворачивается) с помощью гидравлического привода с автономным двигателем.
Литература
1. [Электронный ресурс]: Каталог «Резиновые шланги Continental ContiTech», 2016. Режим доступа: http://infotechflex.ru/ (дата обращения: 05.05.2016).
2. [Электронный ресурс]: Каталог «Полиуретановые шланги MILROY», 2016. Режим доступа: http://infotechflex.ru/ (дата обращения: 05.05.2016).
3. [Электронный ресурс]: Проспект «Плоскосворачиваемые мягкие шланги (Lay Flat)», 2016. Режим доступа: http://mandals.com/ (дата обращения: 05.05.2016).
4. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://balticflex.ru/ (дата обращения: 24.02.2016).
5. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://baltrti.ru/ (дата обращения: 24.02.2016).
6. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://shlangenz.ru/ (дата обращения: 25.02.2016).
7. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://sibnm.ru/catalog/rukava/ (дата обращения: 01.03.2016).
8. ГОСТ 18698-79 Рукава резиновые напорные с текстильным каркасом. Технические условия.
9. ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.
10. Корнев В. А., Рыбаков Ю. Н. Композиционные полимерные материалы для технических средств нефтепродуктообеспечения // European Research, 2015, № 8 (9), с. 28-30.
11. Волков О. Е., Корнев В. А., Колесников А. А. Перспективные рукава для технических средств перекачки горючего // Наука, техника и образование, 2015, № 7 (13), с. 8-13.
12. Корнев В. А. Современные технические средства нефтепродуктообеспечения из полимерных материалов / В. А. Корнев, Ю. Н. Рыбаков // «Вопросы современной науки»: коллект. науч. монография [под ред. Н. Р. Красовской] - М.: Изд. Интернаука, 2015, Том 2, глава 2, с. 29-47.
13. Рыбаков Ю. Н., Корнев В. А., Колесников А. А., Асметков И. Д. Конструкция топливостойких пленочных материалов на основе термопластичных полиуретанов // «ТРУДЫ 25 ГОСНИИ МО РФ», выпуск 57 к 70-летию института / [под общ. ред. В. В. Середы]. М.: Издательство «Перо», 2016, с. 387-391.
14. Рыбаков Ю. Н., Корнев В. А., Харламова О. Д., Чириков С. И. Технические средства нефтепродуктообеспечения из конструкционных материалов на основе термопластичных полиуретанов // «ТРУДЫ 25 ГОСНИИ МО РФ», выпуск 57 к 70-летию института / [под общ. ред. В. В. Середы]. М.: Издательство «Перо», 2016, с. 396-402.
