SU853492A1

SU853492A1 - Устройство дл определени проницаемостипЕНОплАСТОВ

Info

Publication number: SU853492A1
Application number: SU792832904A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Жутеев; Владимир Егорович Бычков; Анатолий Григорьевич Дементьев; Юрий Михайлович Васильев; Всеволод Павлович Коваленко; Борис Григорьевич Смолянский; Олег Михайлович Науменко; Лев Павлович Майко; Арон Борисович Губенко; Владимир Николаевич Косяков; Петр Петрович Новокрещенов
Original assignee: Войсковая Часть 74242
Priority date: 1979-10-29
Filing date: 1979-10-29
Publication date: 1981-08-07

Description

Изобретение относится к средствам испытаний полимерных материалов и может быть использовано при исследовании пенопластов, применяемых при сооружении грунтовых хранилищ для жид- $ костей.

Известен способ исследования динамической проницаемости и гидравлического поверхностного дренажа материалов fl], предусматривающий удержание некоторого объема жидкости под давлением в соприкосновении с поверхностью испытуемого материала. Устройство для реализации этого способа, содержит контактный аппарат с источником газа под давлением для прижа.тия поршня к удерживаемому объему жидкости, а также приспособления для измерения объема удерживаемой жидкости, _мперемещаемой поршнем, и времени, в течение которого происходит это перемещение.

Однако это устройство не позволяет испытывать материалы в условиях близких к естественным.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения проницаемости материалов f2], содержащее камеру, с рабочей средой, исследуемым образцом и нагревателем, датчиком температуры и улавливающее приспособление.

Недостатком этого устройства является неадекватность условий, создаваемых в процессе испытаний материала и наблюдающихся при эксплуатации грун* тового нефтехранилища, имеющего внутреннее покрытие из нанесенного непосредственно на грунт пенопласта.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения проницаемости пенопластов, содержащее камеру для рабочей среды, нагреватель, датчик температуры и узел для сбора фильтрата содержит также водяную ка3 меру с воздушным патрубком, в которую помещена камера для рабочей среды, жестко закрепленная внутри водяной камеры, дренажные трубки, помещенные в камеру для рабочей среды на разных уровнях и проходящие через дно рабочей и водяной камеры. Нагреватель и датчик температуры размещены в рабочей среде, а узел для сбора фильтрата выполнен в виде мерных стаканов, установленных под дренажными трубками, а дно камеры для рабочей среды выполнено перфорированным.

На чертеже представлена схема устройства для определения проницаемости пенопластов.

Устройство состоит из камеры 1, выполненной в виде цилиндра с перфо¹рированным дном 2, электронагревателя 3, датчика температуры рабочей среды 4, водяной камеры 5, в которую помещена камера 1 с рабочей средой, крышки 6, датчиков наличия жидкости в пенопласте 7, 8, датчика наличия рабочей среды в воде 9, датчика уровня25 рабочей среды 10·и датчика уровня воды 11, манометра 12 для измерения давления в камере 1, манометра 13 для измерения давления в водяной камере 5, воздушного патрубка 14 камеры 1, воздушного патрубка 15 водяной камеры 5, соединительной муфты 16, дренажных трубок 17, мерных стаканов 18, расположенных под дренажными трубками 17.

В качестве датчика наличия рабочей среды в воде 9 может быть применен указатель наличия нефтепродуктов в дренажной воде типа УН-1, тайный НИЛИ. Нефтехимавтомат гаит, а в качестве датчиков жидкости в пенопласте 7,8 емкостного типа с начальной ____ п стью Со-4 пф, площадью пластин 4 см при расстоянии между пластинами . 0,5 см.

разрабог. Сумналичия датчик скоро40

Датчики 4, 7, 8 и 9 и электронагреватель 3 соединены проводами с вторичными приборами и источником тока (на черт, не показаны). Конструкция прибора предусматривает имитацию основных физико-химических воздействий на пенопласт, происходящих в реальном грунтовом нефтехранилище с подогревательным устройством, с облицовкой внутренней поверхности котлована из пенопласта, подвергающегося воздействию с одной стороны,

853492 4 хранимого нефтепродукта, например флотского мазута с высотой столба жидкости 2-5 м с напором соответственно 200-500 кПа, нагретого до 40-60°С, с другой стороны грунта и грунтовых вод с подпором 10-30 кПа. Нефтепродукт нагревают до 40-60°С электронагревателем 3, гидростатическое давление нефтепродукта на пенопласт с одной стороны силой 200-500 кПа создается с помощью закачиваемого в камеру 1 через воздушный патрубок воздуха, давление которого контролируется манометром 12, подпор грунтовых вод через грунт на пенопласт с давлением 10-30 кПа - с помощью находящейся в водяной камере 5 воды 19 под давлением нагнетаемого через воздушный патрубок 15 воздуха, давление которого контролируется манометром 13.

Испытания с помощью устройства для определения проницаемости пенопластов осуществляются следующим образом. При подготовке к испытаниям на перфорированное дно 2 камеры насыпают слой грунта 20, затем на поверхность грунта и внутреннюю поверхность камеры 1 наносят методом напыления иследуемый образец пенопласта 21, устанавливают электронагреватель 3 и датчик температуры рабочей среды 4 и за··* ливают вязким нефтепродуктом 22, например флотским мазутом. Затем в водяную камеру через воздушный .патрубок заливают до необходимого уровня воду 19, Камеру 1 с помощью соединительной муфты 16 герметично' закрывают крышкой 6 и через воздушный патрубок 14 камеры 1 и воздушный патрубок 15 водяной камеры 5 подают воздух, создавая давление в камере 1 и водяной камере 5 соответственно 200-500 и 10-30 кПа, которое фиксируется соответственно манометрами 12 и 13. В процессе испытаний с помощью электронагревателя 3, датчика температуры 4 и вторичных автоматических приборов поддерживают заданную температуры рабочей среды 40-60°С.

В процессе испытаний ведется постоянное наблюдение за показаниями - приборов за мерными стаканами 18 (отмечается момент появления вода или нефтепродукта) .

Конструкция прибора позволяет, при небходимости производить отбор проб нефтепродукта, воды й грунта, вырезать образцы пенопласта с целью исследования аналитическим методом их физико-химических показателей и герметично закрывать дренажные трубки, через которые появляется вода ' ₅ или нефтепродукт.

По полученным результатам судят о возможности применения исследуемого прнопласта в качестве облицовочного материала для грунтовых неф- ю техранилищ.

Применение изобретения позволяет сократить время на исследование пенопластов по сравнению с испытаниями макетного образца грунтового неф- 15 техранилища в 3-5 раз при сокращении материальных затрат в 25-30 раз.

Claims

Изобретение относитс к средствам испытаний полимерных материалов и может быть использовано при исследовании пенопластов, примен емых при с оружении грунтовых хранилищ дл жидкостей . Известен способ исследовани динамической проницаемости и гидравлического поверхностного дренажа материалов Dl предусматривающий удержа ние некоторого объема жидкости под давлением в соприкосновении с поверх ностью испытуемого материала. Устрой ство дл реализации этого способа} содержит контактный аппарат с источн ком газа под давлением дл .ти поршн к удерживаемому объему жидкости , а также приспособлени дл изме рени объёма удерживаемой жидкости, перемещаемой поршнем, и времени, в течение которого происходит это перемещение. Однако это устройство не позвол е испытывать материалы в услови х близких к естественным. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл определени проницаемости материалов 2, содержащее камеру, с рабочей средой, исследуемым образцом и нагревателем, датчиком температуры и улавливающее приспособление. Недостатком этого устройства вл етс неадекватность условий, создаваемых в процессе испытаний материала и наблюдающихс при эксплуатации грун тового нефтехранилища, имеющего внутреннее покрытие из нанесенного непо средственно на грунт пенопласта. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений. Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл определени проницаемости пенопластов, содержащее камеру дл рабочей среды, нагреватель, датчик температуры и узел дл сбора фильтрата содержит также вод ную камеру с воздушным патрубком, в которую помещена камера дл рабочей среды , жестко закрепленна внутри вод ной камеры, дре ажные трубки, помещенные в камеру дл рабочей среды на разньпс уровн х и проход щие через дно рабочей и вод ной камеры. Нагрев тель и датчик те.мпературы размеТцены в рабочей среде, а узел дл сбора фильтрата вьшолнен в виде мерных стаканов, установленных под дренажными трубками, а дно камеры дл рабочей среды выполнено перфорированны На чертеже представлена схема устройства дл определени пронидаемости пенопластов. Устройство состоит из камеры 1, выполненной в виде цилиндра с перфо рированным дном 2, электронагревате л 3, Датчика температуры рабочей среды 4, вод ной камеры 5, в которую помещена камера 1 с рабочей средой, крышки 6, датчиков наличи жидкости в пенопласте 7, 8, датчика наличи рабочей среды в воде 9, датчика уро рабочей среды 10-и датчика уровн воды 11, манометра 12 дл измерени давлени в камере 1, манометра 13 дл измерени давлени в вод ной камере 5, воздушного патрубка 14 камеры 1, воздушного патрубка 15 вод ной каме 5, соединительной муфты 16, дренажных трубок 17, мерных стаканов 18, расположенных под дренажными трубками 17. В гсачестве датчика наличи рабоче среды в воде 9 может быть применен указатель наличи нефтепродуктов в дренажной воде типа УН-1, разрабо танный НИПИ. Нефтехимавтомат г. Сумгаит , а в качестве датчиков наличи жидкости в пенопласте 7,8 - датчик емкостного типа с начальной скоростью Со-4 пф, площадью пластин 4 см при рассто нии между пластинами 0,5 см. Датчики 4, 7, 8и9и электронагреватель 3 соединены проводами с вторичными приборами и источником тока (на черт не показаны). Конструкци прибора предусматривает им тацию основных физико-химических воздействий на пенопласт, происход щих в реальном г| унтовом нефтехранилище с подогревательным устройств с облицовкой внутренней поверхности котлована из пенопласта, подвергающегос воздействию с одной стороны хранимого нефтепродукта, например флотского мазута с высотой столба жидкости 2-5 м с напором соответственно 200-500 кПа, нагретого до 40-60 0, с другой стороны грунта и грунтовых вод с подпором 10-30 кПа. Нефтепродукт нагревают до 40-60С электронагревателем 3, гидростатическое давление нефтепродукта на пенопласт с одной стороны силой 200-500 кПа создаетс с помощью закачиваемого в камеру 1 через воздушный патрубок 14воздуха, давление которого контролируетс манометром 12, подпор грунтовых вод через грунт на пенопласт с давлением 10-30 кПа - с помощью наход щейс в вод Ной камере 5 воды 19 под давлением нагнетаемого через воздушный патрубок 15 воздуха , давление которого контролируетс манометром 13. Испытани с помощью устройства дл определени проницаемости пенопластов осуществл ютс следующим образом . При подготовке к испытани м на перфорированное дно 2 камеры насыпают слой грунта 20, затем на поверхность грунта и внутреннюю поверхность камеры 1 нанос т методом напылени иследуемый образец пенопласта 21, устанавливают электронагреватель 3 и датчик температуры рабочей среды 4 и за- ливают в зким нефтепродуктом 22,.например флотским мазутом. Затем в вод ную камеру через воздушный ,патрубок 15заливают до необходимого уровн воду 19. Камеру 1 с помощью соединительной муфты 16 герметично закрьшают крьшшой 6 и через воздушный патрубок 14 камеры 1 и боздушный патрубок 15 вод ной камер) 5 подают воздет:, создава давление в камере 1 и вод ной камере 5 соответственно 200-500 и 10-30 кПа, которое фиксируетс соответственно манометрами 12 и 3. В процессе испытаний с помощью электронагревател 3, датчика температуры 4 и вторичных автоматических приборов поддерживают заданную температуры рабочей среды АО-бО с В процессе испытаний ведетс посто нное наблюдение за показани ми приборов за мерными стаканами 8 (отмечаетс момент по влени вода . или нефтепродукта). Конструкци прибора позвол ет, при небходимости производить отбор проб нефтепродукта, воды h грунта. 5 вырезать образцы пенопласта с целью исследовани аналитическим методом их физико-химических показателей и герметично закрывать дренажные тру ки, через которые по вл етс вода или нефтепро(укт. По полученным результатам суд т о возможности применени исследуемого прнопласта в качестве облицовочного материала дл грунтовых нефтехранилищ . Применение изобретени позвол ет сократить врем на исследование пенопластов по сравнению с испыт ни ми макетного образца грунтового нефтехранилища в 3-5 раз при сокращении материальных затрат в 25-30 раз. Формула изобретени Устройство дл определени прониц емости пенопластов, содержащее камер дл рабочей среды, нагреватель, датчик температуры и узел дл сбора фил отличающеес тем трата, 2 что, с целью повышени точности измерений , устройство содержит вод ную,, камеру с воздушным патрубком, в которую помещена камера дл рабочей среды, жестко закрепленна внутри вод ной камеры, дренажные трубки, помещенные в камеру дл рабочей среды на разных уровн х, и проход щие через дно рабочей и вод ной камер, при этом нагреватель и датчик температуры размещены в рабочей среде, а узел дл сбора фильтрата вьшолнен в виде мерных стаканов, установленных под дренажными трубками,
2. Устройство по п. I, о т л и - чающеес тем, что дно камеры дл рабочей среды вьшолнено перфорированным , Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Патент США № 3548635, кл, G 01 N 15/08, опублик. 1970. 2,Авторское свидетельство СССР № 654883, кл, G 01 N 15/08, 1977 ( прототип).

П

/

75