RU2659300C1 - Способ определения качества герметика кабельных гермовводов - Google Patents

Способ определения качества герметика кабельных гермовводов Download PDF

Info

Publication number
RU2659300C1
RU2659300C1 RU2017134239A RU2017134239A RU2659300C1 RU 2659300 C1 RU2659300 C1 RU 2659300C1 RU 2017134239 A RU2017134239 A RU 2017134239A RU 2017134239 A RU2017134239 A RU 2017134239A RU 2659300 C1 RU2659300 C1 RU 2659300C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sealant
temperature
rear surface
cable
zmax
Prior art date
Application number
RU2017134239A
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Борисович Власов
Валерий Алексеевич Мухалев
Анатолий Иванович Криштопов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "МГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "МГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "МГТУ")
Priority to RU2017134239A priority Critical patent/RU2659300C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2659300C1 publication Critical patent/RU2659300C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/002—Investigating fluid-tightness of structures by using thermal means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G01M3/18—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • G01M3/181—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for cables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к кабельным сетям и может быть использовано для предотвращения распространения пожара в смежные помещения через кабельные уплотнительные коробки (герметичный ввод, гермоввод, кабельные коробки), например, на морских судах. Проводят обдув передней поверхности герметика теплым воздухом в течение нескольких минут и непрерывно контролируют температуру задней поверхности с помощью тепловизора. Регистрируют прохождение теплового поля от передней к задней поверхности. При наличии воздухопроницаемых дефектов, отверстий на задней поверхности с помощью тепловизора регистрируют участки с повышенной температурой. Технический результат - повышение точности контроля качества сплошности герметика и локализации места протечки воздуха конструкции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к кабельным сетям и может быть использовано для предотвращения распространения пожара в смежные помещения через кабельные уплотнительные коробки (герметичный ввод, гермоввод, кабельные коробки), например, на морских судах. Суть заявляемого технического решения заключается в том, что способ определения качества кабельных гермовводов основан на принципах импульсного теплового неразрушающего контроля материала.
В качестве технического средства, регистрирующего температурное поле поверхности герметика после воздействия теплового импульса, используют тепловизор.
Качество герметика характеризуется отсутствием трещин и нарушений в его объеме. Наличие трещин и сплошности герметика приводит к возможности водо- и воздухопроницаемости, что является недопустимым при целостном гермовводе.
Изобретение позволяет оперативно оценить качество уплотнительной коробки (гермоввода), предназначенной для защиты проникновения пожара, воды, газов через непроницаемые переборки.
Известны несколько способов [1]-[4] определения качества герметика кабельных гермовводов.
Например, помещение, через которое проходят кабели, заливают водой и создают в нем давление, оговоренное спецификацией судна. Давление поддерживают в течение установленного программой испытаний времени, наблюдая с другой стороны переборок за пропуском воды через конструкции для уплотнения мест прохода кабелей (гермовводы).
Недостатком данного способа является то, что он возможен только в помещениях специального назначения, которые могут затапливаться водой в процессе нормальной эксплуатации судна.
Другой способ реализуется путем закрытия в помещениях, через которые проходят кабели, дверей, горловин и создания в них воздушного давления, оговоренного спецификацией судна. Давление воздуха поддерживают в течение установленного программой испытаний времени. Пропуски воздуха через уплотняющие конструкции контролируют по падению давления (по манометру) и смазыванием мест прохода кабелей с другой стороны мыльным раствором. Данные способ имеет ограничения по классу помещений, т.к. может быть применим в специальных помещениях, например котельных отделениях с принудительным общим дутьем и подобных им.
Для проверки уплотнительных устройств, расположенных на верхних палубах судов, используют способ, при котором уплотнительные конструкции для прохода кабелей обливают водой под давлением в 2 кг/см2 с расстояния в 5 м с любого направления в течение 5 минут. Качество уплотнения мест прохода кабелей считают удовлетворительным, если с противоположной стороны переборки палубы не будут обнаружены пропуски воды. Недостатком данного способа является сложность его использования во внутренних помещениях с электрически оборудованием.
Наконец, для проверки уплотнительных устройств, расположенных в служебных и бытовых помещениях судна, гермовводы (проходы кабелей, кабельные коробки) обдувают сжатым воздухом из шланга диаметром не менее 1/2 дюйма с расстояния в 100 мм. Пропуски воздуха через уплотнительные конструкции контролируют смазыванием мест проход кабелей с другой стороны мыльным раствором. Качество уплотнения мест прохода кабелей считают удовлетворительным, если с противоположной стороны переборки палубы или внутри помещения, внутри шкафа с электрооборудованием не будут обнаружены пропуски воздуха.
Описанные способы характеризуется значительной трудоемкостью и в ряде случаев невозможностью реализации в условиях эксплуатации судна или его ремонте.
Наиболее близкими к предлагаемому способу являются способы определения теплофизических материалов и конструкций путем измерения температуры поверхностей с помощью тепловизора [5]-[7], в основе которых лежит так называемый флэш-метод [5] - стимулирование объекта контроля с помощью теплового импульса от источников теплового излучения (ИК-ламп, ламп накаливания). В процессе испытаний происходит анализ условий прохождения тепловой волны в объеме исследуемого материала.
В отличие от методов, предлагаемых в [5]-[7], в предлагаемом способе используют тепловую активацию потоком теплого воздуха, который, проникая через дефекты герметика (отверстия, полости, поры), производит аномальный локальный нагрев на поверхности, противоположной нагреваемой.
Техническим результатом данного изобретения является повышение точности контроля качества сплошности герметика и локализация места протечки воздуха конструкции, которая должна быть водо- и воздухонепроницаемой.
Технический результат достигается тем, что в способе определения качества герметика кабельных гермовводов нагревают переднюю поверхность герметика до температуры 50°C-60°C обдувом теплого воздуха в течение 2-3 минут, непрерывно контролируют температуру задней поверхности герметика с помощью тепловизора, для этого производят снятие теплограмм через 15-30 секунд в течение времени, зависящего от толщины герметика и размеров сквозных дефектов, для локализации дефекта в области участка задней поверхности герметика определяют максимальную избыточную температуру ΔTзмакс по формуле:
Figure 00000001
,
где Tзмакс.(t), °C - максимальная температура задней поверхности слоя материала в момент времени t;
Tзсред °C - средняя температура выделенной области задней поверхности слоя материала, полученное значение ΔTзмакс сравнивают с погрешностью тепловизора, составляющей ±0,1-0,2°C, превышение ΔTзмакс над погрешностью свидетельствует о наличии дефекта в герметике.
При этом для определения температуры передней нагреваемой поверхности герметика используют пирометр, для обдува передней поверхности герметика может быть использован, например, фен, который устанавливают на расстоянии от передней поверхности герметика не более 100 мм, снятие теплограмм проводят в течение 15-20 минут.
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2.
На фиг. 1 приведена схема проведения испытаний для контроля качества герметика, на фиг. 2а - теплограмма задней поверхности герметика со сквозным отверстием, на фиг. 2б - объемная гистограмма с локализацией дефектной области.
На фиг. 1 приведены следующие позиции: 1 - фен (нагнетатель воздуха); 2 - переборка (стенка); 3 - герметик в проходной втулке; 4 - тепловизор; 5 - воздухопроницаемый дефект герметика; 6 - локализация участка с повышенной температурой на задней поверхности герметика.
Способ осуществляют следующим образом.
Проводят обдув передней поверхности герметика 3 теплым воздухом с помощью (фиг. 1), например, фена 1, в течение нескольких минут до двух-трех и непрерывно контролируют температуру задней поверхности с помощью тепловизора 4, регистрируя прохождение теплового поля от передней к задней поверхности. При наличии воздухопроницаемых дефектов, отверстий на задней поверхности с помощью тепловизора 4 регистрируют участки с повышенной температурой, обусловленные выходом теплого воздуха и ускоренной теплопередачей через сквозные дефекты герметика 3 от передней нагреваемой поверхности к задней наблюдаемой поверхности.
Для регистрации температуры задней (необлучаемой) поверхности слоя и локализации дефектов на задней поверхности используют тепловизор 4.
В процессе испытаний производят снятие теплограмм через 15-30 секунд в течение последующих 15-20 минут в зависимости от толщины герметика и размеров сквозных дефектов.
Результаты тепловизионной съемки изучаемого объекта обрабатывают при помощи прилагаемого к тепловизору 4 программного обеспечения, с помощью которого находят значения максимальной температуры задней поверхности объекта в области дефектов с течением времени и локализацию наблюдаемых дефектов герметика (фиг. 2).
Дефект в наблюдаемой области герметика 3 характеризуется повышенной температурой Tзмакс по сравнению со средней температурой Tзсред в анализируемой области поверхности; локализация дефекта может быть зафиксирована в области участка поверхности с максимальной избыточной температурой ΔTзмакс, значение которой находят из соотношения
Figure 00000002
,
где Tзмакс (t), °C - максимальная температура в области дефекта задней поверхности герметика в момент времени t; Tзсред °C - средняя температура анализируемой области задней поверхности герметика.
Пример
На фиг. 2 приведена гистограмма после обработки снимка с использованием специального программного обеспечения тепловизора (FLUKE). Был испытан герметик эпоксидной смолы толщиной 10 см. На фиг. 2а на теплограмме приведены значения Tзмакс=29,19°C, Tзсред=25,88°C при температуре окружающей среды Tз0=22°C. Превышение температуры ΔTзмакс в области выраженного дефекта (на фиг. 2б отмечается «пичком» на диаграмме) над средней температурой достигает 29,19-25,88=3,31°C.
Точность измерения температуры с помощью тепловизионного приемника составляет ±0,1-0,2°C. Поскольку превышение температуры в наблюдаемой области поверхности значительно больше погрешности изменения температуры по поверхности, можно сделать вывод о наличии сквозного дефекта, свидетельствующего о ненадлежащем качестве герметичного ввода.
Литература
1. Справочник электромонтажника / Под ред. Г.И. Китаенко. Т. 5. Л.: Судпромгиз (Государственное союзное издательство судостроительной промышленности), 1957, 575 с., с. 269.
2. Справочник судового электротехника / Под общей ред. Китаенко Г.И. в 3-х томах. Т. 3. Технология электромонтажных работ. - Л.: Судостроение, 1980, 264 с.
3. ОСТ5Р.1180-93. Отраслевой стандарт. Суда. Методы и нормы испытаний на проницаемость и герметичность, ЦНИИ «Лот», 1993.
4. ГОСТ 3285-77. Корпуса металлических судов. Методы испытаний на непроницаемость и герметичность, 1978.
5. Parker W.J., Jenkins RJ. et al. «A Flash Method of Determining Thermal Diffusivity, Heat Capasity, and Thermal Conductivity», Journal applied of physics, Vol. 32, 1964. - P. 1679-1684.
6. Власов А.Б. Способ определения теплофизических характеристик материалов. Патент РФ на изобретение №2224245, заявка №202108341, МКП 7 G01N 25/18, 2003.
7. Власов А.Б., Мухин Е.А. Способ теплового контроля температуры обмоток электрических машин. Патент РФ на изобретение №2216265. Заявка №2011110026/ 28(014596), МКП G01R 35/00 (2006/01) от 16.03.2011, Россия, 2011.

Claims (7)

1. Способ определения качества герметика кабельных гермовводов, характеризующийся тем, что нагревают переднюю поверхность герметика до температуры 50°С-60°С обдувом теплого воздуха в течение 2-3 минут и непрерывно контролируют температуру задней поверхности герметика с помощью тепловизора, для этого производят снятие теплограмм через 15-30 секунд в течение времени, зависящего от толщины герметика и размеров сквозных дефектов, для локализации дефекта в области участка задней поверхности герметика определяют максимальную избыточную температуру ΔTзмакс по формуле:
ΔTзмакс=Тзмакс (t)-Тзсред,
где Tзмакс (t), °С - максимальная температура в области дефекта задней поверхности герметика в момент времени t;
Tзсред °С - средняя температура анализируемой области задней поверхности герметика, полученное значение ΔТзмакс сравнивают с погрешностью тепловизора, составляющей ±0,1-0,2°C, превышение ΔTзмакс над погрешностью свидетельствует о наличии дефекта в герметике.
2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что снятие теплограмм проводят в течение 15-20 минут.
3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что для определения температуры передней нагреваемой поверхности герметика используют пирометр.
4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что для обдува передней поверхности герметика может быть использован, например, фен, который устанавливают на расстоянии от передней поверхности герметика не более 100 мм.
RU2017134239A 2017-10-02 2017-10-02 Способ определения качества герметика кабельных гермовводов RU2659300C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017134239A RU2659300C1 (ru) 2017-10-02 2017-10-02 Способ определения качества герметика кабельных гермовводов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017134239A RU2659300C1 (ru) 2017-10-02 2017-10-02 Способ определения качества герметика кабельных гермовводов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2659300C1 true RU2659300C1 (ru) 2018-06-29

Family

ID=62815776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017134239A RU2659300C1 (ru) 2017-10-02 2017-10-02 Способ определения качества герметика кабельных гермовводов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2659300C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU512722A3 (ru) * 1971-08-02 1976-04-30 Газ Де Франс (Фирма) Устройство дл обнаружени утечки низкотемпературной жидкости
RU2224245C2 (ru) * 2002-04-02 2004-02-20 Мурманский государственный технический университет Способ определения теплофизических характеристик материалов
US20070237201A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-11 Ircon, Inc. Method and Apparatus for Analyzing Thermo-Graphic Images to Detect Defects in Thermally Sealed Packaging
DE102010055195A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-21 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH Vorrichtung und Verfahren zur Dichtheitsprüfung an geschlossenen hohlen Bauteilen und Verpackungen
DE102011100096A1 (de) * 2011-04-29 2012-10-31 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Leckageerkennung
US20150292975A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 General Electric Company Method and system for detecting coolant leaks in generators

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU512722A3 (ru) * 1971-08-02 1976-04-30 Газ Де Франс (Фирма) Устройство дл обнаружени утечки низкотемпературной жидкости
RU2224245C2 (ru) * 2002-04-02 2004-02-20 Мурманский государственный технический университет Способ определения теплофизических характеристик материалов
US20070237201A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-11 Ircon, Inc. Method and Apparatus for Analyzing Thermo-Graphic Images to Detect Defects in Thermally Sealed Packaging
DE102010055195A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-21 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH Vorrichtung und Verfahren zur Dichtheitsprüfung an geschlossenen hohlen Bauteilen und Verpackungen
DE102011100096A1 (de) * 2011-04-29 2012-10-31 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Leckageerkennung
US20150292975A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 General Electric Company Method and system for detecting coolant leaks in generators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1315976B1 (en) Thermographic wiring inspection
Grinzato IR thermography applied to the cultural heritage conservation
Mulaveesala et al. Nondestructive evaluation of concrete structures by nonstationary thermal wave imaging
RU2659300C1 (ru) Способ определения качества герметика кабельных гермовводов
US6995565B1 (en) Thermographic wiring inspection
Pitarma et al. Detection of wood damages using infrared thermography
KR20200039208A (ko) 콘크리트 내부 박리 탐지용 이동형 능동 열화상 검사장치
WO2011065755A2 (ko) 압축열을 이용한 비파괴 시험 시스템 및 방법
CN102607473B (zh) 裂纹测深和监控的渗透检测方法及模拟试块
Liu et al. Nondestructive testing of porcelain post insulators using active infrared thermography
Bison et al. Ageing evaluation of thermal barrier coating: Comparison between pulsed thermography and thermal wave interferometry
JP2014085161A (ja) 構造物欠陥の非破壊検査方法および構造物欠陥の非破壊検査装置
RU2243519C2 (ru) Тепловой способ диагностики технического состояния сосудов, работающих под избыточным внутренним давлением
Cselkó et al. Diagnostics of non-ceramic insulators with inhomogeneous field arrangement and wetting with different liquids
JP3205885B2 (ja) 浸透探傷試験方法
Yoo et al. On-power detection of wall-thinned defects using lock-in infrared thermography
Calado et al. Porosity and delamination defect detection in ceramic materials by active infrared thermography and optical digital microscopy
Mulaveesala et al. Thermal wave imaging techniques for inspection of plywood materials
Di Carolo et al. Assessing Bonded Area Quality of Carbon Fiber Lenticular Ribs with Lock-in Thermography
Doubt et al. Non-Destructive Material Analysis of Metals and Composites via Thermography
Liu et al. An active infrared thermography method for nondestructive testing of porcelain post insulators
An et al. Application of an IR Thermography for Leak Detection of Reactor Coolant
Salvi et al. Preliminary Pulsed Phase Thermography analysis on cylindrical geometry
Lahuerta et al. Infrared inspection of thick laminates during fatigue tests
Burleigh Thermographic NDT of graphite epoxy filament-wound structures

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191003