Прокладка-уплотнитель, передающая информацию о своем состоянии

Авторы патента:

G01L1/24 - путем измерения изменения оптических свойств напряженных материалов, например путем фотоупругого анализа напряжений

F16J15/10 - неметаллической

Владельцы патента RU 2738289:

Оснач Василий Мотелевич (RU)

Изобретение относится к прокладке-уплотнителю, передающей информацию о своем состоянии. Прокладка-уплотнитель изготовлена из прокладочного материала резины диэлектрика, который способен выдержать нагрузку как прокладочный материал, имеющий в себе группу контактных элементов, которые собираются при деформации в электрическую цепь и передают информацию ремонтному персоналу или дежурному оператору на монитор для предупреждения и отслеживания инцидентов или аварий. 2 ил.

Изобретение относится к прокладке-уплотнителю передающей информацию о своем состоянии заполняющей пространство между двумя и более сопряженными преимущественно гладкими уплотнительными поверхностями для уплотнения их стыка.

Прокладки уплотнители изготавливаются из различных материалов служащих для уплотнения стыков соединений, но на сегодняшний день не хватает прокладок уплотнителей передающих информацию о своем состоянии которые могут своевременно предупредить об опасности разрушения прокладочного материала, что может привести к нарушению технологического процесса, выбросу вредных веществ в окружающую среду, разрушению оборудования, сигнал от прокладочного материала способен дать возможность предупредить инцидент или аварию, оперативно отреагировав на сложившиеся ситуацию, что является новизной.

Прокладки уплотнители аналоги, применяемые в современной практике: Уплотняющая прокладка - деталь, торцевое уплотнение, заполняющее пространство между двумя или более сопряженными поверхностями при сжатии, как правило, используемое для герметизации (предотвращения утечки) на стыке объединенных объектов.

Прокладки уплотнительные ТМГ®

Прокладки уплотнительные ТМГ изготовляются путем вырубки из армированного и неармированного листового материала ТМГ. В зависимости от назначения прокладки изготавливаются таких типов: Примечание: «Ненагруженное» - соединение, в котором на прокладку воздействуют усилия обжатия фланцев и рабочее давление среды; «Нагруженное» - соединение, в котором на прокладку воздействуют, кроме усилия обжатия фланцев и рабочего давления среды, дополнительные усилия от расширения и деформации трубопроводов (фланцев), гидродинамические, термоциклические и другие усилия, что вызывает необходимость установки ограничителя сжатия.

Место установки ограничителя сжатия определяется конструкцией и размерами фланцевого соединения. Для исключения контакта материала прокладки с окислительной средой независимо от ее температуры или с воздухом при температуре фланца больше 400°С, прокладки оснащаются защитными приспособлениями (обтюраторами) из ленты из нержавеющей стали, толщиной 0,2-0,3 мм.

Примеры обозначения прокладок уплотнительных ТМГ®: Прокладка ТМГ-Л/С1-400-4,6-1,6-К1-И1 ТУ У 26.8-30969031-006-2003 Расшифровка артикула: Прокладка уплотнительная графитовая, изготовленная из графитового листа типа ТМГ-Л на основе фольги марки С1, для аппарата с диаметром условного прохода Ду=400 мм., толщиной 4,6 мм.; давление рабочей среды 1,6 МПа, уплотнение типа К1 (уплотнение фланцевого соединения типа «шип-паз»), исполнения И1 (отсутствуют ограничители сжатия и защитные кольца).

Прокладка ТМГ-ЛА-П1/С1-400-3,0-1,6-К3-И5 ТУ У 26.8-30969031-006-2003 Расшифровка артикула: Прокладка уплотнительная графитовая, изготовленная из графитового листа типа ТМГ-ЛА-П1 на основе фольги марки С1, для аппарата с диаметром условного прохода Ду=400 мм., толщиной 3,0 мм.; давление рабочей среды 1,6 МПа, уплотнение типа К3 (уплотнение фланцевого соединения с гладкими уплотнительными поверхностями), исполнения И5 (с двухсторонним внешним защитным кольцом).

Прокладка ТМГ-Л/В1-35х14х2,0-0,6-К3-И1 ТУ У 26.8-30969031-006-2003 Расшифровка артикула: Прокладка уплотнительная графитовая, изготовленная из графитового листа типа ТМГ-Л на основе фольги марки В1, Дн=35 мм., Двн=14 мм., толщиной 2,0 мм.; давление рабочей среды 0,6 МПа, уплотнение типа К3 (уплотнение фланцевого соединения с гладкими уплотнительными поверхностями), исполнения И1 (отсутствуют ограничители сжатия и защитные кольца) Паронитовые изделия: Паронитовые уплотнения, согласно техническим требованиям, могут использоваться для герметизации фланцев конструктивного исполнения 1, 5, 8 и 9 на трубопроводах с давлением от 1 до 20 МПа. Размеры изделий варьируются в диапазоне 10-3000 мм.

Паронитовые прокладки предназначены для герметизации фланцев плоского типа. Такие уплотнения применяются для трубопроводов с различными рабочими средами - вода, воздух, пар, нефтепродукты. Уплотнения из паронита способны выдерживать температуру от -50 до +500 градусов. Паронитовые прокладки для фланцев.

Существует 7 модификаций паронита, каждая из которых используется для изготовления уплотнителей разного функционально назначения: ПОН-А - материал выдерживает давление до 4.5 МПа, предназначен для парообразных, жидких и газообразных рабочих сред, нефтепродуктов тяжелого и легкого типа, а также для транспортирующих аммиак трубопроводов. ПОН-Б - имеет повышенное до 6.4 МПа рабочее давление и расширенную сферу применения, к вышеуказанным областям добавляются трубопроводы транспортировки азота, жидкого кислорода и спирта. ПОН-В - материал применяется для герметизации систем перекачивающих нефтепродукты, воздух, жидкости (в том числе антифриз и тосол) и топливно-воздушные составы. Уплотнитель из ПОН-В имеет максимальное давление в 4 МПа. ПБМ - паронит маслобезностойкого типа, предназначен для систем с давлением до 10 МПа. Максимальное давление снижается до 1.6 МПа в случае установки уплотнений на магистральные газопроводы, также в газовой среде уменьшается диапазон рабочих температур до -40 +70 градусов. ПМБ-1 - модифицированный материал, отличающийся расширенной температурой эксплуатации от -5 до +250 градусов и возможность выдерживать давление в 15 МПа. Наиболее часто используется при изготовлении прокладок для систем, транспортирующих масло, нефтепродукты и ВПС жидкости. ПК - устойчивый к воздействию кислотных сред паронит, предназначен для химической промышленности. Максимальное давление 10 МПа, температура - 250 градусов. ПА - армированный стальной сеткой паронит. Такие уплотнения, помимо гладких фланцевых соединений, могут использоваться для герметизации фланцев конфигурации «шип-паз». Не применяется в химически агрессивных средах, рабочее давление до 10 МПа, температура - до 1800.

Типоразмеры паронитовых прокладок.

В качестве альтернативы парониту нередко используется фторопласт - материал, обладающий широким температурным диапазоном, от -260 до +260 градусов. Фторопласт имеет устойчивость к большинству химически агрессивных сред - щелочам, кислотам и растворителям, что значительно расширяет сферу его использования.

Резиновые прокладки: Для производства фланцевых уплотнительных элементов используются несколько модификаций резины, которые можно разделить на следующие разновидности: морозостойкие; термически стабилизированные (теплостойкие); маслобензостойкие; устойчивые к кислотным и щелочным средам; пищевые.

Резиновые прокладки имеют преимущество перед аналогами в плане эластичности - за счет мягкости материала для достижения герметичности стыка не требуется прикладывать значительные усилия при затяжке фланцев болтами. Также достоинством является то, что резиновые уплотнения полностью непроницаемые как для жидкостей, так и для газов и паров. Ввиду ухудшения эксплуатационных свойств материала при сильном сжатии резиновые прокладки не должны деформироваться более чем на 50% от первоначального размера.

Для фланцевых соединений, используемых в условиях повышенного давления, рациональнее использовать медную прокладку, либо изделия из отожженного листового алюминия. Такие уплотнения обеспечивают максимальный уровень герметичности при давлении до 100 МПа. К прокладочным изделиям выдвигаются следующие эксплуатационные требования: упругость; стойкость по отношению к рабочей среде; устойчивость к коррозии; отсутствие тепловых деформаций в заданном температурной диапазоне; твердость, которая должна быть меньшая, чем у материала, из которого изготовлены фланцы, чтобы прокладка при зажиме не деформировала поверхности крепежной пластины (учитывается при выборе металлических изделий).

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) рассматривается известная из уровня техники прокладка-уплотнитель, состоящая из прокладочного материала резины диэлектрика, имеющего в себе группу контактов и отходящих проводников (CN 107152449 A, 12.09.2017).

Недостаток известных прокладок заключается в том, что отсутствует возможность своевременно предупредить об опасности разрушения при монтаже прокладочного материала, что может привести к нарушению технологического процесса, выбросу вредных веществ в окружающую среду, разрушению оборудования.

Техническая проблема заключается в создании прокладки-уплотнителя, характеристики которой позволят обеспечить возможность передавать информацию о состоянии в процессе монтажа и ее эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что прокладка-уплотнитель, передающая информацию о своем состоянии, заполняющая пространство между двумя и более сопряженными преимущественно гладкими уплотнительными поверхностями для уплотнения их стыка, состоящая из прокладочного материала резины диэлектрика, имеющего в себе группу контактов и отходящих проводников, выполнена таким образом, что контакты двух противоположных групп не могут соприкасаться друг с другом до приложения усилия сжатия прокладки-уплотнителя, а при приложении усилия сжатия контакты могут образовывать электрическую цепь и информировать о состоянии прокладочного материала в момент затяжки и процессе эксплуатации.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена прокладка-уплотнитель передающая информацию о своем состоянии в продольном разрезе, на фиг.2 тоже в поперечном разрезе.

Прокладка уплотнитель передающая информацию о своем состоянии заполняющей пространство между двумя и более сопряженными преимущественно гладкими уплотнительными поверхностями для уплотнения их стыка изготавливаются из прокладочного материала резины диэлектрика или другого упругого материала диэлектрика, который способен выдержать нагрузку как прокладочный материал (фиг. 1, фиг. 2). Одна часть прокладки уплотнителя раздваивается которая идет к наружной стороне для установки в ней группы контактов сегментов, которые в дальнейшем будут служить электрической цепью для снятия информации, причем контакты сегменты 2-3, 2-6 устанавливается ближе к центру прокладки уплотнителя углубленные в тело прокладки выступающие минимально во внутрь для контактного соединения с противоположными промежуточными контактами 4, которые не могут соприкасаться друг с другом до приложения усилия сжатия и под усилием сжатия дифференциации прокладочного материала должны собрать электрическую цепь прижавшись к группе контактов сегментов 2-3, 2-6, что будет означать, что прокладочный материал достаточно зажат. При ослаблении усилия сжатия прокладки между сопряженными деталями контакты разойдутся и порвут электрическую цепь, при этом передастся сигнал о том, что прокладочный материал прослаблен или разрушен и требует обратить на себя внимание. Контактное кольцо 1 устанавливается через промежуток от сегментов 2-3, 2-6 в тело прокладки уплотнителя с небольшим выступом для сопряжения с контактом кольцом 5 при значительном сжатии, когда прокладочный материал будет передавлен или разрушен, так как контактное кольцо 5 устанавливается дальше по конструкции и требует большего усилия при сжатии, для соприкосновения Промежуточные контакты 4 и контактное кольцо 5 можно нанести путем напыления серебра или другого материала, хорошо проводящего ток, имеющего значительный срок службы, который не будет бояться разрушения при деформации в процессе работы. От контакта кольца 1 отводится провод на датчик для передачи сигнала о том, что прокладочный материал передавлен, это необходимо при сборке или ремонте. От контакта сегмента 2 отходит провод подающий напряжение на цепь контактов, а от контактов сегментов 3 и 6 отходящие провода для снятия информации.

Для того чтоб сократить количество подходящих проводов один из промежуточных контактов 4 можно объединить с контактом кольца 5, также можно вывести от контакта кольца 5 дополнительный провод для снятия информации о состоянии сжатия прокладочного материала. Напряжение и ток используется минимально, главное чтоб отследить работу замкнутой или разомкнутой цепей.

Прокладка-уплотнитель, передающая информацию о своем состоянии, заполняющая пространство между двумя и более сопряженными преимущественно гладкими уплотнительными поверхностями для уплотнения их стыка, состоящая из прокладочного материала резины диэлектрика, имеющего в себе группу контактов и отходящих проводников, отличающаяся тем, что прокладка-уплотнитель выполнена таким образом, что контакты двух противоположных групп не могут соприкоснуться друг с другом до приложения усилия сжатия прокладки-уплотнителя, а при приложении усилия сжатия контакты будут образовывать электрическую цепь и информировать о состоянии прокладочного материала в момент затяжки и в процессе эксплуатации.

Заявленная группа изобретений предлагает устройства и способы испытания на напряжения и извлечения информации о напряжениях посредством устройств, в частности, мобильное сканирующее устройство для извлечения информации о напряжениях в одной из множества армированных стеклянных панелей.

Волоконно-оптический датчик и способ его формования на исследуемом объекте // 2730436

Изобретение относится к волоконно-оптическим датчикам и их изготовлению. Волоконно-оптический датчик состоит из оптоволоконного чувствительного элемента, расположенного внутри оптического волокна с акрилатным покрытием, отвержденной клеевой подложки из высокотемпературного влагостойкого эпоксидного клея, армированного буферного покрытия, а также элемента для крепления армированного буферного покрытия, выполненного из того же материала, что и указанная отвержденная клеевая подложка.

Волоконно-оптический датчик и способ его формования на исследуемом объекте // 2730436

Система контроля и диагностики искусственных сооружений // 2717693

Изобретение относится к средствам диагностики искусственных сооружений на основе виброакустического контроля. Система содержит волоконно-оптический кабель, соединенный с измерительной аппаратурой, состоящей из рефлектометра, выход которого через вычислитель и преобразователь сигнала подключен к процессору, соединенному с блоком памяти, в котором записана база данных о предельно-допустимых значениях параметров собственных колебаний элементов диагностируемого искусственного сооружения, выход процессора соединен со входом модуля регистрации, к выходу которого подключен модуль связи, блок памяти дополнительно соединен с блоком обучения, при этом волоконно-оптический кабель прикреплен к элементам диагностируемого искусственного сооружения с обеспечением плотного к ним прилегания и возможностью перемещения относительно этих элементов при их колебании.

Оптическое устройство для контроля заполнения пути // 2682523

Изобретение относится к железнодорожной автоматике на сортировочных станциях для контроля заполнения пути. Устройство содержит две волоконно-оптические линии, на контролируемом участке вдоль рельсовой линии на ее противоположных сторонах, одна из линий подключена к источнику монохроматического излучения и состоит из последовательно соединенных оптических Y-разветвителей, при этом выход каждого из них соединен с последующим через оптический усилитель, другая линия подключена к фотоприемнику и состоит из последовательно соединенных оптических Y-объединителей, каждый из которых расположен напротив соответствующего Y-разветвителя, при этом второй выход Y-разветвителя, вход которого подключен к источнику монохроматического излучения, соединен со вторым входом Y-объединителя, подключенного выходом к фотоприемнику, второй выход каждого последующего Y-разветвителя соединен посредством установленного под рельсовой линией датчика на основе брэгговской решетки со вторым входом расположенного напротив него Y-объединителя, а первый выход последнего в линии Y-разветвителя соединен посредством установленного под рельсовой линией датчика на основе брэгговской решетки с первым входом расположенного напротив него Y-объединителя.

Волоконно-оптический датчик силы // 2676553

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к волоконно-оптическим датчикам (ВОД), и может быть использовано в различных измерительных системах для контроля (измерения) силы, давления и деформации.

Способ определения коэффициентов интенсивности напряжений для трещин // 2667316

Изобретение относится к области экспериментальной механики и предназначено для определения коэффициентов интенсивности напряжений (КИН) для трещин, возникающих при эксплуатации элементов авиационных конструкций.

Способ создания механолюминесцентных сенсоров для визуализации и регистрации механических воздействий // 2666162

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для создания элементов визуализации, записи и исследования механических воздействий сложной пространственной формы в зависимости от времени.

Измерение микрозаклиниваний и проскальзываний забойного двигателя c использованием волоконно-оптических датчиков // 2645312

Изобретение относится к измерениям в скважине в процессе бурения. Техническим результатом является увеличение срока службы забойного двигателя за счет снижения нагрузок на эластомерный статор.

Торцевой стык деталей // 2727297

Изобретение относится к соединению неподвижных друг относительно друга деталей через уплотнительный элемент. Торцевой стык состоит из двух соединяемых деталей, на одной из которых выполнена канавка, в которую установлен уплотнительный элемент, выполненный в виде резинового кольца круглого сечения.