В ТГАСУ разработан новый метод усиления металлических конструкций
Подобный материал создается из углеродного волокна – материала, состоящего из тонких нитей диаметром от 5 до 15 микрометров, образованных преимущественно атомами углерода. Это делает ткань легкой, но при этом повышает прочностные характеристики в два раза по сравнению со сталью.
– Сочетание свойств легкости и прочности материала дало широкое его применение в авиастроении и ракетостроении России и всего мира, – отмечает Андрей Пляскин. – В строительстве углепластик тоже нашел применение при усилении железобетонных конструкций опор, мостов системой внешнего армирования. Коллектив кафедры первым решил воспользоваться прочностными свойствами и попытаться усилить конструкции из металла. С целью использования всего прочностного ресурса материала и увеличения модуля упругости были предприняты попытки преднатяжения.
Разработкой уже заинтересовались инженеры «Томскнефть» ВНК. Сейчас у ТГАСУ с компанией в рамках договора выполняется научно-исследовательская работа по восстановлению эксплуатационной пригодности емкостного оборудования с использованием углепластиковых композитов. Специалисты применят метод для усиления нефтяных резервуаров, отстойников и сепараторов.
Использование технологии углепластиковых композитов имеет ряд серьезных преимуществ перед традиционными методами: при усилении не нужно демонтировать поврежденную коррозией листовую сталь, а также исключаются сварочные работы, что делает процесс более экономичным и безопасным.
После очистки и специальной обработки резервуары покрываются внешней системой армирования. При высоком проценте износа стенки применяются бандажные пояса, устраиваемые по всей окружности резервуара.
Инженеры ТГАСУ на сегодняшний момент полностью исследовали совместную работу композита «сталь-углепластик», а также разработали технологию нанесения клеевого состава, подготовки поверхности и технологию натяжения ткани.
– Сейчас мы переходим на этап практического применения и разработки стандарта организации. 18 декабря инженеры «Томскнефть» ВНК посетили лаборатории ТГАСУ, чтобы присутствовать на экспериментальных исследованиях с целью подтверждения свойства ткани из углеволокна и эффективности ее применения.
Стальные образцы, усиленные углепластиком, успешно прошли испытания на разрывной машине и показали хорошие результаты. Также специалистам «Томскнефть» ВНК продемонстрировали циклические испытания уторного шва с применением цифровой оптической системы Vic-3D. Впереди разработка стандарта организации, обследование резервуаров и выполнение проектов по усилению. Представители «Томскнефть» ВНК уже сегодня готовы передать два горизонтальных резервуара для проведения опытно-промышленных испытаний.
Работы над усилением резервуаров для компании «Томскнефть» ВНК планируется производить на постоянной основе.
В состав разработчиков вошли заведующий кафедрой металлический и деревянных конструкций ТГАСУ Андрей Пляскин, ассистенты кафедры МиДК Артем Устинов и Артем Данильсон, инженеры Виктор Буньков и Владислав Косовский, поддержку молодому коллективу оказывают опытные профессора вуза: Василий Плевков, Анатолий Клопотов и Юрий Абзаев.
Источник: Новости ТГАСУ