КОНТЕЙНЕР СРЕДНЕТОННАЖНОГО ТИПА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемая группа технических решений относится к области транспорта и складского хозяйства, а именно к контейнерным перевозкам твердых, вязких и низковязких нефтепродуктов (нефтяных битумов, гудрона, нефтяных мастик, парафинов, масел и т.д.).
Контейнер должен отвечать особенностям использования транспортируемых нефтепродуктов, 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 и хранения, а с другой стороны - позволяющая извлечь нефтепродукт из упаковки без потери его качества и количества. В настоящее время широко известны различные типы тары (контейнеров, бочек), служащей для хранения и транспортировки твердых, вязких и низковязких нефтепродуктов (битумов, мастик, масел и т.д.).
Известен контейнер для перевозки и хранения битума описанный в патенте на полезную модель RU 96848, опубликованном 20.08.2010. 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. Для перевозки и хранения низковязких нефтепродуктов (масел) данная конструкция непригодна из-за возможной разгерметизации в процессе перевозки соединения вертикальной оболочки с поддоном, что приведет к проливу продукта, который в основном диапазоне наружных температур находится в жидком состоянии.
Известен контейнер для перевозки и хранения твердых и вязких нефтепродуктов описанный в патенте на полезную модель RU 116843, который может быть выбран в качестве прототипа для предлагаемой группы технических решений. Данный контейнер представляет собой замкнутую в горизонтальном поперечном сечении и открытую по всему этому сечению с верхнего и нижнего горизонтальных торцов вертикальную оболочку, выполненную прямой или спиральной навивкой проклеенных слоев картона, поддон, крышку {плоская из жесткого листового материала (фанеры) или из гибкого листового материала (металл, картон)} с загрузочным отверстием, вертикальные стойки для удержания оболочки (продольно ориентированные панели, расположенные между слоями картона или снаружи оболочки, выполненные, преимущественно, из толстой фанеры), закрепленные между поддоном и крышкой, наружную обвязку между крышкой и поддоном, крепящую оболочку. Антиадгезионное покрытие (например, силиконизированная бумага на клеевом соединении с поверхностью), наносится на внутреннюю поверхность оболочки и верхнюю горизонтальную поверхность поддона, ограниченную оболочкой.
Дополнительно контейнер оборудуется сливным устройством и, при необходимости, локальным электрическим устройством подогрева. Крышка и поддон предпочтительно выполнены прямоугольной формы, например, квадратной, форма поддона выполняется с возможностью перемещения контейнера вилочным погрузчиком. При выполнении крышки из гибкого листового материала (металла или картона), края крышки по ее периметру отогнуты вниз и охватывают по периметру верхний торец оболочки или верхний торец контейнера. Верхняя горизонтальная часть поддона будет предпочтительно выполнена из жесткого листового материала, например, толстой фанеры. Вертикальные стойки крепятся в углублении на верхней горизонтальной части поддона и в углублении или в сквозном отверстии в крышке. На верхней горизонтальной части поддона может быть выполнено углубление, в котором по своему периметру закреплен нижний торец оболочки.
Внутри оболочки для обеспечения повышенных прочностных свойств при сложных маршрутах транспортировки и в жарком климате могут быть расположены, по меньшей мере, две стяжки, направленные перекрестно друг относительно друга, каждая из которых закреплена между парой взаимно противоположных вертикальных стоек. В зависимости от требуемых прочностных свойств контейнера стяжки могут быть расположены параллельно или с уклоном относительно верхней горизонтальной поверхности поддона, могут быть расположены одна выше другой, могут соприкасаться между собой при пересечении. Также, в зависимости от прочностных свойств контейнера, стяжки могут быть выполнены гибкими (трос, лента, струна) или жесткими (стержень). Стяжки выполняются из металла или сплава, полимерного термостойкого материала. Местом крепления стяжек предпочтительно будут сквозные отверстия в вертикальных стойках. Сама 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.
Недостатком предлагаемой конструкции является достижение прочностных свойств контейнера при сложных маршрутах и при транспортировке в жарком климате путем расположения внутри оболочки стяжек, которые во время хранения и транспортировки находятся в перевозимом продукте и при извлечении продукта из контейнера требуют затрат на извлечение их из продукта. Кроме того, наличие данных стяжек исключает возможность помещения внутрь оболочки герметичного вкладыша из полимерного материала, который необходим для обеспечения перевозки низковязких нефтепродуктов.
Предлагаемая группа технических решений направлена на устранение перечисленных выше недостатков, а именно, на повышения прочностных характеристик контейнера при перевозке и хранении 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.
Новый технический результат по первому варианту полезной модели обеспечивается за счет того, что в контейнере среднетоннажного типа для хранения и транспортировки нефтепродуктов, включающим изготовленную из многослойного картона, замкнутую в горизонтальном поперечном сечении полую вертикальную оболочку, открытую по всему этому сечению с верхнего и нижнего горизонтальных торцов и имеющую сливное отверстие, поддон, крышку с загрузочным отверстием, вертикальные стойки жесткости для удержания оболочки, закрепленные между поддоном и крышкой, и стяжки, внутри оболочки установлен герметичный вкладыш из полимерного материала, имеющий заливную горловину и сливной патрубок с запорным устройством, а стяжки расположены по периметру с наружной стороны оболочки и вертикальных стоек.
Новый технический результат по второму варианту полезной модели обеспечивается за счет того, что в контейнере среднетоннажного типа для хранения и транспортировки нефтепродуктов, включающим изготовленную из многослойного картона, замкнутую в горизонтальном поперечном сечении, полую вертикальную оболочку, открытую по всему этому сечению с верхнего и нижнего горизонтальных торцов и имеющую сливное отверстие, поддон, крышку с загрузочным отверстием, вертикальные стойки жесткости для удержания оболочки, закрепленные между поддоном и крышкой, и стяжки, стяжки расположены но периметру с наружной стороны оболочки и вертикальных стоек, а на внутреннюю поверхность оболочки и на верхнюю горизонтальную поверхность поддона, ограниченную оболочкой, наносится антиадгезионное покрытие.
Могут быть предусмотрены различные варианты исполнения крышки и поддона контейнера. Крышка может быть выполнена плоской из жесткого листового материала, например фанеры. 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 обечайки. Крышка и поддон могут быть выполнены прямоугольной формы, например, квадратной. Форма поддона выполняется с возможностью перемещения контейнера вилочным погрузчиком. Для оптимизации погрузки углы поддона и верхней крышки могут быть спилены под углом 90° к диагоналям на величину 30-40 мм от угла по диагоналям.
Также могут быть предусмотрены различные варианты исполнения и пространственного расположения вертикальных стоек жесткости. На каждой вертикальной грани оболочки должны располагаться по меньшей мере по две вертикальные стойки жесткости, которые могут быть выполнены в виде продольно ориентированных панелей, изготовленных, преимущественно, из массивной древесины. Вертикальные стойки могут быть расположены с наружной стороны оболочки; 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. При использовании контейнера с полимерным вкладышем в нижней части оболочки может быть предусмотрено отверстие для расположения в нем сливного патрубка вкладыша.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема контейнера для перевозки и хранения нефтепродуктов.
Контейнер состоит из обечайки 1, установленной на поддон 2, обечайка сверху закрыта крышкой 3, имеющей загрузочное отверстие 4 с прямоугольным вырезом 5, на каждой грани снаружи обечайки установлено по две стойки жесткости 6, верхняя часть поддона и крышка скреплены между собой вертикальными стяжками 7, снаружи обечайки и стоек жесткости располагаются две горизонтальные стяжки 8, внизу обечайки имеется сливное отверстие 9, внутрь обечайки помещается герметичный вкладыш из полимерного материала 10, который имеет заливную горловину 11 и сливной патрубок с запорным устройством 12.
Порядок эксплуатации контейнеров для хранения и транспортировки нефтепродуктов. Контейнер через заливную горловину 11 герметичного вкладыша из полимерного материала 10 заполняется низковязким нефтепродуктом (например маслом), после чего заливная горловина фиксируется в прямоугольном пазе 5, вырезанном на окружности загрузочного отверстия 4, сделанного в крышке 3.
Контейнер, используемый без вкладыша, через загрузочное отверстие 4 в крышке 3 заполняется расплавленным нефтепродуктом (нефтяной битум, нефтяная мастика, парафин, гудрон, церезин и т.п.).
При наличии наружных горизонтальных стяжек 8, предотвращается деформация оболочки 1 в горизонтальном направлении, вызванная внутренним гидростатическим давлением низковязкого материала, одновременно снижается поперечная нагрузка на вертикальные стойки жесткости 6 контейнера при сохранении их прочности в вертикальном направлении. Нефтепродукт остывает в контейнере до наружной температуры, становясь более вязким, 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 помещается в два яруса двадцать среднетоннажных контейнеров, в которых содержится суммарно 19,8 тонн нефтепродукта, при этом оптимальным образом используется весь внутренний объем 20-ти футового контейнера. При транспортировке аналогичного нефтепродукта, например масла, в стандартных металлических бочках емкостью 200 литров, в 20-ти футовом контейнере размещается на 20% продукта меньше, кроме того удельные затраты на изготовление и утилизацию бочек значительно выше, чем на изготовление и утилизацию контейнеров, что показывает большую эффективность предложенного контейнера по сравнению с известными решениями.
Доставленный к месту использования контейнер без герметичного вкладыша, заполненный затвердевшим нефтепродуктом, с помощью вилочного погрузчика устанавливается на технологическое устройство переворота любой удобной конструкции, снимается крышка контейнера 3, оболочка разрезается механическим инструментом и снимается с блока нефтепродукта. Блок нефтепродукта переворачивается набок на приемную поверхность и удаляется поддон 2. 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.
Доставленный к месту использования контейнер с герметичным вкладышем из полимерного материала, заполненный низковязким нефтепродуктом, с помощью вилочного погрузчика транспортируется к месту опорожнения контейнера. Опорожнение контейнера производится самотеком через сливной патрубок с запорным устройством 12 герметичного вкладыша из полимерного материала 10, либо к сливному отверстию подключается насос, который выкачивает доставленный нефтепродукт в приемную емкость.
Таким образом, предложены решения, обеспечивающие высокотехнологичные хранение, транспортировку и подготовку к использованию нефтепродуктов.