Способи підвищення ефективності експлуатації газотранспортних систем і ресурсозберігаючі технології теплогазопостачання

Размещено на http://www.allbest.ru

ДОНБАСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

05.23.03 - Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Способи підвищення ефективності експлуатації

газотранспортних систем і ресурсозберігаючі технології теплогазопостачання

Шелудченко Володимир Ілліч

Макіївка - 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Донецькому обласному відкритому акціонерному товаристві по газопостачанню та газифікації “Донецькоблгаз”.

Науковий консультант: доктор технічних наук, старший науковий співробітник Білошенко Віктор Олександрович, Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О.Галкіна НАН України, заступник директора з наукової роботи.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, академік НАН України Карп Ігор Миколайович, Інститут газу НАН України, директор;

доктор технічних наук, професор Іродов В'ячеслав Федорович, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, професор кафедри “Теплотехніка та газопостачання”.

доктор технічних наук, професор Губар Валентин Федорович, Донбаська державна академія будівництва та архітектури, завідувач кафедрою “Теплотехніка, теплогазопостачання та вентиляція”;

Провідна установа: Київський національний університет будівництва та архітектури Міністерства освіти (кафедра теплогазопостачання та вентиляції).

Захист дисертації відбудеться 24 вересня 1999 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 12.085.01 Донбаської державної академії будівництва та архітектури (339023, Донецька обл., м.Макіївка, вул.Державіна, 2, 1 учбовий корпус, зал засідань).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Донбаської державної академії будівництва та архітектури (339023, м.Макіївка, вул.Державіна, 2).

Автореферат розіслано 23 серпня 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, к.т.н., доцент Югов А.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У структурі світового споживання енергоресурсів частка природного газу безперервно росте. Так, в паливному балансі України вона складає біля 50%. Газова промисловість нашої країни розвивається і функціонує у вигляді єдиної системи газопостачання, яка являє собою цілісність окремих взаємозалежних елементів: об'єктів видобутку, магістрального транспорту газу і газорозподільної системи. Порушення діяльності будь-якого з них призводить до однакових наслідків - зниження ефективності газопостачання. Газорозподільна система - найскладніша складова в загальній структурі газопостачання з безліччю різноманітних функцій, що включають насамперед транспортування, розподіл і облік витрати природного газу. Забезпечення нормальної діяльності кожної з цих ланок, підвищення їхньої надійності, організація раціонального споживання газу будуть сприяти ефективній роботі всієї системи газопостачання, що є актуальною проблемою.

Одне із найважливіших питань експлуатації розподільних газопроводів - відновлення ушкоджених ділянок. Для цієї мети, поряд із традиційним способом - зварюванням, у світовій практиці широке застосування знаходять клейові технології, які мають низку переваг в порівнянні із зварюванням. Якщо у випадку металевих трубопроводів (ТП) їх достатньо легко реалізувати, то для полімерних, особливо поліетиленових ТП, це - складна технічна задача. В даний час відсутні надійні клейові технології відновлення поліетиленових газопроводів, що не потребують повного відключення газопостачання і очищення їх від слідів газу.

Ощадливе споживання природного газу неможливо без налагодженої системи обліку його витрати. Облік витрати газу в мережах комунального газопостачання проводиться централізовано на газорозподільних станціях, а оплата встановлюється, виходячи із середньостатистичних норм, по кількості мешканців у квартирі. Широке застосування побутових газолічильників могло б сприяти істотній економії газу за рахунок контрольованого його використання. Водночас воно стримується через відсутність прийнятної конструкції лічильника, адаптованої до експлуатаційних та економічних умов України. Навіть кращі представники побутових приладів для виміру кількості газу, що випускаються сьогодні, не задовольняють масового споживача щодо експлуатаційних і економічних показників.

Перспективними напрямками в рамках проблеми, що розглядається, також є: розробка експресних безконтактних методів технічної діагностики ТП, у першу чергу, для визначення місць витоку газу; підвищення надійності устаткування газорегуляторних пунктів і установок; створення та освоєння блокових котельних на природному газі та розробка технологій одержання альтернативного газового палива, що забезпечують заощадження матеріальних і енергетичних ресурсів.

Створення науково-обгрунтованих розробок за позначеними вище питаннями і їх впровадження, насамперед на базі паливно-енергетичного комплексу Донбасу, найбільшого промислового регіону України, дозволить вирішити значну науково-технічну проблему - сформує основу ефективної системи експлуатації газотранспортних комунікацій і теплогазопостачання.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках програми Тасіс “Проект реконструкції газорозподільної системи України” за пропозиціями комісії Європейського співтовариства і Місії Світового Банку (1994 р.); програми “Соціально-економічний розвиток Донецької області на 1998-2000 р.р.”; координаційних планів корпорації “Укргаз” (1991-1996 р.р.); концепції економічного розвитку газового господарства України до 2000 р.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - підвищення ефективності системи газопостачання шляхом розробки і впровадження комплексу нових науково-обгрунтованих методик, перспективних технологій і устаткування в сфері транспортування, розподілу, обліку витрати і споживання природного газу, що забезпечують його заощадження і раціональне споживання.

Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі задачі:

розробка переносної експресної системи виявлення витоку газу;

розробка нових клейових технологій відновленя трубопроводів з використанням полімерних і композиційних матеріалів;

розробка конструкції і технології виробництва побутового газового лічильника та газового фільтра тонкої очистки, адаптованих до умов України;

підвищення надійності роботи газорегуляторних пунктів і установок за рахунок створення регуляторів тиску нової конструкції;

створення економічних блоків автономного теплопостачання (БАТ) для опалення і гарячого водозабезпечення житлових і промислових будинків; композиційний теплогазопостачання ресурсозберігаючий фільтр

розробка перспективних технологій газифікації вугілля, що забезпечують виробництво синтез-газу для тепло- та електроенергетики;

підготовка технічної документації на розроблені технології та устаткування;

впровадження виконаних розробок у газоспоживаючих галузях народного господарства України.

Наукова новизна одержаних результатів:

науково обгрунтований новий експресний ІЧ метод виявлення розгерметизації газопроводів, заснований на реєстрації смуги випромінювання-поглинання метану в області 3000 см-1;

показано, що деформація епоксидних полімерів при температурі, що перевищує температуру склування, із наступним "заморожуванням" напруженого стану - найбільш ефективний спосіб реалізації орієнтованого стану міжвузлових фрагментів полімерної сітки і формування ефекту термоусадки;

розроблено методи розрахунку напружено-деформованого стану муфто-клейових трубних з'єднань із використанням муфт , що термоусаджуються , і піноадгезивів, які дозволяють оптимізувати їхні параметри і підвищити експлуатаційну надійність;

теоретично та експериментально підтверджена можливість використання перистальтичного принципу перетворення витрати газу в рух відлікового механізму в конструкції побутового газового лічильника;

встановлені закономірності зміни аеродинамічних властивостей, ступеня і тонкості очистки фільтровального металоволокнового матеріалу у залежності від його пористості; виявлено значення пористості, при якому досягається максимальна ефективність роботи газового фільтру, заснованого на металоволокновому фільтроелементі;

встановлений взаємозв'язок між конструкційними параметрами теплогенератора, який використовується в газових водогрійних модулях, і його експлуатаційними характеристиками, що дає можливість управляти величиною коефіцієнта корисної дії і концентрацією шкідливих речовин у продуктах згоряння.

Практичне значення одержаних результатів. Результати роботи дозволили:

розробити, виготовити і випробувати дослідий зразок радіометра-газоаналізатора, що реєструє витік природного газу з ТП шляхом селекції смуги поглинання-випромінювання метану в області 3000 см-1 на фоні природних перешкод;

розробити способи виготовлення фітингів, що термоусаджуються, з епоксидних полімерів, призначених для з'єднання ТП, і рецептуру клеїв, температурний режим твердіння яких синхронізований з усадкою фітингів;

розробити і впровадити в газових господарствах Донецької області нові клейові технології ремонту поліетиленових газопроводів діаметром до 220 мм;

створити ряд оригінальних побутових газових лічильників з механізмами роботи, що принципово відрізняються: із золотниковим механізмом; без золотникової пари; без центрального валу; із клапанами у вигляді роторів, які обертаються;

випустити дослідну партію газолічильників "Донбас-2000", заснованих на використанні перистальтичного принципу перетворення руху газу в рух відлікового механізму, і підготувати проект їхнього виробництва;

запропонувати поліпшений варіант побутового газового фільтру тонкої очистки, що відрізняється простотою виготовлення, меншою металоємністю, малим гідравлічним опором проходженню газу, можливістю регенерації елементу, що фільтрує; підготувати виробництво фільтрів з обсягом випуску, що задовольняє потреби України;

розробити нову конструкцію регулятора тиску плунжерного типу, що у порівнянні з аналогічними мембранними має кращі технічні параметри, більш високу надійність, меншу металоємність (у 2,6 рази), простіше у виготовленні та експлуатації; здійснити заміну регуляторів тиску старої конструкції на плунжерні на 10 об'єктах системи газопостачання Донецької області;

запропонувати конкурентоздатну конструкцію теплогенератора для газових водогрійних модулів, створити і впровадити в Донецькому регіоні 19 БАТ на їхній основі, у результаті чого фактичні витрати на теплову енергію в порівнянні з централізованим забезпеченням зменшились в 2-4 рази при терміні окупності таких установок - 1-2 роки;

запропонувати перспективні технології виробництва альтернативного газового палива для тепло- та електроенергетики;

підготувати пакет технічної документації, що включає технологічні інструкції по ремонту ТП, технічні умови на плунжерний регулятор тиску, побутовий газовий фільтр, модуль газовий водогрійний тощо.

Матеріали дисертаційної роботи використані в навчальних посібниках (Шелудченко В.І. Промислова теплотехніка. - Донецьк: ДонДТУ, 1998. -336с.; Парахін М.Ф., Шелудченко В.І., Кравцов В.В. Спеціальні питання спалення та термічної переробки палива.-Донецьк: ДонДТУ, 1999. -251с.) і включені в програми курсів “Газопостачання” та “Теплогенеруючі установки” за фахом “Теплогазопостачання, вентиляція та охорона повітряного басейну” для студентів Донбаської державної академії будівництва та архітектури.

Особистий внесок здобувача. Основна частина ідей, теоретичних і практичних положень дисертації належить здобувачу. При проведенні досліджень, результати яких опубліковані в співавторстві, автор дисертації брав участь у постановці задач, виборі об'єктів і методик дослідження, здійсненні експериментів, науковому аналізі і узагальненні результатів, розробці інженерних рішень. У роботах [16,23] ним виконано постановку задач, аналіз інженерних рішень, формулювання висновків; [17,18] - експериментальні дослідження экструдатів епоксидних полімерів; [19] - маркетингові дослідження та економічні розрахунки; [20] - наукове обгрунтування методики; [21,24] - постановку задач, аналіз і узагальнення результатів; [22,25] - розрахунок газогенератора.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались на Міжнародній конференції “Композиционные материалы. Технология и производство” (Пісчане, 1994), науковій конференції “Применение клеевых композиций в народном хозяйстве Украины” (Євпаторія, 1994), Міжнародній науково-технічній конференції “Экология промышленного региона” (Донецьк, 1995), Всеукраїнській конференції, присвяченої 75-й річниці УДПУ ім. Драгоманова (Київ,1995), Міжнародній конференції “Синтетические смолы и пластмассы. Технология производства и применение в отраслях промышленности” (Сколе, 1995), спільній XV AIRAPT і XXXIII EHPRG Міжнародній конференції “High pressure science and technology” (Варшава, 1995), III Всеросійській конференції “Структура и динамика молекулярных систем” (Яльчик, 1996), IV конференції по інтенсифікації нафтохімічних процесів “Нефтехимия - 96” (Нижньокамськ, 1996), Міжнародній науково-технічній конференції “Современные проблемы машиностроения и технический прогресс” (Севастополь, 1996), Міжнародній науково-технічній конференції “Прогрессивные технологии машиностроения и современность” (Севастополь, 1997), другій Уральській конференції “Наукоемкие полимеры и двойные технологии технической химии” (Пермь, 1997), Російській науково-технічній конференції “Новые материалы и технологии” (Москва, 1997), 49 Республіканській науковій конференції (Казань, 1998), Міжнародній науково-практичній конференції “Инвестиционное проектирование устойчивого регионального развития” (Краматорськ, 1998), науковому семінарі “Экономические проблемы обеспечения энергетической безопасности” (Курахово, 1998), Міжнародній науково-технічній конференції “Полимерные композиты - 98” (Гомель, 1998), 10-й Міжнародній конференції по механіці композитних матеріалів (Рига, 1998), науково-технічних конференціях Донбаської державної академії будівництва та архітектури (Макіївка, 1996 і 1998).

Публікації. Зміст роботи відображено в 51 науковій праці, у тому числі монографії, навчальному посібнику, 23 статтях, 11 патентах на винаходи, 15 тезах доповідей.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, шести розділів, висновків, списку літературних джерел (338 найменувань), шести додатків. Повний обсяг дисертації включає 353 сторінки, у тому числі 66 малюнків на 55 сторінках, 36 таблиць обсягом 24 сторінки. Додатки загальним обсягом 128 сторінок складають окрему частину.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі освітлений стан проблеми і обгрунтована актуальність теми, сформульовані мета і задачі досліджень, відзначені наукова новизна і практичне значення одержаних результатів, особистий внесок здобувача.

У першому розділі “Напрямки підвищення ефективності експлуатації системи газопостачання” проаналізовані найбільш важливі питання експлуатації газорозподільної системи - розглянуті ті її елементи, відмова в роботі яких призводить до значних матеріальних втрат і небажаних екологічних наслідків; виконаний огляд наявних розробок в області урахування витрати природного газу; відображена проблема раціонального споживання газу.

У першому підрозділі систематизовані дані по технічній діагностиці трубопровідних систем; обговорюються причини виникнення дефектів у ТП, що призводять до їхнього руйнування; розглядається комплекс сучасних методів, які застосовуються для своєчасного виявлення зносу та ушкоджень ТП. Розглянуті заходи щодо виявлення місць витоку газу. Показано, що незважаючи на наявність великої кількості різноманітних методик і приладів, призначених для визначення розгерметизації газопровідних мереж, усі вони мають ряд недоліків. У зв'язку з цим є необхідність подальшого розвитку цього напрямку, насамперед заснованого на застосуванні методу інфрачервоної спектроскопії.

Другий підрозділ присвячений конструкційним і технологічним питанням з'єднання і відновлення ТП. Відзначається, що в останні роки широке використання одержали клейові технології ремонту, які мають низку переваг у порівнянні зі зварюванням. Виконано аналіз використовуваних клеїв і способів створення клейових з'єднань, розглянуті питання адгезійної міцності. Показано, що для металевих ТП ця проблема достатньо добре досліджена і в цілому вирішена. У той же час склеювання поліетиленових ТП, що мають велику перспективу застосування в Україні, - складна технічна задача, яка потребує нестандартного підходу для її рішення.

У третьому підрозділі обговорюється проблема підвищення надійності устаткування і приладів, що використовуються у системі газорозподілу; освоєння нових ресурсозберігаючих технологій у сфері споживання природного газу. Зроблено акцент на ряді найбільш відповідальних елементів системи газопостачання, раціональне і стійке функціонування яких у значній мірі визначає її ефективність.

Огляд літературних джерел (праці О.О.Іоніна, В.Ф.Іродова, І.М.Карпа, Я.М.Торчинського, Г.Г.Шишко, Є.І.Яковлєва та ін.) показав, що вирішення поставленої проблеми можливе тільки в межах концепції системної зв'язності, згідно з якою зниження надійності будь-якої ланки в структурі теплогазопостачання зменшує його надійність в цілому. Тобто підвищення ефективності функціонування газорозподільної системи потребує комплексного підходу, який охоплює галузі транспортування, розподілу, обліку витрати та споживання газу. Аналіз стану питання дозволив виявити “вузькі” місця газорозподільної системи, встановити пріоритети в напрямках досліджень, які ілюструє схема, що приведена на рис.1 (обведено пунктиром).

В другому розділі “Характеристика об'єктів і методів досліджень” наведена інформація про використані матеріали з обгрунтуванням їхнього вибору, виробах і пристроях, способах одержання експериментальних зразків, методах досліджень і випробувань.

Враховуючи практичну спрямованість роботи, при її виконанні використовувались матеріали промислового виробництва: епоксидні сполуки на основі епоксиднодіанових і аліфатичних смол та амінних і ангідридних твердників; циклічні карбонати; різноманітні допоміжні матеріали (склострічка, каучук, скляні і капронові волокна, металеве волокно та ін.).

Зразки з полімерів одержували заливанням композицій у спеціальні форми і наступним твердінням. Деформування виконували методами твердофазної екструзії і дорнування. Дослідження властивостей епоксидних композицій і полімерів здійснювали комплексно з використанням сучасних методик: визначення вмісту епоксидних груп і точки гелеутворення; термомеханічного аналізу; вимірів густини, мікротвердості, напружень термоусадки; визначення міцністних і адгезійних характеристик при стисненні, розтязі, відшаровуванні, зсуві, рівномірному відриві. Такий підхід сприяв досягненню у них, в остаточному підсумку, оптимального сполучення технологічних і фізико-механічних характеристик. Зазначені матеріали застосовували при розробці технологій ремонту ТП.

Зразки фільтроелементів із металевих мікроволокон одержували методом войлокування і наступного вакуумного спікання, мікроволокна - пакетним гідропресуванням.

Для дослідження експлуатаційних і технічних характеристик виробів і пристроїв (трубні з'єднання, фільтри, регулятори тиску, перетворювачі витрати газу) були виготовлені стенди для випробувань і розроблені відповідні методики.

Для отримання достовірних експеріментальних даних результати опитів оброблювали на комп`ютері методами математичної статистики.

У третьому розділі "Розробка технології з'єднання трубопроводів із використанням фітингів, що термоусаджуються, із реактопластів" дається фізичне обгрунтування розробки; проаналізовані склади термореактивних композицій, придатних для одержання виробів з термоусадкою; наведені результати досліджень термоусадки; описані способи одержання фітингів з термоусадкою; розглянуті різноманітні варіанти виготовлення трубних муфто-клейових з'єднань і виконані розрахунки їхніх міцністних характеристик.

Вивчення можливості реалізації ефекту термоусадки в реактопластах проводили на епоксидних полімерах (ЕП) з відносно невисокою ефективною щільністю зшивки ( 21020 см-3), що уявляли собою суміш густосітчастої і рідкосітчастої складових із жорсткими периферійними і гнучкими внутрішніми міжвузловими ланцюгами (компаунд УП-5-184-1). Встановлено, що залежність мікротвердості ЕП, деформованих при кімнатній температурі (скловидний стан), від ступеня деформації має немонотонний характер із максимумом, що ілюструє конкуренцію процесів оріентаційного зміцнення і знеміцнення, обумовленого розпушенням сітки. У випадку полімерів, деформованих при підвищених температурах (високоеластичний стан) із наступним "заморожуванням" напруженого стану, максимум мікротвердості відповідає більш високим значенням ступеня деформації. Тобто в умовах, коли рухливість макромолекулярних ланцюгів у порівнянні зі скловидним полімером істотно зростає, величина деформації, при якій починається руйнування сітки, збільшується, що знаходить відображення в зсуві максимуму мікротвердості убік великих деформацій. Відновлення вихідних розмірів у деформованих зразків ЕП при нагріванні їх у вільному стані починається при температурі Т, яка менша за температуру склування Тс, і закінчується при Т Тс досягненням 100% ефекту. В основі механізму термоусадки лежать процеси згортання міжвузлових фрагментів, які орієнтовані при твердофазній витяжці уздовж осі деформації.

Отримані результати дозволили вибрати вихідну полімерну композицію для проведення подальших досліджень і послідовність технологічних прийомів досягнення напруженого стану полімеру, необхідного для реалізації ефекту термоусадки. Оскільки при виготовленні трубних з'єднань потрібна наявність виробів, що термоусаджуються, трубчастої форми, здійснювали деформацію трубчастої заготовки методом дорнування. Суть запропонованого способу складалась в такому: вихідну заготовку, яку одержували заливанням і твердінням епоксидної композиції в спеціальній формі, шляхом нагрівання переводили у високоеластичний стан; одягали на дорн; охолоджували на дорні на 20..30 С нижче Тс і знімали з дорна.

З метою визначення базової рецептури ЕП перевірений на можливість виготовлення трубчастих зразків з термоусадкою ряд композицій, які відрізняються по складу смоляної частини і типу твердника. Встановлено, що через високу жорсткість композиції на основі епоксиднодіанових смол ЕД-8, ЕД-16, ЕД-20 і традиційних твердників (діамет-Х, ізо-МТГФА) для цієї цілі не підходять. У зв'язку з цим були розроблені склади модифікованих епоксидних композицій ангідридного твердіння із широким інтервалом Тс. У табл. 1 наведені їхні характеристики за даними термомеханічного аналізу (Тс, температура переходу у високоеластичний стан Тв.е) і значення ступеня деформації трубчастої заготовки, при яких ще не спостерігалося тріщиноутворення ( де d0, d1 - відповідно внутрішній діаметр трубчастої заготовки до і після деформування).

Таблиця 1

Властивості модифікованих ЕП

Композиція	Тс	Тв.е	, %
	С
ЕП-1	50	62	17
ЕП-2	52	65	17
ЕП-3	79	92	17
ЕП-4	108	121	17
ЕП-5	70	83	23

З табл. 1 видно, що кращою деформуваністю володіє ЕП-5. Це - епоксикаучукова композиція ангідридного твердіння. Технологія її приготування достатньо складна, бо потребує проведення тривалої високотемпературної конденсації. Тому як базова композиція нами обрана ЕП-1, у котрої, хоча і нижче значення , але більш проста процедура приготування. ЕП-1 являє собою суміш складного дігліциділового ефіру і блоколігомеру з аліфатичної смоли і кислого олігоефіру, що твердне під дією ізо-МТГФА в присутності прискорювача УП-606/2.

Розглянута можливість одержання муфт, що термоусаджуються, з більш високими міцністними показниками. Поставлену задачу вирішували шляхом введення в базову композицію волокнистих наповнювачів: капрону і скла. Встановлено, що введення наповнювачів істотно підвищує жорсткість матеріалу у високоеластичному стані, проте при цьому різко знижується граничне значення . Практичний інтерес уявляє композиція зі скловолокном при вмісті останнього до 2 мас. %. У порівнянні з базовою вона має такі ж, як у неї, деформаційно-міцністні характеристики в скловидному стані, але в 3 рази вище жорсткість і в 1,5 рази - міцність у високоеластичному стані.

Крім муфт, запропонований спосіб одержання з ЕП відводів, трійників, хрестовин, що термоусаджуються. З метою поліпшення технічних характеристик муфт, які експлуатуються в екстремальних умовах, рекомендована захисна зовнішня втулка із пластичного матеріалу. Вона виготовляється з термопластичного полімеру (поліолефіну) і володіє, як і внутрішня муфта, ефектом термоусадки. Режими усадки обох муфт підібрані так, щоб у вихідному стані і при нагріванні даної двошарової конструкції постійно зберігався натяг, тобто працював ефект бандажування.

Для успішного практичного здійснення клейового з'єднання температурно-часові режими усадки муфти і твердіння клею синхронізовані таким чином, щоб спочатку відбувався процес усадки муфти, а після його завершення - твердіння клею. Як клей для з'єднань, що розглядаються, розроблена епоксидна композиція амінного твердіння на основі блоколігомеру епоксидіанової і епоксиаліфатичної смол, комплекс властивостей якої задовольняв поставленій задачі.

Оскільки якість клейового з'єднання значною мірою залежить від підготовки поверхонь, що склеюються, у роботі вивчений вплив способу обробки поверхні труб на міцністні характеристики з'єднань. У табл. 2 наведені результати гідравлічних випробувань клейових з'єднань поліетиленових і сталевих труб, які виконані з використанням муфти, що термоусаджується. Активацію поверхні поліетилена здійснювали шляхом нанесення неглибоких насічок із наступним травленням хромовою сумішшю або знежиренням ацетоном. Поверхня сталевих труб очищувалась і знежирювалась. Тут d- зовнішній діаметр труб, що з'єднуються; Р - граничний тиск рідини; р - напруження руйнування клейового прошарку, розраховане за значеннями Р і розмірів муфти та труби.

Таблиця 2

Результати гідравлічних випробувань трубних з'єднань

Характеристика зєднання	d, мм	P, MПа	P, MПа
Труба поліетиленова, травлення	63	2,5	1,8
Труба поліетиленова, знежирення	63	1,4	1,5
Труба поліетиленова, травлення*	63	1,8	0,9
Труба поліетиленова, знежирення, пружна втулка	63	2,3	1,8
Труба поліетиленова, знежирення, бандаж	63	4,2	1,6
Труба сталева, цільнотягнута	19	10	3,7
Труба сталева, зварена	19	6	2,2
Труба сталева, цільнотягнута	38	5,6	2,0

* муфта, що не усаджується

З табл. 2 видно, що ефект термоусадки сприяє одержанню при інших однакових умовах більш міцного клейового з'єднання. Це може бути обумовлено як досягненням найбільш тонкого клейового прошарку, так і одночасною дією залишкових напружень усадки. В результаті знижуються вимоги до ступеня активації поверхні труб: при використанні муфт, що термоусаджуються, достатньо виконати знежирення механічно обробленої поверхні, не виконуючи більш складної для польових умов процедури хімічної обробки, щоб мати прийнятне значення р. Застосування пружної тонкостінної розрізної втулки, що розміщується зсередини труби в місці з'єднання, або бандажа із склострічки, просоченої епоксидною композицією, поверх муфти покращує міцністні характеристики з'єднання (табл.2).

Виконано теоретичний аналіз міцністних характеристик запропонованих трубних муфто-клейових з'єднань. З цією метою досліджені напруження, що виникають в елементах з'єднання у випадках, коли до труб прикладене осьове навантаження , що розтягує, і осесиметричне радіальне навантаження, обумовлене тиском у трубі і термоусадкою муфти. Встановлено, що при розтязі дотичні напруження в клейовому прошарку визначаються по формулі:

, (1)

де C1, C2, - функції параметрів муфто-клейового з'єднання; x - поточна відстань від торця труби, віднесена до половини довжини муфти. На основі (1) і рівняння рівноваги отримані співвідношення для розрахунку напружень. Їх якісний аналіз показує, що дотичні напруження мають мінімум в середній частині спряження муфти із трубою. Тому особливу увагу треба приділяти межам з'єднання. Ці співвідношення дозволяють підібрати такі значення довжини муфти, площі її перетину, товщини клейового прошарку та пружної характеристики клею, щоб міцність муфтового з'єднання на розрив була максимальною за умови мінімізації витрат на це з'єднання.

В основу розрахунку напружень, що виникають при термоусадці муфти, покладені співвідношення відомої задачі про напружено-деформований стан труби при дії внутрішнього і зовнішнього тиску. Встановлено, що величина питомого зусилля на контакті між муфтою та трубою:

(2)

де т, Ет - відповідно коефіцієнт Пуассона, модуль Юнга матеріалу труби; hт - товщина стінки труби; Ем - модуль Юнга матеріалу муфти; hм - товщина стінки муфти; d0 - діаметр труби; , - функції параметрів муфти і труби. Аналіз співвідношення (2) показав, що для зменшення згинаючих напружень на торцях муфтового з'єднання необхідно до торців плавно зменшувати зовнішній діаметр муфти.

Розвитком цієї задачі є розрахунок напружено-деформованого стану двошарової муфти , що термоусаджується, для котрої також отримані співвідношення, які дозволяють правильно вибрати її параметри. Зокрема, показано, що найбільш ефективною буде двошарова муфта, для якої різниця головних напружень при r = aм дорівнює їхній різниці при r = bм (r - радіус точки в тілі муфти; aм, bм - відповідно внутрішній і зовнішній радіуси муфти після її усадки у вільному стані).

У четвертому розділі "Розробка клейових технологій з'єднання і відновлення поліетиленових газопроводів" обгрунтований вибір базової епоксидної композиції для наступної модифікації, спрямованої на забезпечення необхідної когезійної і адгезійної міцності клейових з'єднань; наведені результати досліджень технологічних властивостей модифікованих клейових композицій; описані особливості ремонту поліетиленових ТП методом бандажування склострічкою із застосуванням склопластикових муфт і піноадгезивів; наведений теоретичний аналіз міцністних характеристик муфто-клейових з'єднань.

Найбільше застосування при монтажних і ремонтних роботах знайшли епоксидні клеї "холодного" твердіння. Для зниження крихкості епоксидних композицій, що використовуються як основа таких клеїв, в них вводять пластифікатори або активні розріджувачі, зокрема, аліфатичні біфункціональні гліциділові похідні. З метою оцінки ефективності пластифікації проведені порівняльні дослідження з модифікації епоксидної композиції ЕД-20 - ДЕТА, що широко застосовується. Як пластифікатор використовували дибутілфталат, аліфатичну смолу ДЕГ-1 , діциклокарбонат на основі ДЕГ-1 і ряд інших сполук. Встановлено, що модифікація епоксиамінної композиції ЕД-20 - ДЕТА реакційноздатними епоксидними і циклокарбонатними олігомерами дозволяє забезпечити достатньо високу когезійну і адгезійну міцність клейових з'єднань. Нами обраний найбільш простий варіант модифікації - олігомером ДЕГ-1, що серійно випускається.

Для створення клею з швидким твердінням, що працездатний в інтервалі температур 0-25C і володіє високими експлуатаційними характеристиками, проведені дослідження впливу на властивості базової композиції таких модифікаторів, як карбоксилвміщуючі бутодієнакрилонітрільні каучуки (СКН-10ктр, СКН-30ктрА), крезилгліциділовий ефір (УП-616), поліетилсилоксан (ЕТС-32). Як систему для твердіння використовували суміш ДЕТА-УП-583. Введення зазначених сполук сприяло зниженню в'язкості смоляного компонента, підвищенню водостійкості, морозостійкості, деформаційно-міцністних параметрів клейових з'єднань.

Проведено оптимізацію складу розробленого клею, що дозволила реалізувати достатньо високі міцністні характеристики при прийнятній в'язкості композиції. Наприклад, порівняння з відомим клеєм марки ЕПО показало, що твердіння розробленого клею вже протягом 2-4 годин забезпечує досягнення 50-70% кінцевої границі міцності, а в ЕПО цей показник на порядок нижче. Клей можна використовувати і при знижених температурах (0-50С): за 6-12 годин твердіння міцність клейових з'єднань металів досягає більш 10МПа. Адгезійні властивості клеїв наведені в табл.3, де 3, р.в - відповідно напруження руйнування при зсуві та рівномірному відриві.

Таблиця 3

Адгезійні властивості клеїв при склеюванні різноманітних субстратів (25 С/24 год)

Субстрати, що склеюються	З, МПа	Р.В, МПа
	Розроблений клей	ЕПО	Розроблений клей	ЕПО
Сталь	20-22	4-6	32-38	10-12
Алюмін. Сплав	17-19	4-6	31-37	4-8
Мідь	7-8	5-6
Сталь нерж.			30-32	4-8
Кераміка			14-16	4-6
Текстоліт	5	1.5-2	18-12	13-14
Склопластик	6-8	1.5-2
Поліетилен	3.5-4	0.6-0.8

Порівняльні випробування з немодифікованими клеями амінного твердіння показали, що розроблений клей за швидкістю набору міцнос-ті при твердінні в області температур 20-25С і 0-5С, адгезійними властивостями при склеюванні різноманітних субстратів, експлуатаційними властивостями (адгезійні характеристики при підвищених (до 80-100С) і знижених (до -40С) температурах, вплив вологи і термоциклування) має істотну перевагу перед відомими клеями, що випускаються промисловістю. Ці переваги дозволяють рекомендувати його для використання як надійний конструкційний клей, у тому числі для ремонту металевих і полімерних ТП.

Для поліетиленових ТП розроблена технологія ремонту методом бандажування. Складність її реалізації в порівнянні з металевими ТП обумовлена низькою поверхневою енергією поліетилену. З метою усунення цієї перешкоди застосовували ряд способів активації поверхні поліетилену, насамперед окислювання в полум'ї газового пальника і сумішами неорганічних кислот. Вивчено варіанти різноманітних епоксидних композицій, придатних до використання при бандажуванні поліетиленових ТП склострічкою. Встановлено, що запропонованим вимогам найкраще задовольняють двокомпонентні склади зі смоляної частини (А) і твердника (Б) - табл. 4.

Технологію ремонту з використанням склопластикових муфт і піноадгезивів, що запропонована в роботі, доцільно застосовувати при необхідності заміни ушкодженої ділянки поліетиленового ТП. Вона включає такі операції: активацію поверхні кінців труб; розміщення склопластикових муфт у місцях стику труб і вставки; заповнення зазору між муфтами і трубами піноадгезивом УП-4-257 або УП-4-258 (кратність спінювання 2 - 3); твердіння піногерметика. Намоткою бандажа із склострічки, просоченої клейовою композицією, досягається додаткове зміцнення ремонтного з'єднання.

Таблиця 4

Залежність фізико-механічних властивостей клеїв від складу композицій

Склад композицій	Варіанти складів, властивості
	1	2	3	4	5
Компонент А	ЕД-20	70	80	75	70	70
	Оксилін -6Б	30	20	25	30	30
Компонент Б	УП-583Д	-	-	-	14	16
	Агідол АФ-2	16	14	15	-	-
	ДЕТА	4	6	5	6	4
	Ацетон	5	8	3	5	5
Властивості клеїв	Водостійкість клейового зєднання	Стійке	Стійке	Стійке	Стійке	Стійке
	Міцність на відшарування, Н/м	500	550	600	580	530
	Міцність на відшарування після дії Н2О при 80оС/140 год, Н/м	250	280	300	200	260

На відміну від з'єднань бандажного типу, що достатньо широко використовуються в практиці ремонту ТП, з'єднання із застосуванням піноадгезивів є принципово новими, тому для них потрібний теоретичний аналіз міцністних властивостей. Досліджували напружено - деформований стан муфто-клейового з'єднання при дії внутрішнього тиску і напруження, що розтягує. При цьому з'єднання уявляли як тришаровий циліндр із внутрішнім пористим прошарком. В основу аналізу покладені відомі співвідношення для напружень і зміщень, що виникають в одношаровому циліндрі. При розгляді тришарового циліндра задовольнялися умови безперервності радіальних компонент напружень і зміщень на межах між одношаровими циліндрами. Модуль пружності пористого циліндра (клейового прошарку) обчислювали по формулі:

Е2=Е20(1-)3/2, (3)

де - пористість клею, Е20 - модуль пружності основи клею.

З отриманих аналітичних виразів для радіального і тангенціального напружень, що виникають у клейовому прошарку, виходить, що можуть бути тільки стискуючими, а як стискуючими, так і розтягуючими в залежності від знаку різниці

, (4)

де R - внутрішній радіус труби, Е3 - модуль пружності муфти, h2 - товщина клейового прошарку. Якщо 0, то 0 - тангенціальні напруження розтягуючі, при <0 - стискуючі.

Міцність з'єднання визначали з умови втрати несучої здатності клейового прошарку. З урахуванням того, що 1 і 1, -Р, де Р - внутрішній тиск. Чисельні оцінки показали, що досліджене муфто-клейове з'єднання здатне витримати тиск газу , що суттєво перевищує припустимий в газопроводі. Якщо поверхня труби гладка, то міцність з'єднання при розтязі в чотири рази менша міцності труби, а при наявності рельєфу - перевищує міцність труби.

Для виконання практичних робіт із впровадження розроблених технологій ремонту виготовлена партія аптечок у кількості 40 штук, що передані спеціалістам управлінь газового господарства Донецької області. Розробка рекомендована Держнафтогазпромом для освоєння на всій території України.

У п'ятому розділі "Проблема урахування витрати газу і перспективи її рішення в Україні" виконана кількісна оцінка економії газу, що досягається за рахунок підвищення точності обліку його витрати; описані конструктивні особливості розроблених побутових газових лічильників; наведені результати досліджень перистальтичного перетворювача витрати газу, покладеного в основу газолічильника "Донбас-2000"; зроблено техніко-економічне обгрунтування виробництва нових побутових газових лічильників в Україні; обговорюються конструкція запропонованого газового фільтру тонкої очистки та дані досліджень металоволокнового фільтроелементу, що входить до його складу.

Основним резервом економії природного газу на стадії розподілу є оптимізація технологічного процесу урахування, яка реалізується методами підвищення його точності до економічно доцільних меж. Показано, що це може бути зроблено як за рахунок підвищення точності облікових приладів, так і переглядом норм (видаткових коефіцієнтів) внаслідок впровадження більш точного урахування. В результаті економія газу в натуральних одиницях виміру Nе знаходиться в інтервалі:

(5)

де Nф - фактичне постачання газу; - відповідно відносні похибки приладу до і після підвищення його точності; К < 1 - понижуючий коефіцієнт , що забезпечує одержання кількості газу в середньому не менше потреби.

Якщо відхилення кількості газу, що вимірюється, підпорядковуються нормальному закону розподілу, впровадження більш точного урахування газу графічно висловиться в тому, що криві нормального розподілу стануть більш гострими. При цьому значення Nф і Nп (загальна потребна кількість газу) зблизяться. Чисельні оцінки показали, що як нормативний коефіцієнт в техніко-економічних розрахунках можна прийняти К = 0,4. Проведені дослідження дозволили зробити висновок про те, що підвищення точності урахування забезпечує окупність приладів для обліку.

Одним із шляхів рішення проблеми економії газу є поліпшення конструкції побутових газових лічильників, що застосовуються сьогодні. Розроблено ряд оригінальних пристроїв, які мають значні переваги перед відомими. Так, у лічильнику з золотником (традиційний елемент більшості газолічильників, що випускаються) зменшені втрати на тертя в кінематичному механізмі, що дозволило знизити різницю вхідного і вихідного тисків і підвищити чутливість при малих витратах. Одночасно досягнуто спрощення пристрою в цілому та елементів настройки циклічного обєму зокрема. Для зменшення впливу забруднень газу запропоновано технічне рішення, засноване на усуненні золотникової пари. У такому газолічильнику переключення приєднання робочих камер до вхідного і вихідного штуцерів здійснюється за рахунок взаємодії ексцентрично встановлених на осі перемикача роликів із поверхнею мембран. Ролики не контактують із газом, тому не підлягають впливу забруднень.

Подальший розвиток розробки привів до створення газолічильника без центрального валу. Відсутність прецизійних елементів (золотникової пари і центрального валу з опорами) істотно спростила та здешевила конструкцію, знизила вимоги до круглості поверхні, що обкачується роликами. В основу конструкції газолічильника покладено використання перистальтичного принципу перетворення витрати газу в рух відлікового механізму. Результати теоретичного аналізу роботи перистальтичного перетворювача дозволили мінімізувати похибку виміру газолічильника "Донбас-2000" і встановити оптимальне число його основних конструктивних елементів - робочих камер та притискуючих роликів. Порівняння розрахункових похибок вимірювальних механізмів газолічильників "Донбас-2000" і "Gallus-2000" (фірма "Шлюмберже", Франція), який має найбільш досконалу конструкцію, показало, що для забезпечення однієї й тієї ж точності виміру кількості газу вимоги до точності виконання вихідних елементів у новому газолічильнику знижені в 2 рази. Значення експериментально встановленої похибки виміру нового газолічильника (рис.3) відповідають вимогам міжнародних стандартів.

В даний час потреба України в побутових газових лічильниках оцінюється у 12-15 млн. шт. У той же час сумарний випуск газолічильників в Україні і експорт не в змозі в повній мірі забезпечити комунальне газопостачання якісними побутовими лічильниками. Необхідно також відзначити, що частина газолічильників, що випускаються в Україні, розраховані на витрату газу в 4-6 м3/год - на великі квартири або котеджі, у той час як для квартир з однією газовою плитою достатньо мати малий за витратою лічильник.

Іншою особливістю експлуатації газолічильників у наших умовах є пристосування до якості газу. Забруднений газ викликає підвищений знос клапанної системи лічильника, а установка фільтрів газу ускладнює обслуговування споживачів. Перспективним є випуск маловитратного лічильника безклапанного типу, ціна якого повинна забезпечити його окупність за 4-5 років. Цим вимогам відповідає газолічильник "Донбас-2000". Випробування дослідного зразка підтвердили високі експлуатаційні характеристики приладу, які знаходяться на рівні кращих світових зразків. При цьому ціна лічильника в 2-3 рази нижче в порівнянні з вітчизняними або закордонними аналогами. Підготовлений проект виробництва лічильника "Донбас-2000". Економічний розрахунок показав, що витрати на його організацію окупляться за 2 роки. Виготовлено дослідну партію газолічильників для проведення державних випробувань.

В Україні для обліку витрати газу у побутових споживачів у переважній більшості випадків використовуються газові лічильники камерного типу, що потребують для нормальної роботи високого ступеня очистки газу. Якість очистки природного газу фільтрами, наявними на газорегуляторних пунктах, не відповідає цим вимогам, що призводить до передчасного виходу з ладу біля 2% газових лічильників. Для додаткової фільтрації газу перед лічильником розроблений побутовий газовий фільтр тонкої очистки. Основними перевагами фільтру є: простота конструкції при малих габаритних розмірах і масі (0,5 кг); застосування фільтроелементу, що регенерується; малий гідравлічний опір проходженню газу (втрата робочого тиску газу на фільтрі при максимальній його витраті не перевищує 5% від тиску на вході у фільтр). Розмір часток забруднень у газі після фільтру складає не більш 210-5м. Для виготовлення фільтруючого елементу використовуються мікроволокна діаметром 110-5м з нержавіючої сталі. У порівнянні з іншими пористими матеріалами (багатошарова сітка, спечений металевий порошок) металоволокнові характеризуються більш високою ефективністю очистки.

Видно, що вже при пористості 70-75% опір матеріалу повітряному потоку складає незначну величину. Абсолютна тонкість фільтрації, регламентована ТУ на фільтроелемент (210-5м), досягається тільки при пористості 70%. Подальше збільшення пористості не забезпечує необхідного ступеня очистки, тому в основу фільтроелементу буво покладений металоволокновий матеріал із пористістю 70%. На дослідному виробництві ВАТ ПКТІ "Газоапарат" і дослідній ділянці ДонФТІ НАН України, м. Донецьк налагоджене виробництво таких фільтрів, що може забезпечити потреби всієї України.

У шостому розділі "Розробка та освоєння ресурсозберігаючих технологій і устаткування системи теплогазопостачання" подані результати досліджень, спрямованих на підвищення ефективності і надійності роботи газорозподільних мереж; організацію раціонального споживання природного газу; розробку конкурентоздатних технологій виробництва альтернативного газового палива.

Найбільш значні аварії з важкими наслідками виникають через невчасне виявлення витоків газу на підземних газопроводах. Перспективним методом виявлення розгерметизації ТП є метод інфрачервоної спектроскопії. Аналіз спектра поглинання природного газу, основний компонент якого - метан, дозволив установити, що найбільш зручною для роботи є смуга випромінювання-поглинання метану з центром поблизу 3000 см-1. У цій області перешкоди від фонового випромінювання атмосферних газів (Н2O і СО2) мінімальні, що дає можливість легко идентифікувати метан у випадку його витоку з ТП.

Як прилад, що діагностує наявність метану в повітрі, запропонований радіометр-газоаналізатор. Радіометр здійснює селекцію смуги поглинання-випромінювання метану в області
3000 см-1 на фоні перешкод: атмосферних газів і джерел теплового випромінювання (грунту, рослинності тощо). Він складається з двох блоків: пірометричного перетворювача та автономного блоку живлення. Повна маса приладу - біля 2 кг. Радіометр автоматично оглядає смугу грунту, яка дорівнює ширині траншеї з газопроводом, під кутом 10-20 піднесення до обрію. Для встановлення факту витоку газу немає необхідності в традиційному відборі проб. Випробування дослідного зразка показали, що при улученні в поле зору радіометра-газоаналізатора об'єкта пошуку (стовпа метану) приймач випромінювання чітко фіксує його на фоні грунту, що покриває ТП, і сигналізує оператору про розгерметизацію ТП. Прилад відрізняють простота виконання і використання, мобільність, можливість швидкого і надійного виявлення витоку газу, у тому числі і у місцях, важкодоступних для пересувних лабораторій, оснащених складною інфрачервоною технікою, що застосовуються сьогодні для цих цілей.

Стійке функціонування системи газопостачання населених пунктів і підприємств важко здійснити без надійної роботи газорегуляторних пунктів і установок, які визначають режими тиску в газопроводах. У свою чергу, основними вузлами цих об'єктів визнаються регулятори тиску. Недоліком більшості таких пристроїв для зниження тиску газу є наявність мембрани, що не забезпечує необхідний ступінь рівномірності регулювання через неконтрольовані зміни у властивостях її полотнини. Крім того, можливі розриви мембран, що викликаються пульсаціями тиску в системі редукування через наявність забруднень у газі.

Запропонована конструкція регулятора тиску з прохідним отвором Ду =100 мм позбавлена цього недоліку, оскільки роль мембрани тут виконує плунжер. Проведені дослідження показали, що плунжерний регулятор відповідає усім вимогам по міцності, щільності і герметичності, запропонованим до таких пристроїв. У табл. 5 приведені дані лабораторних випробувань регуляторів із мембранним вузлом (РДУК-2-100-500) і плунжерного типу (РДП 150-0,3Н), у яких встановлювались пропускна спроможність Q і рівномірність регулювання при різних тисках Р на вході. Видно, що новий регулятор має кращі технічні характеристики в порівнянні з РДУК-2. При цьому маса регулятора знижена з 92 до 35 кг. В результаті експлуатаційних випробувань встановлено, що конструкція плунжерного регулятора тиску працездатна і проста в експлуатації, задані вихідні параметри стабільно витримуються на необхідному рівні. В даний час зроблена заміна традиційних регуляторів на плунжерні на ряді об'єктів системи газопостачання Донецької області. Чотирирічний досвід їхньої експлуатації підтвердив високу надійність пристроїв - за зазначений період часу збоїв у роботі не спостерігалося.

Таблиця 5

Порівняльна характеристика регуляторів тиску

P, МПа	Q м3 год	Тиск на виході, Па при Q, м3/год (РДУК / РДП)
	РДУК РДП	1000	1025	1050	1350	1400	1425	2840	2865	2910
0,05	1040 1200	4000 3750	3000 3000	2000 2100
0,1	1400 3750				5000 4700	3200 3300	2000 2200
0,3	2800 8500							5000 4700	3000 3200	2000 2400

Враховуючи сформовану стійку тенденцію переходу системи теплопостачання від централізованого одержання і розподілу тепла до децентралізованого, як більш гнучкого і економічного, були проведені роботи із створення БАТ потужністю від 100 до 1000 кВт, призначених для опалення і гарячого водопостачання житлових і промислових будинків. Для цих блоків розроблені газові водогрійні модулі, із яких набираються зазначені блоки.

Головними вузлами модуля є теплообмінник і пальниковий пристрій. Теплообмінник - кожухотрубний, із паралельним підключенням секцій. Дослідження показали, що така схема підключення забезпечує менший гідравлічний опір. Пальник - інжекційного типу, секційної конструкції. Відстань між пальником і калорифером вибрано такою, щоб забезпечити найбільший коефіцієнт корисної дії при мінімальному вмісті окису вуглецю в продуктах згоряння.

З метою підвищення ефективності відбору тепла і забезпечення стабільності теплотехнічних показників роботи модуля в реальних умовах виконана оцінка втрат тепла з продуктами згоряння в залежності від температури навколишнього повітря і коефіцієнта розведення продуктів згоряння. Показано, що втрати тепла збільшуються зі збільшенням коефіцієнта розведення і температури продуктів згоряння, зниженням температури повітря.

У порівнянні з централізованою системою БАТ мають безліч переваг, серед яких виключення великих витрат на будівництво будинків котельних; виключення зовнішніх теплотрас; скорочення споживання енергоресурсів; висока ремонтопридатність; низький рівень шуму і високі показники екологічної чистоти; високий ступінь автоматизації, що практично виключає необхідність в обслуговуючому персоналі.

Висока економічна ефективність застосування БАТ підтверджується результатами розрахунків. Відповідно до цих даних, фактичні витрати на теплову енергію при переході від системи централізованого теплопостачання до індивідуальних систем зменшилися в 2-4 рази при терміні окупності БАТ 1-2 роки. Зараз в Донецькому регіоні успішно функціонують 19 БАТ.

З урахуванням структури запасів енергоносіїв, які має Україна, а також зростаючих потреб у природному газі особливої уваги заслуговують технології, що використовують альтернативне паливо. До них насамперед належать технології газифікації вугілля. В роботі розглянуті процеси одержання синтез-газу шляхом газифікації вугілля в розплаві шлаку та газифікації пиловугільного палива і їх застосування для тепло- та електроенергетики. Запропонована технологія, в якій дуття у шлаковий розплав виконують сумішшю повітря, кисню та водяної пари в пульсуючому режимі з частотою пульсацій 0,2 - 5 Гц. Таке рішення забезпечує найбільш ефективну переробку твердого палива. Виконаний розрахунок газогенератора для різних типів вугілля. Представлені варіанти газифікації, які відрізняються від традиційного відсутністю псевдозрідженого шару вугілля та подачі пари над розплавом шлаку. Вони забезпечують додаткову очистку газу від викидів сірки, знижують викиди пилу, дозволяють зменшити габарити газогенератора.

...