КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ХРАНЕНИЯ БАЛЛОНОВ, СПОСОБ РАЗМЕЩЕНИЯ БАЛЛОНОВ В КОНТЕЙНЕРЕ И КОНТЕЙНЕР С БАЛЛОНАМИ
CONTAINER FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF CYLINDERS, METHOD OF PLACING CYLINDERS IN CONTAINER AND CONTAINER WITH CYLINDERS

Область техники
Настоящее изобретение относится к области транспортирования и хранения баллонов, а конкретно к контейнеру для баллонов, в частности баллонов для сжатого или сжиженного газа, способу размещения баллонов в контейнере, в частности баллонов для сжатого или сжиженного газа и контейнеру с баллонами, в частности баллонами для сжатого или сжиженного газа.
Уровень техники
Широко известны контейнеры для баллонов, предназначенные для загрузки газа в баллоны, расположенные в контейнере, хранения газа в баллонах, транспортирования газа в баллонах и раздачи газа из баллонов потребителю.
Примером такого контейнера для баллонов является контейнер для баллонов для сжатого природного газа по патенту CN 2425051, содержащий корпус контейнера, вертикальный блок баллонов для газа, фиксирующую опору, трубопровод для подачи газа и транспортирующую трубу, расположенные в верхней части контейнера. В таком контейнере баллоны устанавливают в корпусе контейнера и подключают трубопровод для подачи газа и транспортирующую трубу в верхней части корпуса.
Для транспортирования и хранения баллонов для газа также используют, например грузовые контейнеры серии 1, длина которых составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
3
3
В настоящее время также используются известные двадцатифутовые контейнеры для баллонов для газа, изготавливаемые компанией Xperion, например контейнер "X-Store", имеющий внутренний гидравлический объем 19250 л, способный вместить 5650 м природного газа в 55 вертикально расположенных баллонах, имеющих наружный диаметр 505 мм и внутренний гидравлический объем 350 литров, при этом рабочее давление составляет 250 бар, или компанией Hexagon, например контейнер "Smartstore", имеющий внутренний гидравлический объем 18000 л, способный вместить 5400 м природного газа в 40 горизонтально расположенных баллонах, имеющих внутренний гидравлический объем 450 литров, при этом рабочее давление составляет 250 бар.
Сводная таблица параметров указанных двадцатифутовых контейнеров уровня техники приведена ниже.
В таблице 1 использованы следующие условные обозначения:
Vк - суммарный (общий) гидравлический объем размещенных в контейнере баллонов для газа;
Vкпг - объем компримированного природного газа;
Vб - внутренний гидравлический объем баллона;
N - количество баллонов в контейнере.
Несмотря на многообразие контейнеров для транспортирования и хранения баллонов, существует потребность в создании контейнера для баллонов, способа размещения баллонов в контейнере и контейнера с баллонами, позволяющих увеличить количество транспортируемого и хранимого компримированного (сжатого) газа в баллонах во внутреннем пространстве контейнера для баллонов, длина которого составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
Сводная таблица параметров указанных контейнеров приведена ниже.
В таблице 2 использованы следующие условные обозначения:
L - длина контейнера;
В - ширина контейнера;
Н - высота контейнера.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании контейнера для баллонов, способа размещения баллонов в контейнере и контейнера с баллонами, позволяющих увеличить количество транспортируемого и хранимого компримированного (сжатого) газа в баллонах во внутреннем пространстве контейнера для баллонов, длина которого составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
Указанная задача решена настоящим изобретением благодаря созданию контейнера для баллонов, имеющих наружный диаметр в диапазоне от 480 мм до 520 мм и внутренний гидравлический объем в диапазоне от более чем 350 литров до 430 литров, содержащего каркас и по меньшей мере один трубопровод, расположенный таким образом, что обеспечена возможность его соединения с баллонами в верхней части каркаса; способа размещения баллонов, имеющих наружный диаметр в диапазоне от 480 мм до 520 мм и внутренний гидравлический объем в диапазоне от более чем 350 литров до 430 литров, в контейнере, согласно которому устанавливают указанные баллоны в каркасе контейнера и соединяют по меньшей мере один трубопровод с баллонами в верхней части каркаса; и контейнера с баллонами, содержащего каркас, по меньшей мере один баллон, имеющий наружный диаметр в диапазоне от 480 мм до 520 мм и внутренний гидравлический объем в диапазоне от более чем 350 литров до 430 литров, установленный в каркасе и по меньшей мере один трубопровод, соединенный с указанным по меньшей мере одним баллоном в верхней части каркаса.
Указанные контейнер для баллонов, способ размещения баллонов в контейнере и контейнер с баллонами обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в увеличении внутреннего гидравлического объема контейнера для баллонов для газа при размещении последних в указанном контейнере, причем длина указанного контейнера составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
Под внутренним гидравлическим объемом контейнера понимается суммарный гидравлический объем размещенных в нем баллонов для газа.
В одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения контейнер содержит средства присоединения баллонов к каркасу.
В одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения по меньшей мере один трубопровод выполнен с возможностью соединения с баллонами при помощи по меньшей мере одного штуцера.
В уровне техники для соединения трубопровода с баллоном, как правило, используют вентиль. За счет использования штуцера вместо вентиля для соединения трубопровода с баллоном в настоящем изобретении обеспечено достижение дополнительного технического результата, заключающегося в увеличении длины баллона, подходящей для размещения его в стоячем положении в контейнере, и, соответственно, увеличении гидравлического объема баллона. Под длиной баллона в настоящей заявке следует понимать длину баллона без учета установленной на горловинах арматуры и узлов крепления.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения средства присоединения баллонов к каркасу выполнены с возможностью присоединения баллонов к верхней части каркаса и/или к нижней части каркаса.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения средства присоединения баллонов к каркасу содержат по меньшей мере одно углубление, выполненное с возможностью вставки в него баллона в стоячем положении.
Благодаря размещению баллона в углублении обеспечено надежное присоединение баллона к каркасу, позволяющее осуществлять безопасное транспортирование баллона в контейнере.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения углубление является куполообразной чашей с центрирующим отверстием.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения средства присоединения баллонов к каркасу содержат по меньшей мере одну втулку, расположенную в нижней части каркаса и/или в верхней части каркаса.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения средства присоединения баллонов к каркасу выполнены с возможностью присоединения баллонов к верхней части каркаса с ограничением подвижности верхних по отношению к контейнеру частей баллонов.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения средства присоединения баллонов к каркасу содержат по меньшей мере одну гайку, выполненную с возможностью расположения на горловине баллона.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения средства присоединения баллонов к каркасу выполнены с возможностью присоединения баллонов в стоячем положении в шахматном порядке.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения средства присоединения баллонов к каркасу содержат по меньшей мере две демпфирующие втулки, выполненные с возможностью расположения их на горловине баллона с ограничением подвижности верхних и нижних по отношению к контейнеру частей баллонов.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения контейнер имеет длину от 2986 мм до 2991 мм, ширину от 2433 мм до 2438 мм и высоту от 2891 мм до 2896 мм.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения контейнер имеет длину от 6052 мм до 6058 мм, ширину от 2433 мм до 2438 мм и высоту от 2891 мм до 2896 мм.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения контейнер имеет длину от 9115 мм до 9125 мм, ширину от 2433 мм до 2438 мм и высоту от 2891 мм до 2896 мм.
Следует отметить, что во всех материалах настоящей заявки, в том числе в описании и формуле, указание на диапазон значений величины означает покрытие таким диапазоном всех значений соответствующей величины в пределах этого диапазона, включая граничные значения, если явным образом не указано иное.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения каркас является металлическим силовым каркасом.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения контейнер содержит средства управления по меньшей мере одним трубопроводом, содержащие по меньшей мере один манометр.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения контейнер предназначен для баллонов, имеющих наружный диаметр 505 (+10; -5) мм и внутренний гидравлический объем 400 (±15) литров.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения устанавливают баллоны в каркасе контейнера в стоячем положении в шахматном порядке.
Благодаря тому что баллоны установлены в каркасе в стоячем положении в шахматном порядке, обеспечено достижение увеличенного внутреннего гидравлического объема контейнера для баллонов при размещении последних в указанном контейнере. Под внутренним гидравлическим объемом контейнера в материалах настоящей заявки понимается суммарный гидравлический объем размещенных в нем баллонов.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения присоединяют баллоны к каркасу.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения баллоны присоединяют к верхней части каркаса и/или к нижней части каркаса.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения присоединяют по меньшей мере один баллон к нижней части каркаса посредством вставки его в стоячем положении в углубление, выполненное в виде куполообразной чаши с центрирующим отверстием.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения присоединяют по меньшей мере один баллон в стоячем положении к верхней части каркаса с ограничением подвижности верхней по отношению к контейнеру части баллона.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения присоединяют по меньшей мере один баллон к верхней и/или нижней части каркаса посредством присоединения горловины баллона к каркасу контейнера посредством гайки, расположенной на горловине баллона.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения способ размещения баллонов в контейнере предназначен для размещения баллонов, имеющих наружный диаметр 505 (+10; -5) мм и внутренний гидравлический объем 400 (±15) литров.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения присоединяют по меньшей мере один баллон к каркасу с использованием по меньшей мере двух демпфирующих втулок, выполненных с возможностью расположения их на горловине баллона с ограничением подвижности верхних и нижних по отношению к контейнеру частей баллонов.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения по меньшей мере один баллон является баллоном для газа.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения по меньшей мере один баллон является баллоном для сжатого или сжиженного газа.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения по меньшей мере один баллон присоединен к каркасу.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения по меньшей мере один баллон присоединен к верхней части каркаса и/или к нижней части каркаса.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения присоединение по меньшей мере одного баллона к нижней части каркаса реализовано благодаря тому, что этот по меньшей мере один баллон вставлен в стоячем положении в углубление, выполненное в виде куполообразной чаши с центрирующим отверстием.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения присоединение по меньшей мере одного баллона к верхней и/или нижней части каркаса реализовано благодаря тому, что горловина указанного баллона присоединена к каркасу контейнера посредством гайки, расположенной на горловине баллона, с ограничением подвижности верхней и/или нижней по отношению к контейнеру части баллона.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения по меньшей мере один баллон присоединен в стоячем положении к верхней части каркаса с ограничением подвижности верхней по отношению к контейнеру части баллона.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения по меньшей мере один баллон содержит по меньшей мере одну горловину и штуцер, установленный на указанной по меньшей мере одной горловине и выполненный с возможностью присоединения к указанному по меньшей мере одному трубопроводу.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения по меньшей мере один баллон содержит по меньшей мере один предохранительный клапан и/или вентиль.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения контейнер содержит средства управления по меньшей мере одним трубопроводом, содержащие по меньшей мере один манометр и/или по меньшей мере один управляющий клапан.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения контейнер содержит по меньшей мере один баллон, имеющий наружный диаметр 505 (+10; -5) мм и внутренний гидравлический объем 400 (±15) литров.
Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения присоединение по меньшей мере одного баллона к каркасу реализовано с использованием по меньшей мере двух демпфирующих втулок, выполненных с возможностью расположения их на горловине баллона с ограничением подвижности верхних и нижних по отношению к контейнеру частей баллонов.
Указанные средства присоединения баллонов к каркасу и средства управления обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию баллонов, помещенных в контейнер.
Список обозначений на чертежах
1 - контейнер;
2 - баллоны для газа;
3 - каркас;
4 - трубопроводы;
5 – манометры.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен схематичный вид сверху, вид сбоку и два вида с торца контейнера для баллонов для газа в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 изображен схематичный вид сверху, вид сбоку и два вида с торца контейнера для баллонов для газа в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения. Контейнер 1 предназначен для транспортирования и хранения баллонов 2, которые могут быть помещены в каркас 3 указанного контейнера 1.
В одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения каркас 3 является металлическим силовым каркасом и состоит из металлических балок, однако, при необходимости, он может состоять из любых других элементов, подходящих для размещения внутри каркаса 3 баллонов 2 для газа и обеспечивающих достаточную надежность и безопасность конструкции контейнера 1 при его транспортировании.
В соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения, баллоны 2 являются баллонами для сжатого газа. В одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения баллоны 2 являются баллонами для сжатого газа, в частности баллонами для сжатого природного газа, физико-химические свойства которого соответствуют ГОСТ 27577-2000. Баллоны 2 в соответствии с настоящим изобретением могут также, при необходимости, быть использованы для других сжатых или сжиженных газов, не оказывающих агрессивного воздействия на материалы герметизирующих и/или силовых оболочек баллонов. Указанные варианты газов, которые могут быть помещены в баллоны 2 в соответствии с настоящим изобретением, не являются ограничивающими вариантами.
Баллон для газа содержит наружную оболочку и внутреннюю оболочку (лейнер).
Ниже приведена таблица, отражающая влияние различных материалов внутренней оболочки на параметры баллона.
Расчет приведен для внутренних оболочек из различных материалов, имеющих длину L2=2710 мм, наружный диаметр 470 мм и одинаковую конструктивную прочность.
В таблице 3 использованы следующие условные обозначения:
в
σ - прочность материала;
во min
h - минимальная толщина внутренней оболочки;
во
h - номинальная толщина внутренней оболочки;
V - внутренний гидравлический объем баллона.
Таким образом, в одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения внутренний гидравлический объем баллона может находиться в диапазоне от 397 л до 404 л при использовании алюминиевых сплавов, таких как АМг5М, АМг6М, или он может находиться в диапазоне от 389 л до 402 л при использовании медных сплавов, таких как мягкий сплав М1, М2, М3 или твердый сплав М1, М2, М3, что обеспечивает достаточный запас газа, хранимого в баллонах 1 в контейнере, и прочность баллонов 1 (с прочностью материалов внутренней оболочки от 255 МПа до 315 МПа и от 196 МПа до 294 МПа соответственно).
Еще в одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения внутренний гидравлический объем баллона 1 может иметь значение 417 л при использовании сплава 12Х18Н10Т или он может находиться в диапазоне от 408 л до 416 л при использовании бронзовых сплавов, таких как БрА9Мц2Л, БрА10Мц2Л, что обеспечивает большие запасы газа, хранимого в баллонах 1 в контейнере, и прочность баллонов 1 (с прочностью материалов внутренней оболочки 530 МПа и от 392 МПа до 490 МПа соответственно).
Еще в одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения внутренний гидравлический объем баллона 1 может находиться в диапазоне от 421 л до 423 л при использовании титановых сплавов, таких как ОТ4, ВТ4, что обеспечивает существенные запасы газа, хранимого в баллонах 1 в контейнере, и прочность баллонов 1 (с прочностью материалов внутренней оболочки от 686 МПа до 834 МПа).
Ниже приведена таблица, отражающая влияние различных материалов наружной оболочки с эпоксидной матрицей на параметры баллона.
Расчет приведен для наружных оболочек из различных материалов, имеющих наружный диаметр D=505 мм, длину баллона 1 L1=2710 мм, материал внутренней оболочки - АМг6М (АМг5М, АМг4,5) и толщину стенки внутренней оболочки - 10±2 мм.
В таблице 4 использованы следующие условные обозначения:
в1
σ - прочность материала;
с
n - количество спиральных слоев при намотке наружной оболочки баллона 1 на внутреннюю оболочку;
k
n - количество кольцевых слоев при намотке наружной оболочки баллона на внутреннюю оболочку;
c
h - толщина спиральных слоев;
k
h - толщина кольцевых слоев;
Σ
h - суммарная толщина слоев;
во
d - наружный диаметр внутренней оболочки;
д
а - высота днища внутренней оболочки;
д
b - радиус днища внутренней оболочки;
ц
l - длина обечайки (цилиндрической части внутренней оболочки);
V - внутренний гидравлический объем баллона;
во
m - масса внутренней оболочки;
Σ
m - масса слоев;
б
m - масса баллона.
Таким образом, внутренний гидравлический объем баллона может составлять от 397 л до 414 л в зависимости от материала наружной оболочки баллона.
Для достижения указанного технического результата был произведен расчет параметров баллона для выбора оптимальной компоновки баллонов в контейнере с заданными параметрами.
Оптимальная компоновка баллонов в контейнере обеспечивает технологичность и удобство монтажа, доступ и удобство осмотра частей, нуждающихся в периодических проверках и регулировках. Рациональная компоновка улучшает ремонтопригодность и упрощает обслуживание.
Указанный расчет параметров баллона произведен для контейнера, имеющего длину 6058 мм, ширину 2438 мм и высоту 2896 мм методом подбора максимально возможных диаметров окружностей, с учетом диаметрального расширения баллонов 1 при заправке и монтажных зазоров, технологичности монтажа. В зависимости от материала наружной оболочки (прочности и толщины) были выбраны наружный диаметр и толщина стенки трубы для изготовления внутренней оболочки баллона.
Таблица различных вариантов размещения баллона в контейнере приведена ниже.
В таблице 5 использованы следующие условные обозначения:
D1 - наружный диаметр баллона;
во
D - наружный диаметр внутренней оболочки;
N - количество баллонов 1 в контейнере;
L2 - длина внутренней оболочки;
б
V - внутренний гидравлический объем баллона;
б
m - масса баллона;
к
V - общий внутренний гидравлический объем контейнера.
В результате расчетов и экспериментов определено, что максимальный внутренний гидравлический объем контейнера с заданными параметрами, содержащего баллоны с газом, достигается при следующих характеристиках баллона: наружный диаметр D баллона находится в диапазоне от 480 мм до 520 мм, внутренний гидравлический объем баллона находится в диапазоне от более чем 350 литров до 430 литров при размещении баллонов в контейнере в вертикальном положении и шахматном порядке.
Как следует из таблицы 5, при такой комбинации параметров баллона, что его наружный диаметр равен 520 мм, а внутренний гидравлический объем составляет более чем 350 литров, достигнуто увеличение внутреннего гидравлического объема контейнера для баллонов для газа при размещении последних в указанном контейнере с заданными параметрами (стандартный 20-футовый контейнер) за счет того, что при таких параметрах баллона в указанном контейнере с заданными параметрами возможно разместить 55 баллонов, и в этом случае, при использовании баллона с внутренним гидравлическим объемом более чем 350 литров (например, 351 л), внутренний гидравлический объем контейнера будет составлять более чем 19250 литров (например, 19305 л для баллонов с гидравлическим объемом 351 л), то есть больше, чем в уровне техники, описанном, в частности, в абзц. 2 на стр. 2 описания.
С другой стороны, наружный диаметр баллона, равный 520 мм, позволяет довести гидравлический объем баллона до 430 л (при внутреннем диаметре баллона 490 мм), что обеспечивает внутренний гидравлический объем контейнера 23650 л, существенно превышающий достигаемый в уровне техники для контейнера такого же размера.
Таким образом, показана возможность размещения в 20-футовом контейнере 55 баллонов с внешним диаметром 520 мм и одновременно возможность доведения внутреннего гидравлического объема баллона с внешним диаметром 520 мм до 430 л.
При этом очевидно, что при уменьшении наружного диаметра баллона, то есть при значениях наружного диаметра баллона менее 520 мм, возможно также разместить по меньшей мере 55 баллонов в контейнере с заданными параметрами, что также обеспечивает увеличение внутреннего гидравлического объема контейнера с заданными параметрами до величины более чем 19250 л. Более того, при уменьшении наружного диаметра баллона до значения 480 мм, возможно довести его внутренний гидравлический объем до 430 л (при внутреннем диаметре баллона 470 мм). При размещении хотя бы 55 таких баллонов в 20-футовом контейнере будет обеспечено увеличение его внутреннего гидравлического объема до величины 23650 л, что существенно превышает внутренний гидравлический объем контейнера, достигаемый в уровне техники (19250 л).
Понятно, что все промежуточные комбинации заявленных параметров также обеспечивают, во-первых, размещение по меньшей мере 55 баллонов в 20-футовом контейнере, а во-вторых, возможность доведения внутреннего гидравлического объема контейнера с внешним диаметром из заявленного диапазона, включая минимальное, до любого значения из заявленного диапазона, включая максимальное.
Таким образом, при любой комбинации параметров баллона (наружного диаметра в диапазоне от 480 мм до 520 мм и гидравлического объема от более чем 350 л до 430 л) в заявленном изобретении обеспечено достижение указанного технического результата.
Указанные выше экспериментальные данные приведены в отношении двадцатифутового контейнера, имеющего длину 6058 мм, ширину 2438 мм и высоту 2896 мм, при этом для десятифутового и тридцатифутового контейнеров также обеспечено достижение указанного технического результата за счет соответствующего пропорционального изменения количества баллонов, размещаемых в контейнере.
В одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения длина контейнера 1 для баллонов 2 составляет от 2986 мм до 2991 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 6052 мм до 6058 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм или длина от 9115 мм до 9125 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009), ширина от 2433 мм до 2438 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009) и высота от 2891 мм до 2896 мм (в соответствии с ГОСТ Р 53350-2009).
В одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения каждый из баллонов 2 для газа имеет наружный диаметр в диапазоне от 480 мм до 520 мм, внутренний гидравлический объем в диапазоне от более чем 350 литров до 430 литров, по меньшей мере одну оболочку (не показана), имеющую длину в диапазоне от 2400 мм до 2870 мм, внутренний диаметр не менее 420 мм и наружный диаметр не более 520 мм.
2
В одном из предпочтительных вариантов реализации баллон 2 предназначен для транспортирования, хранения и выдачи (в том числе в составе различных систем транспортирования и хранения газов) сжатого (компримированного) природного газа, а также других сжатых газов, не оказывающих агрессивного воздействия на материал внутренней оболочки под давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см). Баллон 2 представляет собой металлокомпозитную конструкцию, состоящую из металлической внутренней оболочки, обеспечивающей герметичность, силовой композитной наружной оболочки и двух горловин для подключения штуцеров или иной арматуры. Внутренняя оболочка баллона 2 изготовлена из сплава АМг6М. В качестве армирующего материала в силовой композитной наружной оболочке применяется стеклоровинг РВМПН 10-1200. Силовая композитная наружная оболочка баллона 2 имеет диаметр 505 (+10; -5) мм, а внутренняя оболочка выполнена с диаметром 470 мм, при этом длина внутренней оболочки составляет 2710 (+5), а внутренний гидравлический объем баллона составляет 400 (±15) литров, масса баллона - 260 кг.
Указанные баллоны 2 в количестве 55 штук в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации размещены в двадцатифутовом контейнере, имеющем длину 6058 мм, ширину 2438 мм и высоту 2896 мм, при этом достигнут общий внутренний гидравлический объем контейнера, равный 22000 л.
Контейнер 1 для баллонов 2 также содержит пять трубопроводов 4, расположенных в верхней части каркаса 3. Следует отметить, что количество трубопроводов 4 не является ограничением настоящего изобретения и может быть выбрано в зависимости от требований и количества помещенных в контейнер 1 баллонов и/или баллонов, требующих соединения с трубопроводами.
Трубопроводы 4 соединены с баллонами 2 в верхней части каркаса при помощи штуцеров (не показаны), установленных на горловинах указанных баллонов 2.
В других не ограничивающих вариантах реализации настоящего изобретения трубопроводы 4 могут быть соединены с баллонами 2 любым подходящим способом с использованием любых подходящих средств соединения.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации изобретения, трубопроводы 4 могут быть приварены к штуцерам, установленным на горловинах баллонов 2, или соединены со штуцерами другим подходящим способом.
При необходимости каждый из баллонов 2 может содержать только одну горловину или большее количество горловин. В зависимости от целей эксплуатации на горловинах баллонов 2 могут быть установлены различные элементы запорной и/или предохранительной арматуры без ограничения, в том числе противопожарная арматура.
Контейнер 1 дополнительно содержит средства управления трубопроводами 4, прикрепленные с торцевой стороны контейнера 1 и содержащие манометры 5 для каждого из трубопроводов 4.
Средства управления трубопроводами 4 могут быть расположены в любой подходящей части контейнера 1.
В качестве средств управления трубопроводами 4 могут выступать любые подходящие средства управления без ограничения.
Средства управления трубопроводами 4 также содержат по меньшей мере один управляющий клапан, выполненный с возможностью его открытия для загрузки газа в баллоны 2, раздачи газа из баллонов 2 и его закрытия по окончании указанных процессов. Управляющий клапан может быть расположен рядом с другими средствами управления, например манометрами 5, на торцевой стороне контейнера 1 или он может быть расположен на расстоянии от указанных других средств управления в другой части контейнера 1. Загрузка газа в баллоны и/или раздача газа из баллонов 2 может быть осуществлена с использованием других управляющих клапанов или других средств, расположенных в любой подходящей части контейнера 1.
Как видно из фиг. 1, баллоны 2 размещены в контейнере 1 в стоячем положении в шахматном порядке, однако указанное расположение баллонов 2 в контейнере 1 не является ограничительным вариантом реализации изобретения и выступает в качестве примера наиболее предпочтительного расположения баллонов 2, обеспечивающего оптимальное значение внутреннего гидравлического объема контейнера 1.
Контейнер 1 также содержит средства присоединения баллонов 2 к каркасу 3, которые в одном из предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения содержатся в верхней части каркаса 3 и в нижней части каркаса 3.
Средства присоединения баллонов 2 к каркасу 3 могут являться любыми подходящими средствами присоединения для присоединения баллонов 2 к каркасу 3.
В одном из вариантов реализации изобретения средства присоединения баллонов 2 к каркасу 3 содержат углубления, выполненные в виде куполообразной чаши с центрирующим отверстием, расположенной в нижней части каркаса 3, для вставки в них баллонов 2 в стоячем положении.
Куполообразные чаши приварены к нижней части каркаса 3 в местоположениях, соответствующих местоположениям баллонов 2 в каркасе 3. Куполообразные чаши могут быть выполнены таким образом, что при вставке в них баллонов 2 последние закрепляются внутри чаши за счет плотного прилегания наружной поверхности баллонов 2 к внутренней поверхности чаши благодаря постепенному уменьшению внутреннего диаметра чаши по направлению от верхней части чаши к нижней части чаши и наличия центрирующего отверстия. Такое закрепление баллонов 2 в чаше может ограничивать подвижность нижней части баллонов 2. При необходимости чаша может содержать демпфирующие элементы из эластичного материала.
В другом варианте реализации изобретения средства присоединения баллонов 2 к каркасу 3 могут содержать втулки, охватывающие верхние и/или нижние части баллонов, или гайки с резьбой, расположенные на горловинах в верхней и/или нижней части баллонов 2, и швеллеры, к которым прикреплены указанные втулки и/или гайки с резьбой. В частности, горловины баллонов 2 могут быть прикреплены к швеллерам посредством втулок, установленных на горловинах баллонов и вставленных в соответствующие отверстия в швеллерах. Швеллеры, в свою очередь, прикреплены, например приварены, к каркасу 3. Средства присоединения баллонов 2 к каркасу 3 могут также содержать демпфирующие втулки, расположенные на горловине баллона с ограничением подвижности верхних и нижних по отношению к контейнеру частей баллонов.
При необходимости средства присоединения баллонов 2 к каркасу 3 могут содержать любые подходящие средства присоединения, расположенные в любой подходящей части каркаса 3.
Далее описан способ размещения баллонов 2 в контейнере 1 в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации изобретения.
Способ размещения баллонов 2 в контейнере 1 в соответствии с одним из вариантов реализации осуществляют следующим образом:
- устанавливают баллоны 2 в каркасе 3 контейнера 1 в стоячем положении в шахматном порядке и
- соединяют трубопроводы 4 с баллонами 2 в верхней части каркаса 3.
При необходимости присоединяют баллоны 2 к нижней части каркаса 3 и/или к верхней части каркаса 3 с использованием средств присоединения.
Еще в одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения способ размещения баллонов 2 в контейнере 1 осуществляют следующим образом:
- устанавливают баллоны 2 в каркасе 3 контейнера 1 путем вставки баллонов 2 в углубления, выполненные в виде куполообразных чаш с центрирующими отверстиями, в стоячем положении в шахматном порядке,
- присоединяют баллоны 2 к верхней части каркаса 3 контейнера 1 при помощи втулок, установленных на горловинах баллонов 2 с охватыванием горловин баллонов и ограничением подвижности верхней по отношению к контейнеру 1 части баллонов 2, причем втулки вставлены в соответствующие отверстия швеллеров, которые, в свою очередь, присоединены к каркасу 3,
- соединяют трубопроводы 4 с баллонами 2 в верхней части каркаса 3 путем приваривания штуцеров, установленных на горловинах баллонов, к трубопроводам 4 или иным способом.
После того как осуществлено размещение баллонов 2 в контейнере 1, возможна дальнейшая эксплуатация контейнера 1 с баллонами 2, в которые осуществляют загрузку газа и из которых осуществляют раздачу газа с использованием необходимых используемых в данной области техники средств.
Управление указанными процессами осуществляют при помощи вентилей, манометров 5 и/или других подходящих устройств.
Необходимо отметить, что описанные контейнер с баллонами для газа и способ размещения баллонов в контейнере являются лишь одними из предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Для специалиста в данной области техники очевидно, что в настоящее изобретение могут быть внесены изменения и модификации без отклонения от объема изобретения, определенного описанной ниже формулой изобретения.