Устройство для определения проницаемостипЕНОплАСТОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к средствам испытаний полимерных материалов и может быть использовано при исследовании пенопластов, применяемых при с оружении грунтовых хранилищ для жидкостей. Известен способ исследования 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 для реализации этого способа} содержит контактный аппарат с источн ком газа под давлением для .тия поршня к удерживаемому объему жидкости, а также приспособления для изме рения объёма удерживаемой жидкости, перемещаемой поршнем, и времени, в течение которого происходит это перемещение. Однако это устройство не позволяе испытывать материалы в условиях близких к естественным. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения проницаемости материалов 2, 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 непо средственно 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 камеру с воздушным патрубком, в которую помещена камера для рабочей среды, жестко закрепленная внутри водяной камеры, дре ажные трубки, помещенные в камеру для рабочей среды на разньпс уровнях и проходящие через дно рабочей и водяной камеры. Нагрев тель и датчик те.мпературы размеТцены в рабочей среде, а узел для сбора фильтрата вьшолнен в виде мерных стаканов, установленных под дренажными трубками, а дно камеры для рабочей среды выполнено перфорированны На чертеже представлена схема устройства для определения пронидаемости пенопластов. Устройство состоит из камеры 1, выполненной в виде цилиндра с перфо рированным дном 2, электронагревате ля 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 уро рабочей среды 10-и датчика уровня воды 11, манометра 12 для измерения давления в камере 1, манометра 13 дл измерения давления в водяной камере 5, воздушного патрубка 14 камеры 1, воздушного патрубка 15 водяной каме 5, соединительной муфты 16, дренажных трубок 17, мерных стаканов 18, расположенных под дренажными трубками 17. В гсачестве датчика наличия рабоче среды в воде 9 может быть применен указатель наличия нефтепродуктов в дренажной воде типа УН-1, разрабо танный НИПИ. Нефтехимавтомат г. Сумгаит, а в качестве датчиков наличия жидкости в пенопласте 7,8 - датчик емкостного типа с начальной скоростью Со-4 пф, площадью пластин 4 см при расстоянии между пластинами 0,5 см. Датчики 4, 7, 8и9и электронагреватель 3 соединены проводами с вторичными приборами и источником тока (на черт не показаны). Конструкция прибора предусматривает им тацию основных физико-химических воздействий на пенопласт, происходя щих в реальном г| унтовом нефтехранилище с подогревательным устройств с облицовкой внутренней поверхности котлована из пенопласта, подвергающегося 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 создается с помощью закачиваемого в камеру 1 через воздушный патрубок 14воздуха, 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 15заливают до необходимого уровня воду 19. Камеру 1 с помощью соединительной муфты 16 герметично закрьшают крьшшой 6 и через воздушный патрубок 14 камеры 1 и боздушный патрубок 15 водяной камер) 5 подают воздет:, создавая давление в камере 1 и водяной камере 5 соответственно 200-500 и 10-30 кПа, которое фиксируется соответственно манометрами 12 и 3. В процессе испытаний с помощью электронагревателя 3, датчика температуры 4 и вторичных автоматических приборов поддерживают заданную температуры рабочей среды АО-бО с В процессе испытаний ведется постоянное наблюдение за показаниями приборов за мерными стаканами 8 (отмечается момент появления вода . или нефтепродукта). Конструкция прибора позволяет, при небходимости производить отбор проб нефтепродукта, воды h грунта. 5 вырезать образцы пенопласта с целью исследования аналитическим методом их физико-химических показателей и герметично закрывать дренажные тру ки, через которые появляется вода или нефтепро(укт. По полученным результатам судят о возможности применения исследуемого прнопласта в качестве облицовочного материала для грунтовых нефтехранилищ. Применение изобретения позволяет сократить время на исследование пенопластов по сравнению с испыт ниями макетного образца грунтового нефтехранилища в 3-5 раз при сокращении материальных затрат в 25-30 раз. Формула изобретения Устройство для определения прониц емости пенопластов, содержащее камер для рабочей среды, нагреватель, датчик температуры и узел для сбора фил отличающееся тем трата, 2 что, с целью повышения точности измерений, устройство содержит водяную,, камеру 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 камер, при этом нагреватель и датчик температуры размещены в рабочей среде, а узел для сбора фильтрата вьшолнен в виде мерных стаканов, установленных под дренажными трубками, 2. Устройство по п. I, о т л и - чающееся тем, что дно камеры для рабочей среды вьшолнено перфорированным, Источники информации, принятые 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