СЕНСОРНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ УТЕЧЕК И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК G01M3/08 F17D5/02 

Изобретение относится к сенсорной линии для контроля и определения мест утечек в установке, у которой в случае утечки в окружающее пространство установки выделяется хлор. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления такой сенсорной линии.

Из публикации EP 0175219 B1 известна сенсорная линия, состоящая из несущей трубы, снабженной на своей внешней поверхности проницаемым слоем, через которую может диффундировать обнаруживаемое вещество, выходящее в окружающее пространство сенсорной линии из места утечки в установке, например проводящей газ или жидкость магистрали. Несущая труба непроницаема для этого вещества. Ее стенка снабжена отверстиями, так что проходящее через проницаемый слой вещество может проникать через эти отверстия внутрь сенсорной линии и скапливаться внутри сенсорной линии, называемой также коллектором. Известным из публикации DE 2431907 C3 способом определяется место, в котором вещество проникло в сенсорную линию и скопилось там. Это место соответствует месту, в котором вещество вышло из контролируемой части установки. Для этого присоединенным к сенсорной линии насосом проникшее в нее вещество вместе с находящимся в ней несущим газом подается к также присоединенному к сенсорной линии датчику. При известной скорости течения по отрезку времени между включением насоса и попаданием вещества на датчик можно определить место, в котором вещество проникает в сенсорную линию, и, тем самым, место утечки в части установки.

В качестве материала проницаемого слоя особенно подходящим в большом числе случаев применения оказался этиленвинилацетат (ЭВА). В частности, при контроле утечек содержащих хлор в газообразном или жидком виде частей установки, например хлоропроводов в установках химической технологии, применение ЭВА в качестве проницаемого слоя оказалось, однако, неудовлетворительным. Причиной этого является реакция высвобожденных ЭВА молекул ацетата с газообразным хлором, которая вызывает задержку его попадания на датчик.

В основе изобретения лежит задача создания сенсорной линии для контроля и определения мест утечек в установке, которая подходила бы для обнаружения утечек в содержащих хлор частях установки, у которых в случае утечки в окружение установки выделяется хлор. Кроме того, в основе изобретения лежит задача создания способа изготовления такой сенсорной линии.

Первая из указанных задач решается посредством сенсорной линии с признаками пункта 1 формулы изобретения. В соответствии с этими признаками сенсорная линия содержит несущую трубу, стенка которой снабжена отверстиями, закрытыми, по меньшей мере, одним проницаемым для обнаруживаемого вещества слоем, состоящим из содержащего галоген, преимущественно хлор, силоксанового каучука. Такой галогенированный, в частности хлорированный, силоксановый каучук обладает по сравнению с негалогенированным или нехлорированным силоксановым каучуком заметно меньшей поглощающей хлор способностью. За счет этой меры чувствительность обнаружения заметно повышена, а время срабатывания заметно сокращено, поскольку выделяющийся в окружающее пространство сенсорной линии газообразный или жидкий хлор больше не поглощается или поглощается лишь в значительно меньшем количестве силоксановым каучуком, так что, с одной стороны, скорость диффузии повышена, а, с другой стороны, потери при транспортировке проникшего в несущую трубу пробки газообразного хлора по ней к датчику заметно уменьшены.

Изобретение основано при этом на том факте, что галогенированный силоксановый каучук обладает заметно меньшей поглощающей хлор способностью, так что быстрее может диффундировать через проницаемый слой и при транспортировке по сенсорной линии теряется в заметно меньшем объеме за счет абсорбции слоем силоксанового каучука.

В качестве слоя в смысле изобретения следует понимать также оболочку, окружающую несущую трубу и плотно прилегающую к ней.

Вторая из указанных задач решается способом с признаками пункта 3 формулы изобретения, при котором на несущую трубу наносится сшитый силоксановый каучук, и покрытая силоксановым каучуком несущая труба подвергается обработке жидким или газообразным хлором или хлорным травителем. Нанесение сшитого силоксанового каучука может осуществляться способом, при котором он наносится на несущую трубу в виде вязкой массы, и за счет надевания на несущую трубу предварительно изготовленной оболочки из сшитого силоксанового каучука.

В качестве альтернативы этому вторая задача решается также способом с признаками пункта 4 формулы изобретения, при котором изготовленная из сшитого силоксанового каучука оболочка надевается на несущую трубу после обработки жидким или газообразным хлором или хлорным травителем.

Кроме того, вторая задача решается способом с признаками пункта 5 формулы изобретения, при котором на несущую трубу наносится силоксановый каучук, у которого, по меньшей мере, с частью атомов кремния в качестве органического остатка связан галогенированный углеводородный остаток.

Для дальнейшего пояснения изобретения следует сослаться на примеры его осуществления. На чертежах изображают:

фиг.1 и 2 коллектор в продольном и поперечном разрезах;

фиг.3 альтернативный вариант выполненных в коллекторе отверстий;

фиг.4 диаграмму, на которой концентрация хлора внутри сенсорной линии с хлорированным силоксановым каучуком и сенсорной линии с нехлорированным силоксановым каучуком нанесена в зависимости от времени.

На фиг.1 и 2 коллектор 1 содержит несущую трубу 2, например из поливинилхлорида, в частности поливинилиденфторида или полиэфирэфиркетона, стенка которой снабжена большим количеством радиальных отверстий 4. На несущей трубе 2 расположен состоящий из галогенированного, в частности хлорированного, силоксанового каучука, проницаемый для обнаруживаемого хлора Cl единый слой 6, который плотно прилегает к несущей трубе 2, полностью покрывает ее и, таким образом, закрывает отверстия 4. Подходящими являются, в частности, крупноячеистые, сшитые с пероксидами или платиновыми соединениями полисилоксаны.

На фиг.3 изображен вариант, в соответствии с которым отверстия 4 имеют конусообразную форму, сужаются внутрь несущей трубы 2 и заполнены пористым наполнителем, который практически не мешает диффузии хлора Cl внутрь несущей трубы 2. Это облегчает покрытие несущей трубы 2 состоящим из силоксанового каучука проницаемым слоем 6, поскольку он в этом случае может быть нанесен также в низковязком жидком состоянии, не заполняя отверстий 4 или не затекая внутрь несущей трубы 2. В качестве альтернативы этому можно также выполнить в несущей трубе 2 отверстия 4 в большом количестве и очень малого диаметра подходящими технологическими методами, например лазерным сверлением, так что силоксановый каучук, даже если он наносится в жидком состоянии, практически не может проникнуть в эти отверстия 4.

На диаграмме, представленной на фиг.4, концентрация c_in газообразного хлора внутри сенсорной линии при твердо заданной концентрации c_out газообразного хлора в окружении сенсорной линии нанесена в зависимости от времени t. Кривая а обозначает временной характер концентрации для снабженной состоящим из негалогенированного силоксанового каучука слоем сенсорной линии, в окружении которой находится воздух под атмосферным давлением с содержанием газообразного хлора 1000 ppm. Кривая b обозначает измеренный временной характер концентрации для сенсорной линии, на несущую трубу которой надета состоящая из готового сшитого силоксанового каучука оболочка, например приобретаемая у фирмы Рехау АГ + Ко, Рехау, Германия под обозначением RAU-SIK 8125, состоящая из сшитого пероксидом силоксанового каучука силиконовая оболочка (толщина около 1 мм), которая перед надеванием на несущую трубу была подвергнута обработке хлорным травителем. На диаграмме хорошо видно, что концентрация c_in внутри сенсорной линии при снабженной слоем хлорированного силоксанового каучука несущей трубе намного быстрее достигает максимального значения или значения насыщения c_in=c_out, чем при применении нехлорированного силоксанового каучука. Другими словами, скорость диффузии хлора через слой хлорированного силоксанового каучука значительно выше, чем через слой нехлорированного силоксанового каучука.

Изобретение относится к области контрольно-испытательной техники и направлено на создание сенсорной линии, которая подходила бы для обнаружения утечек в частях установки, содержащих хлор. Этот результат обеспечивается за счет того, что сенсорная линия содержит несущую трубу, стенка которой снабжена отверстиями, закрытыми, по меньшей мере, одним, проницаемым для хлора слоем, состоящим из содержащего галоген силоксанового каучука. В качестве галогена может быть использован хлор. При изготовлении сенсорной линии на несущую трубу может быть нанесен несшитый силоксановый каучук, после чего покрытая силоксановым каучуком несущая труба может быть подвергнута обработке жидким или газообразным хлором или хлорным травителем. На несущую трубу может быть надета оболочка, состоящая из сшитого силоксанового каучука после обработки жидким или газообразным хлором или хлорным травителем. Кроме того, на несущую трубу может быть нанесен силоксановый каучук, у которого, по меньшей мере, с частью атомов кремния в качестве органического остатка связан галогенированный углеводородный остаток. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сенсорная линия для контроля и определения мест утечек в установке, в которой в случае утечки в окружающее пространство установки выделяется хлор (С1), содержащая несущую трубу (2), стенка которой снабжена отверстиями (4), закрытыми, по меньшей мере, одним, проницаемым для хлора (С1) слоем (6), состоящим из содержащего галоген силоксанового каучука.

2. Линия по п.1, у которой в качестве галогена предусмотрен хлор.

3. Способ изготовления сенсорной линии по п.2, при котором на несущую трубу наносят несшитый силоксановый каучук и покрытую силоксановым каучуком несущую трубу (2) подвергают обработке жидким или газообразным хлором или хлорным травителем.

4. Способ изготовления сенсорной линии по п.2, при котором на несущую трубу (2) надевают состоящую из сшитого силоксанового каучука оболочку после обработки жидким или газообразным хлором или хлорным травителем.

5. Способ изготовления сенсорной линии по п.1, при котором на несущую трубу (2) наносят силоксановый каучук, у которого, по меньшей мере, с частью атомов кремния в качестве органического остатка связан галогенированный углеводородный остаток.