КОНТЕЙНЕР СРЕДНЕТОННАЖНОГО ТИПА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ТВЕРДЫХ И ВЯЗКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемая группа технических решений относится к области транспорта и складского хозяйства, а именно к контейнерным перевозкам твердых и вязких нефтепродуктов (нефтяных битумов, гудрона, нефтяных мастик, парафинов и т.д.).
Характерной особенностью твердых и вязких нефтепродуктов, используемых для дорожных и строительных работ, является то, что их упаковку производят методом залива в жидком (горячем) виде в тару, а хранение и транспортировку - в твердом или вязком виде, после остывания в таре до температуры окружающего воздуха. Использование этих нефтепродуктов осуществляется только в жидком виде, поэтому упакованный в тару материал необходимо освободить от упаковки и передать без потери количества и качества в технологический цикл перерабатывающего предприятия, например, асфальтобетонного завода. Соответственно, тара (контейнер) для использования нефтепродукта для дорожных и строительных работ должна отвечать описанным выше особенностям использования. То есть, должна быть обеспечена как возможность транспортировки (хранения), так и возможность извлечения нефтепродукта из контейнера без качественных и количественных потерь. Поэтому, с одной стороны, должна быть предложена тара (контейнер), удобная для транспортировки, а с другой стороны - позволяющая извлечь нефтепродукт из упаковки без потери его качества и количества. В настоящее время широко известны различные типы тары (контейнеров), служащей для хранения и транспортировки твердых и вязких нефтепродуктов (битумов, мастик и т.п.), к месту использования, а также для подогрева твердых и вязких нефтепродуктов.
Известен контейнер для перевозки, хранения и плавления битума, содержащий емкость с заливной и сливной горловинами, в которой размещен выполненный в виде пространственной структуры змеевик для теплоносителя (см. патент на полезную модель RU 5996, опубликованный 16.02.1998). Недостатками контейнера по патенту RU 5996 является его избыточная сложность, большой вес, стоимость, что позволяет использовать его только в качестве многоразовой оборотной тары, которая имеет низкую экономическую эффективность. Известен контейнер для транспортировки различных грузов, представляющий собой цилиндрическую оболочку из многослойного картона, закрепленную вертикальными стойками между поддоном и крышкой (см. патент на полезную модель RU 98353, опубликованный 20.10.2010). Недостатком контейнера по патенту RU 98353 является малый полезный объем, который при тех же габаритных размерах контейнера на 20% меньше, например, полезного объема контейнера кубической формы.
Задача оптимизации объема контейнера решается в патенте на полезную модель RU 96848, опубликованном 20.08.2010, который может быть выбран в качестве ближайшего аналога для предлагаемой группы технических решений Описанный в RU 96848 контейнер состоит из квадратных поддона и крышки, снабженной заливным отверстием, соединенных вертикальными стойками, выполненными в виде продольно ориентированных панелей, и расположенной между поддоном, крышкой и вертикальными стойками обечайки. Обечайка выполнена навивкой гибкого материала (картона) с внутренней поверхностью, покрытой адгезионным материалом, при этом каждая из четырех сторон обечайки выполнена вогнутой и удерживается в вогнутом состоянии соответствующей каждой из четырех сторон одной вертикальной стойкой. Однако, при решении задачи оптимизации объема в этом контейнере не решена задача сохранения количества и качества вещества при его хранении, транспортировке и извлечении из контейнера. Это обусловлено тем, что внутренняя поверхность обечайки покрыта материалом с адгезионными свойствами. Загружаемое в контейнер вещество прилипает к адгезионной поверхности, что приводит к потере вещества при его выгрузке. При контакте вещества с незащищенной поверхностью поддона, возможно попадание частиц материала поддона (фанера, пиломатериалы) в вещество и, как следствие, ухудшение его качества. Таким образом, известное устройство совершенно не приспособлено для хранения битума, являющегося по существу клеем, поскольку битум, особенно в вязком виде, слипается с адгезионным материалом, поверхностью поддона, и при разгрузке его невозможно отделить без потерь от внутренней поверхности контейнера.
В свою очередь, предлагаемая группа технических решений позволит устранить перечисленные выше недостатки и позволит предложить контейнеры среднетоннажного типа, характеризующиеся оптимальными геометрическими размерами, надежностью при транспортировке твердых и вязких нефтепродуктов с учетом сложности маршрута транспортировки, а также минимальными потерями груза при опорожнении контейнера.
Следует отметить, что согласно устоявшейся терминологии, среднетоннажными называют контейнеры объемом около 1000 литров, которые по своим массогабаритным характеристикам позволяют наиболее эффективно использовать железнодорожные 20-ти футовые контейнеры и крытые вагоны для перевозки фасованных нефтепродуктов. Например, в 20-ти футовом контейнере размещается двадцать среднетоннажных контейнеров, которые максимально плотно заполняют его внутренний объем.
Перечисленный выше результат достигается при использовании предложенных вариантов конструкции контейнеров среднетоннажного типа для хранения и транспортировки твердых и вязких нефтепродуктов. Контейнер среднетоннажного типа для хранения и транспортировки твердых и вязких нефтепродуктов включает изготовленную из многослойного картона полую вертикальную оболочку, поддон, крышку с загрузочным отверстием, вертикальные стойки для удержания оболочки, закрепленные между поддоном и крышкой. Оболочка выполнена замкнутой в горизонтальном поперечном сечении и открытой по всему этому сечению с верхнего и нижнего горизонтальных торцов. На внутреннюю поверхность оболочки и верхнюю горизонтальную поверхность поддона, ограниченную оболочкой, нанесено антиадгезионное покрытие. В варианте исполнения контейнера для повышения его прочностных свойств, внутри оболочки будут расположены, по меньшей мере, две стяжки, направленные перекрестно друг относительно друга, при этом каждая стяжка закреплена между парой взаимно противоположных вертикальных стоек.
Для стяжек могут быть предусмотрены различные варианты их пространственного расположения внутри оболочки: одна или несколько стяжек могут быть расположены параллельно верхней горизонтальной поверхности поддона, с уклоном по отношению к верхней горизонтальной поверхности поддона, стяжки могут быть расположены одна выше другой, соприкасаться между собой. Могут быть предусмотрены различные варианты исполнения и крепления стяжек: одна или несколько стяжек могут быть выполнены гибкими, например, в виде троса, ленты или струны; жесткими, например, в виде стержня; могут быть выполненными из металла или сплава, полимерного термостойкого материала; одна или несколько стяжек могут быть закреплены в сквозных отверстиях в вертикальных стойках.
Могут быть предусмотрены различные варианты исполнения оболочки: прямой или спиральной навивкой проклеенных слоев картона. Оболочка может быть закреплена наружной обвязкой между крышкой и поддоном. При этом антиадгезионное покрытие может быть выполнено на основе силиконизированной бумаги, при клеевом соединении силиконизированной бумаги с поверхностями оболочки и поддона.
Могут быть предусмотрены различные варианты исполнения крышки и поддона контейнера. Крышка может быть выполнена плоской из жесткого листового материала, например фанеры; из гибкого листового материала, например металла или картона, при этом края крышки по ее периметру отогнуты вниз; отогнутые вниз края крышки могут охватывать по периметру верхний торец оболочки или же охватывать по периметру верхний торец контейнера. Верхняя горизонтальная часть поддона может быть выполнена из жесткого листового материала, например толстой фанеры; на верхней горизонтальной части поддона может быть выполнено углубление, в котором по своему периметру закреплен нижний торец оболочки. Крышка и поддон могут быть выполнены прямоугольной формы, например, квадратной. Форма поддона предпочтительно выполняется с возможностью перемещения контейнера вилочным погрузчиком. Подогрев и плавление малых количеств (около 1000 литров) легкоплавких нефтепродуктов, таких например, как парафин, возможны непосредственно в предлагаемом контейнере, для чего в нижней части контейнера может быть оборудовано сливное устройство, а сам контейнер может быть дополнительно оборудован локальным устройством подогрева, например электрическим.
Также могут быть предусмотрены различные варианты исполнения и пространственного расположения вертикальных стоек. Одна или несколько вертикальных стоек могут быть выполнены в виде продольно ориентированных панелей, изготовленных, преимущественно, из толстой фанеры. Вертикальная стойка или вертикальные стойки могут быть расположены с наружной стороны оболочки или между проклеенными слоями картона оболочки; вертикальная стойка или вертикальные стойки могут быть закреплены в углублении на верхней горизонтальной части поддона, в углублении в крышке, в сквозном отверстии в крышке. Оболочка может быть выполнена с поперечным горизонтальным сечением в виде осесимметричного многоугольника, например, квадрата, при этом боковые стенки оболочки по всей их высоте вогнуты в сторону этой оси симметрии, а углы многоугольника скруглены.
Предложенные решения поясняются чертежами.
Фиг. 1 - Контейнер среднетоннажного типа для хранения и транспортировки твердых и вязких нефтепродуктов, характеризующийся антиадгезионным покрытием, нанесенным на поверхность оболочки и поддона.
Фиг. 2 - Контейнер среднетоннажного типа для хранения и транспортировки твердых и вязких нефтепродуктов с антиадгезионным покрытием, нанесенным на поверхность оболочки и поддона, и стяжками, закрепленными между вертикальными стойками.
Контейнер (фиг. 1, фиг. 2) для хранения и транспортировки твердых и вязких нефтепродуктов включает замкнутую в горизонтальном поперечном сечении и открытую по всему этому сечению с верхнего и нижнего горизонтальных торцов вертикальную оболочку 1, выполненную прямой или спиральной навивкой проклеенных слоев картона, поддон 2, крышку 3 {плоская из жесткого листового материала (фанеры) или из гибкого листового материала (металл, картон)} с загрузочным отверстием (на схеме не показано), вертикальные стойки 4 для удержания оболочки 1 (продольно ориентированные панели, расположенные между слоями картона или снаружи оболочки 1, выполненные, преимущественно, из толстой фанеры), закрепленные между поддоном 2 и крышкой 3, наружную обвязку (на схеме не показана) между крышкой и поддоном, крепящую оболочку 1. Антиадгезионное покрытие 5 (например, силиконизированная бумага на клеевом соединении с поверхностью), наносится на внутреннюю поверхность оболочки 1 и верхнюю горизонтальную поверхность поддона 2, ограниченную оболочкой 1.
Дополнительно контейнер оборудуется сливным устройством и, при необходимости, локальным электрическим устройством подогрева (на схеме не показаны). Крышка 3 и поддон 2 будут предпочтительно выполнены прямоугольной формы, например, квадратной, форма поддона 2 выполняется с возможностью перемещения контейнера вилочным погрузчиком. При выполнении крышки из гибкого листового материала (металла или картона), края крышки 3 по ее периметру отогнуты вниз и охватывают по периметру верхний торец оболочки 1 или верхний торец контейнера. Верхняя горизонтальная часть поддона 2 будет предпочтительно выполнена из жесткого листового материала, например, толстой фанеры. Вертикальные стойки 4 крепятся в углублении на верхней горизонтальной части поддона 2 и в углублении или в сквозном отверстии в крышке 3. На верхней горизонтальной части поддона 2 может быть выполнено углубление, в котором по своему периметру закреплен нижний торец оболочки 1.
Внутри оболочки 1 для обеспечения повышенных прочностных свойств при сложных маршрутах транспортировки и в жарком климате могут быть расположены, по меньшей мере, две стяжки 6 (фиг.2), направленные перекрестие друг относительно друга, каждая из которых закреплена между парой взаимно противоположных вертикальных стоек 4. В зависимости от требуемых прочностных свойств контейнера стяжки 6 могут быть расположены параллельно или с уклоном относительно верхней горизонтальной поверхности поддона 2, могут быть расположены одна выше другой, могут соприкасаться между собой при пересечении. Также, в зависимости от прочностных свойств контейнера, стяжки 6 могут быть выполнены гибкими (трос, лента, струна) или жесткими (стержень). Стяжки 6 выполняются из металла или сплава, полимерного термостойкого материала. Местом крепления стяжек 6 предпочтительно будут сквозные отверстия в вертикальных стойках 4. Сама оболочка 1 может быть выполнена с поперечным горизонтальным сечением в виде осесимметричного многоугольника, например, квадрата, при этом боковые стенки оболочки по всей их высоте вогнуты в сторону этой оси симметрии, а углы многоугольника скруглены.
Контейнер для хранения и транспортировки твердых и вязких нефтепродуктов, эксплуатируются следующим образом.
Контейнер через загрузочное отверстие в крышке 3 заполняется расплавленным нефтепродуктом (нефтяной битум, гудрон, нефтяная мастика, парафин, церезин и т.п.), который подлежит доставке к месту использования. При наличии стяжек 6, закрепленных на вертикальных стойках 4 внутри контейнера, предотвращается деформация оболочки 1 в горизонтальном направлении, вызванная внутренним гидростатическим давлением вязкого материала, одновременно снижается поперечная нагрузка на вертикальные стойки 4 контейнера при сохранении их прочности в вертикальном направлении. Нефтепродукт остывает в контейнере до твердого или вязкого состояния, в зависимости от типа нефтепродукта и температуры окружающего воздуха, после чего контейнеры с нефтепродуктом отправляются на склад временного хранения, где они хранятся до отправки потребителю в 2-3 яруса, оптимально используя объем складского помещения, или отгружаются в 20-ти футовых контейнерах потребителю. В один 20-ти футовый контейнер умещается в два яруса двадцать контейнеров, в которых содержится суммарно 19,8 тонн твердого или вязкого нефтепродукта, при этом оптимальным образом используется весь внутренний объем 20-ти футового контейнера. При транспортировке аналогичного нефтепродукта, например битума, в стандартных металлических бочках емкостью 200 литров или в среднетоннажных контейнерах с цилиндрической оболочкой из многослойного картона (см. патент на полезную модель RU 98353), в 20-ти футовом контейнере размещается фасованный битум с суммарным весом-нетто, соответственно, 16,0 тн и 17,0 тн, что показывает большую эффективность предложенного контейнера по сравнению с известными решениями.
Доставленный к месту использования контейнер с нефтепродуктом с помощью вилочного погрузчика устанавливается на технологическое устройство переворота любой удобной конструкции, снимается крышка 3, материал оболочки разрезается механическим инструментом и снимается с блока нефтепродукта. Блок нефтепродукта переворачивается набок на приемную поверхность и удаляется поддон. С приемной поверхности распакованный продукт поступает на переработку. Поскольку внутренняя поверхность оболочки и соприкасающаяся с продуктом часть поддона покрыты антиадгезионным материалом, нефтепродукт (битум) без потерь количества и качества отделяется от упаковки. При распаковке контейнера, имеющего внутренние стяжки, предварительно удаляют элементы крепления стяжек (болты и гайки), после чего удаляют упаковку, как описано выше.
Таким образом, предложены решения, обеспечивающие высокотехнологичные хранение, транспортировку и подготовку к использованию твердых и вязких нефтепродуктов.