КОНТЕЙНЕР-ЦИСТЕРНА

Область техники
Полезная модель относится к устройствам для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, в том числе сжиженного природного газа на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте, а именно к конструкции крепления трубопроводов к контейнерам-цистернам.
Уровень техники
Известен контейнер-цистерна (патент RU № 2115606, B65D88/12, 20.07.1998 г.), содержащий цилиндрический котел с днищами, снабженный дополнительно по меньшей мере четырьмя металлическими боковыми треугольными опорами, расположенными по две на каждой продольной боковой стороне цилиндрического котла, имеющими в качестве оснований стойки торцовых рам, а в качестве сторон - диагональные опорные балки, с образованием из всех треугольных опор, включая нижние, и прямоугольных торцевых рам пространственного силового каркаса, при этом диагональные опорные балки закреплены на соответствующих нижних и верхних грузозахватных фитингах и цилиндрическом котле, а металлические цилиндрические панели скреплены с цилиндрическим котлом непосредственно или через охватывающие цилиндрический котел металлические кольца. Цилиндрический котел с днищами выполнен из металла или из композиционного материала и оснащен пространственным силовым каркасом.
Недостатком известного решения является сложность, при условии его изготовления из композитных материалов, и завышенная общая масса, при условии его изготовления из металла. Также недостатком является дополнительные затраты материалов для изготовления мест опоры сосуда из композитных материалов на торцевые рамы контейнера, а также сложность выполнения надежного соединения трубопроводов коммуникаций с наружной оболочкой из композитных материалов. Появляется необходимость изготовления дополнительных элементов крепления с помощью болтовых соединений, что негативно сказывается на качестве соединения в условиях повышенной вибрации при транспортировке контейнера.
Наиболее близким по технической сущности полезной модели является контейнер-цистерна (патент RU № 197246, B65D 88/12, опубл. 14.04.2020 г.), состоящий из цилиндрической обечайки с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, внутреннего сосуда из алюминиевого сплава, имеющего экранно-вакуумную изоляцию, и опирающегося на цилиндрическую обечайку посредством установки низкотеплопроводных опор, при этом пространство между оболочкой и внутренним сосудом заполнено вакуумом, отличающийся тем, что к внутреннему сосуду из алюминиевого сплава присоединены биметаллические пластины, которые одной частью из алюминиевого сплава швом вварены во внутренней сосуд, а к другой их части из нержавеющей стали швом приварены трубопроводы системы коммуникаций.
Недостатком наиболее близкого аналога является то, что биметаллическая пластина вварена в корпус сосуда и трубопроводы системы коммуникаций вварены в биметаллическую пластину односторонним швом. Такое исполнение может привести к нарушению целостности сосуда, находящегося под давлением в процессе эксплуатации вследствие некачественного исполнения сварного шва - так называемого «непровара».
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является создание контейнера-цистерны с внутренним сосудом из алюминиевого сплава, опертым на наружном кожухе, для хранения и транспортировки криопродуктов, обладающего повышенной надежностью соединений нержавеющих трубопроводов системы коммуникаций с сосудом из алюминиевых сплавов и исключающей возможность утечки продукта в местах соединений.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности и надежности контейнера-цистерны, исключение утечки продукта в местах соединений за счет выполнения более качественных сварных швов.
Технический результат достигается тем, что в контейнере-цистерне, содержащем наружный кожух 1, выполненный в виде цилиндрической обечайки с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 2, внутренний сосуд 5 из алюминиевого сплава, размещенный и закрепленный внутри наружного кожуха 1, внутренний сосуд 5 снабжен экранно-вакуумной изоляцией 6 и выполнен опирающимся на цилиндрическую обечайку наружного кожуха 1 посредством теплопроводных опор, в пространстве 7 между наружным кожухом 1 и внутренним сосудом 5 обеспечен вакуум, к внутреннему сосуду 5 присоединены биметаллические пластины 11, которые одной частью 11б из алюминиевого сплава вварены во внутренний сосуд 5, а к другой части 11а биметаллических пластин из нержавеющей стали приварены трубопроводы 10 системы коммуникаций, также выполненные из нержавеющей стали, новым является то, что биметаллические пластины 11 вварены во внутренний сосуд 5 и трубопроводы 10 системы коммуникаций вварены в биметаллические пластины 11 двусторонними сварными швами 12 и 13.
Сущность полезной модели описывается чертежами, где
на фиг. 1 представлен общий вид контейнера-цистерны спереди;
на фиг. 2 представлен выносной элемент А фиг. 1, на котором изображено соединение биметаллических пластин с внутренним сосудом и с трубопроводом системы коммуникаций;
на фиг. 3 изображен вид Б фиг. 2;
на фиг. 4 изображена схема расположения биметаллической пластины;
на фиг. 5 в изометрии изображен разрез соединения биметаллических пластин с внутренним сосудом и с трубопроводом системы коммуникаций.
Контейнер-цистерна (фиг. 1) содержит наружный кожух 1, выполненный в виде цилиндрической обечайки с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 2 посредством переходных силовых обечаек 3, наружный кожух 1 усилен шпангоутами 4, внутренний сосуд 5 из алюминиевого сплава, снабженный экранно-вакуумной изоляцией 6, внутренний сосуд 5 размещен и закреплен внутри наружного кожуха 1 и выполнен опирающимся на цилиндрическую обечайку наружного кожуха 1 посредством теплопроводных опор. В пространстве 7 между наружным кожухом 1 и внутренним сосудом 5 из алюминиевого сплава обеспечен вакуум. Контейнер-цистерна выполнен с арматурным отсеком 9, в котором установлены трубопроводы 10 системы коммуникаций.
Надежное закрепление нержавеющих трубопроводов 10 системы коммуникаций во внутреннем сосуде 5 из алюминиевого сплава обеспечено посредством биметаллических пластин 11 (фиг. 2, 3, 4, 5), изготовленных методом сварки взрывом или совместной горячей прокатки, а также применением двусторонних сварных швов 12 и 13 для приварки биметаллических пластин 11 во внутренний сосуд 5 и трубопроводы 10 системы коммуникаций. Биметаллические пластины 11 состоят из части 11а, выполненной из нержавеющей стали, и части 11б, выполненной из алюминиевого сплава. Биметаллические пластины 11 своей частью 11б вварена двусторонним швом 12 во внутренний сосуд 5 из алюминиевого сплава, в свою очередь в нержавеющую часть 11а биметаллической пластины 11 двусторонним швом 13 вварен трубопровод 10 системы коммуникаций, также выполненный из нержавеющей стали. Шов, выполненный двусторонней сваркой, получается более надежным за счет гарантированного полного проплавления и наименьшей вероятности выявления брака при неразрушающих методах контроля. Также преимуществом двустороннего шва перед односторонним является возможность соединения более толстых листов проката.
Явным преимуществом данной полезной модели по сравнению с наиболее близким аналогом является повышенная надежность соединений трубопроводов системы коммуникаций с сосудом из алюминиевого сплава, обеспечивающая повышенную прочность контейнера-цистерны и исключающая возможность утечки продукта в местах соединений.