КОНТЕЙНЕР-ЦИСТЕРНА

Заявляемая полезная модель относится к емкостям для хранения и транспортировки жидкостей, агрессивных веществ, продуктов химии и нефтехимии и предназначена для перевозки водным, железнодорожным и автомобильным транспортом и для передачи его с одного вида транспорта на другой без промежуточной перегрузки содержимого продукта.
Известен грузовой контейнер для хранения и транспортирования жидкостей, включающий горизонтальную цистерну с днищами, две торцовые рамы и опорные узлы между ними, связанные посредством сварного соединения с днищами и двумя торцовыми рамами (SU, патент № 1237077, B65D 88/12, 1983).
Каждый опорный узел цистерны содержит переходную обечайку - торцовое кольцо, опорное кольцо L-образного профиля, кольцеобразную седловину  образного профиля и опорное усиливающее кольцо L-образного профиля.
Также известен контейнер-цистерна (RU, патент № 2215677. B65D 88/12, 2001) содержащий цистерну с днищами, две прямоугольные торцовые рамы, через центры которых проходит продольная ось контейнера, не совпадающая с продольной осью цистерны, имеющие верхние и нижние поперечины, вертикальные стойки с закрепленным по углам грузозахватными элементами и верхние и нижние диагональные распорки, соединяющие вертикальные стойки с поперечными. Переходные обечайки связаны посредством сварного соединения с днищами и прямоугольными торцовыми рамами. С каждой стороны цистерны попарно расположены четыре опорные балки, закрепленные на нижних углах торцовых рам и цистерне. Опорные узлы выполнены в виде переходных цилиндрических обечаек, одна из которых выполнена цельной, а другая - составной. Наружный диаметр цельной переходной обечайки и внутренний диаметр части составной переходной обечайки совпадают с внутренним диаметром цилиндрической обечайки цистерны. В торцовых рамах верхняя и нижняя поперечины, диагональные распорки и вертикальные стойки смещены относительно центров грузозахватных элементов внутрь контейнера до совмещения в одну плоскость с боковыми поверхностями грузозахватных элементов, обращенных к цистерне.
Вышеуказанные варианты исполнения крепления опорно-соединительных элементов сосуда и торцевых рам возможны для конструкций из металла.
Известен патент РФ № 2096295 от 20.11.1997 г., включающий в себя раму с грузозахватными узлами, установленную на раме емкость, состоящую из цилиндрической части и днищ. На цилиндрической части емкости размещены опорные кольца с составными бандажными кольцами, части каждого из которых соединены между собой посредством болтов, и седловые вставки, жестко скрепленные с бандажными кольцами и угловыми частями рамы. В стенке цилиндрической части емкости со стороны каждого днища выполнен кольцевой паз для крепления в нем опорного кольца. Каждое опорное кольцо имеет выполненный по наружной его поверхности паз с коническими поверхностями, а в каждом бандажном кольце по его внутренней поверхности выполнен кольцевой выступ с цилиндрическим центральным и коническими боковыми участками. Бандажные кольца установлены в кольцевом пазу опорного кольца. Котел контейнера-цистерны и опорные кольца выполнены из одного и того же композиционного материала. Контейнер цистерна по указанному патенту выбран в качестве прототипа.
Недостатком данного технического решения является наличие кольцевого паза выполненного на концах обечайки, в котором размещаются элементы крепления котла контейнера-цистерны к его торцевым рамам. Обечайка в зоне кольцевых пазов имеет существенное уменьшение поперечного ее сечения. Поскольку котел контейнера-цистерны выполнен несущим и на зону кольцевых пазов приходятся существенные нагрузки, передаваемые от рамы контейнера-цистерны, при ее эксплуатации в зоне кольцевых пазов будут появляться высокие напряжения, близкие к критическим, которые могут привести к разрушению котла.
Технической задачей на решение которой направлена предлагаемая полезная модель является создание конструкции узла соединения для крепления емкости к силовой конструкции с повышенными прочностными характеристиками.
При этом достигается следующий технический результат: обеспечивается равномерность распределения нагрузки между элементами в узле соединения, а так же повышается адгезивная прочность на границе слоев.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в контейнер-цистерне с сосудом из полимерно-композиционного материала характеризующейся тем, что имеет цилиндрическую форму с эллиптическими днищами, ребра жесткости, опоры, соединительную юбку, а также металлический силовой каркас состоящий из торцевых рам, продольных балок соединенных между собой образуя коробчатый контур, где юбка сосуда соединительная расположена на оправке юбки сосуда, при этом зона плавного сопряжения эллиптической части емкости и поверхности оправки юбки достигается с помощью вставки оправки выполненной из термореактивного связующего с последующим наслаиванием конструкционного слоя методом филаментной и кольцевой намотки.
Отличительными особенностями предлагаемого технического решения является следующие признаки:
наличие оправки юбки сосуда на которой сформирована юбка сосуда соединительная;
зона плавного сопряжения эллиптической части емкости и поверхности оправки юбки достигается с помощью вставки оправки выполненной из термореактивного связующего с последующим наслаиванием конструкционного слоя.
Так наличие оправки и размещение на ней соединительной юбки сосуда обеспечит создание прочного элемента (соединительной юбки) для закрепления емкости в рамной конструкции, что дает возможность более равномерному снятию нагрузки с котла и передачи ее на торцевые рамы. Выполнение вставки из термореактивного связующего между плоскостями элементов позволит равномерно распределить напряжение от нагрузок с котла на юбку, а также повысить адгезию между слоями и соответственно снизить вероятность расслоения материала. Такое исполнение, гарантирует сохранение целостности емкости при превышении допустимых осевых нагрузок.
Единая совокупность новых признаков с общими известными, позволяет достичь нового положительного результата, так как все вместе направлены на решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата.
Совокупность существенных признаков обусловила создание уникальной монолитной конструкции сосуда из ПКМ, отвечающей высоким требованиям к безопасности хранения и перевозки химически опасных грузов (агрессивных жидкостей) с возможностью выполнения жестких требований кодекса ММОГ (Международный Морской кодекс по опасным грузам).
Заявитель провел анализ уровня техники, включая поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем признакам заявленного технического решения. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «новизна».
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен контейнер-цистерна, общий вид, на фиг. 2 выносной элемент А фиг. 1.
Контейнер - цистерна включает сосуд 1 (фиг. 1) из полимерно-композиционного материала для хранения и транспортирования агрессивных веществ и металлический силовой каркас 2. Сосуд 1 состоит из цилиндрической части 3, эллиптических днищ 4, ребер жесткости 5, опор 6, соединительной юбки 7 (фиг. 2) расположенной на оправке 8 юбки сосуда, вставки 9 в зоне соединения эллиптической поверхности емкости и цилиндрической поверхности оправки юбки. Металлический силовой каркас 2 состоит из торцевых рам 10, продольных балок 11 соединенных между собой, образуя коробчатый контур.
В настоящее время на заявленную конструкцию разработана конструкторская и технологическая документация и одобрена Главным управлением Российского Морского регистра судоходства. Изготовлено несколько опытных образцов успешно прошедших комплекс испытаний требуемых Морским регистром.