способ определения степени повреждения силосного корпуса элеватора из сборного железобетона

Формула изобретения

Способ определения степени повреждения силосного корпуса элеватора из сборного железобетона, характеризующийся тем, что устанавливают тепловизионное устройство с чувствительностью ±0,1°С и длиной волны 2-12 мкм на расстоянии 1-100 м от наружной поверхности силосного корпуса элеватора под углом не более 20° при положительной температуре наружного воздуха и разности температур внутри и снаружи силоса не менее 4°С, осуществляют тепловизионную съемку исследуемой поверхности, получают термографический отчет (термограмму), по которому устанавливают максимальную и минимальную температуру на поверхности наружных стен силосного корпуса элеватора и по разности указанных температур определяют место и степень повреждения швов наружного силоса элеватора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой и мукомольно-элеваторной промышленности и используется для оценки степени повреждения швов наружного силоса элеватора из сборного железобетона.

Известен способ определения наличия повреждений по водонепроницаемости наружных стен сборных железобетонных силосов с помощью искусственного дождевания, предусматривающий поверхностное орошение наружных стен силоса водой со свободным отеканием воды по стенке силоса и установление места повреждения по протеканию воды с внутренней стороны. Дождевание проводится захватками шириной 2 м. Испытанию одновременно подвергаются вертикальные и горизонтальные стыки расположенные в зоне захватки. Захватка включает одну полосу вертикальных стыков шириной 0,5 м и полосу горизонтальных стыков шириной 1,5 м. Испытаниям подвергаются 20% силосов, расположенных по периметру корпуса («Временная методика производственных испытаний на водопроницаемость стен сборных железобетонных силосов» ЦНИИЭПсельстрой, ЦНИИПромзернопроект, НИИМосстроя. - М.: 1977.)

К недостаткам известного способа относятся:

- громоздкость конструкции;

- необходимость большого количества водных ресурсов;

- значительные затраты ручного труда на перемещение захватки (трудоемкость) и необходимость проведения высотных работ, опасных для жизни;

- длительность проведения испытания (5-7 суток);

- субъективность оценки факта протечки;

- недостаточно высокая точность, т.к. невозможно количественно оценить степень повреждения.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения степени повреждения элеватора, сокращении длительности проведения испытания и снижении трудоемкости.

Для достижения указанного технического результата способ определения степени повреждения силосного корпуса элеватора из сборного железобетона, характеризующийся тем, что устанавливают тепловизионное устройство с чувствительностью ±0,1°С и длиной волны 2-12 мкм на расстоянии 1-100 м от наружной поверхности силосного корпуса элеватора под углом не более 20° при положительной температуре наружного воздуха и разности температур внутри и снаружи силоса не менее 4°С, осуществляют тепловизионную съемку исследуемой поверхности, получают термографический отчет (термограмму), по которому устанавливают максимальную и минимальную температуру на поверхности наружных стен силосного корпуса элеватора и по разности указанных температур определяют место и степень повреждения швов наружного силоса элеватора.

Сущность способа заключается в следующем.

Силосные корпуса из сборного железобетона имеют квадратное сечение силосов, стены которых монтируют из объемных блоков, располагаемых в шахматном порядке, и плоских панелей. При эксплуатации силосов вследствие воздействия неблагоприятных факторов появляются горизонтальные трещины в стыках и разрушения вертикальных швов, что снижает водонепроницаемость стен силосов. Вода, проникающая через стыки, ухудшает санитарно-гигиенические условия, вызывает усиленную коррозию арматуры, разрушение стыков и самих блоков при низких температурах, вследствие чего сокращается срок службы здания. Установление места повреждения наружных стен силоса, степени его повреждения позволяет определить необходимость проведения работ по герметизации дефектных швов, а также спрогнозировать объем и время наступления таких работ в будущем.

С целью повышения точности, сокращения длительности проведения испытания и снижения трудоемкости место и степень повреждения силосного корпуса элеватора из сборного железобетона устанавливают по разнице максимальной и минимальной температуры на поверхности наружных стен силосного корпуса элеватора, измеряемых тепловизионным устройством, действие которого основано на измерении инфракрасного излучения объектов и преобразовании его в видимое изображение. Уровень инфракрасного излучения зависит от температуры поверхности объекта и от его излучательной способности. Это позволяет камере через формулу рассчитать и отобразить такую температуру.

Для определения степени повреждения силосного корпуса элеватора из сборного железобетона устанавливают тепловизионное устройство с чувствительностью ±0,1°С и длиной волны 2-12 мкм на расстоянии 1-100 м от поверхности элеватора под углом не более 20°. При этом температура наружного воздуха должна быть положительная, а разница внутренней и наружной температур стен пустого силоса должна быть не менее 4°С, улучшая тем самым, условия обнаружения и выявления участков ограждающих конструкций, обладающих пониженными изолирующими свойствами. При превышении угла наклона тепловизионного устройства более 20° происходит изменение коэффициента излучения, и как следствие возрастание погрешности измерения температурного поля. С увеличением расстояния до объекта измерения более чем на 100 м ухудшается детальность осмотра и искажаются истинные значения температуры. При чувствительности тепловизионного устройства более ±0,1°С и длины волны, выходящей за диапазон 2-12 мкм, снижается точность измерений.

Далее осуществляют тепловизионную съемку наружной поверхности силосного корпуса. Термографирование наружных стен силосного корпуса можно ограничить общим панорамным снимком, охватывающим всю стену, если невозможно произвести его покадровую съемку из-за малого доступного расстояния до этого объекта.

Обнаружение скрытых дефектов основано на использовании принципа сравнения текущей зоны контроля с эталонной (бездефектной) зоной и определение ее теплотехнических характеристик. Эталонная зона указывается из технологических соображений или определяется в ходе тепловизионного осмотра. При этом тепловизор (инфракрасный сканер) используют для измерения поверхностной температуры.

Затем результаты тепловизионной съемки обрабатывают на компьютере и получают термографический отчет (термограмму), по которому устанавливают максимальную и минимальную температуру на поверхности наружных стен силосного корпуса элеватора и вычисляют разность указанных температур.

Экспериментально установлено, что при герметичных швах вся наружная поверхность стены силоса должна находится в интервале температур от 1 до 2°С и степень повреждения при этом составляет от 0 до 5%, обусловленная разными коэффициентами излучения герметизирующего раствора и бетонной поверхностью согов, поскольку температура воздуха внутри силоса отличается от температуры снаружи. В случае не герметичности швов, воздух с более низкой температурой изнутри сога проникает на наружную поверхность шва и понижает его температуру. При таких условиях интервал температур увеличивается от 3°С и выше с характерной степенью повреждения швов от 25 до 75%. Опытным путем также установлено, что интервал температур с разницей в 4°С свидетельствует о значительной (практически полной) разгерметизации швов и возможности проникновения в силос атмосферной влаги, и как следствие необходимости проведения работ по герметизации дефектных швов.

Далее устанавливают место и степень повреждения швов наружного силоса элеватора по следующим признакам:

Разница максимальной и минимальной температуры на поверхности наружных стен силосного корпуса

Количественная характеристика степени повреждения швов наружного

Качественное состояние швов (стыков) наружного силоса элеватора

элеватора, °С	силоса элеватора, %
от 1 до 2	0-5	Хорошее (нет повреждений)
от 2 до 3	5-25	удовлетворительное (начало процесса разгерметизации)
от 3 до 4	25-75	глубоко развившийся процесс разгерметизации швов
от 4 и выше	75-100	полная разгерметизация швов и как следствие необходимость проведения работ по их герметизации

Место повреждения силосного корпуса элеватора устанавливают по термограмме на участке с наружной температурой поверхности наружных стен силоса ниже их максимальной температуры на этой же термограмме более, чем на 2°С.

Предлагаемое изобретение поясняется на следующих примерах.

Пример 1. Напротив стены силосного корпуса элеватора устанавливают тепловизионное устройство с чувствительностью ±0,1°С и длиной волны 2-12 мкм на расстоянии 50 м от поверхности элеватора под углом 3° при температуре наружного воздуха 23°С и разности температур внутри и снаружи силоса 7°С. Осуществляют тепловизионную съемку, результаты обрабатывают на компьютере и получают термографический отчет, по которому устанавливают максимальную и минимальную температуру на поверхности наружных стен силосного корпуса элеватора, составляющие 21,9 и 20,3°С соответственно. Из полученных результатов вычисляют разность указанных температур - 1,6°С. Затем устанавливают место и степень повреждения швов наружного силоса элеватора по заявленным признакам. Делают вывод об отсутствии места повреждения, хорошем состоянии швов наружного силоса элеватора и, что степень их повреждения не превышает 5%. Это свидетельствует о хорошей герметичности швов.

Пример 2. Напротив стены силосного корпуса элеватора устанавливают тепловизионное устройство с чувствительностью ±0,1°С и длиной волны 2-12 мкм на расстоянии 25 м от поверхности элеватора под углом 5° при температуре наружного воздуха 24°С и разности температур внутри и снаружи силоса 8°С. Осуществляют тепловизионную съемку, результаты обрабатывают на компьютере и получают термографический отчет, по которому устанавливают максимальную и минимальную температуру на поверхности наружных стен силосного корпуса элеватора, составляющие 21,8 и 19,1°С соответственно. Из полученных результатов вычисляют разность указанных температур - 2,7°С. Затем устанавливают место и степень повреждения швов наружного силоса элеватора по заявленным признакам. Место повреждения силоса устанавливают по термограмме на участке с его наружной температурой 19,1°С, которая ниже максимальной более, чем на 2°С. Делают вывод об удовлетворительном состоянии швов наружного силоса элеватора и, что степень их повреждения не превышает 25%. Такое температурное поле свидетельствует об ослаблении герметизации швов, но не достигшего критического значения.

Пример 3. Напротив стены силосного корпуса элеватора устанавливают тепловизионное устройство с чувствительностью ±0,1°С и длиной волны 2-12 мкм на расстоянии 25 м от поверхности элеватора под углом 5° при температуре наружного воздуха 25°С и разности температур внутри и снаружи силоса 12°С. Осуществляют тепловизионную съемку, результаты обрабатывают на компьютере и получают термографический отчет, по которому устанавливают максимальную и минимальную температуру на поверхности наружных стен силосного корпуса элеватора, составляющие 14,1 и 23,0°С соответственно. Из полученных результатов вычисляют разность указанных температур - 8,9°С. Затем устанавливают место и степень повреждения швов наружного силоса элеватора по заявленным признакам. Место повреждения силоса устанавливают по термограмме на участке с его наружной температурой 14,1°С, которая ниже максимальной более, чем на 2°С. Делают вывод о полной разгерметизации швов наружного силоса элеватора и, что степень их повреждения составляет более 75%.

Таким образом, изобретение позволяет повысить точность, сократить длительность, снизить трудоемкость способа определения степени повреждения наружных стен силоса элеватора из сборного железобетона, а также оценить ее количественно.