Внедрение нетрадиционных клеевых технологий ремонта различных в том

Внедрение нетрадиционных клеевых технологий ремонта различных, в том числе разнородных трубопроводов термоусаживающимися полимеркомпозиционными муфтами с эффектом «память формы» Научный руководитель проекта: Строганов В. Ф. , почетный член РААСН, д-р хим. наук, профессор;

Актуальность проблемы: ü Важнейшим фактором в обеспечении экономического и социального развития стран является эффективное использование энергоносителей, что в значительной мере обусловлено организацией транспортировки и эксплуатации энергоносителей ü Протяженность стальных трубопроводов в России ~17 млн. км. , большая часть из них эксплуатируется свыше 20 лет (при безаварийном сроке службы 10 -15 лет). В этой связи темпы массового разрушения катастрофически нарастают (количество изношенных трубопроводов составляет 55 -70%) üВо всем мире, в т. ч. В России, происходит процесс замены трубопроводов: металлических на полимерные. Это требует внедрения новых технологий их соединения и ремонта 2

Методы соединения и ремонта ТП: • Традиционные: сварные, фланцевые, резьбовые, раструбные и проч. • Не традиционные: клеевые, клеесварные, муфтово-клеевые и проч. • Гибридные: в случаях соединения металлических и пластиковых труб 3

Термоусаживающиеся муфты с эффектом «память формы» : • Впервые эффект «память формы» (ЭПФ) обнаружен и реализован для некоторых сплавов металлов • Суть ЭПФ заключается в формировании какой-либо формы (например уменьшение или увеличение диаметра) при нагревании (металла, полимера) с последующим фиксированием ее при охлаждении. Восстановление формы происходит при нагревании до температуры фиксирования • В полимерах впервые ЭПФ реализован на линейных полимерах – термопластах (для соединения труб из полиэтилена, полипропилена и др. ) • Применение этого эффекта, в т. ч. полиэтиленовых муфт для соединения металлических трубопроводов проблематично (из-за плохой адгезии ПЭ к стали) • Применение муфт с ЭПФ для соединения металлических, в т. ч. разнородных трубопроводов (металл-полимер, металл-стеклопластик, металл -керамика и др. ) по муфто-клеевым технологиям требует разработки составов как для муфт, так и для клеев 4

Разновидность разработанных ТУМ с эффектом «память формы» : • Литые, из сетчатых эпоксидных полимеров (для Ø до 110 -120 мм. ) • Литые, наполненные из эпоксидных полимеров (для Ø до 110 -120 мм. ) • Армированные: стекло- , углепластики (для Ø до 300 -400 мм. ) • Разрабатываемые композиции 4 поколения (для Ø до 800 -1200 мм. ) 5

6

7

8

9

Конкурентные преимущества и области применения: • Основным преимуществом данной технологии является возможность соединения и ремонта труб из разнородных материалов (металл-полимер, нержавеющая сталь-чугун, керамическая труба-металл и т. д. ) • Возможность выполнения локального ремонта, в том числе в полевых условиях без проведения вскрышных работ для замены трубы (или пары труб) • Безопасность процесса, ввиду отсутствия открытых источников огня • Скорость ремонта и малые трудозатраты 10

Состояние разработки (стадия реализации) и патентная защищенность: ü Разработаны составы связующего для муфт ü Разработаны составы клеев ü Выбраны режимы изготовления муфт ü Выбраны режимы отверждения и термической усадки муфт, т. е. формирование муфто-клеевых соединений (МКС) ü Разработана оснастка испытания ТУМ ü Разработаны устройства и установки для дорнирования (раздачи муфт) 11

Стадия реализации: Изготовлены натурные образцы муфто-клеевых соединений для разнородных материалов, которые экспонировались на ряде выставок различного уровня: • « 50 лучших инновационных идей Республики Татарстан» (г. Казань, декабрь, 2005 г. ) – диплом • VI Московского международного салона инноваций и инвестиций (г. Москва, февраль, 2006 г. ) – Золотая медаль, Диплом • XIII Международная специализированная выставка «Нефть, газ. Нефтехимия» (г. Казань, сентябрь, 2006 г. ) • Первый инвестиционный саммит Республики Татарстан (г. Лондон, октябрь, 2006) – благодарственное письмо • VIII Международная выставка «Энергетика. Ресурсосбережение» (г. Казань, декабрь, 2006 г. ) • Выставка «Архитектура. Строительство. Градостроительство. ЖКХ» (г. Казань, январь, 2007) • VII Московский международный салон инноваций и инвестиций «Термоусаживающиеся муфты с эффектом «памяти формы» для соединения труб, в том числе из разнородных материалов» (г. Москва, 2007) 12

Патентная защищенность: Разработка защищена патентами на технологию получения термоусаживающихся муфт и технологическое оборудование: • Патент РФ № 2216679 «Способ неразъемного соединения труб» , 2003 г. (приоритет 24. 05. 2001) • Патент РФ № 2253659 «Композиция для изготовления термоусаживающихся изделий» , 2005 г. (приоритет 27. 02. 2003) • Патент РФ на полезную модель № 58961 «Устройство для раздачи полимерных муфт» , 2006 г. (приоритет 30. 05. 2006) • Патент РФ № 2321470 «Установка для раздачи муфт» , 2008 г. (приоритет 09. 06. 2006) • Патент РФ № 2335371 «Устройство для раздачи труб» , 2008 г. (приоритет 26. 07. 2006) 13

Рынок. Продуктом реализации на рынке являются: üРемонтные аптечки с комплектом муфт, клея и вспомогательных материалов (обогревающее устройство: лента, полотенце; емкости для приготовления клея, перчатки, растворитель для обезжиривания поверхностей; шпатели, наждак и др. ü Муфты, клей и другое – в качестве расходных материалов для пополнения аптечек ü Услуги по ремонту с использованием разработанных технологий 14

Ремонтная аптечка 15

Этапы, необходимые для внедрения проекта № Содержание работ по этапу этапа 1 2 Разработка проектной и технологической документации Организация участка изготовления муфт (методом заливки, намотки) Длительн Стоимость реализации этапа, мес. этапа, млн. руб. 4 1, 5 6 0, 5 3 Приобретение оборудования (закупка, аренда и др. ) 4 Изготовление технологической оснастки для заливки и намотки муфт (формы и пр. ) Организация участка комплектации ремонтных аптечек и выполнения ремонтных работ. 6 1, 0 3 КГАСУ, каф. ХИЭС, проф. , д. х. н. , Строганов В. Ф. 2, 0 4 Исполнители, соисполнители и организации ведущие проект 0, 5 5 16