Совершенствование технологии строительства газопроводов
Одним из направлений сокращения потребления энергетических ресурсов и снижения себестоимости реализации продукции УП «Карлиновгаз» является совершенствование технологии строительства газопроводов. Технология строительства газопроводов в УП «Карлиновгаз» сегодня связана, в основном, с применением стальных труб. В этой связи целесообразно было бы рассмотреть возможность использования на предприятии более современного материала – полиэтиленовых труб.
Применение пластмассовых труб насчитывает более 50 лет. Впервые они были использованы в странах Западной Европы при строительстве канализационных систем и водопроводов. Европейские страны ныне занимают лидирующее место по потреблению труб из пластмасс. Только Германия, Италия, Франция и Великобритания потребляют 80 % всего их производства. Постепенно применение этой технологии расширяется, все более завоевывая рынок Беларуси и вытесняя трубы, изготовляемые из привычных традиционных материалов (чугун, медь, сталь).
Газопроводные трубы в зависимости от материала, из которого они изготовлены, могут иметь разную себестоимость (иногда достаточно высокую), срок службы, долговечность, различаются и затраты на эксплуатацию, в т.ч.. на защиту от коррозии, гидравлические потери энергии.
Полиэтиленовые трубы в отношении к стальным, применяемым на предприятии, обладают целым рядом преимуществ, определяющих целесообразность и высокую эффективность их использования.
|
|
|
Уникальность технических свойств полиэтиленовых труб является в том, что со временем свойства не только не изменяются, а наоборот только улучшаются: улучшается гладкость внутренней стенки, которая полируется мелким абразивным материалом в ходе эксплуатации и увеличивается внутренний диаметр трубы в процессе полимерного расширения. Полиэтилен не подвержен коррозии и, следовательно, внутренний диаметр трубы остается постоянен, а не сужается как в случае стальных труб (его коэффициент шероховатости в 7 раз выше, чем в полиэтиленовых трубах), тем более, что на внутренних стенках металлической трубы постепенно осаждается тонкодисперсный материал, который в виде взвесей находится в газе. Внутренняя поверхность полиэтиленовой трубы со временем становится более мягкой и гладкой, вследствие набухания граничного слоя полимера и возникновения специфического поверхностного эффекта эластичности, который улучшает условия обтекания стенки трубы и снижает сопротивление движению. В связи с вышесказанным, с использованием полиэтиленовых труб исключаются меры электрохимической и механической защиты газопроводов – трудоемких и дорогостоящих, требующих немалых энергетических затрат.
|
|
|
Гибкость полиэтиленовых труб упрощает строительство и позволяет отказаться от покупки отводов. Надежность соединений и гибкость ПЭ труб и делают полиэтиленовые газопроводы незаменимыми в сейсмически активных областях и в местах, где возможны подвижки почвы. Увеличение длины на 10 % не изменяет ее выносливости. Сшитый полиэтилен обладает молекулярной памятью: в процессе монтажа труба самоусаживается на фитинге (соединительная часть трубопровода), образуя соединение, прочность которого выше прочности самой трубы.
Строительство металлического трубопровода гораздо хлопотнее и дороже: трубы надо изолировать, затем проверять изоляцию, затем изолировать стыки и проверять изоляцию в местах стыков, к тому же надо установить и в последующем эксплуатировать станцию электрохимической защиты. Полиэтиленовые трубопроводы не нуждаются в изоляции. Произведём сравнительный анализ стоимости труб сталь-полиэтилен в расчёте на 1 км с помощью таблицы 13.
Таблица 13 - Примерное отношение стоимости труб сталь-полиэтилен на километр
| Диаметр трубы, мм | Стоимость километра трубы, тыс. р. | Стоимость изоляции, тыс. р.
| |||||
| сталь | полиэтилен | сталь | Полиэтилен без изоляции | сталь | полиэтилен | ||
| 20х2 | 20х3 | 1200 | 600 | - | не требуется | ||
| 25х3 | 25х3 | 2200 | 900 | - | не требуется | ||
| 32х3,2 | 32х3 | 3100 | 1420 | - | не требуется | ||
| 40х3,5 | 40х3,7 | 6300 | 3200 | - | не требуется | ||
| 57х3,5 | 50х4,6 | 10700 | 6500 | 17500 | не требуется | ||
| 108х4 | 110х6,3 | 22500 | 26100 | 28500 | не требуется | ||
| 159х4,5 | 160х9,1 | 29000 | 33510 | 37280 | не требуется | ||
| 159х5 | 160х14,6 | 34120 | 38150 | 37280 | не требуется | ||
| Примечание. Цены указаны с НДС со складов | |||||||
По данным таблицы 13 видно, что стоимость полиэтиленовых труб малого диаметра значительно ниже стоимости стальных соответствующего диаметра. То есть экономичность применения полиэтиленовых труб увеличивается с уменьшением диаметра и толщины стенок. Стоимость полиэтиленовых труб диаметром более 100 мм превышает стоимость стальных труб, но, учитывая, что полиэтиленовые трубы не нуждаются в изоляции в отличии от стальных, стоимость стальной изолированной трубы будет превышать стоимость полиэтиленовой.
Технология соединения труб и их укладка в траншеи сильно упрощены. Для сварки полиэтиленовых труб не требуется тяжелая техника. Сварные и электросварные соединения, используемые для монтажа трубопроводов из полиэтиленовых труб, не требуют дополнительных расходных материалов, имеют высокую прочность, герметичны и стойки к внешним разрушающим воздействиям в процессе монтажа и эксплуатации.
|
|
|
Значительно ниже потребление электроэнергии (либо топлива) по сравнению со сваркой стальных труб. А применение так называемых «длинномерных труб» (на катушках или в бухтах) снижает количество сварных соединений в 50-100 раз. Все это значительно ускоряет строительство полиэтиленового трубопровода и снижает стоимость монтажа.
Рассмотрим количество рабочих, занятых на строительстве газопровода при помощи таблицы 14.
Таблица 14 - Количество рабочих, занятых на строительстве газопровода
| Стальной газопровод | Полиэтиленовый газопровод | ||
| профессия | количество | профессия | количество |
| электрогазосварщик | 1 человек | сварщик полиэтиленовых труб | 1 человек |
| слесарь | 2 человека | слесарь | 1 человек |
| изолировщик | 1 человек | - | - |
| водитель-слесарь | 1 человек | водитель-слесарь | 1 человек |
| водитель автотягача с полуприцепом | 1 человек | водитель автотягача с полуприцепом | 1 человек |
| автокрановщик или механизатор | 1 человек | ||
| дефектоскопист | 2 человека | ||
| Итого: | 9 человек | Итого: | 4 человека |
Как видно из таблицы 14, количество рабочих, занятых на строительстве полиэтиленового газопровода, практически в два раза меньше, чем на строительстве стального. Таким образом, затраты труда при использовании полиэтиленовых труб в строительстве газопроводов меньше в два-четыре раза, чем при монтаже аналогичных стальных конструкций.
Преимущество в массе полиэтиленовых труб перед стальными рассмотрим с помощью данных таблицы 15.
Таблица 15 - Сравнительная масса километра металлических и полиэтиленовых труб
| Диаметр трубы, мм | Масса трубы, т | Отношение сталь/полиэтилен | ||
| сталь | полиэтилен | сталь | полиэтилен | |
| 20х2 | 20х3 | 0,888 | 0,161 | 5,51 |
| 25х3 | 25х3 | 1,630 | 0,209 | 7,8 |
| 32х3,2 | 32х3 | 2,280 | 0,275 | 8,3 |
| 40х3,5 | 40х3,7 | 3,150 | 0,424 | 7,4 |
| 57х3,5 | 63х5,8 | 4,620 | 1,048 | 4,4 |
| 108х4,0 | 110х6,3 | 10,260 | 2,065 | 4,97 |
| 108х4,5 | 110х10 | 11,490 | 3,160 | 3,64 |
| 159х4,0 | 160х9,1 | 15,290 | 4,339 | 3,52 |
| 159х5,0 | 160х14,6 | 18,950 | 6,708 | 2,83 |
По данным таблицы 15 можно утверждать, что стальные трубы в 3-8 раз тяжелее полиэтиленовых. Одно транспортное средство перевозит в 2-4 раза больше ПЭ труб, чем стальных. В связи с лёгкостью перемещения полиэтиленовых труб при монтаже не требуют грузоподъемных механизмов. А применение так называемых «длинномерных труб» (на катушках или в бутах) снижает количество сварных соединений в 50-100 раз. Все это значительно ускоряет строительство полиэтиленового трубопровода и снижает стоимость.
И главное преимущество полиэтиленовых газопроводов над стальными – расчетная долговечность и фактический срок службы материала. Гарантийный срок службы газопровода из полиэтиленовых труб составляет 50 лет, расчетный срок — до 300 лет, в то время как у стальных срок эксплуатации вряд ли превысит 30 лет.
В связи с вышесказанным, в целях снижения капитальных вложений и энергетических ресурсов, в УП «Карлиновгаз» при строительстве газопроводов предлагается применять полиэтиленовые трубы взамен стальных.
Целью обоснования экономической эффективности данного энергосберегающего мероприятия произведём расчёт экономии энергоресурсов при его применении.
Плановое строительство газопроводов в 2009 г. по области составляет 100 км. При эксплуатации стальных газопроводов, необходимо на каждые 5 км газопровода устанавливать станцию катодной защиты (СКЗ) для защиты их от коррозии. СКЗ с установленной мощностью N=0,6 кВт работает круглогодично и круглосуточно, что составляет 8760 ч.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 180; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!