Устройство для создания испытательного давления для шланга



Устройство для создания испытательного давления для шланга
Устройство для создания испытательного давления для шланга
Устройство для создания испытательного давления для шланга
Устройство для создания испытательного давления для шланга
Устройство для создания испытательного давления для шланга
Устройство для создания испытательного давления для шланга
Устройство для создания испытательного давления для шланга
Устройство для создания испытательного давления для шланга

 


Владельцы патента RU 2545504:

ОЛЛГОУТЕК АБ (SE)

Изобретение относится к определению герметичности посредством давления и может быть использовано для создания испытательного давления для шланга. Устройство для создания испытательного давления для шланга включает первую пару нажимных/приводящих роликов, между которыми может быть помещен шланг, и вторую пару нажимных/приводящих роликов, между которыми может быть помещен шланг. Первая пара нажимных/приводящих роликов размещается на расстоянии от второй пары нажимных/приводящих роликов. Каждая пара нажимных/приводящих роликов предназначена для пережатия шланга между роликами совместно с созданием давления с помощью среды, так что ограниченная часть шланга, которая располагается между первой и второй парами нажимных/приводящих роликов, может находиться под давлением, и имеется возможность осуществлять контроль герметичности шлангов или их соединений. В то время как части шланга находятся под давлением между парами нажимных/приводящих роликов, те же самые пары нажимных/приводящих роликов подают шланг дальше, таким образом обеспечивая проверку герметичности шлангов при непрерывном продвижении шланга. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение достоверности определения герметичности шланга. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение описывает устройство для создания испытательного давления для шланга и систему для испытания давлением, включающую такое устройство.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Шланги, например, такие, как пожарный шланг, после использования обычно проверяют, помимо прочего, на герметичность шланга. Это, как правило, выполняется посредством подключения одного конца шланга к так называемому «воздуховыпускному клапану» и другого конца к насосу для подачи жидкости (как правило, к водяному насосу), который может наполнять шланг жидкостью, находящейся под давлением (например, водой). В этом случае воздух внутри шланга может выходить наружу через воздуховыпускной клапан, который пропускает воздух и газ, но задерживает воду.

Как правило, шланг наматывают в виде винтовой линии на барабан с осью, ориентированной предпочтительно вертикально, таким образом, что намотанный шланг может помещаться в относительно небольшом пространстве. Весь намотанный шланг наполняется находящейся под давлением жидкостью, и, после того как жидкость наполнит шланг, он может быть проверен.

Шланг может лопнуть во время процесса создания давления, вследствие чего оператор рискует получить травмы во время визуальной проверки. Так как давление жидкости может быть очень высоким, оператор может получить травмы просачивающимися сильными струями. Общепринятой является практика помещать находящийся под давлением намотанный шланг за экран или аналогичное защитное устройство, которое защищает оператора во время проверки шланга.

Например, европейский патент ЕР 0677728 предлагает решение, в котором прозрачный защитный экран полностью закрывает барабан, на котором намотан шланг, для облегчения визуальной проверки, при этом обеспечивая некоторую защиту. Кроме этого экран снабжен открываемыми люками, которые позволяют оператору иметь доступ к шлангу через экран, например, с целью маркировки возможных отверстий в шланге, обеспечивая, таким образом, последующий ремонт. В данном известном устройстве барабан постоянно находится под давлением, в то время как другой конец шланга подключен к стационарному узлу водоснабжения. Таким образом, оператор должен двигаться вокруг барабана во время проведения визуального осмотра.

В других известных устройствах, таких как, например, шведский патент SE 528582, находящийся под давлением и намотанный на барабан шланг подключают к водяному насосу посредством шарнирного соединения на трубках, которое обеспечивает свободное вращение барабана, в то время как шланг находится под давлением. В результате этого оператор может оставаться в фиксированной операторской позиции во время визуального осмотра, а защитный барьер между оператором и барабаном может иметь меньшие размеры в направлении вокруг барабана. В соответствии со шведским патентом SE 528582, защитный барьер может быть выполнен в виде съемного экрана, который может быть при необходимости снят или размещен в выбранной позиции относительно конструкции.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Общепринятое решение в данной области техники предполагает использование барабана для намотки шланга совместно с созданием испытательного давления в шланге, так как было замечено, что это требует наименьшего пространства.

Изобретатель, однако, понял, что существуют возможности для еще более пространственно эффективных решений в отношении создания испытательного давления в шланге.

В соответствии с изобретением, устройство для создания испытательного давления выполнено таким образом, что оно адаптировано для приема шланга и включает первую пару нажимных/приводящих роликов, между которыми может быть помещен шланг, и другую пару нажимных/приводящих роликов, между которыми может быть помещен шланг, где первая пара нажимных роликов размещается на расстоянии от второй пары нажимных роликов. Кроме того, каждая пара нажимных роликов размещается с возможностью пережатия шланга между роликами с созданием давления, таким образом, что ограниченная часть шланга, которая размещается между первой и второй парой нажимных роликов, может находиться под давлением, и таким образом может осуществляться контроль герметичности шланга. Кроме того, устройство для создания испытательного давления включает моторизованный механизм для подачи шланга через пары нажимных роликов совместно с созданием давления в шланге для обеспечения того, чтобы различные части шланга последовательно находились под давлением, при этом по меньшей мере одна из пар нажимных роликов конфигурирована для работы в качестве приводящих роликов для осуществления подачи шланга. Устройство для создания испытательного давления также включает средства для регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления в части шланга, которая помещена между первой парой нажимных/приводящих роликов и второй парой нажимных/приводящих роликов.

Кроме того, нажимные ролики могут быть выполнены с приводом от двигателя, что позволяет подавать шланг через систему. Такой процесс устраняет необходимость в отдельном подающем устройстве, таком как устройство, тянущее шланг через систему, что снижает износ шланга.

При этом может быть достигнуто пространственно экономичное решение, так как в каждый момент времени необходимо создавать давление лишь в ограниченной части шланга.

Предпочтительно, чтобы устройство для создания испытательного давления включало механизм подачи шланга через пары нажимных роликов для обеспечения того, чтобы различные секции шланга последовательно находились под давлением, таким образом, чтобы весь шланг при необходимости мог быть проверен. Подающий механизм предпочтительно состоит из нажимных/приводящих роликов, которые будут автоматически подавать шланг через систему на подходящей скорости при поддержании соответствующего давления.

Дальнейшие преимущества и характеристики, которые предлагаются изобретением, будут ясны после прочтения нижеследующего описания форм осуществления изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение совместно с его дальнейшими целями и преимуществами будет проиллюстрировано со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой принципиальную схему, которая показывает пример устройства для создания испытательного давления для шланга в соответствии с первой иллюстративной конструкцией.

Фиг.2А представляет собой принципиальную схему, которая показывает и приводит в качестве примера устройство для создания испытательного давления для шланга, снабженное подающим устройством для подачи шланга во впускное отверстие устройства для создания испытательного давления.

Фиг.2В представляет собой принципиальную схему, которая показывает пример того, что происходит, когда шланг подан через нажимные ролики и подключен к источнику жидкости для создания испытательного давления.

Фиг.3 представляет собой принципиальную схему, которая показывает пример устройства для создания испытательного давления для шланга в соответствии со второй иллюстративной конструкцией.

Фиг.4 представляет собой принципиальную схему, которая показывает пример устройства для создания испытательного давления для шланга в соответствии с третьей иллюстративной конструкцией.

Фиг.5 показывает выбранную часть примера устройства для создания испытательного давления в соединении с простым вариантом блока для мойки шланга.

Фиг.6 показывает пример того, как может быть использована для различных целей дополнительная пара нажимных роликов и/или так называемых «уровневых роликов» в устройстве для создания испытательного давления в соответствии с одной конструкцией.

Фиг.7 представляет собой принципиальную схему, которая показывает пример различных шагов процесса подачи шланга через устройство для создания испытательного давления.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ КОНСТРУКЦИИ

Изобретение описывается посредством иллюстративных примеров, которые иллюстрируют его фундаментальные принципы.

Фиг.1 представляет собой принципиальную схему, которая показывает пример устройства для создания испытательного давления для шланга в соответствии с первой иллюстративной конструкцией. Устройство для создания испытательного давления само по себе может быть выполнено совместно с блоком мойки шланга и со следующим за ним осушающим и/или наматывающим шланг устройством и, возможно, с другим подходящим устройством. Однако следующее описание фокусирует внимание на устройстве для создания испытательного давления.

Как правило, устройство 100 для создания испытательного давления адаптировано для приема шланга, например пожарного шланга. Обычно устройство также адаптировано для работы со шлангом как находящимся под давлением, так и без давления. Устройство для создания испытательного давления включает первую пару нажимных роликов 10, 12, между которыми шланг может быть вставлен, при этом первая пара нажимных роликов 10, 12 расположена на расстоянии от второй пары нажимных роликов 20, 22. Каждая пара нажимных роликов предназначена для сжатия или зажима шланга между роликами совместно с созданием давления, таким образом, ограниченная часть шланга, которая размещается между первой и второй парой нажимных роликов, может находиться под давлением, и может осуществляться контроль герметичности шланга. Кроме этого устройство для создания испытательного давления включает моторизованный механизм для подачи шланга через пары нажимных роликов совместно с созданием давления в шланге для обеспечения того, чтобы различные части шланга удерживались под давлением, при этом по меньшей мере одна из пар нажимных роликов конфигурирована для работы в качестве приводящих роликов для осуществления подачи шланга. Устройство для создания испытательного давления также включает средства для регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления в той части шланга, которая размещена между первой парой нажимных/приводящих роликов и второй парой нажимных/приводящих роликов.

Ролики могут также называться валами, а пары роликов могут, таким образом, называться парами валов.

Международная патентная заявка WO 2008/110150 также относится к компактному испытательному устройству для пожарного шланга. Однако это испытательное устройство имеет отдельное приводное устройство, размещенное вне испытательного устройства и подающее шланг через систему, с вероятностью износа шланга и ограниченной возможностью контроля испытательного давления.

Предпочтительно, чтобы нажимные/приводящие ролики настоящего изобретения были разработаны таким образом, чтобы они имели привод от двигателя, таким образом позволяя подавать шланг через систему. Такой процесс устраняет необходимость в отдельном подающем устройстве, таком как устройство, тянущее шланг через систему, что снижает износ шланга.

В то время как части шланга поддерживаются под давлением между парами нажимных/приводящих роликов, предпочтительно те же самые пары нажимных/приводящих роликов подают шланг дальше, таким образом позволяя осуществлять проверку герметичности шланга путем последовательного перемещения его частей.

Таким способом может быть достигнуто пространственно экономичное решение, так как в каждый момент времени необходимо создавать давление лишь в ограниченной части шланга. В дополнение к этому, заданное испытательное давление может эффективно поддерживаться и настраиваться во время испытания, когда это необходимо.

Предпочтительно, чтобы устройство для создания испытательного давления включало механизм подачи шланга через пары нажимных роликов для обеспечения того, чтобы различные секции шланга последовательно находились под давлением, таким образом, чтобы весь шланг при необходимости мог быть проверен. Как было сказано, одна из пар нажимных роликов или обе пары нажимных роликов могут быть также выполнены с возможностью работы в качестве приводных/приводящих роликов для подачи шланга. Посредством регулировки скорости роликов по отдельности или вместе управление шлангом может быть очень гибким. В частности давление в выбранной секции шланга, которая находится между двумя парами нажимных/приводящих валов 10, 12 и 20, 22, может оставаться постоянным, даже если появится утечка вследствие наличия отверстия или другого повреждения шланга. Было показано, что с помощью нового устройства для создания испытательного давления имеется возможность по меньшей мере удвоить скорость контроля шланга (в метрах шланга в единицу времени) по сравнению с традиционными системами создания испытательного давления. Это позволяет значительно экономить рабочее время.

Как было сказано, устройство для создания испытательного давления может быть при необходимости выполнено совместно с механизмом 25 для регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления, например, посредством регулировки расстояния между первой парой нажимных/приводящих роликов и второй парой нажимных/приводящих роликов.

Испытательная система может также включать необязательные салазки 8, по причинам, которые будут описаны ниже. Например, первая пара нажимных/приводящих роликов моторизована и закреплена на салазках 8, где один или оба ролика подают шланг вперед или прекращают подачу, а вторая пара нажимных/приводящих роликов также моторизована, но закреплена в фиксированной позиции, причем один или оба эти ролика подают шланг вперед с постоянной/максимальной или переменной скоростью.

Обе пары моторизованных нажимных/подающих роликов могут управляться одним или двумя регуляторами с одним входом и одним выходом (SISO - single-input-single-output) или со многими входами-выходами (MIMO - multiple-input-multiple-output), которые конфигурированы для осуществления регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления. Регулятор или регуляторы могут быть выполнены на базе центрального контроллера (90) устройства/системы для создания испытательного давления.

Для получения более подробной информации о регуляторах SISO и MIMO можно обратиться, например, к источникам, указанным в списке литературы: Острем и Виттенмарк (Ǻström and Wittenmark) (1997) и Макиежовски (Maciejovski J.) (1989).

Например, в случае утечки, вызванной наличием отверстия или другого повреждения шланга, регулирование давления может быть выполнено второй парой нажимных/приводящих роликов 20, 22, вращающихся с постоянной или максимальной скоростью, тогда как первая пара нажимных/приводящих роликов 10, 12, которая закреплена на салазках 8, осуществляет торможение, так что вторая пара нажимных/приводящих роликов 20, 22 подтягивает салазки 8 с первой парой нажимных/приводящих роликов 10, 12 ближе, таким образом регулируя расстояние между двумя парами нажимных/приводящих роликов и, следовательно, сохраняя заданное давление в шланге.

В качестве альтернативы, регулирование давления может выполняться второй парой нажимных/приводящих роликов 20, 22, увеличивающих скорость своего вращения, в то время как первая пара нажимных/приводящих роликов 10, 12, закрепленная на салазках 8, осуществляет торможение. Таким способом временное уменьшение давления, вызванное утечкой, быстро устраняется/компенсируется благодаря тому, что первая пара нажимных/приводящих роликов 10, 12, закрепленная на салазках 8, быстрее перемещается ближе ко второй паре нажимных/приводящих роликов 20, 22 посредством увеличения/поддержания скорости второй пары нажимных/приводящих роликов, и, следовательно, регулируется/поддерживается заданное давление в шланге.

Устройство/средство регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления в части шланга, размещенной между первой парой нажимных/приводящих роликов 10, 12 и второй парой нажимных/приводящих роликов 20, 22, может быть конфигурировано для работы на основе измерения:

- расстояния между двумя парами нажимных/приводящих роликов,

- вращающего момента любой из пары нажимных/приводящих роликов

или

- тока или напряжения двигателей привода нажимных/приводящих роликов,

для устранения/компенсирования любого отклонения от заданного давления посредством использования либо SISO-, либо MIMO-контроллеров для двигателей привода нажимных/приводящих роликов.

Преимущества использования SISO- или MIMO-контроллеров для двигателей привода нажимных/приводящих роликов могут в зависимости от конкретных обстоятельств включать одно или более из нижеперечисленного:

- Во-первых, давление в шланге, размещенном между парами нажимных/приводящих роликов 10, 12 и 20, 22, может точно поддерживаться на заданном уровне.

- Во-вторых, если контроллеры разработаны правильно, то при возникновении утечки, вызванной отверстием или другим повреждением шланга, контроллеры (SISO или MIMO, в зависимости от того, какая структура контроллера является более предпочтительной) регулируют скорость пар нажимных/приводящих роликов 10, 12 и 20, 22 так, что уменьшение давления в шланге, размещенном между парами нажимных/приводящих роликов, вызванное утечкой, будет немедленно устранено. Это также означает, что отверстие или другое повреждение, которое привело к утечке, может быть обнаружено путем обнаружения уменьшения давления.

- В-третьих, при использовании правильно разработанных цепей усиления контроллера утечка может быть компенсирована немедленно; таким образом возможна компенсация множества утечек.

- В-четвертых, посредством использования одной пары нажимных/приводящих роликов, здесь - роликов 10, 12, закрепленных на салазках, можно реализовать простой способ повышения давления в испытываемой части шланга, и, кроме того, может быть достигнута гибкость в использовании как SISO-, так и MIMO-контроллеров.

В предпочтительной иллюстративной конструкции устройство для создания испытательного давления имеет защитные граничные области, которые ограничивают пространство между первой и второй парами нажимных/приводящих роликов, когда шланг находится под воздействием испытательного давления. Общеизвестно, что шланг может трескаться или взрываться под воздействием давления. Предпочтительно, чтобы защитные граничные области формировали, в соответствии с примером, полностью закрытую систему 30, которая обеспечивает оператора полной защитой, когда шланг находится под давлением. Принимая во внимание высокие давления, которые часто используются при создании испытательного давления, например, в пожарных шлангах, это может являться обязательным с точки зрения оператора.

Возможно использование устройства для создания испытательного давления в соответствии с изобретением совместно с обследованием шланга, выполняемым оператором вручную. Если под этим подразумевается обычный визуальный осмотр, то обычно используется одна и более прозрачных граничных областей, например, какой-либо вид усиленного защитного стекла, которое обеспечивает такой визуальный осмотр. Однако предпочтительно, чтобы использовалось автоматическое определение повреждений шланга и/или маркировка повреждений, о чем будет сказано ниже со ссылкой на некоторые примеры.

Устройство 100 для создания испытательного давления обычно предназначается для использования совместно с насосом для подачи жидкости / водяным насосом 40 или с соответствующим источником напора воды, который здесь схематично обозначен с помощью перекрывающего вентиля 42, который может быть подключен к шлангу посредством соответствующего соединения 4. В большинстве случаев используется соединение для текучей среды, которое может подсоединяться к соответствующему соединению 2, 3 на одном из концов шланга. Предпочтительно, чтобы в соединение 2, 3 шланга был встроен запорный вентиль.

Помимо этого устройство для проверки шланга может являться частью целой системы для создания испытательного давления, которая служит как для мойки шланга, так и для создания испытательного давления. В принципе система может управляться оператором вручную посредством различных механически управляемых элементов, но, как правило, используется компьютеризированная система управления для управления различными функциями, такими как создание давления, моторизованная подача шланга и, возможно, автоматизированное обнаружение отверстий в шланге и/или маркировка таких отверстий и, возможно, другие дополнительные функции, которые могут быть предложены.

В примере, показанном на фиг.1, шланг предпочтительно моется, но не находится под давлением перед подачей в устройство для создания испытательного давления (в направлении подачи), находится под давлением только в устройстве для создания испытательного давления и не находится под давлением после устройства для создания испытательного давления. Предпочтительно, после устройства для создания испытательного давления шланг вымыт и находится под давлением, на нем возможно помечаются отверстия и другие повреждения, и после этого шланг готов для сушки и последующей намотки.

Пары нажимных роликов 10, 12, 20, 22 могут перемещаться относительно друг друга таким образом, что имеется возможность вставлять шланг между нажимными роликами, как показано на фиг.2А.

Фиг.2А также показывает пример подвижного и, предпочтительно, гибкого и/или телескопического подающего устройства 5 для подачи шланга на вход области мойки или на вход самого устройства для создания испытательного давления, после того как шланг был вымыт. Как вариант, управление подачей шланга может осуществляться вручную. Подключение самого шланга, как правило, осуществляется оператором посредством простой операции, но при необходимости возможно осуществить и автоматическое подключение.

Подающее устройство 5 предпочтительно может перемещать подвижное соединение 4 и подключенный шланг, который подсоединяется к источнику подходящей среды, для подключения к соединению 2, 3 шланга и дальнейшего перемещения шланга между нажимными роликами, таким образом, чтобы нажимные ролики после этого могли совместно пережимать шланг и удерживать среду, которой был заполнен шланг, такую как жидкость или даже подходящий газ.

Это означает, что нажимные ролики в паре с противоположными нажимными роликами передвигаются/регулируются (горизонтально/ вертикально) по отношению друг к другу.

При заполнении шланга средой, например жидкостью или, возможно, газом, предпочтительно, чтобы первая пара нажимных роликов 10, 12 пережимала шланг, тогда как вторая пара нажимных роликов 20, 22, находящаяся ближе к концу шланга, через который вводится среда, располагалась так, чтобы не сжимать шланг, чтобы можно было заполнить шланг и, возможно, создать испытательное давление в соединении шланга. Когда процесс заполнения завершается, вторая пара нажимных роликов 20, 22 регулируется таким образом, чтобы пережать шланг, чтобы обеспечить поддержание созданного давления в ограниченной части шланга, расположенной между первой и второй парами нажимных роликов. Когда шланг пережимается второй парой нажимных роликов 20, 22, способ допускает осушение внутренней части шланга, так как вода не выходит из сжатой зоны сквозь вторую пару нажимных роликов 20, 22, когда они находятся в сомкнутой позиции.

Фиг.2В представляет собой принципиальную схему, которая показывает пример того, что происходит, когда шланг подан через нажимные ролики и подключен к источнику жидкости для создания испытательного давления.

При наполнении шланга, например, водой, воздух может выходить через воздуховыпускной клапан, который пропускает воздух и газ, но задерживает воду, если шланг размещен под углом к горизонтальной плоскости, так что воздух/газ может подниматься вверх и обратно к воздуховыпускному клапану. Если среда для создания испытательного давления содержит газ, то воздуховыпускной клапан не используется.

Находящийся под воздействием испытательного давления шланг может быть обследован либо вручную, либо механически посредством различных типов датчиков, которые будут описаны более детально ниже. Когда обнаруживается отверстие или другое повреждение в шланге, оно может быть помечено для осуществления последующего ремонта. В соответствии с известными на данный момент технологиями, такие пометки выполняются оператором через открываемые люки, однако это создает большой риск серьезной аварии в случае, если шланг взорвется из-за высокого давления.

В соответствии с примером, который показан на фиг.3, устройство 100 для создания испытательного давления включает механизм 50 обнаружения отверстий и/или других повреждений части шланга, которая в данный момент времени находится под давлением. В качестве варианта, механизм 60 маркировки отверстий и/или других повреждений шланга может размещаться совместно с устройством для создания испытательного давления, если есть желание избежать ручной маркировки.

Это может предполагать, например, высокоточную маркировку и/или включать полностью автоматизированное решение для обнаружения и/или маркировки отверстий.

Механизм 50 обнаружения, который может размещаться различными путями совместно с находящимся под давлением шлангом, предназначен для автоматического обнаружения отверстий и/или других повреждений на основе визуальных признаков (например, камера), изменений давления (например, датчики давления) и/или звуковых изменений (например, микрофон). Таким образом, возможно использование, например, камеры или аналогичного устройства совместно с блоком обработки данных с целью визуального обнаружения вытекания воды/жидкости, вызванного утечкой в шланге (как вариант, обнаружение попадающего в жидкость газа). Как вариант, возможно использование датчика давления или аналогичного модуля, который отслеживает изменения давления в шланге в местах утечки или струю, которая возникает из-за наличия отверстия или другого повреждения в шланге. Другим вариантом может быть использование микрофона, который совместно с подключенным блоком обработки данных записывает и обнаруживает звук, возникающий в результате утечки воды или жидкости (или возможно газа, если таковой используется).

Также возможно обнаружение отверстий посредством измерения характеристик двигателя, таких как ток, напряжение или вращательный момент двигателей, которые вращают ролики. Если, например, утечки воды вызваны отверстием, то возникнет изменение в токе, напряжении или вращательном моменте, которое может быть обнаружено. Такое изменение предпочтительно может быть компенсировано регулятором. Посредством записи значений тока, напряжения и вращательного момента также могут быть вычислены и помечены позиции отверстий после периода времени непрерывной подачи шланга, вычисленного после обнаружения изменения и иначе называемого скоростью шланга.

Возможно предложить варианты, в которых используется нить, например металлическая, которая согнута и размещена необходимым образом вокруг шланга для обнаружения струи утечки. В таком случае устройство обнаружения может обнаруживать, например, вибрации, которые происходят в нити, или, если по нити течет ток, как вариант, может обнаруживаться изменение тока или напряжения при ударе струи по нити. Такой способ позволяет эффективно обнаруживать даже небольшие отверстия с высокой степенью уверенности. Аналогично способу, описанному выше, возможно обнаруживать и в дальнейшем помечать множество отверстий в случае, если обрабатываемый шланг имеет более одного отверстия и/или повреждения.

Механизм 60 маркировки может, например, состоять из блока распыления краски или реализовываться посредством другой традиционной техники пометки или маркировки.

Механизм для маркировки отверстий и/или других повреждений может перемещаться автоматически или вручную оператором.

В первом упомянутом случае перемещение механизма маркировки может, например, выполняться с использованием компьютерного управления. Подходящий пользовательский интерфейс позволяет оператору управлять этим процессом. Если необходимо реализовать полностью автоматизированную систему обнаружения и маркировки отверстий, то алгоритм компьютерного управления предпочтительно будет использовать входные данные от механизма обнаружения так, что маркировка будет выполняться совместно с обнаружением отверстия.

Во втором случае перемещение предпочтительно выполняется таким образом, что при создании давления в шланге по меньшей мере некоторая защитная граничная область всегда защищает оператора. При ручной маркировке оператор для дистанционного управления устройством маркировки может использовать рычаг управления или что-либо подобное.

В соответствии с примером, показанным на фиг.3, устройство 60 маркировки встраивается в устройство для создания испытательного давления внутри защитной граничной области. Как вариант, устройство 60 маркировки может размещаться снаружи защитной граничной области, как показано в примере, представленном на фиг.4.

В конструкции, представленной на фиг.4, устройство 50 обнаружения может, например, использоваться совместно с процессом подачи новой части шланга между первой и второй частями нажимных роликов, на основе изменения давления в шланге. В этом случае устройство 60 маркировки может, например, использоваться для маркировки отверстий после периода времени Т постоянной подачи шланга, вычисленного после обнаружения изменения давления шланга. В этом случае для механизма маркировки значение периода времени Т может быть вычислено из значений скорости подачи V и расстояния S до первой пары нажимных роликов (T=S/V) таким образом, что шланг помечается в наиболее близком к отверстию и/или повреждению месте. Аналогичным образом возможно обнаружение и последующая маркировка множества отверстий, когда, например, контроллер, управляющий первой парой нажимных роликов 10, 12, обнаружит изменение давления в части шланга, находящейся под давлением, и немедленно компенсирует данное изменение давления. Таким образом возможно обнаруживать множество изменений давления, указывающее на множество отверстий.

В примере на фиг.4 показан возможный дополнительный механизм 28, который предназначен для поддержания заданного испытательного давления. Этот механизм предпочтительно включает некоторое число нажимных роликов, которые предназначены для создания определенного давления в шланге (как правило, значительно меньшего, чем давление, которое создается нажимными роликами 10, 12 и 20, 22, которые совместно пережимают шланг), чтобы помочь поддержать необходимое давление в шланге. Давление, создаваемое нажимными роликами в механизме 28, не такое большое, чтобы шланг пережимался полностью.

Фиг.5 показывает выбранную часть примера устройства для создания испытательного давления, установленного в соединении с простым вариантом блока мойки шланга. В этом варианте представлено две части блока мойки шланга, первая часть которого основывается на мойке шланга щетками 70, 72, располагаемыми по обеим сторонам от входящего шланга, а вторая часть основывается на мойке под давлением (мойка под высоким или низким давлением) при помощи омывающих форсунок 80, 82. Устройство 100 для создания испытательного давления размещается после блока мойки шланга, а защитные граничные области 32, 34, 36 формируют более или менее замкнутую систему, которая отделяет находящуюся под давлением часть от остальных областей. На фиг.5 показана только первая пара нажимных роликов 10, 12, но специалист в данной области техники поймет, что также необходима и вторая пара нажимных роликов для удержания под давлением ограниченной части шланга. Возможно, чтобы механизм 50 обнаружения и/или механизм 60 маркировки отверстий располагался внутри защитных стенок. Как было упомянуто ранее, механизм 60 маркировки может также располагаться и вне защитных стенок.

Фиг.6 показывает пример того, как могут быть использованы для различных целей нажимные ролики и/или так называемые уровневые ролики в устройстве для создания испытательного давления в соответствии с одной из конструкций. Например, два или более дополнительных нажимных ролика 13, 14, 15 могут располагаться перед нажимными роликами 10, 12 по направлению подачи для того, чтобы помочь удерживать шланг натянутым и предотвратить «затягивание» шланга в находящуюся под давлением часть устройства для создания испытательного давления. Предпочтительно, чтобы эти дополнительные нажимные ролики вращались приблизительно с той же скоростью, что и нажимные ролики 10, 12. Возможно также использование одной или более пар так называемых «уровневых роликов» 16, 17 и/или 18, 19, которые настроены так, чтобы обнаруживать старые восстанавливающие заплатки на шланге как выпуклости, и после этого давление, используемое, например, нажимными роликами 10, 12, может быть настроено таким образом, чтобы шланг мог быть без проблем подан через эти нажимные ролики. Такой настройкой может быть временное уменьшение давления, оказываемого роликами, при прохождении восстанавливающих заплаток/выпуклостей без создания значительных утечек текучей среды из части шланга, находящейся под давлением.

Фиг.7 показывает иллюстративный пример различных фаз процесса подачи шланга через зону создания давления, помеченных цифрами 1 - 7.

На фазе 1 обе пары нажимных/приводящих роликов разведены и позволяют устройству подачи осуществлять подачу шланга в зону создания давления между парами роликов.

На фазе 2 пара нажимных/приводящих валов 10, 12 сомкнута и пережимает шланг, в то время как жидкость, например вода, подается через клапан устройства подачи. Нажимные/приводящие ролики 10, 12 теперь создают давление в шланге таким образом, что достигается заданное значение давления. Соединение шланга и первая часть шланга теперь обследуются на наличие утечек. Если утечки обнаруживают, то они могут быть далее помечены устройством 60.

На фазе 3 устройство подачи шланга подает соединение шланга через вторую пару нажимных/приводящих роликов 20, 22, которые затем смыкаются таким образом, что шланг пережимается, и нажимные/приводящие ролики настраиваются так, что часть шланга, расположенная между парами нажимных/приводящих роликов, находится под заданным испытательным давлением.

Теперь на фазе 4 шланг непрерывно подается через зону, находящуюся под давлением, таким образом, что обследуется весь шланг. Если происходит утечка, вызванная отверстием или другим повреждением шланга, то контроллер или контроллеры, управляющие нажимными/приводящими роликами, среагируют незамедлительно и компенсируют возникшее уменьшение давления. Как было описано ранее, отверстия обнаруживают и далее помечают устройством 60 маркировки.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнут конец шланга, например, пока первая пара нажимных/приводящих роликов 10, 12 не встретит соединение с воздушным клапаном на конце шланга.

Обнаружение соединения с воздушным клапаном выполняется на фазе 5, и подача шланга прекращается.

Когда фаза 5 выполнена, пара нажимных/приводящих роликов 10, 12 размыкается и процесс переходит в фазу 6, на которой оставшийся воздух выпускается через воздушный клапан, который закрывается, и давление снова настраивается на заданное значение так, чтобы можно было проверить конец шланга и его соединение.

Наконец, по выполнении фазы 6 начинается фаза 7, на которой вторая пара нажимных/приводящих роликов 20, 22 размыкается и дает возможность извлечь шланг для последующей маркировки и намотки.

Вышеописанные конструкции являются лишь примерами, и изобретение ими не ограничено. Дополнительные модификации, изменения и улучшения, которые основываются на указанных здесь фундаментальных принципах, находятся в рамках изобретения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ǻström K.J. и Wittenmark В., "Computer Controlled Systems, Theory and Design" («Компьютерные управляющие системы, теория и разработка»), 3-е изд., Prentice Hall, 1997.

2. Maciejovski J., "Multivariable Feedback Design" («Разработка многомерной обратной связи»), Addison-Wesley 1989.

1. Устройство (100) для создания испытательного давления, выполненное с возможностью приема шланга (1) и включающее:
первую пару нажимных роликов (10, 12), между которыми может быть вставлен шланг (1), и
вторую пару нажимных роликов (20, 22), между которыми может быть вставлен шланг (1),
при этом первая пара нажимных роликов (10, 12) располагается на расстоянии от второй пары нажимных роликов (20, 22), и
каждая пара нажимных роликов предназначена для пережатия шланга (1) между роликами совместно с созданием давления в шланге, так что ограниченная часть шланга, которая располагается между первой и второй парами нажимных роликов, может находиться под давлением, и допускается контроль герметичности шланга,
отличающееся тем, что устройство для создания испытательного давления также включает:
моторизованный механизм для подачи шланга через пары нажимных роликов совместно с созданием давления в шланге для обеспечения того, чтобы различные части шланга последовательно находились под давлением, при этом по меньшей мере одна из пар нажимных роликов (10, 12; 20, 22) конфигурирована для работы в качестве приводящих роликов для подачи шланга, и
средства (25, 90) для регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления в части шланга, расположенной между первой парой нажимных/приводящих роликов и второй парой нажимных/приводящих роликов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что защитные граничные области ограничивают пространство между первой и второй парами нажимных роликов, где при испытании давлением находится часть шланга, находящаяся под испытательным давлением.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что защитные граничные области по существу формируют закрытую систему (30).

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что первая пара нажимных роликов (10, 12) выполнена с возможностью, при заполнении шланга средой, пережимать шланг, в то время как другая пара нажимных роликов (20, 22), расположенная ближе к тому концу, откуда поступает среда, выполнена с возможностью не пережимать шланг в этом положении, чтобы допустить заполнение шланга и возможную проверку соединения шланга,
при этом упомянутая другая пара нажимных роликов (20, 22) выполнена с возможностью, когда заполнение шланга завершено, также пережимать шланг для обеспечения поддержания давления в ограниченной части шланга, которая расположена между первой и второй парами нажимных роликов.

5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что указанные средства (25, 90) для регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления включают средства для регулирования расстояния между первой парой нажимных/приводящих роликов и второй парой нажимных/приводящих роликов.

6. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что:
первая пара нажимных/приводящих роликов моторизована и закреплена на салазках, при этом один или оба из этих роликов продвигают шланг вперед или останавливают его продвижение, и
вторая пара нажимных/приводящих роликов также моторизована, но закреплена в фиксированной позиции, при этом один или оба из этих роликов продвигают шланг вперед с постоянной/максимальной или переменной скоростью.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что обеими парами моторизованных нажимных/приводящих роликов управляют один или два регулятора с одним входом и одним выходом (SISO) или со многими входами-выходами (MIMO), которые конфигурированы для осуществления регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления.

8. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что в случае утечки, вызванной отверстием или другим повреждением шланга, регулирование давления выполняется второй парой нажимных/приводящих роликов, вращаемых с постоянной или максимальной скоростью, в то время как первая пара нажимных/приводящих роликов, закрепленная на салазках, выполняет торможение, так что вторая пара нажимных/приводящих роликов подтягивает ближе салазки с первой парой нажимных/приводящих роликов, регулируя таким образом расстояние между двумя парами нажимных/приводящих роликов и тем самым поддерживая заданное давление в шланге.

9. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что в случае утечки, вызванной отверстием или другим повреждением шланга, регулирование давления выполняется второй парой нажимных/приводящих роликов, увеличивающих свою скорость, в то время как первая пара нажимных/приводящих роликов, закрепленная на салазках, выполняет торможение, так что временное уменьшение давления, вызванное утечкой, быстро устраняется благодаря тому, что первая пара нажимных/приводящих роликов, закрепленная на салазках, быстрее двигается ко второй паре нажимных/приводящих роликов посредством второй пары нажимных/приводящих роликов, увеличивающих/ поддерживающих свою скорость и тем самым регулирующих/сохраняющих заданное давление в шланге.

10. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что указанные средства (25, 90) для регулирования и/или поддержания заданного испытательного давления в части шланга, расположенной между первой парой нажимных/приводящих роликов и второй парой нажимных/приводящих роликов, конфигурированы для работы на основе измерений расстояния между двумя парами нажимных/приводящих роликов, или вращающего момента любой из двух пар нажимных/приводящих роликов, или тока или напряжения двигателей привода нажимных/приводящих роликов для устранения любого отклонения от заданного давления посредством использования либо SISO-контроллеров, либо MIMO-контроллеров для двигателей привода нажимных/приводящих роликов.

11. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно включает механизм (50) для обнаружения отверстий и/или других повреждений в той части шланга, которая в данный момент находится под давлением.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что механизм (50) обнаружения предназначен для автоматического обнаружения отверстий и/или других повреждений на основе визуальных признаков и/или обнаружения вибрации, изменений давления, изменений звука и/или изменений двигательных характеристик двигателей привода нажимных роликов.

13. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно включает механизм (60) для маркировки отверстий и/или других повреждений шланга.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что защитные граничные области предназначены для ограничения пространства между первой и второй парами нажимных роликов, где при испытании давлением находится часть шланга, находящаяся под давлением, а упомянутый механизм (60) для маркировки размещается внутри защитных граничных областей.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что защитные граничные области предназначены для ограничения пространства между первой и второй парами нажимных роликов, где при испытании давлением находится часть шланга, находящаяся под давлением, а упомянутый механизм (60) для маркировки размещен снаружи от защитных граничных областей.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно включает:
механизм для подачи шланга через пары нажимных/приводящих роликов таким образом, что различные части шланга могут последовательно находиться под давлением, и
механизм (50) для обнаружения, совместно с подачей новой части шланга между первой и второй парами нажимных/приводящих роликов, отверстий и/или других повреждений шланга или его соединений на основе изменения давления в шланге,
при этом механизм (60) маркировки, который расположен в заданной позиции снаружи от защитных граничных областей, предназначен для маркировки шланга после периода времени непрерывной подачи шланга, вычисленного исходя из скорости подачи и расстояния между первой парой нажимных роликов и устройством маркировки, таким образом, что шланг помечается вблизи от отверстия и/или повреждения.

17. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно адаптировано для пожарного шланга.

18. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что вторая пара нажимных роликов адаптирована и управляется так, чтобы пережимать шланг, таким образом, что жидкость, находящаяся внутри шланга, перемещается обратно по направлению к концу шланга, и таким образом внутреннее пространство шланга осушается.

19. Система для испытания шланга давлением, включающая устройство (100) для создания испытательного давления по любому из предшествующих пунктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытания устройств на герметичность и может быть использовано для испытания закрытых контейнеров, заполненных потребительским продуктом.

Изобретение относится к устройствам-течеискателям. Сущность: устройство содержит щуп (10), соединенный посредством шланга (11) через дроссель (D2) с вакуумным насосом (16), и датчик тестового газа (15).

Изобретение относится к области исследований устройств на герметичность и может быть использовано для контроля герметичности емкостей, изготовленных из двухслойных оболочек, например, топливных емкостей летательных аппаратов.

Изобретение относится к области испытаний ракетно-космической техники и может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата и поиска места течи из отсеков космического аппарата на этапах наземной подготовки и в условиях орбитального полета.

Изобретение относится к области испытательной техники и может найти применение в тех ее областях, где предъявляются повышенные требования к герметичности, долговечности и надежности изделий, например трубопроводов, замкнутых отсеков космических кораблей.

Изобретение относится к химическому реактору, в котором предусмотрена возможность выявления наличия теплообменников с механическими повреждениями и к способу выявления поврежденных теплообменников.
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для ремонта двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к средствам испытаний изделий на локальную герметичность с использованием пробных газов и течеискателей и может найти применение в таких областях техники, как газовая, атомная, авиационная, машиностроение.

Изобретение относится к области испытаний ракетно-космической техники и может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата (КА) и поиска места течи из отсеков КА в условиях орбитального полета.

Изобретение относится к средствам испытаний изделий на герметичность с использованием инертных газов и направлено на снижение трудозатрат на проведение испытаний за счет отказа от прерывания испытаний для восстановления характеристик вакуумного адсорбционного насоса.

Настоящее изобретение относится к обнаружению утечек, в частности к обнаружению утечек текучей среды в шланге. Заявленная группа изобретений содержит чувствительное устройство, обнаруживающее утечку, для секции шланга, секцию шланга и систему обнаружения утечек. При этом чувствительное устройство, обнаруживающее утечку, для секции шланга содержит датчик, содержащий оптическое волокно и выполненный для реагирования на присутствие текучей среды, защитный рукав, в котором заключен упомянутый датчик и который выполнен для расширения и сжатия, когда секция шланга расширяется и сжимается соответственно, и средство натяжения, соединяющее первый конец датчика с защитным рукавом, выполненное для приложения тягового усилия к датчику в защитном рукаве. Технический результат заключается в устранении вероятности проникновения воды и утечек текучей среды, транспортируемой по шлангу, а также в обеспечении как можно более быстрого обнаружения любых утечек и обнаружения местоположения и типа утечки. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации технологических трубопроводов нефтеперекачивающих станций. В способе гидравлических переиспытаний действующих технологических трубопроводов трубопроводы, работающие под давлением, периодически нагружают повышенным давлением воды и проводят наблюдения за отсутствием течи и/или разрывов металла и отсутствием падения давления ниже установленных пределов. При этом определяют интервал времени повторных испытаний участка трубопровода для заданного испытательного давления. Получают фактические данные по изменению давления на рассматриваемом участке трубопровода за год и определяют максимальное внутреннее давление по фактическим данным изменения давления. Определяют эквивалентное напряжение «отнулевого» цикла нагружения и количество циклов за год нагружения эквивалентным напряжением «отнулевого» цикла. Определяют начальные размеры дефектов трубопровода. После этого определяют конечные размеры расчетных дефектов как критические размеры дефектов при эксплуатации. Находят циклическую долговечность как количество циклов эквивалентного нагружения, за которое дефект вырастет при циклическом «отнулевом» эквивалентном нагружении от начальной глубины до конечной глубины. Интервал повторных испытаний участка трубопровода для заданного испытательного давления определяют при минимальном значении циклической долговечности из набора значений для всех расчетных дефектов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности испытываемого участка трубопровода.
Наверх