ЦИСТЕРНА ДЛЯ ЖИДКИХ ГРУЗОВ

Полезная модель относится к транспорту, в частности к транспортным средствам для перевозки жидких грузов.
Из RU №2528972, МПК B65D 88/12, опубл. 20.09.2014 известен контейнер-цистерна, образованный из несущей рамы и цистерны (резервуара) для перевозки жидких грузов, установленной в несущей раме посредством элементов установки и крепления. Цистерна снабжена несколькими емкостями, арматурой налива-слива и смотровым люком-лазом с крышкой. Крышка люка-лаза крепится на петлях и запирается при помощи шарнирных болтов. Для определения уровня жидкого груза требуется открытие люка-лаза и опускание через него измерительного устройства, например, такого как метршток.
Также из уровня техники известна вагон-цистерна для перевозки серной кислоты модели 15-9545, состоящий из котла, жестко закрепленного на ходовой части посредством рамы. Котел вагона-цистерны включает в себя два днища, цилиндрические обечайки, люк-лаз со смотровым лючком, имеющим проход, трубу слива-налива и предохранительный клапан. Смотровой лючок вварен в крышку люка-лаза и закрывается откидной крышкой. Через свободный проход смотрового лючка может осуществляться контроль уровня налива груза при помощи метрштока.
Недостатком контроля уровня налива по метрштоку является определенная доля погрешности, которая зависит от цены деления и величины отклонения от вертикального положения метрштока при проведении измерений. Также необходимо отметить, что существует возможность получения травм и отравлений от перевозимого груза, поскольку специалист, проводящий измерения, должен открывать смотровой люк, через который могут выходить изнутри цистерны наружу опасные испарения и сама жидкость.
Технической проблемой, присущей данным устройствам, является то, что смотровой лючок имеет свободный проход, необходимый для пропускания через него измерительного инструмента, с помощью которого осуществляют определение уровня жидкости в цистерне контактным образом. Вследствие наличия в смотровом лючке свободного прохода через него выходят пары жидкости, находящейся в цистерне. Когда жидкость в цистерне является агрессивной, ее пары, проходящие через смотровой лючок, наносят вред окружающей среде и персоналу, осуществляющему определение уровня жидкости в цистерне в соответствии со способом, характерным для уровня техники.
Заявленный технический результат, обеспечивается цистерной для жидких грузов, снабженной смотровым лючком с проходом, отличающейся тем, что в смотровом лючке установлена пластина, перекрывающая проход смотрового лючка и обеспечивающая при этом пропускание акустических волн. Пластина предпочительно является стойкой к воздействию давления гидравлических испытаний цистерны (котла). Стойкость пластины к воздействию давления гидравлических испытаний обеспечивается за счет её толщины и прочностной характеристики материала пластины.
Смотровой лючок может быть выполнен в виде штуцера с верхним и нижним фланцами. Верхний фланец закрывается откидной крышкой, а к нижнему фланцу присоединена пластина. Нижним фланцем смотровой лючок может крепиться на крышке люка-лаза, установленным на цистерне. Пластина может быть выполнена из неметаллического материала, например, из фторопласта.
Техническим результатом полезной модели является повышение безопасности эксплуатации цистерны благодаря предотвращению выхода через смотровой лючок испарений и капель опасных жидких грузов за счет перекрытия прохода через смотровой лючок пластиной при одновременном обеспечении возможности измерения уровня жидкости в цистерне с помощью уровнемера радарного ультразвукового типа за счет обеспечения таких свойств перекрывающей пластины, которые необходимы для пропускания акустических колебаний.
Краткое описание чертежей.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:
На Фиг. 1 показан общий вид котла вагона-цистерны.
На Фиг. 2 показан вид сверху котла вагона-цистерны.
На Фиг. 3 показана конструкция смотрового лючка.
На Фиг. 4 показана установка смотрового лючка с пластиной на крышке люка-лаза.
Далее со ссылкой на сопровождающие фигуры один из возможных вариантов осуществления полезной модели. Как показано на Фиг. 1, котел вагона-цистерны состоит из цилиндрической обечайки 1, торцовых днищ 2, люка-лаза 3. Люк-лаз снабжен крышкой 4 люка-лаза, на которой расположен смотровой лючок 5 (см. Фиг. 2).
На Фиг. 3 и 4 смотровой лючок показан более детально. В соответствии с Фиг. 3 смотровой лючок состоит из цилиндрической обечайки 6, верхнего фланца 7, нижнего фланца 8 и откидной крышки 9. Как видно из разреза смотрового лючка и крышки люка-лаза, показанного на Фиг. 4, между нижним фланцем 8 смотрового лючка и крышкой 4 люка-лаза установлена пластина 10 из неметаллического материала, способного пропускать акустические (например, звуковые и/или ультразвуковые) волны.
Установка пластины из неметаллического звукопроницаемого материала с толщиной, достаточной для обеспечения прочности пластины при гидравлическом испытании котла цистерны, позволяет обеспечить безопасную работу обслуживающего персонала, исключает выход груза и паров в окружающую среду. Конструкция смотрового лючка обеспечивает возможность контроля уровня наполнения котла с применением уровнемера радарного ультразвукового типа.
Пластина также может быть выполнена из металлического материала при условии обеспечения достаточной прочности и требуемых акустических свойств. В то же время для металлических материалов труднее обеспечить коррозионную стойкость к опасным жидким грузам (например, к кислотам и другим едким химическим соединениям). В связи с этим применение неметаллических материалов, таких как фторопласт, обеспечивает смотровому лючку преимущество по коррозионной стойкости.
Пластина должна обеспечивать передачу акустических колебаний снаружи в цистерну и обратно. Это необходимо для применения уровнемера радарного типа, который излучает акустические колебания (звуковые или ультразвуковые) через пластину внутрь цистерны, где они проходят до жидкости, отражаются от нее и после прохождения через пластину из цистерны наружу улавливаются уровнемером. По величине запаздывания или фазовому сдвигу принятых акустических колебаний по сравнению с излученным колебанием уровнемер определяет уровень жидкого груза в цистерне. Уровнемер может быть установлен в цилиндрической обечайке смотрового лючка. В тех вариантах, когда обечайки нет, уровнемер может быть поднесен к пластине или установлен на ней.
Желательно, чтобы пластина обеспечивала герметичность смотрового лючка, когда крышка лючка открыта. Это будет препятствовать выходу из цистерны испарений и жидкого груза. Однако даже в том случае, когда полная герметичность не достигнута, но пластина в целом перекрывает смотровой лючок, это по-прежнему повышает безопасность обслуживания цистерны, так как пластина все равно препятствует выходу из цистерны испарений и жидкого груза несмотря на то, что часть испарений в небольших количествах (значительно меньших, чем при отсутствии пластины) может проникать через щели или отверстия около пластины.
Для того, чтобы пластина передавала акустические колебания, она должна иметь возможность механически колебаться в поперечном направлении, совпадающем с направлением распространения акустических волн. При этом размеры (толщина, диаметр или длина/ширина) пластины и ее механические свойства (упругость, прочность и т.п.) должны обеспечивать возможность передачи акустических колебаний требуемой частоты, на которой работает уровнемер.
Со ссылкой на Фиг. 1 - 4 была описана цистерна со смотровым лючком, установленным на крышке люка-лаза. Однако в некоторых вариантах смотровой лючок может быть размещен непосредственно на цистерне. В том случае, когда лючок содержит обечайку с верхним и нижним фланцами, с помощью нижнего фланца он может быть прикреплен к цистерне через пластину, которая в таком варианте расположена между корпусом цистерны и нижним фланцем. Если же обечайка у лючка отсутствует, то пластина может быть закреплена на корпусе цистерны с помощью отдельного фланца, шайбы или винтами (болтами) или другим способом, а крышка люка крепится не к верхнему фланцу обечайки, а непосредственно к корпусу цистерны или фланцу, или другому крепежному элементу, используемому для крепления пластины.
Вышеописанные примеры развития, представленного технического решения представлены с целью детального пояснения полезной модели и не предназначены для ограничения объема охраны, определяемого последующей формулой полезной модели. Представленные варианты могут использоваться в любых комбинациях или по отдельности в зависимости от требований, предъявляемых к объекту, в котором используется полезная модель.