Устройство для контроля герметичности уплотнительных компонентов - RU2777426C1

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Изобретение относится к области устройств для проверки герметичности непроницаемости уплотнительных компонентов, таких как однослойная или многослойная мембрана (например, композитная трехслойного типа) для резервуара для хранения текучей среды, такой как сжиженный газ. В частности, эти резервуары могут представлять собой герметичные и теплоизолированные резервуары с мембранами для хранения и/или транспортировки сжиженного газа при низких температурах, такие как резервуары для транспортировки сжиженного нефтяного газа (также называемого LPG), например, имеющего температуру от -50°C до 0°C, или для транспортировки сжиженного природного газа (LNG), имеющего температуру приблизительно -162°C при атмосферном давлении. Эти резервуары могут быть установлены на берегу, в воде/под водой типа GBS (сооружения гравитационного типа) или на плавучей конструкции. В случае плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для транспортировки сжиженного газа или для приёма сжиженного газа, служащего в качестве топлива для приведения в движение плавучей конструкции.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Для того, чтобы проводить испытание на герметичность на уплотнительной мембране резервуара для хранения текучей среды, известной из уровня техники практикой является использование устройства для проверки герметичности, содержащего так называемый вакуумный ящик, который содержит внутреннюю камеру, в которой образовано углубление для того, чтобы локально проверять герметичность. Такой вакуумный ящик содержит прозрачную крышку и периферийную перегородку, имеющую периферийное уплотнение, которое предназначено для прижатия к уплотнительной мембране, подлежащей испытанию, для того, чтобы герметично закрывать внутреннюю камеру.

[0003] Для проведения испытания на герметичность с помощью такого устройства воду, включающую в себя поверхностно-активные вещества, такие как мыло, наносят на участок мембраны, подлежащий испытанию. Затем контрольное устройство размещают на участке, подлежащем испытанию, и сбрасывают давление во внутренней камере, при этом размер участка, подлежащего испытанию, соответствует размеру внутренней камеры. Таким образом, в случае утечки в мембране можно наблюдать через прозрачную крышку в области утечки образование пузырьков.

[0004] Для того, чтобы выполнять проверку герметичности на всей мембране, необходимо повторять эту операцию большое число раз в плоских зонах и в угловых зонах резервуара и, в частности, в стыках между двумя полосами уплотнительной мембраны, где они склеены друг с другом. В качестве примера для резервуара LNG или LPG обычных размеров проверка герметичности мембраны, по меньшей мере, частично покрывающей разные поверхности резервуара, влечёт за собой несколько тысяч испытаний на герметичность, в общем, порядка 3000-5000 испытаний для охвата всех зон, подлежащих проверке. Эти последовательные операции сложно осуществлять, они требуют несколько операторов и много времени для выполнения всей проверки герметичности.

[0005] Кроме того, системы известного уровня техники имеют недостаток, заключающийся в неудовлетворительной герметичности на периферийном уплотнении, что делает испытание на герметичность неоднозначным. Фактически отдельные пузырьки имеют тенденцию образовываться по всему периметру уплотнения. Таким образом, становится сложно определить, вызвано ли появление пузырьков проблемой утечки в мембране или плохим уплотнением вакуумного ящика.

[0006] Документ KR101644126 раскрывает устройство для проверки герметичности, содержащее внутренний ящик, образующий внутреннюю камеру, и внешний ящик, полностью покрывающий внутренний ящик и образующий промежуточную камеру вокруг всего внутреннего ящика. В этом устройстве каждый из внутреннего ящика и внешнего ящика содержит периферийное уплотнение. Кроме того, каждая камера устройства соединена с независимым элементом сброса давления так, что промежуточная камера подвергается меньшему сбросу давления, чем внутренняя камера.

[0007] Этот тип системы, хоть и позволяет улучшать герметичность устройства для проверки по сравнению с устройством для проверки, оснащённым одним ящиком, все же затрудняет считывание результатов испытания на герметичность. Фактически установка друг на друга двух ящиков, в связи с этим двух образующих крышку стенок, затрудняет обзор участка мембраны, подлежащего испытанию. Более того, промежуточная камера, проходящая между двумя образующими крышку стенками там, где выполняется наблюдение, может приводить к осаждению грязи или слизи, уменьшая обзор в испытании на герметичность.

[0008] Кроме того, объём двух наложенных друг на друга ящиков, которые раскрыты в этом документе KR101644126, затрудняет считывание оператором результатов в зонах, близких к углам, будь то внутренние или внешние.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Одна идея, на которой основано изобретение, заключается в повышении герметичности вакуумного ящика для того, чтобы проводить испытание на герметичность на уплотнительном компоненте, например, мембране.

[0010] Другая идея, на которой основано изобретение, заключается в обеспечении хорошего обзора участка, подлежащего испытанию в испытании на герметичность, с небольшим объёмом по периферии ящика, позволяющим устанавливать его и функционально осуществлять в ограниченных пространствах.

[0011] Другая идея, на которой основано изобретение, заключается в предложении устройства для проверки герметичности, которое может быть использовано быстро, позволяя испытывать герметичность герметизированной мембраны резервуара, подлежащего испытанию, за минимальное количество времени.

[0012] Согласно одному варианту осуществления изобретение предлагает устройство для проверки герметичности уплотнительного компонента, такого как однослойная мембрана, например, металлическая мембрана, или многослойная мембрана, например, композитная мембрана, для резервуара для хранения текучей среды, причём устройство для проверки содержит ящик, включающий в себя:

- периферийную перегородку,

- крышку, изготовленную из прозрачного материала, при этом крышка соединена с периферийной перегородкой так, что крышка и периферийная перегородка способны образовывать с уплотнительным компонентом внутреннюю камеру,

периферийная перегородка содержит:

- внутреннюю периферийную стенку, имеющую нижний конец, снабжённый внутренним периферийным уплотнением, предназначенным для расположения на уплотнительном компоненте вокруг всей внутренней камеры; и

- внешнюю периферийную стенку, расположенную с наружной стороны внутренней периферийной стенки, так, чтобы образовывать между внешней периферийной стенкой и внутренней периферийной стенкой промежуточную камеру, протяжённую исключительно в периферийной перегородке вокруг всей внутренней камеры, причём внешняя периферийная стенка имеет нижний конец, снабжённый внешним периферийным уплотнением, предназначенным для расположения на уплотнительном компоненте вокруг всего внутреннего периферийного уплотнения;

- устройство сброса давления, которое соединено, например, непосредственно или опосредованно, с внутренней камерой и с промежуточной камерой и выполнено с возможностью сброса давления в упомянутой внутренней камере и с наружной стороны промежуточной камере.

[0013] Благодаря этим признакам вакуумный ящик имеет достаточную герметичность для выполнения испытания на герметичность на мембране, в частности, благодаря наличию двух периферийных уплотнений, внутреннего и внешнего, отделённых друг от друга промежуточной камерой, в которой также сбрасывают давление во время испытания. Фактически внутреннее уплотнение и внешнее уплотнение способствуют повышению герметичности вакуумного ящика относительно традиционного ящика, имеющего только одно уплотнение. Кроме того, из-за сброса давления в промежуточной камере не появляются отдельные пузырьки в участке, подлежащем испытанию, во время испытания на герметичность вокруг всего внутреннего уплотнения, образующего периферию внутренней камеры. Отдельные пузырьки могут образовываться только на внешнем уплотнении, другими словами, в промежуточной камере, из-за разности давлений между наружной областью и промежуточной камерой.

[0014] Наконец, промежуточная камера не продолжается в прозрачной крышке, как в патенте KR101644126, что позволяет не ухудшать обзор при наблюдении через прозрачную крышку испытания на герметичность. Фактически промежуточная камера может быть источником грязи или слизи, которые могут затруднять наблюдение через прозрачную крышку. В некоторых случаях, когда настоящее изобретение рассматривается с использованием поверхностно-активных веществ для идентификации каких-либо щелей или отверстий в испытываемом уплотнительном компоненте, пузырьки появляются в промежуточной камере первоначально на поверхности её боковых перегородок и распространяются на прозрачную крышку, что безусловно будет затруднять обзор оператора.

[0015] Согласно вариантам осуществления такое устройство для проверки может содержать один или более следующих признаков.

[0016] Согласно одному варианту осуществления уплотнительный компонент содержит уплотнительную мембрану.

[0017] Согласно одному варианту осуществления периферийная перегородка содержит верхний участок, соединяющий внешнюю периферийную стенку и внутреннюю периферийную стенку с крышкой и герметично закрывающий промежуточную камеру.

[0018] Таким образом, верхний участок позволяет ограничивать объем промежуточной камеры для того, чтобы содействовать сбросу давления в промежуточной камере. Кроме того, нагрузка, вызываемая различными разностями давлений, передаётся в основном одной стенке, что позволяет уменьшать занимаемую площадь по периферии (а не двум стенкам в случае ящика внутри ящика).

[0019] Согласно одному варианту осуществления отношение между высотой внутренней периферийной стенки и высотой периферийной перегородки составляет от 5% до 70%, предпочтительно от 15% до 50%.

[0020] Направление высоты соответствует направлению, проходящему от уплотнительной мембраны до крышки.

[0021] Согласно одному варианту осуществления отношение между высотой внешней периферийной стенки и высотой периферийной перегородки составляет от 5% до 70%, предпочтительно от 15% до 50%.

[0022] Согласно одному варианту осуществления высота внутренней периферийной стенки равна высоте внешней периферийной стенки.

[0023] Согласно одному варианту осуществления крышка изготовлена из стекла или полиметилметакрилата (ПММА).

[0024] Согласно одному варианту осуществления устройство для проверки содержит трубку для отвода воздуха, которая соединена, с одной стороны, с элементом сброса давления устройства сброса давления, а, с другой стороны, с промежуточной камерой так, чтобы устанавливать в промежуточной камере давление P1, которое ниже атмосферного давления.

[0025] Согласно одному варианту осуществления внутренняя периферийная стенка содержит соединительный канал, соединяющий по текучей среде внутреннюю камеру и промежуточную камеру.

[0026] Согласно одному варианту осуществления устройство для проверки содержит один или более регуляторов давления, например, клапан, размещённый в соединительном канале, причём упомянутый регулятор или регуляторы давления выполнены так, что, когда устройство сброса давления включается в работу, во внутренней камере устанавливается давление P2, которое ниже атмосферного давления и выше давления P1.

[0027] Таким образом, регулятор давления позволяет получать перепад давления между внутренней камерой и промежуточной камерой. Фактически давление внутренней камеры превышает давление промежуточной камеры. Из-за этого газ не может проходить из промежуточной камеры во внутреннюю камеру, например, путём прохождения под внутренним уплотнением и в связи с этим не создаёт риска образования отдельных пузырьков. Следовательно, регулятор давления позволяет повысить надёжность испытания на герметичность с устройством для проверки.

[0028] Согласно одному варианту осуществления элемент сброса давления представляет собой первый элемент сброса давления, а трубка для отвода воздуха представляет собой первую трубку для отвода воздуха, причём устройство для проверки содержит вторую трубку для отвода воздуха, которая соединена, с одной стороны, со вторым элементом сброса давления устройства сброса давления, а, с другой стороны, с внутренней камерой так, чтобы устанавливать во внутренней камере давление P2, которое ниже атмосферного давления и выше давления P1.

[0029] Таким образом, первый элемент сброса давления и второй элемент сброса давления позволяют получать перепад давления между внутренней камерой и промежуточной камерой. Таким же образом, что и регулятор давления, поэтому первый элемент сброса давления и второй элемент сброса давления позволяют повысить надёжность испытания на герметичность с устройством для проверки.

[0030] Согласно одному варианту осуществления элемент сброса давления, первый элемент сброса давления и/или второй элемент сброса давления содержит насос или систему, которая использует эффект Вентури.

[0031] Согласно одному варианту осуществления разность между давлением P2 и давлением P1 составляет от 100 до 5000 Па, предпочтительно по существу равна 1000 Па. Например, давление P1 может быть равно -200 мбар и.д. (приблизительно 8,325 10⁴ Па), а давление P2 может быть равно -190 мбар и.д. (приблизительно 8,425 10⁴ Па).

[0032] Согласно одному варианту осуществления устройство для проверки содержит:

- ручку для переноски, прикрепленную к ящику;

- элемент управления, который может быть приведен в действие вручную для выдачи сигнала управления, причём элемент управления расположен на ручке для переноски или в непосредственной близости от неё так, чтобы быть способным приводиться в действие рукой пользователя, удерживающего ручку для переноски,

и в котором устройство сброса давления содержит управляемый клапан, который может быть переключён в открытое состояние для соединения внутренней камеры и промежуточной камеры с элементом сброса давления и закрытое состояние для изоляции внутренней камеры и промежуточной камеры от элемента сброса давления, причём устройство для проверки содержит блок управления, выполненный с возможностью переключения управляемого клапана в ответ на сигнал управления.

[0033] Благодаря этим признакам элемент управления, расположенный на ручке для переноски или вблизи неё, обеспечивает надёжное и простое использование одним пользователем, который может размещать устройство для проверки, используя ручку для переноски, при этом приводя в действие отвод без необходимости отпускания ручки для переноски или не требуя присутствия другого пользователя. Более того, такое устройство обеспечивает более быстрое использование и, таким образом, позволяет испытывать на герметичность герметичной мембраны резервуара за минимальное количество времени.

[0034] Согласно одному варианту осуществления блок управления выполнен с возможностью переключения управляемого клапана поочерёдно между открытым состоянием и закрытым состоянием в ответ на сигнал управления.

[0035] Согласно одному варианту осуществления элемент управления представляет собой первый элемент управления, который может быть приведен в действие вручную для выдачи первого сигнала управления, и устройство для проверки дополнительно содержит второй элемент управления, который может быть приведён в действие вручную для выдачи второго сигнала управления, причём блок управления выполнен с возможностью переключения управляемого клапана в открытое состояние в ответ на первый сигнал управления и в закрытое состояние в ответ на второй сигнал управления.

[0036] Согласно одному варианту осуществления ручка для переноски представляет собой первую ручку для переноски, и устройство для проверки дополнительно содержит вторую ручку для переноски, причём первая ручка для переноски и вторая ручка для переноски расположены по периметру ящика противоположно друг другу.

[0037] Согласно одному варианту осуществления периферийное уплотнение или внутреннее периферийное уплотнение и/или внешнее периферийное уплотнение имеет конец уплотнения, образующий петлю вокруг всей внутренней камеры и предназначенный для расположения на уплотнительном компоненте, причём конец уплотнения расположен в плоскости, а крышка образована параллельно с наружной стороны плоскости так, чтобы образовывать устройство для проверки герметичности для плоской зоны.

[0038] Таким образом, устройство для проверки пригодно для выполнения проверки герметичности в плоских зонах резервуара.

[0039] Согласно одному варианту осуществления внутреннее периферийное уплотнение и/или внешнее периферийное уплотнение имеет конец уплотнения, образующий петлю вокруг всей внутренней камеры и предназначенный для расположения на уплотнительном компоненте, причём первая часть конца уплотнения расположена в первой плоскости, а вторая часть конца уплотнения расположена во второй плоскости, которая наклонена относительно первой плоскости, и крышка образована плоскостью, которая наклонена относительно первой плоскости и второй плоскости, так, чтобы образовывать устройство (4) для проверки герметичности для угловой зоны.

[0040] Таким образом, устройство для проверки пригодно для осуществления проверки герметичности в угловых зонах резервуара. Фактически форма периферийных уплотнений позволяет повторять наклон стенок резервуара в угловых зонах и, таким образом, предохранять внутреннюю камеру и герметичную промежуточную камеру.

[0041] Также, как объяснено далее, размеры ящика согласно изобретению выбираются так, чтобы обладать способностью превосходно адаптироваться к зонам, подлежащим испытанию, не будучи слишком большими. Фактически здесь следует отметить, что, в частности, в угловых зонах или зонах под углом испытываемая поверхность очень часто имеет неправильную форму, и реальный угол отличается от теоретического расчётного угла так, что ящик с чрезмерно большими размерами будет с большим трудом поддерживать вакуум, необходимый для испытаний на герметичность.

[0042] Согласно одному варианту осуществления первая плоскость и вторая плоскость наклонены относительно друг друга под углом от 60 до 170 градусов, предпочтительно под углом, равным 90 градусов, 135 градусов или 108,4 градуса или даже 161,6 градуса. Здесь может быть отмечено, что углы наклона между двумя смежными поверхностями, которые относительно распространены в области изобретения и в связи с этим для резервуаров LNG или LPG, составляют обычно 90° и 135°.

[0043] В одном варианте осуществления устройство для проверки имеет продольный размер от 290 мм до 432 мм, предпочтительно равный 320 мм или 430 мм, причём продольный размер предназначен быть параллельным краю резервуара во время использования. Таким образом, в стандартной зоне, другими словами, например, верхней и нижней плоских зонах резервуара обычный продольный размер составляет 320 мм (миллиметров), тогда как для угловых зон между двумя поверхностями резервуара продольный размер составляет обычно 430 мм.

[0044] Таким образом, устройство для проверки имеет оптимальный продольный размер для того, чтобы выполнять проверку герметичности по всей ширине полосы уплотнительной мембраны, при этом проходя между двумя предварительно собранными основными изоляционными блоками.

[0045] Согласно одному варианту осуществления устройство для проверки содержит, по меньшей мере, одно осветительное устройство, прикрепленное к периферийной перегородке и выполненное с возможностью освещения внутренней камеры.

[0046] Таким образом, осветительное устройство позволяет улучшать качество проверки герметичности, выполняемой визуально, позволяя легче идентифицировать любые утечки.

[0047] Согласно одному варианту осуществления устройство для проверки содержит множество осветительных устройств, размещённых вокруг внутренней камеры. Например, освещение обеспечивается посредством полосы светодиодов.

[0048] Согласно одному варианту осуществления устройство для проверки содержит предохранительный клапан, соединённый с промежуточной камерой, который может быть переключён в закрытое состояние, когда давление в промежуточной камере выше давления Pmin или равно ему, и открытое состояние, когда давление в промежуточной камере ниже давления Pmin, для соединения промежуточной камеры с наружной областью.

[0049] Согласно одному варианту осуществления значение Pmin лежит между 20 и 100 кПа, предпочтительно равно 80 кПа.

[0050] Согласно одному варианту осуществления изобретение также предлагает способ проверки, выполняемый посредством устройства для проверки герметичности, описанного выше, на уплотнительном компоненте резервуара для хранения текучей среды, причём способ содержит следующие этапы, на которых:

- наносят, например, путём распыления воду, включающую в себя поверхностно-активные вещества, например, мыльную воду, на участок уплотнительного компонента, подлежащий испытанию,

- размещают устройство для проверки герметичности на участке, подлежащем испытанию, так, что внешнее периферийное уплотнение и внутреннее периферийное уплотнение находятся в контакте с участком, подлежащим испытанию,

- сбрасывают давление во внутренней камере и промежуточной камере посредством устройства сброса давления,

- наблюдают через прозрачную крышку появление пузырьков на участке, подлежащем испытанию.

[0051] Таким образом, в случае утечки в участке, подлежащем испытанию, пузырьки образуются в месте утечки из-за сброса давления во внутренней камере. Фактически газ, поступающий во внутреннюю камеру для уравновешивания давлений между наружной областью и внутренней камерой, улавливается поверхностно-активными веществами, присутствующими в воде, что образует пузырьки в месте утечки.

[0052] Согласно одному варианту осуществления изобретение также предлагает способ проверки, выполняемый посредством устройства для проверки герметичности, описанного выше, на уплотнительном компоненте резервуара для хранения текучей среды, причем способ содержит следующие этапы, на которых:

- впрыскивают окрашенный газ под участок уплотнительного компонента, подлежащий испытанию,

- размещают устройство для проверки герметичности на участке, подлежащем испытанию, так, что внешнее периферийное уплотнение и внутреннее периферийное уплотнение находятся в контакте с участком, подлежащим испытанию,

- сбрасывают давление во внутренней камере и промежуточной камере посредством устройства сброса давления,

- наблюдают через прозрачную крышку появление окрашенного газа во внутренней камере.

[0053] Способ согласно изобретению раскрыт далее согласно одному варианту осуществления, в этом особом случае с использованием «окрашенного газа», который не проиллюстрирован ниже и который не связан непосредственно с техническими проблемами известного уровня техники, которые объяснены ранее, но, тем не менее, этот вариант осуществления является особенно пригодной/подходящей альтернативой в контексте настоящего изобретения.

[0054] Отметим, что выражение «окрашенный газ» относится к газу, который не токсичен для человека-оператора и который демонстрирует отдельный признак быть видимым для него. В качестве неограничивающего примера можно рассматривать, например, дым на основе (в основном) газовой сажи или предпочтительно водяной пар, содержащий гликоли или глицерин.

[0055] Согласно одному варианту осуществления во время этапа сброса давления в промежуточной камере устанавливают давление P1, которое ниже атмосферного давления.

[0056] Согласно одному варианту осуществления во время этапа сброса давления во внутренней камере устанавливают давление P2, которое ниже атмосферного давления и выше давления P1, например, посредством регулятора давления или размера соединительного канала.

[0057] Согласно одному варианту осуществления этап сброса давления выполняют путём запуска элемента управления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0058] Изобретение будет лучше понято, и его другие цели, детали, признаки и преимущества станут более очевидными из нижеследующего описания некоторых отдельных вариантов осуществления изобретения, приведенных исключительно иллюстративным и неограничивающим образом со ссылкой на приложенные чертежи.

[0059] Фиг. 1 представляет схематический вид сверху устройства для проверки герметичности согласно первому варианту осуществления, размещённого на уплотнительной мембране.

[0060] Фиг. 2 представляет схематический вид в поперечном сечении по линии II-II на фиг. 1 устройства для проверки герметичности согласно первому варианту осуществления.

[0061] Фиг. 3 представляет схематический вид в поперечном сечении устройства для проверки герметичности согласно второму варианту осуществления.

[0062] Фиг. 4 представляет схематический вид в поперечном сечении устройства для проверки герметичности согласно третьему варианту осуществления.

[0063] Фиг. 5 представляет схематический вид в поперечном сечении устройства для проверки герметичности согласно четвёртому варианту осуществления.

[0064] Фиг. 6 представляет схематический вид в поперечном сечении устройства для проверки герметичности согласно пятому варианту осуществления.

[0065] Фиг. 7 представляет вид в перспективе устройства для проверки герметичности согласно пятому варианту осуществления для плоской зоны.

[0066] Фиг. 8 представляет вид в перспективе устройства для проверки герметичности согласно шестому варианту осуществления для угловой зоны.

[0067] Фиг. 9 представляет частичный вид устройства для проверки герметичности согласно седьмому варианту осуществления, на котором проиллюстрирована одна из ручек для переноски.

[0068] Фиг. 10 представляет местный вид в перспективе угловой конструкции резервуара со схематическим размещением устройства для проверки герметичности согласно шестому варианту осуществления.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0069] Ниже будет описано устройство 4 для проверки герметичности, которое может быть использовано для обнаружения утечек в уплотнительном компоненте, таком как уплотнительная мембрана 1 для резервуара для хранения текучей среды.

[0070] В примере ниже резервуар для хранения текучей среды представляет собой герметичный и теплоизолированный резервуар для хранения и/или транспортировки сжиженного газа. Уплотнительная мембрана 1 представляет собой уплотнительную мембрану, изготовленную из многослойного композитного материала, содержащего алюминиевый лист между двумя слоями стекловолокна и смолы. Уплотнительная мембрана 1 содержит множество элементов, изготовленных из композитного материала, которые приклеены друг к другу внахлёст так, чтобы образовывать зону 3 перекрытия.

[0071] Однако, изобретение также может быть использовано в других типах резервуара и для других типов уплотнительных мембран. Например, уплотнительная мембрана может представлять собой металлическую мембрану, содержащую множество элементов, приваренных друг к другу.

[0072] Во время этапа испытания на герметичность, используемого для проверки герметичности мембраны 1, устройство 4 для проверки герметичности размещают на участке мембраны 1, подлежащем испытанию 2. Этот участок, подлежащий испытанию 2, может быть расположен в местоположении зоны 3 перекрытия, которая проиллюстрирована на фигурах 1-5, в частности, на фиг. 1, или в любой другой зоне уплотнительной мембраны 1.

[0073] Устройство 4 для проверки герметичности содержит ящик 5, содержащий периферийную перегородку 7 и крышку 6, которая является прозрачной в видимом диапазоне, чтобы позволять пользователю наблюдать за участком, подлежащим испытанию 2, через крышку 6. Крышку 6 соединяют с периферийной перегородкой 7 на каждом из её краёв так, чтобы образовывать с периферийной перегородкой 7 герметичную внутреннюю камеру 13.

[0074] Фигуры 1 и 2 представляют первый вариант осуществления устройства 4 для проверки герметичности. Как представлено на фиг. 1, где проиллюстрирован только ящик 5 устройства 4 для проверки с мембраной 1, крышка 6 имеет прямоугольную форму, и периферийная перегородка 7 также прямоугольной формы закреплена на каждом из четырёх краёв крышки 6 так, чтобы образовывать прямоугольный параллелепипедальный ящик 5. Однако в вариантах осуществления, которые не представлены, ящик 5 может иметь любую другую форму, пригодную для участка мембраны, подлежащего испытанию 2, например, удлинённую форму, многоугольную форму или цилиндрическую форму, причём периферийная перегородка 7 адаптируется к форме крышки 6.

[0075] Фиг. 2 также представляет первый вариант осуществления устройства 4 для проверки. В этом варианте осуществления периферийная перегородка 7 содержит верхний участок 8, внутреннюю периферийную стенку 9 и внешнюю периферийную стенку 10. Внутренняя периферийная стенка 9 имеет нижний конец, снабжённый внутренним периферийным уплотнением 11, предназначенным для расположения на мембране 1 вокруг всей внутренней камеры 13. Внутренняя периферийная стенка 9 также имеет верхний конец, герметично соединённый с нижним концом верхнего участка 8. Верхний участок 8 герметично соединён верхним концом с крышкой 6.

[0076] Таким образом, узел, образованный участком, подлежащим испытанию 2, внутренним уплотнением 11, внутренней стенкой 9, верхним участком 8 и крышкой 6 образует все стенки внутренней камеры 13, позволяя последней быть по существу непроницаемой во время испытания на герметичность, за исключением возможной утечки в участке мембраны 1, подлежащем испытанию 2, или за исключением соединения с устройством 17 сброса давления.

[0077] Периферийная перегородка 7 дополнительно содержит внешнюю периферийную стенку 10, расположенную снаружи внутренней периферийной стенки 9 и на расстоянии от неё. Внешняя периферийная стенка 10 имеет нижний конец, оборудованный внешним периферийным уплотнением 12, предназначенным для расположения на мембране 1 вокруг всего внутреннего периферийного уплотнения 11. Внешняя периферийная стенка 10 также имеет верхний конец, герметично соединённый с нижним концом верхнего участка 8.

[0078] Таким образом, узел, образованный мембраной 1, внешним уплотнением 12, внешней периферийной стенкой 10, верхним участком 8, внутренней периферийной стенкой 9 и внутренним уплотнением 11 образует все стенки промежуточной камеры 14, позволяя последней быть герметичной во время испытания на герметичность, за исключением возможной утечки из мембраны 1, соединения с устройством 17 сброса давления или с внутренней камерой 13.

[0079] В первом варианте осуществления, представленном на фиг. 2, внутренняя камера 13 соединена по текучей среде с промежуточной камерой 14, по меньшей мере, одним соединительным каналом 20, образованным во внутренней периферийной стенке 9.

[0080] Устройство 4 для проверки также содержит устройство 17 сброса давления, которое содержит первый и единственный в этом варианте осуществления элемент 18 сброса давления, соединённый с промежуточной камерой 14 первой трубкой 15. Таким образом, первая трубка 15 проходит через внешнюю периферийную стенку 10 для того, чтобы обеспечивать сброс давления в промежуточной камере 14 с помощью первого элемента 18 сброса давления. В этом варианте осуществления во внутренней камере 13 также сбрасывают давление посредством соединительного канала 20 между внутренней камерой 13 и промежуточной камерой 14 и посредством первого элемента 18 сброса давления.

[0081] Кроме того, в этом варианте осуществления размер соединительного канала 20 относительно объёма внутренней камеры 13 и объёма промежуточной камеры 14 выбирают так, чтобы замедлять уравновешивание давлений между внутренней камерой 13 и промежуточной камерой 14, когда приводят в действие устройство 17 сброса давления. Таким образом, размер соединительного канала позволяет получать больший сброс давления в промежуточной камере 14, чем во внутренней камере, в течение заданной продолжительности во время испытания на герметичность так, чтобы повышать надёжность испытания. Предпочтительно, соединительный канал имеет такой размер, чтобы генерировать потерю давления, превышающую скорость потока утечки или равную ей. Таким образом, в качестве примера этот канал связи может иметь диаметр от 0,1 до нескольких миллиметров в зависимости от размера утечек, которые можно разумно ожидать с учётом испытываемых уплотнительных компонентов.

[0082] Фиг. 3 представляет второй вариант осуществления устройства 4 для проверки. Этот второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления тем, что периферийная перегородка 7 не имеет верхнего участка 8. Фактически, как видно на фиг. 3, в этом варианте осуществления периферийная перегородка 7 содержит внутреннюю периферийную стенку 9, имеющую нижний конец, оборудованный внутренним периферийным уплотнением 11, и верхний конец, который на этот раз непосредственно прикреплён к крышке 6. Аналогично периферийная перегородка 7 содержит внешнюю периферийную стенку 10, расположенную снаружи внутренней периферийной стенки 9 и на расстоянии от неё. Внешняя периферийная стенка имеет нижний конец, снабжённый внешним периферийным уплотнением 12, и верхний конец, который на этот раз непосредственно прикреплён к крышке 6.

[0083] В связи с этим в этом варианте осуществления внутренняя камера 13 ограничена участком, подлежащим испытанию, внутренней периферийной стенкой 9 и крышкой 6. В дополнение, промежуточная камера 14 ограничена мембраной 1, внешним уплотнением 12, внешней стенкой 10, крышкой 6, внутренней стенкой и внутренним уплотнением 11.

[0084] Фиг. 4 представляет третий вариант осуществления устройства 4 для проверки. Этот третий вариант осуществления очень похож на первый вариант осуществления на фиг. 2. Этот вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления только тем, что регулятор 21 давления размещён в канале 20 связи.

[0085] Регулятор 21 давления в этом варианте осуществления представляет собой клапан, выполненный с возможностью обеспечения разности давлений между внутренней камерой 13 и промежуточной камерой 14. Фактически, например, если во внутренней камере 13 требуется давление P2, которое превышает давление P1 в промежуточной камере 14, регулятор 21 давления может быть выполнен с возможностью оставлять открытым соединение по текучей среде между внутренней камерой 13 и промежуточной камерой 14, пока давление внутренней камеры 13 не достигнет давления P1, затем закрывать соединение по текучей среде, как только будет достигнуто значение P1. Фактически при том, что элемент 18 сброса давления соединён с промежуточной камерой 14, он может продолжать сбрасывать давление в промежуточной камере 14 до давления, которое ниже давления P1.

[0086] Фиг. 5 представляет четвёртый вариант осуществления устройства 4 для проверки. Этот вариант осуществления очень похож на первый вариант осуществления. Однако четвёртый вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления тем, что внутренняя камера 13 не связана с промежуточной камерой соединительным каналом 20. Фактически в этом варианте осуществления внутренняя камера 13 и промежуточная камера 14 независимы друг от друга так, что можно независимо соединять каждую из них с устройством 17 сброса давления.

[0087] Как проиллюстрировано на фиг. 5, устройство 17 сброса давления здесь содержит первый элемент 18 сброса давления и второй элемент 19 сброса давления. Как и в предыдущих вариантах осуществления, первый элемент 18 сброса давления соединён с промежуточной камерой 14 первой трубкой 15, проходящей через внешнюю стенку 10. Второй элемент 19 сброса давления соединён с внутренней камерой 13 второй трубкой 16, проходящей через верхний участок 8.

[0088] Таким образом, в этом варианте осуществления можно устанавливать в промежуточной камере 14 давление P1 посредством первого элемента 18 сброса давления и устанавливать во внутренней камере 13 давление P2, отличное от давления P1, посредством второго элемента 18 сброса давления.

[0089] Фигуры 6 и 7 представляют пятый вариант осуществления устройства 4 для проверки. В этом варианте осуществления ящик 5 содержит две ручки 23 для переноски, которые прикреплены к периферийной перегородке 7 вблизи крышки 6. Две ручки для переноски расположены противоположно друг другу, чтобы дать возможность пользователю легко захватывать устройство 4 для проверки обеими руками и располагать устройство для проверки на участке, подлежащем испытанию 2. Например, на фиг. 3 ручки 23 для переноски прикреплены посредством кронштейна к внешней периферийной стенке 10. Ручки 23 для переноски повёрнуты в сторону от периферийных уплотнений 11, 12.

[0090] В варианте осуществления, проиллюстрированном на этих фигурах 6 и 7, одна из ручек 23 для переноски оборудована элементом 24 управления, здесь нажимной кнопкой, которая может быть приведена в действие рукой пользователя, удерживающего ручку 23, для выдачи сигнала 26 управления. В этом варианте осуществления элемент 24 управления расположен непосредственно на ручке 23. Этот сигнал 26 управления передаётся в блок 28 управления. Блок 28 управления выполнен с возможностью, в ответ на этот сигнал 26 управления, переключения управляемого клапана 27, расположенного на устройстве сброса давления, для того, чтобы переключать этот клапан 27 из открытого состояния в закрытое состояние и наоборот.

[0091] В открытом состоянии управляемый клапан 27 даёт возможность соединения по текучей среде внутренней камеры 13 и промежуточной камеры 14 с элементом 18 сброса давления. В закрытом состоянии управляемый клапан 27 изолирует внутреннюю камеру 13 и промежуточную камеру 14 от элемента 18 сброса давления.

[0092] Могут быть альтернативно предусмотрены клапаны управления, имеющие форму, отличную от нажимной кнопки, например, емкостная сенсорная кнопка, качающийся рычаг или любой элемент, который может быть приведен в действие вручную.

[0093] В седьмом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 9, устройство 4 для проверки содержит первый элемент 24 управления, который может быть приведен в действие вручную для выдачи первого сигнала 26 управления, и устройство 4 для проверки дополнительно содержит второй элемент 25 управления, который может быть приведен в действие вручную для выдачи второго сигнала 26 управления. Блок 28 управления, таким образом, здесь выполнен с возможностью переключения управляемого клапана 27 в открытое состояние в ответ на первый сигнал 26 управления, поступающий от первого элемента 24 управления, и в закрытое состояние в ответ на второй сигнал 26 управления, поступающий от второго элемента 25 управления. В дополнение, в этом варианте осуществления элементы 24, 25 управления расположены не на ручке 23 для переноски, а в непосредственной близости от неё так, чтобы иметь способность приводиться в действие рукой пользователя, удерживающего ручку 23 для переноски.

[0094] Возвращаясь к пятому варианту осуществления, устройство 4 для проверки также содержит множество осветительных устройств 22, которые может быть видно на фиг. 6 и которые расположены на внутренней периферийной стенке 9 так, чтобы освещать внутреннюю камеру 13.

[0095] Устройство 4 для проверки также содержит предохранительный клапан 29, проиллюстрированный на фигурах 6 и 7, соединённый с промежуточной камерой 14, который может быть переключён в закрытое состояние, когда давление в промежуточной камере 14 выше давления Pmin или равно ему, и открытое состояние, когда давление в промежуточной камере 14 ниже давления Pmin, для соединения промежуточной камеры 14 с наружной областью. Таким образом, предохранительный клапан 29 предотвращает образование избыточного и необязательного вакуума для проверки в промежуточной камере 14 и ещё больше во внутренней камере 13, позволяя избегать какого-либо повреждения устройства 4 для проверки или отделения мембраны 1.

[0096] Пятый вариант осуществления, проиллюстрированный на фигурах 6 и 7, имеет устройство 4 для проверки для плоской зоны испытания. Фактически внутреннее и внешнее периферийные уплотнения 11, 12 имеют конец 30 уплотнения, образующий петлю вокруг внутренней камеры 13 и предназначенный для расположения на участке, подлежащем испытанию 2, так, что конец 30 уплотнения располагается на плоскости P. Крышка образована параллельно плоскости P. Таким образом, ящик 5 устройства для проверки имеет форму прямоугольного параллелепипеда без нижней стенки, причём нижняя стенка образуется участком, подлежащим испытанию 2. Таким образом, устройство 4 для проверки пригодно для осуществления проверки герметичности в плоских зонах резервуара.

[0097] Шестой вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг. 8, имеет устройство для проверки для угловой зоны испытания.

[0098] В этом варианте осуществления внутреннее периферийное уплотнение 11 и внешнее периферийное уплотнение 12 имеют конец 30 уплотнения, образующий петлю вокруг всей внутренней камеры и предназначенный для расположения на уплотнительном компоненте. Этот конец 30 уплотнения содержит первую часть 31, расположенную в первой плоскости P1, и вторую часть 32, соединённую с первой частью 31 и расположенную во второй плоскости P2, которая наклонена относительно первой плоскости P1 под углом A, соответствующим углу резервуара, который необходимо повторить. Кроме того, крышка 6 здесь образована в плоскости, которая наклонена относительно первой плоскости P1 и второй плоскости P2. Таким образом, ящик 5 устройства 4 для проверки этого варианта осуществления имеет форму призмы, которая имеет в своём основании четырёхугольник, один из углов которого соответствует углу резервуара, где две боковые стенки отсутствуют, причём две боковые стенки образуются участком, подлежащим испытанию 2, в форме угла. Более того, для того, чтобы содействовать расположению устройства 4 для проверки в углу резервуара одна из ручек 23 образована в форме перевёрнутой U, тогда как другая ручка 23 образована в форме T.

[0099] Герметичный и теплоизолированный резервуар содержит множество стенок 33, 34, каждая из которых образована, по меньшей мере, одним теплоизолирующим барьером и, по меньшей мере, одной уплотнительной мембраной. В углу герметичного и теплоизолированного резервуара в стыке между двумя стенками 33, 34 размещена угловая конструкция для того, чтобы обеспечивать непрерывность теплоизолирующего барьера и уплотнительной мембраны двух стенок 33, 34. Такая угловая конструкция представлена на фиг. 10. В настоящем изобретении стенки 33, 34 резервуара содержат вспомогательный теплоизолирующий барьер 35, вспомогательную уплотнительную мембрану 1, соответствующую мембране, подлежащей испытанию, поддерживаемую вспомогательным теплоизолирующим барьером 35, основной теплоизолирующий барьер 36, прикреплённый к вспомогательной уплотнительной мембране 1, и основную уплотнительную мембрану (не представлена), поддерживаемую основным теплоизолирующим барьером 36.

[0100] Таким образом, угловая конструкция содержит элементы, образующие часть вспомогательного теплоизолирующего барьера 35, элементы, образующие часть вспомогательной уплотнительной мембраны 1, и элементы, образующие часть основного теплоизолирующего барьера 36. Следовательно, угловая конструкция позволяет обеспечивать непрерывность разных теплоизолирующих барьеров и уплотнительных мембран в стыке между первой стенкой 33 резервуара и второй стенкой 34 резервуара, которая наклонена относительно первой стенки 33 резервуара под определенным углом, например, углом 90°.

[0101] Таким образом, угловая конструкция, проиллюстрированная на фиг. 10, состоит из:

- ряда вспомогательных изоляционных панелей 37 первой стенки 33 и ряда вспомогательных изоляционных панелей 37 второй стенки 34, которые прикреплены к несущей конструкции (не представлена),

- жёстких герметичных листов 41, приклеенных к вспомогательным изоляционным панелям 37,

- гибких герметичных листов 42, образующих соединение между двумя смежными жёсткими герметичными листами 41, будь то на вспомогательных изоляционных панелях одной и той же стенки или разных стенок, как проиллюстрировано на фиг. 5,

- ряда угловых основных изоляционных панелей 38, прикреплённых к жёстким герметичным листам 41, причём угловые основные изоляционные панели 38 состоят из основного изоляционного блока 39 первой стенки 33 резервуара и основного изоляционного блока 39 второй стенки 34 резервуара, которые прикреплены друг к другу железным уголком 40.

[0102] Именно на гибких герметичных листах 42 риск утечки наиболее высок, в частности, в сгибе, образованном для повтора наклона между первой стенкой 33 резервуара и второй стенкой 34 резервуара. По этой причине предпочтительно иметь способность размещать устройство 4 для проверки как можно ближе к углу угловой конструкции. Устройство 4 для проверки было проиллюстрировано схематически и на месте на фиг. 6.

[0103] В зазоре между двумя смежными вспомогательными изоляционными панелями 37 одной и той же стенки резервуара два угловых основных изоляционных блока 38 расположены на расстоянии D друг от друга в направлении края резервуара, образованного пересечением двух стенок 33, 34 резервуара. Таким образом, устройство 4 для проверки предпочтительно имеет продольный размер в направлении края резервуара, который меньше этого расстояния D. В примерном варианте осуществления это расстояние D равно 322 мм.

[0104] Кроме того, гибкий герметичный лист 42, расположенный между двумя смежными вспомогательными изоляционными панелями 37 одной и той же стенки резервуара, имеет ширину L в направлении края. Для того, чтобы минимизировать число проверок, подлежащих выполнению, предпочтительно, чтобы устройство 4 для проверки имело продольный размер в направлении края резервуара, превышающий эту ширину L, как представлено на фиг. 10.

[0105] Несмотря на то, что изобретение было описано в связи с несколькими отдельными вариантами осуществления, совершенно очевидно, что оно никоим образом не ограничено ими и что оно охватывает все технические эквиваленты описанных средств и их комбинаций при условии, что они находятся в рамках изобретения.

[0106] Использование глагола «содержать» или «включать в себя» и их сопряженных форм не исключает наличия элементов или этапов, отличных от тех, которые изложены в пункте формулы изобретения.

[0107] В формуле изобретения любая ссылочная позиция в круглых скобках не должна интерпретироваться как ограничение пункта формулы изобретения.

Реферат

Изобретение относится к области устройств для проверки герметичности непроницаемости уплотнительных компонентов, таких как однослойная или многослойная мембрана (например, композитная трехслойного типа) для резервуара для хранения текучей среды, такой как сжиженный газ. Устройство (4) для проверки герметичности уплотнительного компонента содержит ящик (5), включающий в себя периферийную перегородку (7) и крышку (6), изготовленную из прозрачного материала. Крышка (6) соединена с периферийной перегородкой (7) так, что крышка (6) и периферийная перегородка (7) способны образовывать с уплотнительным компонентом (1) внутреннюю камеру (13). Периферийная перегородка (7) содержит внутреннюю периферийную стенку (9), имеющую нижний конец, снабжённый внутренним периферийным уплотнением (11), предназначенным для расположения на уплотнительном компоненте (1) вокруг всей внутренней камеры (13), и внешнюю периферийную стенку (10), расположенную с наружной стороны внутренней периферийной стенки (9) так, чтобы образовывать между внешней периферийной стенкой (10) и внутренней периферийной стенкой (9) промежуточную камеру (14), протяжённую исключительно в периферийной перегородке (7) вокруг всей внутренней камеры (13). Внешняя периферийная стенка имеет нижний конец, снабжённый внешним периферийным уплотнением (12), предназначенным для расположения на уплотнительном компоненте (1) вокруг всего внутреннего периферийного уплотнения (11). Устройство (17) сброса давления соединено с внутренней камерой (13) и с промежуточной камерой (14) и выполнено с возможностью сброса давления в упомянутой внутренней камере (13) и упомянутой промежуточной камере (14). Технический результат заключается в повышении герметичности вакуумного ящика для того, чтобы проводить испытание на герметичность на уплотнительном компоненте, например мембране; в обеспечении хорошего обзора участка, подлежащего испытанию в испытании на герметичность, с небольшим объёмом по периферии ящика, позволяющего устанавливать его и функционально осуществлять в ограниченных пространствах; обеспечении возможности испытывать герметичность герметизированной мембраны резервуара, подлежащего испытанию, за минимальное количество времени. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

Формула