ВОДОСПУСКНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВАЮЩИХ КРЫШ СТАЛЬНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

Водоспускное устройство для плавающих крыш стальных вертикальных резервуаров
Полезная модель относится к оборудованию резервуаров с нефтепродуктами и предназначено для отвода атмосферных осадков с плавающих крыш резервуаров.
В патенте РФ RU 2132995 (опубликован 10.12.1998; МПК: F16T 1/00) заявлен водоспуск с плавающей крышей вертикального резервуара для хранения нефтепродуктов. Водоспуск содержит приемную камеру с предохранительным клапаном, соединенную с трубопроводом, состоящим из звеньев, связанных шарнирно с возможностью поворота. В приемной камере установлен патрубок, в неподвижной части которого размещен один из опорных узлов звеньев. На концах патрубка расположены отводы с устройствами уплотнения. К нижнему звену трубопровода подсоединен водоотводящий коллектор.
Данное техническое решение принято за прототип.
Общими признаками прототипа и предложенного технического решения являются трубопровод, состоящий из звеньев, с возможностью поворота и водоотводящий коллектор.
В прототипе для уменьшения усилий на уплотнительные устройства верхний опорный узел звеньев размещен в неподвижной части дополнительного узла - патрубка, который соединен с приемной камерой. Это усложняет конструкцию водоспуска, но в полной мере не разгружает шарнирные соединения от нагрузок, особенно радиальных, относительно вертикальной оси резервуара, возникающих при смещениях плавающей крыши.
Кроме того, схема соединения прототипа выполнена в виде складывающего параллелограмма, что из-за громоздкости затрудняет монтаж и эксплуатацию устройства, уменьшает его надежность, а дополнительный узел вызывает необходимость выполнения увеличенного объема регламентных работ по обслуживанию и ремонту. Также невозможно изменить способ присоединения (радиальное или осевое) труб к водоприемнику и своевременно определить нарушение герметичности шарнирных соединений.
Задачей настоящей полезной модели является увеличении срока службы водоспускного устройства и облегчение его эксплуатации.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении настоящей полезной модели, заключается увеличении конструктивной надежности устройства и обеспечении возможности оперативного определения нарушения его герметичности.
Совокупность существенных признаков, достаточная для достижения указанного технического результата и определяющая объем правовой охраны предлагаемой полезной модели, включает трубопровод, состоящий из звеньев с возможностью их поворота, и водоотводящий коллектор, при этом приемная камера соединена с верхним звеном трубопровода, который посредством среднего и нижнего звеньев трубопровода связан с водоотводящим коллектором, а звенья и водоотводящий коллектор соединены между собой шарнирными узлами сопряжения и на водоотводящем коллекторе установлен датчик наличия нефтепродуктов.
Другой особенностью настоящей полезной модели является шарнирный узел сопряжения, выполненный в виде подшипника с внешним и внутренним уплотнениями с обеспечением зазора в сопряжении, равного 1,15 мм.
Кроме того, в шарнирном узле сопряжения обеспечено постоянное поджатие рабочих кромок внешнего и внутреннего уплотнений с торцовыми поверхностям внешней и внутренней обойм, а в поверхностях внешней и внутренней обоймы подшипника, сопрягаемых соответственно с внешним и внутренним уплотнением, обеспечено среднее арифметическое отклонение профиля поверхности, равное 0,3 мкм.
Рассматриваемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», так как ни в одном патентном документе и научно-технической документации не встретилась заявленная конструкция устройства со всеми отличительными признаками.
Кроме того, техническое решение соответствует условию «промышленная применимость», так как проведены его испытания.
Следовательно, заявляемое техническое решение может быть запатентовано как полезная модель.
Полезная модель поясняется фиг.1 и 2. На фиг.1 представлена схема водоспускного устройство для плавающих крыш стальных вертикальных резервуаров, а на фиг.2 - шарнирный узел сопряжения.
На чертежах обозначены:
1 - приемная камера;
2 - верхнее звено трубопровода;
3 - среднее звено трубопровода;
4 - нижнее звено трубопровода;
5 - шарнирный узел сопряжения;
6 - водоотводящий коллектор.
7 - датчик наличия нефтепродуктов
8 - внутреннее уплотнение;
9 - наружное уплотнение;
10 - внутренняя обойма с канавками;
11 - заглушка;
12 - наружная обойма;
13 - шарик.
Водоспускное устройство для плавающих крыш стальных вертикальных резервуаров предназначено для естественного (самотечного) слива дождевых осадков и талых вод с поверхности плавающих крыш стальных вертикальных резервуаров, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов.
В отличие от прототипа водоспускное устройство представляет собой шарнирно-сочлененную конструкцию из трех складывающихся звеньев металлических труб: верхнего звена трубопровода 2, среднего звена трубопровода 3, нижнего звена трубопровода 4 и водоотводящего коллектора 6. Звенья связаны между собой шарнирными узлами сопряжения 5.
Датчик наличия нефтепродуктов 7 предназначен для определения загрязнений отводящих вод нефтепродуктами и в случае попадания нефтепродуктов в отводящие воды подает сигнал на пульт управления.
В отличие от прототипа шарнирный узел сопряжения 5 представляет собой подшипник с уплотнениями. Шарнирный узел сопряжения 5 состоит из внутреннего уплотнения 8, наружного уплотнение 9; внутренней обоймы 10, заглушек 11, наружной обоймы 12 и шариков 13.
Наружное уплотнение 9 защищает от проникновения нефти внутрь подшипника, внутреннее уплотнение 8 - от проникновения воды в резервуар. Уплотнения конструкции обеспечено постоянное поджатие рабочих кромок к торцовым поверхностям обойм.
Основное назначение уплотнений - герметизация водоспускного устройства с целью исключения попадания нефти из резервуара в трубопровод водоспускного устройства и воды из трубопровода в резервуар.
В предлагаемой устройстве точность изготовления наружной и внутренней обойм выполнена с обеспечением зазора в шарнирном узле сопряжения, равного 1,15 мм. В поверхностях внешней и внутренней обоймы подшипника, сопрягаемых соответственно с внешним и внутренним уплотнением, обеспечено среднее арифметическое отклонение профиля поверхности, равное 0,3 мкм и проведена цементация этих поверхностей.
Благодаря этому улучшилась работоспособность и надежность шарнирного узла сопряжения в целом: наработка на отказ увеличилась на 43%.
Экспериментальные испытания показали работоспособность предложенной полезной модели при рабочей температуре воздуха от минус 60°С до плюс 50°С, относительной влажности воздуха до 100% при плюс 35°С.
Водоспускное устройство для плавающих крыш стальных вертикальных резервуаров работает следующим образом.
Атмосферные осадки, попадающие на плавающую крышу резервуара, сливаются в приемную камеру 1 и через шарнирный узел сопряжения 5 поступают в звенья трубопровода 2, 3, 4 водоспускового устройства и через водоотводящий коллектор 6 отводятся из зоны резервуара. При обнаружении в отводящих водах нефтепродуктов датчиком наличия нефтепродуктов 7 подается сигнал на пульт управления.
Применение полезной модели упрощает конструкцию водоспуска, увеличивает его конструктивную надежность и облегчает эксплуатацию за счет возможности оперативного определения нарушения герметичности шарнирных узлов сопряжения.