УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ГАЗОИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ВВОДА ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ В СТЕНЫ ЗДАНИЙ "ТИЛЕНТУМ" (ВАРИАНТЫ)

Предложенная полезная модель относится к средствам для оценки состояния таких «коммуникаций» как места механического сопряжения инженерных коммуникаций (т.е. линий энерго-, тепло-, газо- и водоснабжения) со стенами жилых и подсобных зданий с позиции обеспечения ими требуемой степени герметичности.
Для предложенной полезной модели не выявлено аналогов, которые можно охарактеризовать как средства для проверки газоизоляции элементов ввода инженерных коммуникаций в стены зданий.
Поэтому в качестве наиболее близкого технического решения к предложенной полезной модели (условного аналога) можно рассматривать устройство, реализующее способ контроля герметичности газового оборудования, раскрытый в авторском свидетельстве SU 1649331 А1, опубликованном 15.05.1991, G 01 M 3/02. Указанное устройство содержит эластичную емкость с прижимом. Трубопровод через запорный клапан соединяет емкость с переходником, установленном на испытываемом газовом оборудовании. Для контроля давления в трубопроводе установлен манометр.
Недостатком подобного устройства является невозможность установки в ее теле дополнительного вспомогательного оборудования для измерения дополнительных параметров передающейся по элементу диагностируемой инженерной коммуникации газовой или жидкостной среды, что зачастую является актуальной задачей при комплексном обследовании состояния указанного элемента инженерной коммуникации.
Техническим результатом от реализации предложенной полезной модели является то, что она позволяет обеспечить возможность размещения в
объеме ее рабочей камеры дополнительного вспомогательного оборудования при сохранении высокой чувствительности измерений.
С этой целью по первому варианту своего конструктивного исполнения устройство для проверки газоизоляции элементов ввода инженерных коммуникаций в стены зданий содержит окружающую диагностируемый элемент ввода и установленную вплотную к соответствующей стене здания разъемную рабочую камеру, устройство для создания вакуума и электронное устройство непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний, причем рабочая камера выполнена в форме открытого с одной из сторон правильного параллепипеда, в центре противолежащей по отношению к открытой стороне грани которого выполнено круглое отверстие с диаметром примерно равным диаметру образующей диагностируемый элемент ввода инженерной коммуникации, рабочая камера выполнена состоящей из двух частей, стенки которых сопряжены между собой по периметру прямоугольника, образованного пересечением поверхности самой рабочей камеры и одной из плоскостей, проходящих через центр грани, в которой выполнено круглое отверстие, и центр противолежащей по отношению к ней открытой стороны, при этом рабочая камера, электронное устройство непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний, и устройство для создания вакуума последовательно сообщены между собой посредством единой пневматической линии, а устройство для создания вакуума установлено с возможностью создания глубокого вакуума в рабочей камере на момент начала проверки газоизоляции диагностируемого элемента ввода.
А по второму варианту своего конструктивного исполнения устройство для проверки газоизоляции элементов ввода инженерных коммуникаций в стены зданий содержит окружающую диагностируемый элемент ввода и установленную вплотную к соответствующей стене здания разъемную рабочую камеру, устройство для создания избыточного давления и электронное устройство непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний, причем рабочая камера
выполнена в форме открытого с одной из сторон правильного параллепипеда, в центре противолежащей по отношению к открытой стороне грани которого выполнено круглое отверстие с диаметром примерно равным диаметру образующей диагностируемый элемент ввода инженерной коммуникации, рабочая камера выполнена состоящей из двух частей, стенки которых сопряжены между собой по периметру прямоугольника, образованного пересечением поверхности самой рабочей камеры и одной из плоскостей, проходящих через центр грани, в которой выполнено круглое отверстие, и центр противолежащей по отношению к ней открытой стороны, при этом рабочая камера, электронное устройство непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний, и устройство для создания избыточного давления последовательно сообщены между собой посредством единой пневматической линии, а устройство для создания избыточного давления установлено с возможностью создания избыточного давления в рабочей камере на момент начала проверки газоизоляции диагностируемого элемента ввода.
На фиг.1 показан общий вид предложенного устройства для проверки газоизоляции элементов ввода инженерных коммуникаций в стены зданий в сборе по первому варианту своего конструктивного исполнения.
На фиг.2 показано место сопряжения двух частей, образующих в сборе рабочую камеру.
На фиг.3 показана схема сопряжения двух частей, образующих в сборе рабочую камеру.
На фиг.4 показан общий вид предложенного устройства для проверки газоизоляции элементов ввода инженерных коммуникаций в стены зданий в сборе по второму варианту своего конструктивного исполнения.
Предложенное устройство для проверки газоизоляции элементов ввода инженерных (энергетических) коммуникаций в стены зданий по первому варианту своего конструктивного исполнения содержит рабочую камеру 1,
электронное устройство непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 и устройство для создания вакуума 3. Рабочая камера 1 выполнена в форме открытого с одной из сторон (т.е. без стенки с данной стороны, как это видно, например, из фиг.3) правильного параллепипеда с высотой примерно вдвое больше диаметра образующей диагностируемый элемент ввода (место заделки) инженерной коммуникации, например трубопровода 4. В центре противолежащей по отношению к открытой стороне параллепипеда грани выполнено круглое отверстие 5 с диаметром примерно равным диаметру трубопровода 4 (если трубопровод 4 имеет толстую стенку, то в данном случае, как это принято для трубопроводов, имеется в виду его внешний диаметр). Указанное круглое отверстие 5 специально выполнено в рабочей камере 1 для того, чтобы через него проходил трубопровод 4 (см. фиг.1 или 4). Для того чтобы диагностируемое место сопряжения трубопровода 4 со стенкой рабочей камеры 1 обеспечивало бы надежную герметизацию внутренней полости рабочей камеры 1 от проникновения в нее воздуха извне необходимо, чтобы диаметр круглого отверстия 5 был примерно равен диаметру трубопровода 4. В идеале следовало бы круглые отверстия 5 выполнить с диаметром точно равным диаметру трубопровода 4, однако технически это выполнить невозможно, поэтому для заявленного устройства допускается изготовление указанных круглых отверстий 5 с диаметром составляющим где-то 1÷1,02 от диаметра трубопровода 4. Место сопряжения трубопровода 4 со стенками рабочей камеры 1 должно быть уплотнено герметиком (на фигурах не показано).
Для того, чтобы описанную выше рабочую камеру 1 можно было установить/снять с трубопровода 4 она выполнена разборной и состоит из двух частей, стенки которых сопряжены между собой по периметру прямоугольника, образованного пересечением поверхности самой рабочей камеры 1 и одной из плоскостей, проходящих через центр грани, в которой выполнено круглое отверстие 5 и центр противолежащей по отношению к ней открытой стороны параллепипеда, например, по периметру
прямоугольника, образованного поверхностью рабочей камеры 1 и ее диагональным сечением, проходящим через два ее противолежащих ребра, как это показано на фиг.2. Подобная конструкция рабочей камеры 1 позволяет быстро монтировать/демонтировать ее с трубопровода 4.
Выполнение рабочей камеры 1 в форме правильного параллепипеда обеспечивает возможность при необходимости установить внутрь рабочей камеры какие-либо вспомогательные дополнительные приспособления. Поскольку указанное геометрическое тело имеет равные площади как во всех поперечных, так и продольных плоскостях поперечного сечения, внутрь него легко можно установить любое вспомогательное дополнительное приспособление, например, газоанализатор. Указанные особенности предложенного технического решения подтверждены тем, что большинство выпускаемых в настоящее время коробок и футляров выполняют именно в форме правильного параллепипеда.
В качестве электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 использованы объединенные в единый измерительный блок электронный вакуумный манометр 6 (например, дифференциальный манометр электрический марки ДМЦ-01), электронный дифференциатор давления 7, таймер 8, а также средство непрерывной индикации измеряемых величин 9. Для удобства проведения испытаний динамика изменения таких измеряемых величин как мгновенное значение давления газа в рабочей камере 1 и мгновенное значение скорости его изменения может быть выведена на средство непрерывной индикации измеряемых величин 9 в виде графика функции зависимости их от времени, а текущее время продолжения испытаний - в цифровой форме (как в электронных часах). В настоящее время разрабатывается компактная высокоточная модификация указанного электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2, под маркой «Рентотрон», имеющую возможность взаимодействия с персональным компьютером.
Что же касается устройства для создания вакуума 3, то в качестве него может быть использован любой стандартный вакуумный насос, выпускаемый в настоящее время промышленностью, который способен создать требуемый уровень вакуума в рабочей камере 1. Так например, в качестве устройства для создания вакуума 3 может быть использован вакуумный насос марки НВ-18.
Электронное устройство непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 и устройство для создания вакуума 3, как это показано на фиг.1, посредством единой пневматической линии 10 последовательно сообщены с рабочей камерой 1.
Фактически аналогичную конструкцию имеет и устройство для проверки газопроницаемости элементов ввода инженерных коммуникаций в стены зданий по второму варианту своего конструктивного исполнения. Единственными его отличиями от устройства по первому варианту является то, что в состав электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 вместо электронного вакуумного манометра 6 входит электронный манометр высокого давления 11, а вместо устройства для создания вакуума 3 соответственно использовано устройство для создания избыточного давления 12, работающее на нагнетание газа. Все остальные конструктивные блоки и связи между ними идентичны соответствующим блокам и связям в устройстве по первому варианту его конструктивного исполнения. В связи с этим второй вариант конструктивного исполнения предложенного устройства в данном разделе описания подробно не рассматривается. Конструкция же подобного устройства приведена на фиг.4.
Описанное выше устройство для проверки газоизоляции элементов ввода инженерных коммуникаций в стены зданий работает следующим образом.
Рабочую камеру 1 устанавливают на трубопроводе 4, прислоняя своей открытой стороной вплотную к внешней или внутренней стороне стены
здания 13. Для этого сначала «одевают» на трубопровод 4 первую часть рабочей камеры 1, а затем с противоположной стороны трубопровода 4 на него «одевают» вторую часть рабочей камеры 1 (см. фиг.3), стыкуя при этом обе ее части так, чтобы стенки частей, образующих собранную воедино рабочую камеру 1 были сопряжены между собой по периметру прямоугольника, образованного пересечением поверхности самой рабочей камеры 1 и одной из плоскостей, проходящих через центр грани параллепипеда, в которой выполнено круглое отверстие 5 и центр противолежащей по отношению к ней открытой стороны. При этом с целью обеспечения герметизации объема рабочей камеры 1 от проникновения в нее воздуха из окружающего пространства место контакта стенки рабочей камеры 1 с трубопроводом 4 (т.е. по периметру круглого отверстия 5) обмазывают герметиком.
1
Согласно первому варианту предложенного устройства из рабочей камеры 1 посредством устройства для создания вакуума 3 по единой пневматической линии 10 откачивают весь собравшийся в рабочей камере 1 газ, создавая там тем самым требуемую степень вакуума (порядка 1 кПа). При этом наличие вакуума в рабочей камере 1 контролируют посредством входящего в состав электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 электронного вакуумного манометра 6. По достижении заданного давления (степени вакуума) P в рабочей камере 1 устройство для создания вакуума 3 выключают.
Газ с противоположной стороны стены здания 13 от места установки рабочей камеры 1 начинает постепенно просачиваться через поры и несплошности, имеющиеся в диагностируемом месте заделки трубопровода 4 в стену здания 13 в объем рабочей камеры 1. В результате давление воздуха в рабочей камере 1 начинает постепенно увеличиваться, что легко отследить посредством входящего в состав электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 электронного вакуумного манометра 6. При этом с помощью
1
2
1
1
2
1
входящего в состав электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 таймера 8 отслеживают время Δt, за которое давление в рабочей камере 1, начиная с момента отключения устройства для создания вакуума 3, примерно сравняется с давлением в окружающем пространстве Р (примерно 100 кПа). Указанный промежуток времени Δt отнесенный к периметру поперечного сечения трубопровода l (определяемый как l=π·d, где d - диаметр трубопровода) и модулю разности первоначального и установившегося давлений (т.е. Δt/l·|P -P|) может рассматриваться в качестве одного из параметров газоизоляции исследуемого элемента ввода инженерной коммуникации - трубопровода 4 в стену здания 13. При необходимости указанный параметр может быть при помощи компьютерной программы пересчитан, в такой параметр качества исследуемого элемента ввода как его газопроницаемость.
Как было указано выше, предложенное устройство по второму варианту своего конструктивного исполнения фактически идентично по своей конструкции устройству по первому варианту своего конструктивного исполнения. Единственными его отличиями от устройства по первому варианту является то, что в состав электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 вместо электронного вакуумного манометра 6 входит электронный манометр высокого давления 11, а вместо устройства для создания вакуума 3 соответственно использовано устройство для создания избыточного давления 12, работающее на нагнетание газа. В связи с этим в отличие от такого режима работы предложенного устройства по первому варианту как откачка газа из рабочей камеры 1, во втором варианте газ в рабочую камеру 1 напротив нагнетают посредством устройства для создания избыточного давления 12, при этом в рабочей камере 1 создается повышенное давление. Наличие в рабочей камере 1 высокого давления отслеживают посредством входящего в состав электронного устройства
1
непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 электронного манометра высокого давления 11. По достижении заданного давления P (порядка 2 атмосфер, что примерно равно 200 кПа) в рабочей камере 1 устройство для создания избыточного давления 12 выключают.
2
2
2
2
2
1
Находящийся в рабочей камере 1 под давлением газ начинает постепенно просачиваться через поры и несплошности, имеющиеся в диагностируемом элементе ввода трубопровода 4 в стену здания 13 во внешнее пространство. В результате давление воздуха в рабочей камере 1 начинает постепенно уменьшаться, что легко отследить посредством входящего в состав электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 электронного манометра высокого давления 11. При этом с помощью входящего в состав электронного устройства непрерывного измерения давления газа, скорости его изменения и времени проведения испытаний 2 таймера 8 отслеживают время Δt, за которое давление в рабочей камере 1, начиная с момента отключения устройства для создания избыточного давления 12, примерно сравняется с давлением в окружающем пространстве P (примерно 100 кПа). Указанный промежуток времени Δt отнесенный к периметру поперечного сечения трубопровода l (определяемый как l=π·d, где d - диаметр трубопровода) и модулю разности первоначального и установившегося давлений (т.е. Δt/l·|P-P|) также может рассматриваться в качестве одного из параметров газоизоляции исследуемого элемента ввода инженерной коммуникации - трубопровода 4 в стену здания 13.
Применение предложенных двух вариантов заявленного средства измерения позволяет повысить уровень технической безопасности для работников технических служб, обслуживающих такие инженерные (энергетические) коммуникации, как линии энерго-, тепло-, газо- и водоснабжения.