Цистерна

Полезная модель относится к цистернам для перевозки жидких грузов и может быть использована в железнодорожных вагонах-цистернах.
Известны цистерны для перевозки опасных грузов, например, моделей 15-1514, 15-1576, имеющие в верхней части котла люки-лазы, в крышках которых через присоединительные отверстия закреплены элементы трубопроводной арматуры (клапаны, штуцеры, патрубки для установки приборов и трубы), предназначенной для проведения комплекса операций по сливу-наливу продукта, отбору проб, замеру температуры и давления в котле и т.д. Трубы арматуры крепятся к крышкам люков сварным соединением (см. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие. М.: Издательство стандартов, 1993).
Известна цистерна, принятая за наиболее близкий аналог, включающая люк с крышкой и жёстко закрепленные на крышке люка при помощи сварки арматуру, содержащую запорный, предохранительный и скоростной клапаны, и сливно-наливные и контрольные трубы (см. RU 29047 U1, опубл. 27.04.2003).
Техническая проблема, не решаемая известными устройствами, заключается в применении неразъёмного соединения, при котором трубы арматуры привариваются к крышкам люков цистерн. Следствием применения неразъёмных соединений является невозможность извлечения арматуры из крышки люка без взаимного повреждения; необходимость замены арматуры полностью в случае выхода из строя одного из её участков; прочие факторы, снижающие ремонтопригодность мест присоединения и всей цистерны.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение ремонтопригодности цистерны.
Для достижения указанного технического результата в цистерне, которая выполнена в виде котла, содержащего в верхней части люк с крышкой и закрепленные на крышке люка через присоединительные отверстия приборы и трубы трубопроводной арматуры, согласно полезной модели, трубы трубопроводной арматуры закреплены на крышке люка с помощью разъёмного соединения.
В частных случаях реализации в качестве разъёмного соединения используется резьбовое соединение, в котором трубы трубопроводной арматуры выполнены с резьбой на наружной поверхности посадочных концов и установлены в выполненные с резьбой присоединительные отверстия крышки люка непосредственно, либо посредством штуцеров, выполненных с резьбой в отверстиях в месте соединения с трубой и с резьбой на наружной поверхности в месте соединения с крышкой люка.
В частных случаях реализации в качестве разъёмного соединения могут быть использованы известные соединения, например, разъёмное соединение трубопроводов по патенту RU 2208193 С1, опубл. 10.07.2003.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где показаны:
на фиг. 1 – цистерна железнодорожная, главный вид; на фиг. 2 – узел соединения трубопроводной арматуры и крышки люка, разрез по линии А-А на фиг. 1; на фиг. 3 а – резьбовое соединение труб арматуры непосредственно с крышкой люка, выносной элемент «Б» с фиг. 2; фиг. 3 б - резьбовое соединение труб арматуры и крышки люка посредством штуцера, выносной элемент «Б» с фиг. 2; на фиг. 3 в - безрезьбовое соединение труб арматуры и крышки люка, выносной элемент «Б» с фиг. 2.
Цистерна содержит (фиг. 1) котёл 1 и расположенный в верхней части котла 1 люк с крышкой 2, смонтированной на патрубке 3. К крышке 2 крепятся (фиг. 2) элементы трубопроводной арматуры – приборы 4 и трубы 5, предназначенные для проведения операций по сливу и наливу продукта, отбору проб, замеру температуры и давления в котле 1 и др. Приборы 4 закрепляются на крышке 2 сверху посредством различных элементов крепления с обеспечением герметичности соединения. Трубы 5 присоединяются к крышке 2 снизу, со стороны внутренней полости котла 1, непосредственно, либо через штуцеры 6 посредством разъёмного соединения. В верхней или средней части пучка труб 5 элементы фиксации 7.
Одним из видов разъёмного соединения труб 5 и крышки 2 (фиг. 3 а) может служить резьбовое соединение, при котором напрямую в присоединительные отверстия 2.1, выполненные с резьбой, ввёрнуты трубы 5, у которых резьба выполнена на наружной поверхности посадочных концов 5.1. Возможно также резьбовое соединение труб 5 и крышки 2 (фиг. 3 б) посредством штуцера 6. Для этого внутри штуцера 6 выполнены резьбовое отверстие 6.1 и наружная резьба 6.2.
В качестве другого вида разъёмного соединения (фиг. 3 в) могут применяться известные безрезьбовые соединения, такие как разъёмное соединение трубопроводов, содержащее трубу 5 с проточкой 5.2 на наружной поверхности посадочного конца 5.1, штуцер 6, накидную гайку 8 и кольцевую уплотнительную прокладку 9, расположенную между уступами на внутренней поверхности штуцера 6 и наружной поверхности трубы 5.
Предложенная полезная модель осуществляется следующим образом.
При применении полезной модели в железнодорожной цистерне для перевозки жидких грузов на крышке 2 люка монтируют приборы 4 и трубы 5 трубопроводной арматуры соответствующего назначения: для слива-налива, установки манометра, подвода воздуха при разгрузке цистерны и др. Приборы 4 герметично закрепляют на крышке 2 посредством штуцеров, клапанов, шаровых кранов и т.д., привариваемых к крышке 2, либо ввёрнутых в присоединительные отверстия крышки 2 и затем приваренных. Трубы 5 закрепляют с нижней стороны крышки 2 с применением разъёмного соединения. В условиях обеспечения герметичности крепления приборов 4 трубопроводной арматуры снаружи котла 1 цистерны к крышке 2 люка места крепления труб 5 к крышке 2 люка могут быть негерметичны, но при этом должны обеспечивать требования надёжности и прочности соединения.
В случае применения резьбового соединения трубы 5 вворачивают резьбовыми посадочными концами 5.1 в резьбовые присоединительные отверстия 2.1 крышки 2 люка непосредственно (фиг. 3 а) или посредством штуцера 6 (фиг. 3 б). Для необходимой плотности и надёжности соединения используют трубную цилиндрическую резьбу. Во избежание действия вибраций и возможности самораскручивания пучок труб 5 арматуры фиксируют в верхней или средней части пучка элементы фиксации 7, например, упоры, распорки или обжимные хомуты.
В случае применения безрезьбового соединения трубы 5 и штуцеры 6 выполняют с конструктивными особенностями в соответствии с типом соединения. Так, при использовании разъёмного соединения трубопроводов, согласно RU 2208193 С1, (фиг. 3 в) наружную поверхность посадочного конца 5.1 трубы 5 выполняют, по меньшей мере, с проточкой 5.2 и сочленяют со штуцером 6 через кольцевую уплотнительную прокладку 9. По наружным поверхностям трубу 5 и штуцер 6 соединяют накидной гайкой 8. Уплотнительная прокладка 9 изготовлена из материала, обладающего свойством пластической деформации, например, из фторопласта. При затяжке накидной гайки 8 материал уплотнительной прокладки 9 вследствие её пластической деформации заполняет проточку 5.2, и уплотнительная прокладка 9 сцепляется с трубой 5. При демонтаже соединения труба 5 вместе с запрессованной уплотнительной прокладкой 9 проворачивается и вынимается из штуцера 6 без повреждения рабочей поверхности штуцера 6. Соединение позволяет производить многократные разъёмы с последующим использованием труб 5 после замены прокладок 9.
За счёт применения разъёмной конструкции мест соединения труб 5 арматуры и крышек 2 люков при проведении ремонта трубопроводной арматуры ускоряется время монтажа-демонтажа. Облегчаются испытания герметичности соединения приборов 4 арматуры с крышкой 2 люка в малогабаритном стенде, не требующие учёта наличия в стенде ёмкости для размещения трубопровода арматуры. Кроме того, автономность установки труб 5 арматуры относительно приборов 4 позволяет при выходе из строя какой-либо части арматуры заменить только неисправный участок. В целом цистерна становится более приспособлена к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния в результате проведения техобслуживания или ремонта. Тем самым, достигается улучшение ремонтопригодности цистерны.