ПЛАВАЮЩЕЕ ТЕЛО
FLOATING BODY

Настоящее изобретение относится к плавающему телу, которое используют для плавающей крыши резервуара, относящегося к типу с плавающей крышей для хранения нефтепродуктов, таких как сырая нефть или бензин.
Приоритет заявлен по японской патентной заявке №2011-005735, зарегистрированной 14 января 2011 г., включенной в данный документ в виде ссылки.
Как резервуар хранения горючей жидкости, такой как нефть, резервуар с плавающей крышей является хорошо известным. Резервуар такого типа с плавающей крышей имеет конструкцию, в которой плавающая крыша, выполненная из листовой стали или т.п., плавает на поверхности жидкости, закрывая поверхность горючей жидкости, такой как нефть, хранящейся в резервуаре. Плавающая крыша имеет понтон с полостью (поплавковой камерой) внутри, и вся плавающая крыша поддерживается на плаву в жидкости благодаря плавучести понтона. Плавающая крыша перемещается вверх и вниз, следуя за изменением уровня жидкости, обусловленным увеличением/уменьшением объема жидкости, хранящейся в резервуаре, и состояние, при котором поверхность хранящейся жидкости закрыта плавающей крышей, постоянно поддерживается.
С другой стороны в данном резервуаре с плавающей крышей сварной участок или т.п. понтона плавающей крыши, выполненной из листовой стали, может разрушаться вследствие вибрации, обусловленной колебаниями поверхности жидкости (вибрацией поверхности жидкости) или т.п. Например, в патентном документе 1 и патентном документе 2 предложена конфигурация, в которой плавающее тело (баллон, поплавок) размещено в понтоне для поддержания адекватной плавучести, даже если понтон получает повреждение, и жидкость из резервуара входит в понтон. В данном варианте плавающее тело размещено в понтоне, при этом, например, даже если жидкость входит в понтон, сохраняется состояние, в котором поддерживается на плаву в жидкости, находящейся в резервуаре, вся плавающая крыша благодаря плавучести самого плавающего тела.
Патентные документы предшествующего уровня техники
[Патентный документ 1] японская рассмотренная заявка на полезную модель, вторая публикация №S58-24867
[Патентный документ 2] японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация №2006-143291
В резервуаре, относящемся к типу с плавающей крышей, в котором хранится нефть или т.п., даже если происходит пожар, в течение времени (например, приблизительно 48 часов), необходимом для тушения пожара, требуется сохранение состояния, в котором плавающая крыша находится на плаву на поверхности жидкости, хранящейся в резервуаре. Вместе с тем, поскольку плавающее тело, которое используют в обычной плавающей крыше, выполняют в форме мешка из каучука, резины или т.п., плавающее тело имеет недостаточную огнестойкость и не способно выдерживать высокие температуры во время пожаротушения. По данной причине, если понтон получает пробоины во время пожаротушения резервуара, невозможно сохранять состояние, в котором плавающая крыша находится на плаву на поверхности жидкости, хранящейся в резервуаре.
Поскольку обычное плавающее тело имеет герметичную конструкцию, газ внутри может расширяться вследствие нагрева во время пожара, может вызывать разрушение плавающего тела и может сокращаться вследствие охлаждения после тушения пожара. По данной причине обычное плавающее тело может не сохранять адекватной плавучести при изменении температуры во время пожаротушения.
Изобретение выполнено с учетом данной ситуации, и задачей изобретения является создание плавающего тела с отличной огнестойкостью, и может сохранять адекватную плавучесть, даже если имеется изменение температуры окружающей среды.
Изобретение использует следующие аспекты для решения описанных выше проблем и решения поставленной задачи.
(1) В аспекте согласно изобретению создано плавающее тело, которое размещается в поплавковой камере плавающей крыши резервуара, относящегося к типу с плавающей крышей, включающее в себя: основной корпус, выполненный из металла, в котором образовано отверстие, по меньшей мере, в одном месте и который имеет внутреннее пространство; и крышку, выполненную из металла, которая закрывает отверстие и имеет участок кромки, прикрепленный к отверстию фальцеванием, при этом между отверстием и участком кромки создается первый зазор, который обеспечивает сообщение между пространством снаружи и внутренним пространством основного корпуса и дает возможность перемещения для сближения и разделения основного корпуса и крышки, и создан первый контактный участок, который блокирует первый зазор, когда крышка максимально приближена к основному корпусу.
(2) В плавающем теле по п.(1) основной корпус может представлять собой цилиндр с двумя отверстиями, крышка может быть создана для каждого отверстия цилиндра с помощью фальцевания, и первый зазор, и первый контактный участок могут быть созданы между одной крышкой и одним отверстием, к которому одна крышка прикрепляется, и между другой крышкой и другим отверстием.
(3) Плавающее тело по п. (1) или (2) может являться прямоугольной канистрой, выполненной из металла, в которой цилиндр имеет прямоугольную форму и крышка имеет прямоугольную форму.
(4) В плавающем теле по любому из пп.(1)-(3), в сечении участка фальцевания, включающем в себя направление сближения и разделения, отверстие основного корпуса и участок кромки крышки могут соединяться друг с другом.
(5) В плавающем теле по любому из пп.(1)-(4) первый контактный участок может являться линейным контактным участком в форме кольца вдоль отверстия между отверстием и участком кромки.
(6) В плавающем теле по любому из пп.(1)-(5) фальцевание может быть выполнено с двумя или более поворотами.
(7) В плавающем теле по п.(6) в сечении участка на фальцевании между отверстием и участком кромки, включающем в себя направление сближения и разделения, первый зазор может иметь множество линейных участков зазора вдоль направления сближения и разделения, и загнутые участки зазора, которые загнуты для соединения линейных участков зазора, и в сечении, пересекающем направление сближения и разделения в промежуточном положении по длине, средний размер зазора линейных участков зазора может быть больше или равен 100 мкм и меньше или равен 175 мкм.
(8) В плавающем теле по любому из пп.(1)-(7) толщина листа основного корпуса может находиться в диапазоне 0,20 мм - 0,32 мм, и толщина листа крышки может находиться в диапазоне 0,20 мм - 0,32 мм.
(9) В плавающем теле по любому из пп.(1)-(8) основной корпус можно формовать, изгибая прямоугольный металлический лист для получения цилиндрической формы и скрепляя две стороны, противоположные друг другу, и скрепление можно выполнять с помощью фальцевания, при этом между двумя сторонами может создаваться второй зазор, который обеспечивает сообщение между внутренним пространством и пространством снаружи основного корпуса и дает возможность перемещения для сближения и разделения между двумя сторонами, и может создаваться второй контактный участок, который блокирует второй зазор, когда две стороны максимально приближены друг к другу.
(10) В плавающем теле по п.(9) фальцевание может быть выполнено с двумя или более поворотами.
(11) В плавающем теле по п.(10) второй контактный участок может являться линейным контактным участком между двумя сторонами.
(12) В другом аспекте изобретения создано плавающее тело, которое размещается в поплавковой камере плавающей крыши резервуара, относящегося к типу с плавающей крышей, включающее в себя: основной корпус, формуемый с помощью изгиба прямоугольного металлического листа для получения цилиндрической формы и скрепления двух сторон, противоположных друг другу, и крышки, прикрепляемой для закрытия отверстия основного корпуса, при этом скрепление можно выполнять с помощью фальцевания, и при этом между двумя сфальцованными сторонами создается третий зазор, который обеспечивает сообщение между внутренним пространством и пространством снаружи основного корпуса и дает возможность перемещения для сближения и разделения между двумя сторонами, и третий контактный участок, который блокирует третий зазор, когда две стороны максимально приближены друг к другу.
(13) В плавающем теле по п.(12) фальцевание может быть выполнено с двумя или больше поворотами.
(14) В плавающем теле по п.(12) третий контактный участок может являться линейным контактным участком между двумя сторонами.
Согласно аспекту (1), плавающее тело имеет отличную огнестойкость и может сохранять адекватную плавучесть, даже если имеется изменение температуры окружающей среды.
Данное должно быть описано. Поскольку плавающее тело согласно аспекту изготовлено из металла, огнестойкость является значительно лучше в сравнении с обычным резиновым плавающим телом. Кроме того, необходимо учитывать, что простого выполнения из металла плавающего тела вместо выполнения из обычной резины недостаточно для решения описанных выше проблем.
Конкретно, когда принимают решение просто заполнить металлическое плавающее тело воздухом и герметизировать для получения плавучести и когда происходит пожар и металл плавающего тела нагревается огнем, например, герметично закрытый воздух нагревается, и внутреннее давление неизбежно увеличивается. В металлическом плавающем теле, в котором степень деформации от приложения внутреннего давления ограничена в сравнении с резиновым плавающим телом, когда внутреннее давление превышает допустимую величину, плавающее тело может разрушаться.
С другой стороны, в плавающем теле согласно аспекту, поскольку создан первый зазор, который дает возможность перемещения для сближения и разделения между основным корпусом и крышкой, когда возникает чрезмерное увеличение внутреннего пространства, крышка может незначительно отделяться от основного корпуса с использованием внутреннего давления для достижения первого зазора. Избыточное давление во внутреннем пространстве плавающего тела может стравливаться в пространство снаружи через первый зазор. Поскольку данную функцию регулирования можно получить только с помощью фальцевания без использования дополнительного компонента, такого как предохранительный клапан, это способствует изготовлению с меньшими затратами и уменьшенным весом самого плавающего тела.
В плавающем теле согласно аспекту, даже если чрезмерное увеличение внутреннего давления при нагреве не возникает, жидкость оказывает на плавающее тело внешнее давление, когда входит в поплавковую камеру. Крышка, к которой приложено внешнее давление, совершает небольшое перемещение, сближаясь с основным корпусом и прижимаясь к нему, в результате первый зазор автоматически блокируется в первом контактном участке. Поэтому, поскольку воздух герметично закрыт во внутреннем пространстве плавающего тела, можно получить достаточную плавучесть.
Согласно плавающей крыше с использованием плавающего тела, описанной в аспекте, в поплавковой камере размещается множество плавающих тел, у которых имеется отличная огнестойкость, и деформация, такая как расширение или сокращение, уменьшена по сравнению с обычными конструкциями, даже если температура изменяется до требуемой величины, и адекватная плавучесть может сохраняться. Поэтому, даже если поплавковая камера повреждается огнем или т.п., состояние, где плавающая крыша плавает на поверхности жидкости, хранящейся в резервуаре, относящемуся к типу с плавающей крышей, может поддерживаться вследствие плавучести плавающего тела.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
на фиг.1 показано продольное сечение плавающей крыши, в которой плавающее тело согласно варианту осуществления изобретения размещено в понтоне, и резервуар с плавающей крышей.
На фиг.2 показано продольное сечение для состояния, где жидкий материал, хранящийся в резервуаре с плавающей крышей фиг.1, входит в понтон плавучей кровли.
На фиг.3A в изометрии показаны основной корпус и крышка разобранного плавающего тела согласно варианту осуществления.
На фиг.3B показан вид спереди плавающего тела.
На схеме фиг.4A показано отверстие цилиндра и кромка участка крышки перед фальцеванием плавающего тела в сечении фрагмента А фиг.3B с увеличением.
На схеме фиг.4B показано отверстие цилиндра и кромка участка крышки после фальцевания плавающего тела в сечении фрагмента А фиг.3B с увеличением.
На схеме фиг.4C показана форма отверстия цилиндра после фальцевания плавающего тела в сечении фрагмента А фиг.3B с увеличением.
На схеме фиг.4D показана форма кромки участка крышки после фальцевания плавающего тела в сечении фрагмента А фиг.3B с увеличением.
На схеме фиг.5 показан зазор, обеспечивающий сообщение между пространством внутри и снаружи плавающего тела в сечении фрагмента А фиг.3B с увеличением.
На схеме фиг.6A показано состояние зазора, когда внешнее давление приложено к цилиндру в сечении фрагмента А фиг.3B с увеличением.
На схеме фиг.6B показано состояние зазора, когда внутреннее давление приложено к цилиндру в сечении фрагмента А фиг.3B с увеличением.
На фиг.7A показан вид в плане перед прикреплением крышки к цилиндру плавающего тела.
На схеме фиг.7B показано состояние зазора, когда внутреннее давление приложено к цилиндру в сечении фрагмента В фиг.7A с увеличением.
На схеме фиг.7C показано состояние зазора, когда внешнее давление приложено к цилиндру в сечении фрагмента В фиг.7A с увеличением.
Хотя ниже в данном документе соответствующие варианты осуществления изобретения подробно описаны со ссылками на чертежи, следует отметить, что изобретение не ограничено конфигурацией данных вариантов осуществления, и различные изменения можно выполнять без отхода от объема изобретения. На чертежах, использованных в следующем описании, для упрощения понимания признаков изобретения и для удобства основная часть может быть увеличена, и соотношения размеров между соответствующими составляющими элементами не обязательно равны фактическим соотношениям.
Первый вариант осуществления
На фиг.1 показано продольное сечение плавающей крыши 200, в которой плавающее тело 10 согласно первому варианту осуществления изобретения размещено в понтоне 220, и резервуара 100 с плавающей крышей. На фиг.1 позицией CL указана центральная осевая линия резервуара 100 с плавающей крышей.
Как показано на фиг.1, жидкий материал OL, такой как нефтепродукт, хранится в резервуаре 100 с плавающей крышей согласно варианту осуществления, резервуар имеет цилиндрическую форму и днище, и плавающая крыша 200 плавает на поверхности жидкого материала OL хранения.
Плавающая крыша 200 выполнена из листовой стали и имеет основной корпус 210 в форме диска и понтон 220 в форме кольца, проходящий вдоль кромки верхней поверхности основного корпуса 210, и имеет постепенно увеличивающуюся наружу от центра кольца высоту в продольном сечении.
Понтон 220 включает в себя наружную стену 220а цилиндрической формы, сварную и скрепленную с кровлей основного корпуса 210, поднимающуюся круто вверх в вертикальном направлении от кромки, внутреннюю стену 220b цилиндрической формы, расположенную концентрично внутри наружной стены 220a, скрепленную сваркой и поднимающуюся круто вверх в вертикальном направлении от верхней поверхности центрального участка основного корпуса 210 крыши, и верхнюю стенку 220 с кольцевой формой, скрепленную сваркой с верхними кромками наружной стены 220a и внутренней стены 220b, закрывающую пространство между наружной стеной 220a и внутренней стеной 220b. Понтон 220 имеет поплавковую камеру E, представляющую собой полость кольцевой формы, и воздух, герметично закрытый в поплавковой камере E, может создавать плавучесть. Соответственно, вся плавающая крыша 200 плавает на верхней поверхности жидкого материала OL, хранящегося в резервуаре 100 с плавающей крышей, благодаря плавучести понтона 220.
Заданный зазор G создан между наружной периферийной поверхностью 222 понтона 220 и внутренний периферийной поверхностью 101 резервуара 100 с плавающей крышей. Уплотнение 221 кольцевой формы создано для вставления в зазор G и заполнения зазора G, при этом поддерживается герметизация верхнего отверстия резервуара 100 с плавающей крышей. Например, уплотнение 221 имеет конструкцию, в которой покрытие, например из бутадиенакрилонитрильного каучука (NBR) или фторкаучука, выполнено в виде плавучей трубы и прикреплено к наружной периферийной поверхности 222 плавающей крыши 200 (понтон 220). Внутри листа покрытия выполнено заполнение из пенополиуретана.
Многочисленные плавающие тела 10 размещены в поплавковой камере E понтона 220. В варианте осуществления в качестве плавающих тел 10 используют 18-литровые канистры, изготовленные из металла и имеющие прямоугольную форму (форму прямоугольного параллелепипеда). Плавающие тела 10 прямоугольной формы размещены в поплавковой камере Е понтона 220 в состоянии определенного расположения и укладки. При этом плавающие тела 10 прямоугольной формы используют и укладывают без зазора для размещения многочисленных плавающих тел 10 в поплавковой камере 20 E в состоянии, где потеря пространства минимальна. В результате, даже когда жидкий материал OL хранения входит в поплавковую камеру E, плавучесть плавающей крыши 200 может в достаточной степени сохраняться.
Каждое плавающее тело 10 перемещается в поплавковую камеру E через люк 223, выполненный в верхней стенке 220 с понтона 220, например, так, что установка в поплавковую камеру E или извлечение из поплавковой камеры E для техобслуживания является возможным. При установке каждого плавающего тела 10 в поплавковой камере E понтона 220 плавающие тела 10 можно легко укладывать и устанавливать или можно скреплять друг с другом так, что расположение не разрушается. Каждое плавающее тело 10 после скрепления можно крепить к внутренней стенке, такой как днище поплавковой камеры E. Вместе с тем, поскольку скрепление или закрепление не является существенным для достижения плавучести плавающего тела 10, в варианте осуществления показана конфигурация, в которой скрепление или закрепление не выполняется.
Хотя многочисленные плавающие тела 10 размещены в поплавковой камере 10E понтона 220, поскольку плавающее тело 10 само является полым и легким, плавучесть понтона 220 в целом может сохраняться. Конкретная конструкция плавающего тела 10 описана ниже.
На фиг.2 показано продольное сечение в состоянии, где уплотнение 221 разрушено 15 и утрачено вследствие вибрации, вызванной колебаниями поверхности жидкости (вибрацией поверхности жидкости) или т.п. в резервуаре 100 с плавающей крышей, показанном на фиг.1, сварной участок или т.п.понтона 220 разрушен, и жидкий материал OL хранения входит в поплавковую камеру E из разрушенного участка.
Как показано на фиг.2, когда жидкий материал OL хранения входит в понтон 220, поднимаясь до уровня So жидкого материала OL хранения в резервуаре 100 с плавающей крышей и совмещается, по существу, с уровнем Si жидкости в понтоне 220, многочисленные плавающие тела 10, погруженные в жидкий материал OL хранения, всплывают все вместе благодаря своей плавучести в понтоне 220. Многочисленные плавающие тела 10, плавающие в жидком материале OL хранения, входящем в понтон 220, упираются в поверхность верхней стенки 220 с понтона 220 и поддерживаются снизу. В результате, поскольку вес плавающей крыши 200 может поддерживаться благодаря плавучести каждого плавающего тела 10, даже если жидкий материал OL хранения входит в понтон 220, состояние, при котором плавающая крыша 200 плавает на поверхности жидкого материала OL, может поддерживаться. Конкретно, даже если жидкий материал OL хранения входит в понтон 220, по существу, вся поверхность жидкого материала OL хранения может оставаться закрытой плавающей крышей 200 за исключением участка зазора G.
Как описано выше, в состоянии, где жидкий материал OL хранения входит в понтон 220, когда происходит пожар, и поджигает жидкий материал OL хранения, воздух в поплавковой камере E нагревается до высокой температуры. В результате, воздухом высокой температуры каждое плавающее тело 10 в понтоне 22 0 нагревается от периферии. В данном случае каждое плавающее тело 10 не разрушается, например, в результате плавления вследствие огнестойкости металла самого плавающего тела 10, и плавучесть поддерживается. В результате, даже если происходит пожар, состояние, где плавающая крыша 200 плавает на поверхности жидкого материала OL хранения в резервуаре 100 с плавающей крышей, в целом может поддерживаться.
Как описано выше, даже если понтон 220 получает повреждения вследствие колебаний поверхности жидкости или т.п., и жидкий материал OL хранения входит в поплавковую камеру Е, необходимо поддержание на плаву плавающей крыши 200, закрывающей верхнюю поверхность жидкого материала OL, хранящегося в резервуаре 100 с плавающей крышей. В данном состоянии, когда происходит пожар, необходимо поддержание на плаву плавающей крыши 200, закрывающей верхнюю поверхность жидкого материала OL, хранящегося в резервуаре 100 с плавающей крышей. Для удовлетворения такого требования воздухонепроницаемость должна сочетаться с огнестойкостью в самом плавающем теле 10, размещенном в поплавковой камере E понтона.
Структура плавающего тела 10 согласно варианту осуществления подробно описана ниже.
Показанное на фиг.3A плавающее тело 10 (металлическая канистра) изготовлено из тонкого листового металла (например, луженого листового железа, безоловянистой стали или т.п.) и имеет конструкцию, в которой прямоугольный цилиндр 11 (металлический цилиндр, образующий основной корпус) с закруглениями на четырех угловых участках и пару листов 12 и 13 крышек (металлические концевые листы, образующие крышки), выполненных из тонкого листового металла, собирают в блок.
Листы 12 и 13 крышек имеют одинаковую прямоугольную форму с четырьмя закругленными углами для соответствия форме отверстий 11x прямоугольного цилиндра 11. Лист 12 крышки скрепляют, закрывая верхнее отверстие 11x прямоугольного цилиндра 11, и лист 13 крышки скрепляют, закрывая нижнее отверстие 11x прямоугольного цилиндра 11. Таким способом верхнее и нижнее отверстия 11x прямоугольного цилиндра 11 закрываются листами 12 и 13 крышек, при этом воздух может герметично закрываться в плавающем теле 10.
В каждой из четырех поверхностей 11y боковой стенки прямоугольного цилиндра 11 выполняют прессованием пару вертикальных усиливающих выштамповок 111 между верхним и нижним отверстиями 11x, пару горизонтальных усиливающих выштамповок 112, проходящих в направлении, пересекающем усиливающие выштамповки 111, и прямоугольный усиливающий участок 113 (обычно называемый рамой), окруженный вертикальными усиливающими выштамповками 111 и горизонтальными усиливающими выштамповками 112. При выполнении вертикальных усиливающих выштамповок 111, горизонтальных усиливающих выштамповок и прямоугольных усиливающих участков 113 четыре поверхности 11y боковой стенки усиливаются, и в результате конструктивно усиливается весь прямоугольный цилиндр 11.
Прямоугольный цилиндр 11 и лист 12 крышки скрепляют вместе, например, с помощью фальцевания, показанного на фиг.4A и 4B. Хотя скрепление другого листа 13 крышки специально не описано, лист 13 крышки скрепляется с прямоугольным цилиндром 11 с помощью двойного фальцевания аналогично листу 12 крышки.
Фальцевание описано ниже. Перед фальцеванием, показанным на фиг.4A, выполняют фланец 11a, проходящий по пологой кривой изнутри наружу в одном отверстии 11x прямоугольного цилиндра 11. На участке 12x кромки листа 12 крышки выполняют наклонный участок 12x1, поднимающийся наклонно вверх вдоль внутренней поверхности фланца 11а, параллельный участок 12x2, смежный с наклонным участком 12x1 и, по существу параллельный центральному участку листа 12 крышки, и закрученный участок 12x3, смежный с параллельным участком 12x2 и изогнутый в форме дуги для прохождения от верха фланца 11а к низу.
При выполнении фланца 11a в отверстии 11x прямоугольного цилиндра 11 вертикальные усиливающие выштамповки 111 (см. фиг.3A), верхний участок которых доходит до отверстия 11x, деформируются как концевая кромка прямоугольного цилиндра 11 так, что их вогнутая форма возвращается к плоской поверхности на участке края фланца 11a.
В состоянии, где фланец 11a прямоугольного цилиндра 11 закрывается закрученным участком 12x3 участка 12x кромки в листе 12 крышки, лист 12 крышки устанавливается над одним отверстием 11x (участком концевой кромки) прямоугольного цилиндра 11. Затем выполняют двойное фальцевание с помощью станка двойного фальцевания, что не показано, в состояние, где участок 12x кромки, включающий в себя закрученный участок 12x3 листа 12 крышки, и фланец 11a прямоугольного цилиндра 11 складываются в блок.
На фиг.4B показано состояние после выполнения двойного фальцевания в данном способе. Показанный на фиг.4B сфальцованный участок 18 выполнен в скрепленном участке отверстия 11x прямоугольного цилиндра 11 и участке 12x кромки листа 12 крышки. Участки вертикальных усиливающих выштамповок 111 в сфальцованном участке 18 дополнительно возвращаются в плоское состояние вследствие прессовки во время фальцевания. Соответственно, в вертикальных усиливающих выштамповках 111 оба концевых участка деформируются, становясь плоскими при образовании фланца 11a и фальцевания, и участок между обоими плоскими концами, конкретно участок иной, чем сфальцованный участок 10, сохраняет исходную вогнутую форму, при этом выполняя функцию вертикальных усиливающих выштамповок 111.
Участок 12x кромки листа 12 крышки и одно отверстие 11x прямоугольного цилиндра 11 сфальцованы с помощью станка двойного фальцевания с использованием способа двойного фальцевания и имеют форму, показанную на фиг.4B.
Данная форма описана подробно ниже. Как показано на фиг.4C, отверстие 11x прямоугольного цилиндра 11 после двойного фальцевания включает в себя наклонный участок 11x1, полого наклоненный изнутри прямоугольного цилиндра 11 наружу, первый линейный участок 11x2, смежный с наклонным участком 11x1 и выполненный линейным вдоль продольного направления (вертикального направления) прямоугольного цилиндра 11, первый загнутый участок 11x3, смежный с первым линейным участком 11x2 и загнутый в форме буквы U изнутри прямоугольного цилиндра 11 наружу, и второй линейный участок 11x4, смежный с первым загнутым участком 11x3 и выполненный линейно вдоль продольного направления (вертикального направления).
Как показано на фиг.4D, участок 12x кромки листа 12 крышки после двойного фальцевания включает в себя второй загнутый участок 12x4, который загнут от центрального участка листа 12 крышки к продольному направлению (вертикальное направление) прямоугольного цилиндра 11, третий линейный участок 12x5, смежный со вторым загнутым участком 12x4 и выполненный линейной формы вдоль продольного направления, третий загнутый участок 12x6, смежный с третьим линейным участком 12x5 и загнутый в форме буквы U изнутри прямоугольного цилиндра 11 наружу, четвертый линейный участок 12x7, смежный с третьим загнутым участком 12x6 и выполненный линейной формы вдоль продольного направления (вертикальное направление), четвертый загнутый участок 12x8, смежный с четвертым линейным участком 12x7 и загнутый в форме буквы U в направлении снаружи прямоугольного цилиндра 11 внутрь, и пятый линейный участок 12x9, смежный с четвертым загнутым участком 12x8 и выполненный линейной формы вдоль продольного направления (вертикальное направление).
Фальцевание выполняют в описанной выше форме в состоянии, где участок 12x кромки листа 12 крышки и одно отверстие 11x прямоугольного цилиндра 11 накладываются, при этом формуют сфальцованный участок 18, показанный на фиг.4B. В общем, двойное фальцевание относится к способу поворота закрученного участка 12x3 листа 12 крышки 20 вокруг фланца 11a прямоугольного цилиндра 11 и выполнения обжимания и скрепления. Лист 12 крышки и прямоугольный цилиндр 11 соответственно сгибаются вдвое, и данный способ называется двойным фальцеванием.
В сфальцованном участке 18 одно отверстие 11x (участок концевой кромки) прямоугольного цилиндра 11, который загнут для получения в сечении формы буквы U, соединяется с участком 12x кромки листа 12 крышки, который загнут дважды и выполнен в форме спирали. В результате, как показано на фиг.5, в сфальцованном участке 18 канал зазора, который включает в себя четыре зазора 151, 152, 153 и 154, сообщающихся друг с другом, образуется между одним отверстием 11x прямоугольного цилиндра 11 и участком 12x кромки листа 12 крышки, которые соединяются друг с другом.
Канал зазора описан подробно ниже. Как показано на фиг.5, канал зазора включает в себя зазор 151a, который напрямую сообщается с внутренним пространством прямоугольного цилиндра 11 и имеет криволинейную форму, линейный зазор 151, смежный с зазором 151a и проходящий вдоль продольного направления (вертикальное направление) прямоугольного цилиндра 11, зазор 154а, смежный с зазором 151 и загнутый в форме буквы U в направлении изнутри прямоугольного цилиндра 11 наружу, линейный зазор 154, смежный с зазором 154a и проходящий вдоль продольного направления, зазор 153a, смежный с зазором 154 и загнутый в форме буквы U в направлении снаружи внутрь, линейный зазор 153, смежный с зазором 153a и проходящий вдоль продольного направления, зазор 152a, смежный с зазором 153 и загнутый в форме буквы U в направлении снаружи внутрь, и линейный зазор 152, смежный с зазором 152a, проходящий вдоль продольного направления и напрямую сообщающийся с пространством снаружи прямоугольного цилиндра.
Когда понтон 220 получает повреждение и жидкий материал OL хранения входит в поплавковую камеру E, как показано на фиг.6A, плавающее тело 10 воспринимает наружное давление P1 жидкого материала OL хранения, заполняющего наружное пространство, от периферии. Наружное давление P1 прикладывается к наружной поверхности листа 12 крышки, и участок 12x кромки листа 12 крышки при этом прижимается к отверстию 11x прямоугольного цилиндра 11. По данной причине возникает линейный контакт вдоль формы отверстия 11x на участках (контактных участках 161 и 162 на чертеже) канала зазора, и в результате канал зазора блокируется. При данном блокировании, поскольку возможно в достаточной степени предотвратить вход жидкого материала OL хранения, снаружи плавающего тела 10 во внутреннее пространство плавающего тела 10, плавучесть плавающего тела 10 сохраняется.
С другой стороны, например, когда происходит пожар и плавающее тело 10 нагревается от периферии, как показано на фиг.6B, воздух, герметично закрытый во внутреннем пространстве, нагревается, и происходит рост давления (внутреннего давления P2). Поскольку внутреннее давление P2 заставляет участки 12х кромки листа 12 крышки немного отделяться от отверстия 11x прямоугольного цилиндра 11, образуется зазор на местах (места позиций 161 и 162), где канал зазора блокирован. В результате, образуется канал зазора, который имеет по существу спиральную форму и обеспечивает сообщение между внутренним пространством и пространством снаружи плавающего тела 10, при этом рост давления во внутреннем пространстве может надежно уменьшаться (выпускаться) благодаря стравливанию в наружное пространство. Поэтому плавающее тело 10 может поддерживать плавучесть, избегая разрушения. Например, даже если размер канала зазора мал, поскольку воздух (газ) имеет вязкость ниже жидкого материала OL хранения (жидкости), может осуществляться вентиляция.
Как описано выше, участок 12x кромки листа 12 крышки сближается с отверстием 11x прямоугольного цилиндра 11 и отделяется от него, при этом канал зазора открывается или блокируется.
При изготовлении металлической канистры, как обычного контейнера, после укладки уплотняющего материала в участках, соответствующих наклонному участку 12x1, параллельному участку 12x2 и закрученному участку 12x3 листа 12 крышки, лист 12 крышки и прямоугольный цилиндр 11 фальцуют, и уплотняющий материал заполняет четыре зазора 151-154, образованные в сфальцованном участке 18, при этом герметичность увеличивается. Причина использования уплотняющего материала в том, что, если возникает утечка жидкости, хранящейся в металлической канистре, функция контейнера не может выполняться, и конструкция без уплотняющего материала является практически невозможной.
При изготовлении металлической канистры в качестве плавающего тела 10 согласно варианту осуществления, наоборот, не является предпочтительной укладка уплотняющего материала в наклонный участок 12x1, параллельный участок 12x2 и закрученный участок 12x3 листа 12 крышки. Причина в том, что если уложен уплотняющий материал, зазоры 151-154 после фальцевания закрываются уплотняющим материалом. Поскольку металлическую канистру обычно используют как контейнер, уплотняющий материал необходим. Однако в плавающем теле 10 согласно варианту осуществления, наоборот, используют конфигурацию, в которой зазоры специально выполняют без использования уплотняющего материала, т.е. конфигурацию, которую невозможно представить в обычном понимании.
Величину зазора для каждого из четырех зазоров 151-154 можно корректировать с помощью увеличения/уменьшения при фальцевании давления на станке двойного фальцевания. Когда при фальцевании давление увеличивается, толщина T фальцевания (ниже в данном документе именуется размером T) сфальцованного участка 18, показанного на фиг.5, уменьшается, и размер зазора каждого из четырех зазоров 151-154 также уменьшается. Когда давление фальцевания уменьшается, размер Т сфальцованного участка 18 увеличивается, и размер зазора каждого из четырех зазоров 151-154 также увеличивается. Четыре зазора 151-154 в сфальцованном участке 18 становятся каналом стравливания газа (воздуха) между внутренним пространством и пространством снаружи плавающего тела 10, образующего металлическую канистру. По данной причине, если размер зазора каждого из зазоров 151-154 установлен нужной величины, становится возможным в достаточной степени уменьшать вход внутрь жидкого материала OL хранения (жидкости) (поддерживая плавучесть), и достаточно подавлять деформацию расширения и сокращения плавающего тела 10 при нагреве во время работы противопожарного оборудования резервуара 100 с плавающей крышей и охлаждения после тушения пожара.
Ниже в данном документе описано практическое изготовление плавающего тела 10, а также результаты проведения испытаний погружением в воду и нагреванием и охлаждением.
Плавающее тело 10 (18-литровая прямоугольная канистра) в виде прямоугольной канистры, выполненное из металла с размером, указанным ниже, было изготовлено с помощью двойного фальцевания (с двумя поворотами) с использованием прямоугольного цилиндра 11 с толщиной листа 0,27 мм и снабженного парой отверстий 11x и листов 12 и 13 крышек с толщиной листа 0,32 мм. Размер T в сфальцованном участке 18 плавающего тела 10 изменяли и проводили испытание погружением в воду и нагреванием и охлаждением плавающего тела 10:
- наружный размер по трем сторонам плавающего тела 10:350,0 мм × 238,0 мм × 238,0 мм (допуск по каждой стороне ±1,0 мм)
- масса плавающего тела 10: 1019 г
- объем внутреннего пространства плавающего тела 10:19,5 л (литров).
Средний размер (толщина) зазоров 151, 152, 153 и 154 в плоскости сечения, расположенного в промежуточном положении по длине и вдоль направления сближения и разделения сфальцованного участка 18 (см. фиг.5, где длина сфальцованного участка 18 равна МЛ, положение на 1/2 × МЛ от конца сфальцованного участка 18), определяется следующим образом. При толщине S1 листа прямоугольного цилиндра в мм, толщине S2 листов крышек в мм, толщине T сфальцованного участка 18 в мм и числе R поворотов сфальцованного участка 18 средний размер G зазора (толщина) в мкм определяется следующим выражением (1).
Первым описывается испытание погружением в воду плавающего тела 10.
Толщину T сфальцованного участка 18 изменяли на 0,10 мм в диапазоне от 1,70 мм до 2,70 мм. Плавающее тело 10 погружали в воду и выдерживали 48 часов. Объем воды, вошедшей во внутреннее пространство плавающего тела 10, после 48 часов измеряли. Испытания проводили пять раз и получали среднее значение для протечки воды. В таблице 1 показана толщина Т сфальцованного участка 18, средний размер G зазора, вычисленный с помощью выражения 1, и объем воды протечки.
Как показано в таблице 1, в плавающих телах 10, имеющих Т=1,70 мм (G=50 мкм) и T=1,80 мм (G=75 мкм), объем воды протечки был меньше 30 мл. В плавающих телах 10, имеющих T=1,90 мм (G=100 мкм), T=2,00 мм (G=125 мкм), T=2,10 мм (G=150 мкм), и T=2,20 мм (G=175 мкм), объем воды протечки 20 составлял приблизительно 100 мл. В плавающих телах 10, имеющих T=2,30 мм (G=200 мкм), T=2,40 (G=225 мкм) и T=2,50 мм (G=250 мкм), объем воды протечки составлял приблизительно 200 мл - 300 мл. В плавающих телах 10, имеющих T=2,60 мм (G=275 мкм) и T=2,70 мм (G=300 мкм), объем воды протечки составлял 113 мл и 33 мл.
В таблице 2 показано соотношение между объемом воды, заполняющей внутреннее пространство плавающего тела 10, и глубиной погружения плавающего тела 10 для подтверждения. Глубина погружения плавающего тела 10 представляет степень погружения, когда плавающее тело 10 с внутренним пространством, заполненным произвольным объемом воды, находится под водой и представляет, на какую глубину самая длинная (350,0 мм) из трех сторон плавающего тела 10 погружена от водной поверхности. Как показано в таблице 2, глубина погружения плавающего тела 10 с заполнением 500 мл воды (от протечки) является, по существу, одинаковой с глубиной погружения плавающего тела 10 без заполнения водой. Конкретно объем воды заполнения (объем воды протечки) приблизительно 500 мл не влияет на плавучесть плавающего тела 10, при этом плавающее тело 10 может сохранять достаточную плавучесть.
Соответственно, можно определить, что все плавающие тела 10, имеющие толщину T 1,70 мм - 2,70 мм в сфальцованном участке 18, показанном в таблице 1, имеют достаточную плавучесть. В частности, плавучие тела 10, имеющие толщину T, равную или меньше 2,20 мм (средний размер G зазора меньше или равен 175 мкм) в сфальцованном участке 18, являются предпочтительными, поскольку погружение в воду можно в достаточной степени уменьшить с сохранением плавучести.
(Таблица 1)
(Таблица 2)
Испытание нагревания и охлаждения плавающего тела 10 было дополнительно проведено, и следующие результаты были получены.
(1) Испытание 1
Плавающие тела 10, имеющие T=1,7 мм (G=50 мкм) и T=1,9 мм (G=100 мкм), нагревали до 750°C с использованием электропечи и выдерживали 8 часов 30 минут. Затем проводили медленное охлаждение до 80°C в течение 16 часов в печи.
После достижения 80°C плавающие тела 10 вынимали из электропечи и быстро охлаждали на воздухе. В результате происходила незначительная деформация сокращения плавающих тел 10. Вместе с тем деформация сокращения не являлось сокращением, при котором плавучесть плавающих тел 10 уменьшается.
(2) Испытание 2
Плавающее тело 10, имеющее T=1,8 мм (G=75 мкм), нагревали до 750°C с использованием электропечи и выдерживали 8 часов и 30 минут. Затем проводили медленное охлаждение до 30°C в течение 40 часов в печи. После достижения 30°C плавающее тело 10 вынимали из электропечи. В результате, деформация сокращения плавающих тел 10 не происходила.
(3) Испытание 3
Температуру плавающего тела 10, имеющего T=2,0 мм (G=125 мкм), увеличивали до 750°С c использованием электропечи. Сразу после достижения 750°C нагреватель электропечи выключали, и охлаждение проводили до 300°C в течение 30 минут в печи. После достижения 300°C плавающее тело 10 вынимали из электропечи и охлаждали на воздухе. В результате, хотя деформация сокращения не возникала в плавающем теле 10, когда плавающее тело 10 вынимали из электропечи (плавающее тело с температурой 300°C), незначительная деформация сокращения плавающих тел 10 возникала во время охлаждения на воздухе. Вместе с тем, деформация не являлась сокращением, при котором плавучесть плавающего тела 10 уменьшается.
(4) Испытание 4
Температуру плавающих тел 10, имеющих T=2,1 мм (G=150 мкм) и T=2,2 (G=175 мкм), увеличивали до 750°C с использованием электропечи. Сразу после достижения 750°C нагреватель электропечи выключали, и охлаждение проводили до 300°C в течение 30 минут в печи. После достижения 300°C плавающее тело 1.0 вынимали из электропечи и охлаждали на воздухе. В результате деформация сокращения плавающих тел 10 не возникала.
(5) Эксперимент с круговым огнем понтона 220, имеющего реальный размер
Плавающее тело 10, имеющее T=1,8 мм (G=75 мкм), было размещено, в понтон 220 реального размера, и был выполнен огневой эксперимент. Понтон 220 горел 12 часов в огне кольцевой формы вдоль наружного периферийного участка. В это время самая высокая температура плавающего тела 10 внутри понтона достигла 750°C. После реального гашения пламени на понтоне 220 верхний лист понтона 220 охлаждали водой, и верхний лист понтона 220 открыли для быстрого охлаждения понтона 220 изнутри воздухом. В результате, хотя быстрое охлаждение на 400°C заняло приблизительно 9 минут с момента времени реального гашения (температура 700°C плавающего тела) до момента времени открытия верхнего листа понтона 220 (температура 300°C плавающего тела), деформация сокращения плавающего тела 10 не возникала. С другой стороны, хотя верхний лист понтона 220 открыли для быстрого охлаждения понтона 220 изнутри воздухом, небольшая деформация сокращения плавающего тела возникла. Вместе с тем, деформация сокращения не являлась сокращением, при котором плавучесть плавающего тела 10 уменьшается.
Следующее стало понятно из описанных выше результатов.
(1) Все плавающие тела 10, имеющие T=1,7 мм (G=50 мкм), T=1,8 мм (G=75 мкм), T=1,9 мм (G=100 мкм), T=2,0 мм (G=125 мкм), T=2,1 мм (G=150 мкм) и T=2,2 мм (G=175 мкм), не разрушаются во время нагрева до 750°C.
(2) Поскольку плавающие тела 10 постепенно охлаждаются после нагрева, деформация сокращения (вдавливание) не возникает в плавающих телах 10.
(3) В плавающих телах 10, имеющих T=2,1 мм (G=150 мкм) и T=2,2 мм (G=175 мкм), деформация сокращения (вдавливание) не возникает, даже если происходит быстрое охлаждение после нагрева.
(4) В плавающих телах 10, имеющих T=1,7 мм (G=50 мкм), T=1,8 мм (G=75 мкм), T=1,9 мм (G=100 мкм) и T=2,0 мм (G=125 мкм), хотя деформация сокращения возникает вследствие быстрого охлаждения после нагрева, деформация сокращения не является сокращением, при котором плавучесть плавающего тела 10 уменьшается.
В общем, если толщина T фальцевания сфальцованного участка 18 большая, средний размер G зазора (толщина) в сфальцованном участке 18 увеличивается, и канал стравливания газа (воздуха) между внутренним пространством и пространством снаружи плавучего 20 корпуса 10 расширяется. По данной причине во время нагрева и охлаждения деформация расширения и сокращения плавающего тела 10 подавляется. С другой стороны, если размер T мал, средний размер G зазора (толщина) уменьшается, и герметичность плавающего тела 10 увеличивается. По данной причине вход жидкости из пространства снаружи плавающего тела 10 подавляется, при этом плавучесть плавающего тела 10 уменьшается.
Следующее стало понятно из описанных выше результатов.
(1) Все плавающие тела 10, имеющие T=1,7 мм (G=50 мкм), T=1,8 мм (G=75 мкм), T=1,9 мм (G=100 мкм), T=2,0 мм (G=125 мкм), T=2,1 мм (G=150 мкм) и T=2,2 мм (G=175 мкм), не разрушаются во время нагрева до 750°C.
(2) Поскольку плавающие тела 10 постепенно охлаждаются после нагрева, деформация сокращения (вдавливание) не возникает в плавающих телах 10.
(3) В плавающих телах 10, имеющих T=2,1 мм (G=150 мкм) и T=2,2 мм и (G=17 5 мкм), деформация сокращения (вдавливание) не возникает даже при выполнении быстрого охлаждения после нагрева.
(4) В плавающих телах 10, имеющих T=1,7 мм (G=50 мкм), t=1,8 мм (G=75 мкм), T=1,9 мм (G=100 мкм) и T=2,0 мм (G=125 мкм), хотя деформация сокращения возникает вследствие быстрого охлаждения после нагрева, деформация сокращения не является сокращением, при котором плавучесть плавающего тела 10 уменьшается.
В общем, при большой толщине T фальцевания сфальцованного участка 18 средний размер зазора (толщина) G в сфальцованном участке 18 увеличивается, и канал стравливания газа (воздуха) между внутренним пространством и пространством снаружи плавучего 20 корпуса 10 расширяется. По данной причине во время нагрева и охлаждения деформация расширения и сокращения плавающего тела 10 подавляется. С другой стороны, когда размер T мал, средний размер зазора (толщина) G уменьшается, и герметичность плавающего тела 10 увеличивается. По данной причине вход жидкости из пространства снаружи плавающего тела 10 подавляется, при этом плавучесть плавучего тела можно адекватно сохранять в течение долгого времени.
Конкретно предпочтительно установление надлежащего размера T и среднего размера G зазора согласно показателю работы, являющемуся более важным для плавающего тела 10, плавучести (герметичности) или деформации расширения и сокращения (свойство вентилирования) во время нагрева и охлаждения. Все плавающие тела 10, использовавшиеся в испытаниях, удовлетворяли требуемым показателям работы, относящимся к плавучести (герметичности) и деформации расширения и сокращения (свойство вентилирования) для плавающего тела 10. Вместе с тем, когда либо герметичность или свойство вентилирования является приоритетным, размер T и средний размер G зазора плавающего тела 10 можно должным образом устанавливать согласно требованиям. В результате деформация, такая как расширение или сокращение вследствие изменения температуры во время тушения пожара, дополнительно уменьшается, и адекватная плавучесть может сохраняться в течение длительного периода времени.
По результатам испытания погружением в воду и испытания нагреванием и охлаждением в плавающем теле 10 (18-литровая прямоугольная канистра), используемом в испытаниях, для дополнительного уменьшения объема погружения в жидкость при сохранении стравливания газа (воздух) до некоторой степени, предпочтительно размер Т больше или равен 1,90 мм и меньше или равен 2,2 0 мм, конкретно средний размер G зазора больше или равен 100 мкм и меньше или равен 175 мкм. В частности, во время пожаротушения резервуара 100 с плавающей крышей для адекватного сохранения плавучести плавающего тела 10 с помощью достаточного подавления деформации расширения и сокращения плавающего тела 10 и с помощью подавления входа жидкости в плавающее тело 10 предпочтительно размер Т больше или равен 2,1 мм и меньше или равен 2,2 мм, конкретно средний размер G зазора больше или равен 150 мкм и меньше или равен 175 мкм.
Хотя предпочтительный диапазон размера T является величиной, которая изменяется в зависимости от толщины листа прямоугольного цилиндра 11 и листов 12 и 13 крышек, используемых в плавающем теле 10, и зависит от числа поворотов, предпочтительный диапазон среднего размера G зазора является средним размером (толщиной) зазоров и является, таким образом, величиной, не зависящей от толщины листа плавающего тела 10 и числа поворотов. Соответственно, когда используют плавающее тело 10, имеющее толщину листа и число поворотов иные, чем у тел, использованных в испытаниях, средний размер G зазора плавающего тела 10 можно регулировать для соответствия описанному выше предпочтительному диапазону.
Хотя в описанных выше испытаниях металлическая канистра (18-литровая прямоугольная канистра) используется в качестве плавающего тела 10, изобретение этим не ограничено, и любой металлический основной корпус и металлическую крышку, имеющих огнестойкость, можно сфальцевать так, чтобы внутреннее пространство представляло собой полость.
Хотя в описанных выше испытаниях и описанных выше вариантах осуществления использовали плавающее тело 10, в котором для соединения прямоугольного цилиндра 11 (металлический цилиндр) и листов 12 и 13 крышек (металлические концевые крышки) применена двойная фальцовка (с двумя поворотами), число поворотов для плавающего тела 10 этим не ограничено, число поворотов можно изменять при необходимости.
В описанных выше испытаниях и описанных выше вариантах осуществления два отверстия 11x прямоугольного цилиндра 11 соединяют фальцовкой с листами 12 и 13 крышек с использованием прямоугольного цилиндра 11, имеющего пару отверстий 11x и листов 12 и 13 крышек для образования плавающего тела 10. Вместе с тем, число мест фальцовки в плавающем теле 10 не ограничено двумя, отверстие может быть образовано, по меньшей мере, в одном месте, и основной корпус, имеющий внутреннее пространство и крышку, может соединяться фальцовкой. В данном случае, поскольку вся длина зазора, образованного в кольцевой форме вдоль отверстия 11x плавающего тела, изменяется, средний размер G зазора можно регулировать согласно изменению.
Толщина листа каждого прямоугольного цилиндра 11 и листов 12 и 13 крышек не ограничена толщиной листа (толщиной листа цилиндра в 0,27 мм и толщиной листа крышек в 0,32 мм), использованного в описанных выше испытаниях, и может изменяться, если необходимо. Вместе с тем предпочтительно толщина листа каждого прямоугольного цилиндра 11 и листов 12 и 13 крышек составляет от 0,20 мм до 0,32 мм. Если использовать материал с толщиной листа в данном диапазоне, прямоугольный цилиндр 11 и листы 12 и 13 крышек можно фальцевать для изготовления плавающего тела 10 с использованием устройства существующей технологии изготовления. По данной причине возможно уменьшение капитальных затрат и стоимости изготовления.
Хотя в описанных выше испытаниях и варианте осуществления использовано плавающее тело 10 прямоугольной формы (в форме прямоугольного параллелепипеда), форма плавающего тела 10 этим не ограничена. Форма плавающего тела 10 может быть круглой (цилиндрическая форма, такая как барабан) или другой формы. Вместе с тем, как описано выше, если плавающее тело 10 имеет прямоугольную форму, множество плавающих тел 10 может размещаться в поплавковой камере Е понтона 220 в состоянии, где потеря пространства уменьшена. При этом может предпочтительно достигаться более высокая плавучесть понтона 220.
На плавающее тело 10 согласно варианту осуществления, описанному выше, ниже приведено заключение.
(1) Плавающее тело 10 согласно варианту осуществления размещается и используется в поплавковой камере Е плавающей крыши 200 резервуара 100 с плавающей крышей. Плавающее тело 10 включает в себя металлический прямоугольный цилиндр 11 (основной корпус), в котором выполнены отверстия 11x в двух местах и который имеет внутреннее пространство, и металлические листы 12 и 13 крышек (крышки), которые закрывают отверстия 11x и имеют участки 12x кромок, прикрепляемые к отверстиям 11x фальцеванием. Кроме того, между отверстиями 11x и участками 12x кромок создаются каналы зазора (первый зазор), которые обеспечивают сообщение между пространством снаружи и внутренним пространством прямоугольного цилиндра 11 (основной корпус) и дают возможность перемещения для сближения и разделения между прямоугольным цилиндром 11 (основной корпус) и листами 12 и 13 крышек (крышки), и контактные участки 161 и 162 (первый контактный участок), которые блокируют каналы зазора (первый зазор), когда листы 12 и 13 крышек (крышки) находятся ближе всего к прямоугольному цилиндру 11 (основному корпусу).
(2) Прямоугольный цилиндр 11 (основной корпус) является цилиндром с двумя отверстиями. Листы 12 и 13 крышек (крышки) соответственно созданы для фальцевания на отверстиях 11x цилиндра. Каналы зазора (первый зазор) и контактные участки 161 и 162 (первый контактный участок) создаются между листом 12 крышки и одним отверстием 11x, к которому лист 12 крышки прикрепляется, и между листом 13 крышки и другим отверстием 11x, к которому лист 13 крышки прикрепляется.
(3) Плавающее тело 10 согласно варианту осуществления является прямоугольной канистрой, выполненной из металла, в которой цилиндр 11 имеет прямоугольную форму, и листы 12 и 13 крышек (крышки) имеют прямоугольную форму.
(4) Сфальцованные участки 18 (участки соединения фальцовкой), показанные в сечении фиг.5, включающем в себя направление сближения и разделения, отверстия 11x прямоугольного цилиндра 11 (основной корпус) и участки 12x кромок листов 12 и 13 крышек (крышки) соединены друг с другом.
(5) Контактные участки 161 и 162 (первый контактный участок) являются линейными контактными участками, которым придана кольцевая форма вдоль отверстий 11x между отверстиями 11x и участками 12x кромок.
(6) Фальцевание выполняют с двумя поворотами. Как описано выше, число поворотов фальцевания можно увеличить, если необходимо.
(7) В сфальцованном участке 18 (участок на соединении фальцевым швом) между отверстиями 11x и участками 12x кромок, показанном в сечении фиг.5, включающем в себя направление сближения и разделения, каналы зазора (первый зазор), имеет четыре зазора 151, 152, 153 и 154 (линейные участки зазора) вдоль направления сближения и разделения и три зазора 154a, 153a и 152a (загнутые участки зазора), которые загнуты для соединения зазоров 151, 152, 153 и 154 (линейные участки зазора). Зазоры 151, 152, 153 и 154 (линейные участки зазора), расположенные в промежуточном положении по длине и вдоль направления сближения и разделения на 1/2 x МЛ фиг.5, которое является положением сечения, пересекающего направление сближения и разделения, средний размер зазоров 151, 152, 153 и 154 (линейные участки зазора) находится в диапазоне, где больше или равен 100 мкм и меньше или равен 175 мкм.
(8) Толщина листа прямоугольного цилиндра 11 (основной корпус) находится в диапазоне от 0,20 мм до 0,32 мм. Толщина листов 12 и 13 крышек (крышки) находится в диапазоне от 0,20 мм до 0,32 мм.
Второй вариант осуществления
Ниже описано плавающее тело 10 согласно второму варианту осуществления изобретения. В варианте осуществления, поскольку конструкция прямоугольного цилиндра 11 (основной корпус) конкретно отличается от конструкции в первом варианте осуществления, описание должно быть сфокусировано на его отличиях. Другие конфигурации являются одинаковыми с конфигурациями в первом варианте осуществления, и совпадающее описание не должно здесь повторяться.
Прямоугольный цилиндр 11 первого варианта осуществления имеет конструкцию, в которой прямоугольный металлический лист загибается и формуется в прямоугольную форму, и две стороны, противоположные друг другу, накладываются и свариваются, а как показано во фрагменте В фиг.7A, в варианте осуществления фальцевание используют вместо сварки. Это описано ниже и показано на фиг.7B и 7C.
Как показано на фиг.7B и 7C, прямоугольный цилиндр 11 является цилиндром, имеющим пару отверстий 11x, полученных соединением двух сторон 19x и 19y, противоположных друг другу, прямоугольного металлического листа 19. Соединение выполняют фальцеванием. Кроме того, между двумя сторонами 19x и 19y, которые соединены фальцевым швом, создан зазор 20 цилиндра, который обеспечивает сообщение между внутренним пространством и пространством снаружи прямоугольного цилиндра 11 и дает возможность перемещения для сближения и разделения противоположных двух сторон 19x и 19y, и созданы контактные участки 211 и 212 цилиндра, которые блокируют зазор 20 цилиндра, когда противоположные две стороны 19x и 19y максимально приближены друг к другу. Предпочтительным являются два или более поворотов фальцевания; в варианте осуществления показано двойное фальцевание. Число поворотов фальцевания можно изменять, если необходимо.
В плавающем теле 10 согласно варианту осуществления в дополнение к фальцеванию между отверстиями 11x прямоугольного цилиндра 11 и участками 12x кромок листов 12 и 13 крышек аналогично прямоугольный цилиндр 11 сам имеет сфальцованную конструкцию, в которой создан зазор без уплотняющего материала. С данной дополнительной структурой становится возможным более надежно стравливать давление воздуха во внутреннем пространстве при нагреве во время пожаротушения.
Конкретно, как показано на фиг.7В, например, когда понтон 220 получает пробоину, и жидкий материал OL хранения входит в поплавковую камеру E, плавающее тело 10 воспринимает наружное давление от жидкого материала OL хранения, заполняющего пространство снаружи от периферии. При данном внешнем давлении, поскольку две сфальцованные стороны 19x и 19y прямоугольного цилиндра 11 сжимаются, линейный контакт вдоль продольного направления прямоугольного цилиндра 11 возникает в части (контактных участках 211 и 212 цилиндра на чертеже) зазора 20 цилиндра, и в результате сообщение между внутренним пространством и пространством снаружи прямоугольного цилиндра 11 блокируется. При данном блокировании, поскольку возможно в достаточной  степени предотвратить вход жидкого материала OL хранения, заполняющего периферию плавающего тела 10, во внутреннее пространство плавающего тела 10, сохраняется плавучесть плавающего тела 10.
Как показано на фиг.7C, например, когда происходит пожар и плавающее тело 10 нагревается от периферии, воздух, герметично закрытый во внутреннем пространстве, нагревается, и происходит рост давления. Поскольку внутреннее давление заставляет две сфальцованные стороны 19x и 19y прямоугольного цилиндра 11 немного отходить друг от друга, образуется зазор в заблокированном месте (места позиций 211 и 212). В результате, образуется зазор 20 цилиндра, который по существу имеет спиральную форму и обеспечивает сообщение между внутренним пространством и пространством снаружи плавающего тела 10, при этом возросшее давление во внутреннем пространстве может быть надежно сброшено (выпущено) в пространство снаружи. Поэтому плавающее тело 10 может сохранять плавучесть без разрушения. Например, даже если размер разделяющего расстояния мал, поскольку воздух (газ) имеет вязкость ниже, чем жидкий материал OL хранения (жидкость), выпуск воздуха может осуществляться.
Плавающее тело 10 согласно варианту осуществления, описанному выше, имеет следующие конфигурации в дополнение к конфигурациям согласно первому варианту осуществления.
(9) Прямоугольный цилиндр 11 (основной корпус) выполняют, сгибая прямоугольный металлический лист 19 в форме прямоугольного цилиндра и скрепляя две стороны 19x и 19y, противоположные друг другу. Скрепление выполняют с помощью фальцевания. Кроме того, между двумя сфальцованными сторонами 19x и 19y цилиндра 15 создается зазор 20 (второй зазор), который обеспечивает сообщение между внутренним пространством и пространством снаружи прямоугольного цилиндра 11 (основной корпус) и дает возможность перемещения для сближения и разделения двух сторон 19x и 19y, и создаются контактные участки 211 и 212 цилиндра (второй контактный участок), которые блокируют зазор 20 цилиндра (второй зазор), когда две стороны 19x и 19y максимально приближены друг к другу.
(10) Два поворота выполняют при фальцевании между двумя сторонами 19x и 19y. Как описано выше, число поворотов фальцевания можно увеличивать, если необходимо.
(11) Контактные участки 211 и 212 цилиндра (второй контактный участок) являются линейными контактными участками между двумя сторонами 19x и 19y.
Как модификация плавающего тела 10 согласно варианту осуществления, описанному выше, плавающее тело 10 может иметь конфигурацию, в которой скрепление между отверстиями 11x прямоугольного цилиндра 11 и участками 12x кромок листов 12 и 13 крышек выполняют с помощью сварки, и прямоугольный цилиндр 11 может иметь конфигурацию, в которой скрепление между двумя сторонами 19x и 19y, противоположными друг другу, прямоугольного металлического листа 19 выполняют фальцеванием. В данном случае требования к показателям работы, относящиеся к плавучести (герметичность во время входа жидкости в понтон) плавающего тела 10 и к подавлению деформации расширения и сокращения (свойство вентилирования во время нагрева от периферии), удовлетворяются зазором 20 цилиндра, который дает возможность относительного перемещения для сближения и разделения двух сторон 19x и 19y, противоположных друг другу, и контактными участками 211 и 212 цилиндра, которые блокируют зазор 20 цилиндра, когда две стороны 19x и 19y, противоположные друг другу, максимально приближены.
Конкретно, в модификации можно использовать следующую конфигурацию.
(12) Плавающее тело 10 согласно модификации размещается и используется в поплавковой камере Е плавающей крыши 200 резервуара 100 с плавающей крышей.
Плавающее тело 10 включает в себя прямоугольный цилиндр 11 (основной корпус), выполненный с помощью сгибания прямоугольного металлического листа 19 в прямоугольную цилиндрическую форму и с помощью скрепления двух сторон 19x и 19y, противоположных друг другу, и листов 12 и 13 крышек (крышки), которые крепят, закрывая отверстия 11x прямоугольного цилиндра 11 (основной корпус). Кроме того, скрепление выполняют с помощью фальцевания. Кроме того, между двумя сфальцованными сторонами 19x и 19y создается зазор цилиндра (третий зазор), который обеспечивает сообщение между внутренним пространством и пространством снаружи прямоугольного цилиндра 11 (основной корпус), и дают возможность перемещения для сближения и разделения двух сторон 19x и 19y, и контактные участки 211 и 212 цилиндра (третий контактный участок), которые блокируют зазор 20 цилиндра (третий зазор), когда две стороны 19x и 19y максимально приближены друг к другу.
(13) Два поворота или больше выполняют при фальцевании между двумя сторонами 19x и 19y. Как описано выше, число поворотов фальцевания можно увеличивать, если необходимо.
(14) Контактные участки 211 и 212 цилиндра (третий контактный участок) являются линейными контактными участками между двумя сторонами 19x и 19y.
Согласно аспектам изобретения, поскольку становится возможным создание плавающего тела с отличной огнестойкостью, которое может сохранять адекватную плавучесть даже при изменении температуры окружающей среды, промышленная применимость является удовлетворительной.
Перечень позиций
10: плавающее тело (плавающее тело, металлическая прямоугольная канистра)
11: прямоугольный цилиндр (основной корпус, цилиндр)
11a: фланец
11x: отверстие
12, 13: лист крышки (крышка)
12x: участок кромки
12x1 наклонный участок
12x2: параллельный участок
12x3: закрученный участок
151, 152, 153, 154: зазор (линейный участок зазора, первый зазор)
152a, 153a, 154a: зазор (загнутый участок зазора, первый зазор)
161, 162: контактный участок (первый контактный участок)
18: участок на фальце
19: металлический лист
19x, 19y: две стороны, противоположные друг другу
20: зазор цилиндра (второй зазор, третий зазор)
211, 212: контактный участок цилиндра (второй контактный участок, третий контактный участок)
100: резервуар с плавающей крышей
200: плавающая крыша
210: основной корпус крыши
220: понтон
221: уплотнение
223: люк
E: поплавковая камера
T: толщина фальцевания.