ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Организация производства регулируемой пружинной опоры. Внедрение в эксплуатацию.

Рекомендуемая область пременения

Тепловые и атомные электрические станции, тепловые сети и котельные.

Назначение, цели и задачи проекта

Назначение:

- при проектировании и реконструкции энергооборудования;

- для регулировки нагрузки на опору от трубопровода.

Цели и задачи:

- создание условий для возможности регулировки нагрузки на опору;

- снижение трудоемкости при монтаже и демонтаже опоры;

- возможность разгрузки опоры при гидравлических испытаниях трубопровода (паропровода);

- возможность фиксации пружины при ремонте трубопровода;

- снижение теплового воздействия на пружину от трубопровода;

- внедрить в энергетическую установку  регулируемую пружинную опору путем разработки конструкторской документации и номенклатуры изделий для различных условий работы и разработки дополнительного отраслевого стандарта, проведения маркетинговых мероприятий и создания условий для ее внедрения.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В настоящее время в России, установленные известными отечественными стандартами (ОСТ 108.275.60-80, ОСТ 108.275.69-80, МВН 1785-64 и МВН 152-65) конструкции пружинных опор трубопроводов, состоящие из пружины, верхней и нижней пластин, имеют недостатки, связанные с невозможностью регулировки без реконструкции опоры нагрузку на ней, большой трудоемкостью монтажа (демонтажа) опоры и других ремонтных операций на трубопроводе, не обеспечением установленного стандартом температурного режима пружины опоры при определенных условиях эксплуатации. При изготовлении  конструкции   пружинных  опор дополняются четырьмя одинаковыми резьбовыми шпильками из круглой стали, четырьмя одинаковыми пластинами с угловыми отверстиями и гайками. Это вызывает  удорожание изделия (пружинной опоры) на 30-50%, а увеличение металлоемкости на 70-90%.

Запатентованные в России опоры трубопроводов(известные  по авторским свидетельствам: 1536141 и 1679121), состоящие из хомутов, пружин, прижимного устройства, свай, стоек и жестких элементов, не дают возможность регулировки нагрузки на опоре от трубопровода.

За рубежом известна   пружинная  опора, марки LISEGA тип № 29 производства LISEGA Германия, состоящая из пружины, корпуса, верхней и нижней пластин, конструкция которого не позволяет изменять нагрузку на опоре без ее демонтажа. Известна  также  пружинная опора марки LISEGA тип № 16 производства LISEGA Германия, состоящая из трех пружин, корпуса, штока, кулачков, эксцентрикового механизма и механизма фиксации пружины,   в целом конструкция этой пружинной опоры   позволяет изменять нагрузку на опоре без ее демонтажа, но имеет ограниченную грузоподъемность и сложную и дорогостоящую конструкцию.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Предлагаемая регулируемая пружинная опора снабжена  новыми конструктивными  элементами, обеспечивающими новые эксплуатационные свойства, значительно снижающие трудоемкость ее монтажа (демонтажа) и ремонта, дающие возможность ее регулировки при эксплуатации, уменьшающие тепловое воздействие на пружину.

         Схема опоры приведена на рисунке 1а. Опора снабжена четырьмя резьбовыми стойками 1, закрепленными снизу в угловых отверстиях несущей пластины 2. Пружина (пружинный блок) 3 располагается между опорной пластиной 4, установленной на регулировочные гайки 5 резьбовых шпилек, и верхней пластиной 6.

а                                                                                                                            б

Рисунок 1 – Схема и вид регулируемой пружинной опоры.

Для создания теплового барьера между пружиной и деталями трубопровода над верхней пластиной расположены теплоизоляционный слой 7 и дополнительная пластина 8.

Опорная, верхняя и дополнительная пластины также имеют четыре угловых отверстия для горизонтальной фиксации резьбовыми стойками. Фиксация и ограничение хода по вертикали верхней и дополнительной пластин выполняется монтажными 9 сверху и разгрузочными 1 гайками снизу.

Порядок работы опоры.

Нагрузка от трубопровода на установленную опору передается через дополнительную пластину 8, теплоизоляционный слой 7 и верхнюю пластину 8 на пружину (пружинный блок) 3, а от пружины через опорную пластину 4, регулировочные гайки 5 и вертикальные шпильки 1 на несущую пластину 2, закрепленную на основании, при этом регулировка нагрузки на пружине (высоты пружины) осуществляется регулировочными гайками, фиксация монтажной высоты – монтажными 9, а разгрузка пружины – разгрузочными 10 гайками.

Порядок работы с опорой при эксплуатации.

Монтаж опоры выполняется в следующем порядке. Опорная, верхняя и дополнительная пластины установлены в угловых отверстиях на шпильки, фиксирующие их горизонтальное положение. Шпильки снабжены разгрузочными и монтажными гайками, ограничивающими перемещение и фиксирующими верхнюю и дополнительную пластины по вертикали снизу и сверху, соответственно. При сборке опоры монтажную высоту пружины из свободного состояния устанавливают монтажными и регулировочными гайками, обращая внимание на вертикальный габарит опоры, указанный в проекте. После монтажа трубопровода и установки опоры в проектное положение,  пружинную опору  переводят в рабочее состояние, удалив (свинтив на достаточный зазор) монтажные и разгрузочные гайки, при этом нагрузка от трубопровода воспримется опорой. При необходимости высоту пружины корректируют регулировочными гайками.

Демонтаж опоры предполагает снятие нагрузки с трубопровода (предварительно раскрепив его) затяжкой монтажных гаек, удаление элементов крепления опоры.

Регулировка нагрузки пружинной опоры предполагает отвинчивание контргаек регулировочных гаек, выставление заданной высоты пружины последовательным вращением четырех регулировочных гаек, затяжка контргаек.

Гидравлическому испытанию трубопроводов (паропроводов) предшествует затяжка до соприкосновения с верхней пластиной разгрузочных гаек.

Ремонт трубопровода, связанный с его разрезкой, снятием тепловой изоляции необходимо проводить для завинченных монтажных сверху и разгрузочных гаек.

Опора реализована на практике.  Она имеет неограниченную грузоподъемность,  простую и не дорогостоящую конструкцию.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Предлагаемая регулируемая пружинная опора новой конструкции превосходит зарубежные, отечественные стандартизированные и запатентованные опоры, в части возможности регулировки нагрузки на нее, возможности с минимальными трудозатратами (до 20%) подготовки опоры к гидравлическим испытаниям трубопровода, его ремонту, к монтажу (демонтажу) самой опоры, а также позволяет снизить тепловое воздействие на пружину до разрешенной температуры, в некоторых случаях выводящее пружину из строя.

Кроме того, предлагаемая пружинная опора может быть использована на другом оборудовании для регулировки нагрузки на опору.

Специальных средств при сборке опоры не требуется. Сборку возможно производить на месте монтажа трубопровода.

В настоящее время при условии стандартизации номенклатуры предлагаемых и проведенных маркетинговых мероприятиях, в течении 5 лет можно ожидать продажу до 1,2 тысяч предлагаемых регулируемых опор, что позволит получить прибыль до 12 млн. руб. с учетом вложенных затрат.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

- снижение трудозатрат при использовании опоры: монтаж (демонтаж) опоры – до 20 %; регулировка нагрузки на опоре – от 50 % до 80 % и выше, в зависимости от конкретных условий и задач; разгрузка опоры при гидравлическом испытании – до 80 %; фиксация пружины при ремонте трубопровода – до 80 %;

- уменьшение количества рабочих при обслуживании опоры до двух;

- снижение трудозатрат для корректировки нагрузки на пружину до 0,5 человеко-часов.

Энергосбережение:

- для обслуживания опоры не требуются газо- электросварочные работы.

- уменьшение энергозатрат, сопутствующих ремонтным работам, в связи с уменьшением сроков выполнения ремонтных работ.

Природосбережение:

- отсутствие «грязных» процессов, связанных с газо- электросварочными работами.

Новые потребительские свойства продукции

- возможность без демонтажа и огневых работ корректировки нагрузки на пружинной опоре трубопровода;
- разгрузка опоры при гидравлических испытаниях и трубопровода (паропровода);
- фиксация пружины при ремонте трубопровода;
- уменьшение трудоемкости при монтаже (демонтаже) опоры;
- уменьшение теплового воздействия на пружину от деталей трубопровода.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Характеристики, предъявляемые к конструкции и деталям новой опоры, соответствуют требованиям отраслевого стандарта к существующим конструкциям и деталям опор и подвесок трубопроводов.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

3 млн. руб.
Расчетно-конструкторская разработка и стандартизация – 1,8 млн. руб.; организация производства – 0,7 млн. руб.; маркетинг и организация продаж – 0,5 млн. руб.

Рынки сбыта

Основными потребителями предлагаемой пружинной опоры являются российские энергетические предприятия, тепловые и атомные электростанции.
Имеются сведения о необходимости массовой замены существующих опор на энергетических предприятиях с оборудованием, требующим реконструкции (продления срока службы), на опоры предлагаемой конструкции.

Возможность и эффективность импортозамещения

Разработка превышает зарубежные аналоги по качественным показателям экономии трудозатрат до 80 % и энергоресурсов до 100 %, а некоторые аналоги, имеющие возможность регулировки нагрузки на пружине, по экономии производстве не менее чем в 5 раз.

Возможность выхода на мировой рынок

Наиболее вероятен рынок ближнего зарубежья

Срок окупаемости (в месяцах)

30

Дата поступления материала

31.07.2007