Хрупкое покрытие для исследования деформаций и напряжений



Хрупкое покрытие для исследования деформаций и напряжений

 


Владельцы патента RU 2592889:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) (RU)

Изобретение относится к определению напряженно-деформированного состояния металлических конструкций высокорисковых объектов нефтяной, газовой и химической отраслей промышленности, систем транспорта и переработки нефти и газа с помощью тензочувствительных хрупких покрытий, что позволяет получить наглядную картину наибольшей концентрации напряжений, получить данные для оценки и прочности потенциально опасных объектов. Хрупкое покрытие для исследования деформаций и напряжений выполнено из смеси эпоксидной смолы ЭД-20, отвердителя полиэтиленполиамина (ПЭПА) и фреона-26 при следующем соотношении компонентов, мас. %: смола 20-60, отвердитель 1-3, фреон 79-37. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности ранней диагностики и увеличение чувствительности метода. 1 табл.

 

Изобретение относится к определению напряженно-деформированного состояния металлических конструкций высокорисковых объектов нефтяной, газовой и химической отраслей промышленности, систем транспорта и переработки нефти и газа с помощью тензочувствительных хрупких покрытий, что позволяет получить наглядную картину наибольшей концентрации напряжений, получить данные для оценки и прочности потенциально опасных объектов.

Известно хрупкое покрытие на основе искусственных смол, содержащее резорциноформальдегидную смолу СФ-282 с добавлением карбамидоформальдегидного концентрата КФ-85, отвердителя и гексаметилентетрамин (RU 2313551 C1, C09D 161/12, опубл. 27.12.2007). В качестве отвердителя жидкого карбамидоформальдегидного концентрата взят водный раствор формалина, этиленгликоля и карбоксиметилцеллюлозы.

Недостатком известного покрытия является то, что оно формировалось в течение длительного времени (порядка 20 часов).

Известно хрупкое тензочувствительное покрытие на основе искусственных смол, выполненное из смеси, содержащей резорциноформальдегидную смолу марки СФ-282 с добавлением карбамидоформальдегидного концентрата КФК-85 и отвердитель жидкий карбамидоформальдегидного концентрата ОЖ-102, в качестве которого использована смесь формалина, этиленгликоля и крахмала, при этом на 100 массовых частей резорциноформальдегидной смолы СФ-282 компоненты взяты в следующем соотношении, %: карбамидоформальдегидный концентрат КФК-85 - 35-50; отвердитель ОЖ-102 - 22-25 соответственно (RU 2313551 C1, C09D 161/12, опубл. 27.12.2007).

Применение хрупких тензочувствительных покрытий дает возможность для выявления наиболее напряженных зон в детали и определения в них величин деформаций для проверки ее прочности.

Критерием прочности материала хрупкого покрытия является максимальное растягивающее напряжение, т.е. трещина в хрупком покрытии возникает тогда, когда величина максимального растягивающего напряжения в покрытии достигает определенной критической величины, не зависящей от типа напряженного состояния.

Основная задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, - это создание для оценки прочности и безопасности сложных технических систем хрупкого покрытия, в структуре которого находится газ. В тонком слое хрупкого покрытия, в структуре которого находится газ, при деформации фиксируется испусканием газа в поле наибольших главных напряжений, возникающих в конструкции, в процессе ее нагружения. Фиксируя испускаемый газ, можно оценить нагруженность различных зон исследуемой конструкции.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в увеличении чувствительности метода.

Указанный технический результат достигается тем, что хрупкое покрытие для исследования деформаций и напряжений выполнено из смеси эпоксидной смолы ЭД-20, отвердителя полиэтиленполиамина (ПЭПА) и фреона-26 при следующем соотношении компонентов, мас. %: смола 20-60, отвердитель 1-3, фреон 79-37.

Данный состав смешивается при нормальных условиях в весовых частях. Последовательность приготовления хрупкого покрытия: отмеряется необходимое количество эпоксидной смолы, затем, перемешивая, добавляется требуемое количество отвердителя ПЭПА и при увеличении вязкости всей массы по истечении 10-15 минут добавляется фреон в жидком агрегатном состоянии в нижнюю часть реактора. После полного насыщения массы фреоном и образования густой равномерно-пористой консистенции состав наносится на образец.

Технология приготовления покрытия очень проста, не требует определенных затрат. Приготовленная смесь используется сразу же, при помощи лакового нанесения. Покрытие отверждается при температуре 0-35°C, влажности 0-85% в течение 15 часов. Изменение условий влияет лишь на скорость отверждения. Для нанесения покрытия на образцы использовался шпатель. Тарировочные испытания проводились при температуре воздуха 5, 10, 15, 25°C, влажности 18-70%. Для нанесения покрытия на образцы - сталь №3 - использовался шпатель. При тарировочных испытаниях образец консольно закрепляли и нагружали на свободном конце. Для получения сопоставительных данных приготовленную смесь наносили на образцы размерами 285×20×0,6 (см. таблицу).

Изменение вводимого в состав соотношения смолы ЭД-20 ниже 20% или выше 60% снижает чувствительность покрытия, приводит к появлению пластичности, что снижает качество хрупкого покрытия и невозможность удержания газа - фреона. При содержании отвердителя ПЭПА в составе более 3% заметно ускоряется скорость реакции с выделением большого количества тепла и повышением температуры смеси, что оказывает воздействие на равномерное отверждение покрытия и осложнение насыщения смеси газом. Увеличение фреона более 79% и понижение 37% приводит к невозможности удержания газа в смеси и неравномерное его распределение.

Хрупкое покрытие для исследования деформаций и напряжений, выполненное из смеси, содержащей эпоксидную смолу ЭД-20, отвердитель полиэтиленполиамина ПЭПА и фреон-26, при следующем соотношении компонентов, мас. %:



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при создании первичных чувствительных элементов оптических преобразователей деформаций спектрального типа.

Изобретение относится к области геодезического контроля вертикальных цилиндрических резервуаров. В заявленном способе определения величин деформаций стенки резервуара производят сканирование внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера.

Изобретение относится к средствам измерения относительной продольной деформации на поверхности материальных тел. Экстензометр содержит два референтных тела в виде заостренных инденторов, при этом один индентор жестко связан с корпусом прибора, другой установлен с возможностью перемещения, а также систему передачи этих перемещений.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности для измерения деформаций (напряжений) в различных конструкциях посредством поляризационно-оптических преобразователей, и может быть использовано в строительстве, на транспорте, в промышленных производствах, в контрольно-измерительной аппаратуре.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для диагностики технического состояния надземных переходов магистральных трубопроводов, а также автоматического восстановления геометрии трубы надземного перехода по результатам диагностики.

Изобретение относится к устройствам измерения распределения температуры, в котором оптическое волокно используется в качестве чувствительного элемента, а именно является чувствительным элементом распределенного датчика температуры, в котором используется способ, основанный на явлении вынужденного рассеяния Мандельштамма-Бриллюэна (ВРМБ), возникающего в оптическом волокне.

Изобретение относится к способу бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве. При реализации способа на поверхности объекта выделяют одну и/или более обособленную зону, для которой можно заранее составить несколько разных упрощенных математических параметрических моделей на основании заранее известных геометрических закономерностей исследуемого объекта, характеризующих форму, положение, движение, деформацию.

Способ относится к исследованиям деформации материала в процессе механической обработки резанием. Деформируемую в процессе резания поверхность образца освещают когерентным монохроматическим излучением.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам контроля состояния летательных аппаратов в процессе эксплуатации. Система контроля технического состояния конструкций летательного аппарата содержит датчики технического состояния лопастей винта вертолета или консолей крыла самолета и блок-регистратор, размещенный на их борту.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и касается способа диагностирования состояния конструкции. Способ включает в себя формирование на участке вероятного возникновения дефекта конструкции датчика.

Изобретение относится к способу получения водной эмульсии эпоксидных смол, предназначенных для использования в качестве пленкообразующего компонента замасливателя, наносимого на поверхность элементарных неорганических волокон (филаментов) при формировании комплексной нити в процессе изготовления ровинга.
Изобретение относится к эпоксидным электроизоляционным составам, в частности составам на основе эпоксидных или полиэфирных смол в органическом растворителе, и может быть использовано в производстве изделий радиотехники и электроники, к которым предъявляются высокие требования по электрической изоляции и воздействию повышенной температуры рабочей среды.
Изобретение относится к области получения полимерных материалов, таких как эпоксидно-фенольные композиции, и может найти применение в качестве покрытий для антикоррозионной защиты консервной тары.

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к полимерным радиопрозрачным композициям, предназначенным для устранения поверхностных дефектов радиопрозрачных обтекателей из ПКМ, и может быть использовано в изделиях ГА и других конструкциях из ПКМ.
Изобретение относится к четырехкомпонентной композиция для защитного и декоративного покрытия, содержащей двухкомпонентный грунтовочный слой и финишный слой, каждый из грунтовочного и финишного слоя содержит основу на базе эпоксидных смол и отвердитель.
Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий. Эпоксидно-каучуковая композиция для защитных покрытий содержит пленкообразующее, которое включает в себя эпоксикаучуковый аддукт, олигоэфирэпоксид, пигменты, наполнители и отвердитель.

Изобретение относится к составам антикоррозионных цинксодержащих лакокрасочных материалов для защиты от коррозии стальных конструкций, изделий и оборудования, эксплуатирующихся в условиях средне- и сильноагрессивных сред.

Изобретение относится к получению защитных агрессивостойких покрытий с улучшенной дезактивирующей способностью и которые предназначены для использования в химической, нефтеперерабатывающей промышленности.
Изобретение относится к области полимерной химии, в частности к составам лакокрасочных материалов, предназначенных для защиты и декоративной отделки железобетонных конструкций и конструкций из черных и цветных металлов, подвергающихся воздействию открытой и промышленной атмосферы, а также химически агрессивных сред.

Изобретение раскрывает композицию маточной смеси, способ получения композиции маточной смеси, способ получения порошковой покрывающей композиции, порошковую покрывающую композицию, получаемую указанным способом, а также применение композиции маточной смеси для порошковой покрывающей композиции или для повышения непрозрачности отвержденного порошкового покрытия.
Наверх