Грузоподъемный механизм для спуска и подъема кассет огнепреградителей на резервуарах вертикальных стальных

Полезная модель представляет собой переносное грузоподъемное устройство, предназначенное, преимущественно, для подъема/спуска кассет огнепреградителей на крыши/с крыши резервуаров вертикальных стальных (РВС).
3
3
Резервуары вертикальные стальные являются самым распространенным видом хранилищ, а также самым вместительным. Данные емкости вмещают до 20000 м нефти (нефтепродукта). Это особенно актуально в последнее время, когда значительно увеличились объемы транспортировки нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам. Одной из важных конструктивных составляющих резервуара являются дыхательные клапаны. Дыхательная арматура регулирует уровень давления и вакуума в резервуарах, что позволяет предотвращать взрывоопасные ситуации и деформацию резервуаров в случае превышения рабочего давления. В настоящее время на РВС объемом от 5000 до 20000 м устанавливаются клапаны дыхательные (предохранительные) КДС-3000 с кассетами огнепреградителями ОП-500.
Одним из элементов, входящих в состав КДС, является огнепреградитель. Кассета огнепреградителя предназначена для подавления огня или взрывной волны в газовых трубопроводах, на резервуарах с горючими жидкостями, ее габаритные размеры: диаметр - 750 мм, высота - 100 мм, вес - 35 кг. Как правило монтаж/демонтаж кассет огнепреградителей на резервуарах производится два раза в год в весенне-летний и осенне-зимний периоды при установившейся в течение 3-х суток температуре выше, либо ниже нуля градусов соответственно.
Из уровня техники не известны грузоподъемные устройства, предназначенные для узкоспециализированных целей по подъему огнепреградителей. При этом очевидно, что подобные устройства должны обладать конструкцией максимально легкой и приспособленной для доставки и установки на крыше РВС, грузоподъемностью, соответствующей весу огнепреградителей.
Известно подъемное устройство [CN 211419387 U], в состав которого входят: монтажный короб; опорная колонна, установленная с возможностью вращения на монтажном коробе, стрела, жестко связанная с опорной колонной. Нижний конец опорной колонны проходит в монтажный короб, в котором смонтирована червячная передача для поворота опорной колонны. Подъемный механизм расположен на стреле.
Данное устройство предназначено для использования в сельском хозяйстве (монтажный короб не приспособлен для монтажа на наклонной крыше стального вертикального резервуара). Размещение подъемного механизма на стреле затрудняет использование в качестве такового ручной лебедки.
Известен консольный передвижной кран [RU 2072961 C1], содержащий опорную балку, стрелу коробчатой или трубчатой формы с дорожками катания, шарнирно соединенную с опорной балкой, и подкосы, связанные шарнирно посредством разъемных соединений одними концами с балкой, а другими с боковыми поверхностями стрелы. Опорная балка и стрела на боковых поверхностях снабжены стаканами с прорезью и съемными заглушками, а подкосы с двух концов снабжены хвостовиками со сферическими головками и шейками, повторяющими в сечении внутреннюю поверхность стаканов и прорези, причем один из хвостовиков имеет наружную резьбу и контргайку, соответствующие внутренней резьбе подкоса. Однако данный кран приспособлен для прямолинейного перемещения грузов в двух перпендикулярных направлениях (вдоль стрелы и вдоль стены, на которой установлены направляющие для движения). Поворот опорной балки относительно ее продольной оси не предусмотрен.
Известен консольный поворотный кран для бортовой платформы транспортного средства[RU193088 U1], содержащий колонну, поворотное основание, выполненное с возможностью прикрепления к полу бортовой платформы, стрелу, снабженную крюковой подвеской, при этом стрела и колонна выполнены из прямоугольного профиля, причем стрела выполнена телескопической и содержит корневую часть и выдвижную секцию, на конце которой закреплен блок и подвешена крюковая подвеска. При этом на верхнем конце колонны шарнирно установлено коромысло, с одной стороны которого в него вставлен свободный конец корневой части стрелы, а с другой стороны вставлен конец противовесной консоли, свободный конец которой снабжен вторым блоком. Концевые части коромысла выполнены полыми, с возможностью шарнирного поворота в них концов корневой части стрелы и противовесной консоли в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось коромысла. Кроме того, на коромысле закреплена ручная барабанная лебедка, канат которой пропущен через блок стрелы, крюковую подвеску, и его конец закреплен на выдвижной секции стрелы. В средней части колонны установлена ручная лебедка с безопасной рукояткой первого вида, канат которой пропущен через второй блок, а его конец закреплен на корпусе ручной лебедки. Кроме того нижний конец колонны шарнирно скреплен с поворотным узлом, закрепленном на поворотном основании, при этом корневая часть и выдвижная секция стрелы, противовесная консоль и поворотный узел снабжены фиксаторами в виде сквозных отверстий, снабженных фиксирующими стержнями.
Так как данный кран предназначен для установки на платформу транспортного средства, в нем не предусмотрена возможность установки на наклонную крышу стального вертикального резервуара.
Известен кран для подъема и подачи грузов на крыши строящихся и ремонтируемых зданий [RU 79542 U1], содержащий вертикальную стойку, установленную на ней легко снимаемую стрелу, поворачиваемую в горизонтальной плоскости поворотным механизмом при помощи рукоятки с фиксацией стрелы в нужном положении, лебедку с тросом и грузозахватным приспособлением. При этом стойка крана нижним концом устанавливается на опорную балку преимущественно прямоугольного сечения с штырями, расположенными перпендикулярно к ее нижней поверхности, к одному концу балки сверху на шпильку (болт) закрепляется подкос, удерживающий опорную стойку крана в плоскости, параллельной наружной стене здания, а расстояние до другого конца балки от места установки на ней стойки крана равно или больше вылета стрелы крана. Второй подкос, устанавливаемый (в вертикальной плоскости) предпочтительно перпендикулярно наружной стене здания, закрепляется болтом, вставляемым в отверстие на плите перекрытия.
Данный кран, являющийся наиболее близким аналогом, мало приспособлен для установки на наклонной крыше резервуара, конструкция поворота стрелы (отдельно от опорной балки) усложняет конструкцию крана в целом, а расположение лебедки на дальнем конце стрелы затрудняет использование ручных лебедок.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является сокращение трудозатрат, а также сведение к минимуму риска травматизма персонала резервуарного парка при выполнении подъема/спуска кассет огнепреградителей на крышу резервуара, в отсутствие источников электроэнергии для электроприводов.
Технический результат: сокращение времени на подъем каждого огнепреградителя.
Указанная техническая проблема решается грузоподъемным механизмом для спуска и подъема кассет огнепреградителей на РВС (далее - грузоподъемный механизм), содержащим стойку, стрелу, поворачиваемую в горизонтальной плоскости поворотным механизмом, лебедку с тросом и грузозахватным приспособлением, в котором, согласно предложению, стойка шарнирно связана с опорной поверхностью, при этом к стойке прикреплена жесткая штанга для соединения с конструкциями резервуара и на стойке выполнены элементы для крепления тросовых растяжек к опорам защитных ограждений резервуара.
Наиболее простой и удобный вариант реализации поворотного механизма - в виде трубной опоры, на которой установлена стрела, снабженная штурвалом и фиксатором, соосно установленной на стойку и связанной с ней через подшипниковый узел.
Для компенсации расхождений в расстоянии между краем резервуара и ограждением, жесткая штанга шарнирно связана со стойкой и выполнена телескопической.
Так как основное назначение грузоподъемного механизма - работа на резервуарах с нефтью или нефтепродуктами, то есть в условиях взрывоопасных - то целесообразно устанавливать лебедку ручную во взрывобезопасном исполнении с предохранительным устройством. Для тех же целей целесообразно предусмотреть заземляющий кабель.
Предпочтительно к стойке приваривать четыре петли для закрепления тросовых растяжек.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид грузоподъемного механизма.
На фиг. 2 показан вид сбоку грузоподъемного механизма.
Грузоподъемный механизм (фиг. 1, 2) содержит стойку 1 на опорной поверхности 2, стрелу 3, поворачиваемую в горизонтальной плоскости поворотным механизмом, состоящим из трубной опоры 4 со штурвалом 5, на которой установлена стрела 3, лебедку 6 с тросом и грузозахватным приспособлением (не показаны), жесткую штангу 7, скобы 8 для крепления тросовых растяжек (тросы не показаны), заземляющий кабель 9, фиксатор поворота 10.
Предлагаемое устройство устанавливается на крыше резервуара вертикального стального (РВС). Перед подъемом огнепреградителей устройство необходимо поднять на крышу и собрать. После сборки грузоподъемного механизма его устанавливают опорной поверхностью 2 на край резервуара. Посредством жесткой штанги 7 (с помощью, например, хомутов) устройство жестко крепится к опорам ограждения. Данный вид крепежа необходим для того, чтобы при создании усилия подъема кассет огнепреградителей устройство не соскользнуло с края крыши. Для того, чтобы устройство не кренилось в стороны к скобам 8 стойки 1 посредством карабинов цепляют концы не менее двух тросов (не показаны), а обратные концы тросов закрепляют на стойках ограждения.
Для избежания повреждения поверхности лакокрасочного покрытия, грузоподъемный механизм устанавливается на крыше резервуара через мягкую подложку из искробезопасного материала.
Расположение грузоподъемного механизма на крыше резервуара осуществляется с внешней стороны кольцевой площадки обслуживания в непосредственной близости от края крыши резервуара.
После установки и закрепления грузоподъемного механизма осуществляют подъем или спуск огнепреградителей (кассет огнепреградителей). Подъем осуществляют следующим образом. Один работник цепляет кассету к тросу с помощью крюка, второй работник после сигнала первого начинает подъем кассеты с помощью лебедки 6 (фиксатор 10 предотвращает произвольный поворот опоры 4). Первый работник при подъеме оттягивает от стенки резервуара, с помощью веревки, кассету, исключая оцарапывание (повреждение) резервуара. После поднятия кассеты второй работник, осуществлявший подъем, фиксирует трос, посредством штурвала 5 поворачивает стрелу 3 (предварительно освободив фиксатор 10) в сторону середины крыши резервуара (фиксатор 10 снова заперт). Третий работник отцепляет кассету. После этого стрелу 3 поворачивают в первоначальное положение (второй работник), трос разматывают для опускания крюка. Для подъема следующей кассеты все операции повторяются. Для опускания кассеты операции проводятся в обратном порядке. После завершения всех операций по опусканию/подъему кассет устройство разбирается и переносится для установки на следующий резервуар.
Испытания опытного образца грузоподъемного механизма проводились на РВС линейной производственно-диспетчерской станции АО «Транснефть - Дружба». В ходе испытаний было установлено, что подъем одной кассеты с помощью предлагаемого устройства занимает 2,5 минуты (вручную - 5 минут). Исходя из того, что одна кассета весит приблизительно 35 килограмм, а грузоподъемность предлагаемого устройства составляет 100 кг (при собственном весе 45,5 кг), можно сделать вывод, что с помощью устройства можно безопасно поднимать одновременно две кассеты.
Полезная модель может быть также использована для монтажа и эксплуатации на других сооружениях с похожими конструкциями крыш, для подъема любых грузов весом до 100 кг.