Способ управления процессом торкретирования

 

Способ управления процессом торкретирования относится к способам нанесения материала на поверхность для образования сплошного слоя на них и может быть использован в производстве тонкостенных и облицовочных покрытий в строительной, нефтегазовой, гидротехнической и других отраслях промышленности. Существо изобретения заключается в том, что температуру и другие параметры наносимой на поверхность изделия увлажненной цементно-песочной смеси корректируют по величине интенсивности теплоподвода от наносимого слоя покрытия во внутрь изделия. 1 ил.

Изобретение относится к способам нанесения материала на поверхности с целью образования сплошного слоя на них и может быть использовано в производстве тонкостенных и облицовочных покрытий в строительной, гидротехнической и других отраслях промышленности.

Известен способ управления процессом торкретирования путем изменения параметров подачи, в частности, распределения подачи по участкам обрабатываемого изделия, увлажненной цементно-песчаной смеси [1] Однако известный способ имеет ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что он не предусматривает изменение условий затвердевания торкрет-бетона и не позволяет проводить торкретирование с учетом взаимодействия наносимой смеси с поверхностью обрабатываемого изделия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ торкретирования путем изменения температуры и параметров наносимой на поверхность изделия увлажненной цементно-песчаной смеси [2] Известный способ позволяет проводить торкретирование путем изменения параметров подачи увлажненной цементно-песчаной смеси, а температуры подаваемой смеси путем увлажнения цементно-песчаной смеси смесью горячей воды и пара. В этом случае сокращается процесс торкретирования. При горячем торкретировании цементные зерна лучше смачиваются, увеличивается клеящая способность цементного теста и образуется атмосфера с повышенной влажностью в зоне торкретирования за счет более интенсивного испарения горячей воды и воздействия пара.

Однако известный способ не позволяет учитывать образование газовых прослоек между поверхностью обрабатываемого изделия и наносимым слоем смеси, что снижает качество торкретирования.

Указанный недостаток устраняется тем, что в известном способе управления торкретированием, включающем изменение температуры и параметров подачи увлажненной цементно-песчанной смеси, наносимой на поверхность изделия, определяют интенсивность теплоподвода от наносимой смеси во внутрь изделия, а температуру и параметры наносимой на поверхность изделия увлажненной цементно-песчанной смеси корректируют в зависимости от отклонения указанной интенсивности теплоподвода от заданной.

На чертеже приведена часть устройства для управления процессом торкретирования, реализующего предложенный способ. Для упрощения на чертеже не приведены передачи, обработки информации и выработки управляющего воздействия.

Устройство содержит теплопроводящие элементы 1, которые организуют теплоотвод от контролируемых локальных участков 2 наружной поверхности 3 обрабатываемого изделия 4, для измерения температуры по ходу теплового потока q_i теплопроводящие элементы 1 оснащены термодатчиками 5.

С целью создания одномерного теплового потока через теплопроводящие элементы 1 их боковая поверхность может быть окружена теплоизоляцией (на чертеже не показана).

Устройство работает следующим образом.

От заданных контролируемых локальных участков 2 наружной поверхности 3 обрабатываемого изделия 4 организуют теплоотвод различной интенсивности внутрь изделия 4 по нескольким каналам путем установки за такими участками теплопроводящих элементов, изготовленных из материалов с различными теплофизическими характеристиками, с расположенными по ходу теплового потока q через теплопроводящие элементы 1 термодатчиками 5.

В процессе торкретирования при нанесении увлажненной и подогретой смеси 6 измеряют температуру теплопроводящих элементов 4 термодатчиками 5.

Тепловые потоки q₁, q₂, q_n отводимые по теплоотводящим элементам 4, по результатам измерений температуры из решения обратной находят из решения задачи теплопроводности по известным формулам (см. например, Алифанов О.М. Определение тепловых нагрузок из решения нелинейной обратной задачи ТВТ, т. 15, с. 598-605, N 3, 1977), независимо от характера нестационарности теплового режима.

Характер взаимодействия наносимой смеси 6 с поверхностью контролируемых участков 1 зависит от распределения интенсивности теплоподвода (тепловые потоки q₁, q₂, q_n). Так, например, по величине теплового потока, отводимого по i-тому теплопроводящему элементу от наружной поверхности i-го контролируемого участка, можно установить степень прилегания наносимого слоя смеси к поверхности контролируемого участка, выявить участки, где происходит отслоение наносимого слоя, определить наличие газовых прослоек, т.е. вести контроль равномерности и качества нанесения слоя. По интенсивности теплоподвода можно судить также о толщине наносимого слоя, определяющей общую теплоемкость смеси на контролируемом участке, а, следовательно, и количество тепла, которое может быть передано по теплопроводящему элементу, установленному за таким участком.

Кроме этого, интенсивность затвердевания смеси, контактирующей с поверхностью контролируемого участка, определяется интенсивностью теплоотвода от смеси во внутрь изделия. Поэтому по распределению тепловых потоков на участках изделия можно судить о процессе затвердевания среды на различных участках обрабатываемой поверхности.

Таким образом, становится возможным оперативный контроль процесса взаимодействия наносимой смеси с поверхностью обрабатываемого изделия, судить об интенсивности ее затвердевания, равномерности нанесения слоя, о его характеристиках.

В результате становится возможным своевременное определение причин, снижающих качество процесса торкретирования, способствующих получению бракованной продукции, а управление процессом путем изменения температуры и параметров подачи наносимой смеси в зависимости от распределения интенсивности теплоподвода и характера взаимодействия наносимой смеси с поверхностью контролируемых участков обрабатываемого изделия позволяет устранить перечисленные причины.

Таким образом, повышается качество процесса торкретирования, достигается процентное снижение бракованной продукции.

Формула изобретения

Способ управления процессом торкретирования, включающий нанесение на поверхность изделия увлажненной и подогретой цементно-песчаной смеси и образование слоя покрытия, отличающийся тем, что определяют интенсивность теплоподвода от наносимого слоя покрытия во внутрь изделия и корректируют температуру и другие параметры цементно-песчаной смеси в зависимости от отклонения указанной интенсивности от заданной.

РИСУНКИ

Рисунок 1