УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОБЪЕМНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ И ВАКУУМНАЯ РАМКА ДЛЯ НЕГО
DEVICE FOR CONTROLLING SEALING OF VOLUME INDUSTRIAL PRODUCTS AND VACUUM FRAME FOR IT

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для проверки герметичности резервуаров, котлов, баков, трубопроводов и прочих объектов с односторонним доступом.
Известно устройство для контроля герметичности резервуаров, содержащее линию подачи газа из газового баллона, размещенную под контролируемой поверхностью и снабженную перфорацией, и течеискатель, размещенный внутри резервуара с возможностью его передвижения по контролируемой поверхности (RU 131869 U1, G01M 3/02, дата публикации 27.08.2013). Устройство позволяет быстро и надежно определить дефекты в днище резервуара, однако требует использования газового баллона, что может представлять опасность из-за возможного взрыва баллона, не позволяет проверять объекты с односторонним доступом.
Наиболее близким аналогом предлагаемого объекта является устройство для контроля герметичности резервуаров, котлов, баков, трубопроводов, в комплект которого входят: электрический вакуумный насос, рамка для вакуумирования, средства соединения рамки для вакуумирования с электрическим вакуумным насосом, включающие в себя штуцеры и шланг. В качестве средства индицирующего состояние объекта используется пено-пленочный индикатор - ППИ (http://www.ntcexpert.ru/cg/m90).
Достоинствами данного устройства являются:
1) ведение контроля без предварительной подготовки контролируемой поверхности;
2) возможность замены рамок для контроля изделий различной формы;
3) возможность контроля сразу после проведения сварочных работ;
4) ведение контроля при одностороннем доступе без подачи испытательного давления.
Однако имеется ряд недостатков, которые препятствуют проведению эффективного контроля одним специалистом или существенно увеличивает время на одну операцию. Трудности возникают в тот момент, когда необходимо одновременно прижимать вакуумную рамку двумя руками к контролируемому объекту, чтобы перекрыть подачу воздуха извне через уплотнительную резину, и одновременно следить за тем, чтобы давление внутри самой рамки не превысило допустимое значение, заявленное производителем рамки как гарантированное, но при этом достигло необходимого значения для проведения качественного контроля.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение - упрощение проведения проверок герметичности с достижением более высокого уровня контроля. Благодаря предложенному устройству контроль может быть осуществлен одним специалистом, при более низких энергозатратах.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для контроля герметичности объемных промышленных изделий содержит электрический вакуумный насос, вакуумную рамку, средства соединения вакуумной рамки с электрическим вакуумным насосом, включающие в себя штуцеры и шланг, снабжено пультом дистанционного управления. Электрический вакуумный насос включает в себя два независимых мембранных насоса, приводимых в действие от одного электродвигателя и размещенных в одном корпусе. Внутри корпуса также установлен электронный блок управления насосом, включающий в себя модуль радиоканала, блок питания и электромагнитный клапан, связанный шлангом с мембранными насосами. Один выход модуля радиоканала связан со средством включения электродвигателя, другой выход модуля радиоканала связан с электромагнитным клапаном. Вакуумная рамка включает в себя рамный элемент с установленным на нем резиновым профилем и двумя гайками с наружной резьбой, закрепленными на рамном элементе. На каждой гайке посредством резьбового соединения закреплен цилиндрический корпус, выполненный из ударопрочного материала и имеющий осевой канал с радиальными отверстиями для притока и откачки воздуха и для соединения с вакуумметром. Осевой канал корпуса сопряжен с осевым каналом упомянутой гайки. В осевом канале цилиндрического корпуса установлен подпружиненный шток с закрепленной на нем ручкой грибообразной формы. Цилиндрический корпус выполнен с возможностью соединения со штуцером средства соединения вакуумной рамки с электрическим вакуумным насосом. Осевой канал гайки имеет отверстие, сопряженное с соответствующим отверстием в рамном элементе. Резиновый профиль в области контакта с поверхностью контролируемого изделия имеет треугольные выступы, между которыми расположены каналы, сопряженные с отверстиями рамного элемента.
Профиль имеет П-образную форму. С одной стороны профиль по краям имеет два наружных треугольных выступа, между которыми расположены каналы для прохода воздуха. Плоскость треугольного выступа со стороны перекладины находится под углом, меньшим 180° по отношению к плоскости наружной поверхности перекладины профиля, причем данный выступ в поперечном сечении представляет собой равнобедренный треугольник, основание которого равно 6 мм, другой выступ в поперечном сечении представляет собой прямоугольный треугольник, катет которого лежит в торцевой поверхности ветви, длина ветви профиля с наружной стороны составляет 14 мм, а с внутренней стороны 10 мм, ширина ветви без выступа составляет 4 мм, расстояние между ветвями профили составляет 8 мм, ширина ветви с выступом, представляющем собой прямоугольный треугольник в поперечном сечении составляет 16 мм, длина канала для прохода воздуха равна 5 мм, а ширина профиля со стороны другого выступа равна 37 мм.
Таким образом обеспечивается:
- существенная экономия затраченных денежных средств для проведения контроля (один специалист способен осуществлять контроль без особых усилий и приобретения дополнительных навыков);
- большая мобильность;
- существенно (минимум в два раза) увеличивается ресурс вакуумного насоса;
- существенно (минимум в два раза) увеличивается ресурс вакуумных рамок
- Уменьшение (минимум в два раза) энергозатрат дефектоскописта.
На фиг. 1 представлена схема электронного блока управления насосом, на фиг. 2 показана установка ручек на рамке для вакуумирования, на фиг. 3 показан резиновый профиль вакуумной рамки. Устройство для контроля герметичности объемных промышленных изделий содержит электрический вакуумный насос, рамку для вакуумирования, средства соединения рамки для вакуумирования с электрическим вакуумным насосом, включающие в себя штуцеры и шланг. Электрический вакуумный насос включает в себя два независимых мембранных насоса, размещенных в одном корпусе, в котором также размещен блок управления электродвигателем 1, включающий в себя модуль радиоканала 2, взаимодействующий с пультом дистанционного управления 3, выполненным в виде брелока. Кроме того, блок управления электродвигателем 1 содержит блок питания 4 и электронный клапан 5, связанный шлангом с мембранными насосами. Блок управления электродвигателем 1 позволяет запускать электродвигатель 6 нажатием одной кнопки (А) 7 с дистанционного пульта управления 3. От одного электродвигателя 6 приводятся в действие оба мембранных насоса. Кроме того, обеспечивается срабатывание электронного клапана 5 нажатием кнопки (В) 8. Это позволяет осуществлять подачу воздуха извне внутрь вакуумной рамки, чтобы иметь возможность регулировать давление за счет поочередного нажатия то одной, то другой кнопки.
Вакуумная рамка включает в себя рамный элемент 9 с установленным на нем резиновым профилем (фиг. 3) и двумя гайками 10 с наружной резьбой, закрепленными на рамном элементе 9. На каждой гайке 10 посредством резьбового соединения закреплен цилиндрический корпус 11, выполненный из ударопрочного материала и имеющий осевой канал 12 с радиальными отверстиями для притока 13 и откачки 14 воздуха и для соединения 15 с вакуумметром. Осевой канал корпуса 12 сопряжен с осевым каналом 16 гайки 10. В осевом канале 12 цилиндрического корпуса 11 установлен подпружиненный шток 17 с закрепленной на нем ручкой 18 грибообразной формы. Цилиндрический корпус 11 выполнен с возможностью соединения со штуцером средства соединения рамки для вакуумирования с электрическим вакуумным насосом. Осевой канал 16 гайки 10 сопряжен с соответствующим отверстием в рамном элементе.
Показанный на фиг. 3 профиль имеет П-образную форму. С одной стороны профиль по краям имеет два наружных треугольных выступа, между которыми расположены каналы для прохода воздуха. Плоскость треугольного выступа со стороны перекладины находится под углом, меньшим 180° по отношению к плоскости наружной поверхности перекладины профиля, причем данный выступ в поперечном сечении представляет собой равнобедренный треугольник, основание которого равно 6 мм. Другой выступ в поперечном сечении представляет собой прямоугольный треугольник, катет которого лежит в торцевой поверхности ветви, длина ветви профиля с наружной стороны составляет 14 мм, а с внутренней стороны 10 мм, ширина ветви без выступа составляет 4 мм, расстояние между ветвями профиля составляет 8 мм, ширина ветви с выступом, представляющем собой прямоугольный треугольник в поперечном сечении, составляет 16 мм, длина канала для прохода воздуха равна 5 мм, а ширина профиля со стороны другого выступа равна 37 мм.
Для приведения насоса в рабочее состояние необходимо подключить насос к сети, включить сетевой выключатель, насос перейдет в дежурный режим (загорится красная подсветка выключателя). Произвести откачку до необходимого остаточного давления путем нажатия кнопки «А» пульта управления, при этом раздастся звуковой сигнал и загорится подсветка клавишного выключателя. Насос работает, пока будет нажата кнопка «А» брелока. При достижении нужного значения вакуума, необходимо отпустить кнопку «А», пустить атмосферный воздух на вход насоса путем нажатия кнопки «В» пульта управления, при этом сработает электронный клапан, находящийся внутри насоса.
При каждом нажатии кнопок «А» и «В», раздается звуковой сигнал насоса, свидетельствующий о приеме команды управления. При утере брелока или его неисправности, управление насосом осуществляется клавишным выключателем на корпусе насоса в ручном режиме. Ручки для вакуумных рамок, которые с одной стороны служат надежной опорой и позволяют переносить саму рамку, и в то же самое время имеют механизм, позволяющий регулировать откачку воздуха. Встроенные механические клапаны в ручках могут использоваться как вместе, так и автономно, независимо друг друга. Ручки позволяют переносить и устанавливать рамку на контролируемом объекте, регулируют откачку воздуха с возможностью мониторинга уровня давления при помощи вакуумметра, позволяют отрывать рамку от контролируемого объекта без повреждения уплотнителя за счет регулируемого притока воздуха, и тем самым продлевают срок службы самой рамки