Устройство для ремонта стенки стального резервуара

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, используемым при проведении ремонта резервуаров, а именно к устройствам для ремонта стенок стального резервуара.
Известно устройство для ремонта стенки вертикального стального резервуара, изготовленного методом рулонирования (патент RU № 2584709, МПК Е04G 23/02, E04H 07/04, опубл. 20.05.2016 Бюл. № 14), включающее в себя держатель вставки, причем держатель вставки содержит временную монтажную опору, неподвижно присоединяемую к вставке, и приспособление для регулирования кривизны вставки, выполненное в виде основания, на котором размещены средства фиксации краев вставки, причем средства фиксации краев вставки выполнены с возможностью поворота и фиксации краев вставки относительно основания, а по меньшей мере одно средство фиксации краев вставки выполнено с возможностью продольного перемещения относительно основания.
Недостатками данного устройства являются узкая область применения из-за возможности ремонта только цилиндрических резервуаров, изготовленного методом рулонирования, и сложность устройства из-за наличия большого количества точно подгоняемых деталей и большого количества предварительных сварочных работ, причем оно предназначено для работы только с вставками одного типоразмера.
Известно также устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара (патент RU № 2553804, МПК Е04G 23/02, опубл. 20.06.2015 Бюл. № 17), включающее в себя металлическую опору, металлическая опора выполнена в виде соединенных между собой вертикальных стоек и горизонтальных балок, собранных в единую силовую раму, предназначенную для установки и закрепления внутри стального рулонированного резервуара, а вертикальные стойки в верхней части резервуара выполнены с возможностью крепления к опорному кольцу стального рулонированного резервуара болтовым соединением, а в нижней части резервуара выполнены с возможностью крепления через стакан, приваренный к окраечному листу, а металлическая опора включает в себя фиксирующие анкера, расположенные по периметру ремонтной зоны перпендикулярно вертикальным стойкам и горизонтальным балкам и предназначенные для закрепления на вертикальной стенке рулонированного резервуара листа, при этом количество вертикальных стоек и горизонтальных балок выбирается в зависимости от площади ремонтной зоны листа, а металлическая опора включает в себя средство перемещения фиксирующих анкеров относительно вертикальных стоек, горизонтальных балок и вертикальной стенки резервуара.
Недостатками данного устройства являются узкая область применения из-за возможности ремонта только резервуаров, изготовленного методом рулонирования, и сложность устройства из-за крупногабаритной тяжелой конструкции на всю высоту резервуара с большим количеством деталей и большого количества предварительных сварочных работ.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для ремонта вертикальной стенки стального резервуара (патент RU № 2751939, МПК Е04G 23/02, опубл. 21.07.2021 Бюл. № 21), включающее металлическую раму в виде соединенных между собой стоек и горизонтальных балок, предназначенную для установки и закрепления внутри болтовым соединением стального листа, причем концы двух стоек жестко соединены с средней частью верхней балки и концами нижней балки на расстоянии, позволяющем установить между балками стальной лист, при этом верхняя балка выполнена П-образной с заостренным снаружи свободным концом, взаимодействующим со стальным листом для удобства установки его внутрь рамы, а нижняя - Г-образной с открытой горизонтальной полкой, оснащенной резьбовыми отверстиями по концам, болтовое соединение выполнено в виде двух болтов с заостренными концами со стороны резьбы и шайбой, вкручиваемых в соответствующие резьбовые отверстия нижней балки для фиксации стального листа внутри рамы, причем середина верхней балки сверху и концы нижней балки сбоку оборудованы проушинами для крепления гибких тяг.
Недостатками данного устройства являются узкая область применения из-за возможности ремонта только вертикальных стенок резервуаров, и массивность и сложность устройства из-за необходимости захвата и последующего прижатия до сваривания по периметру целого стального листа одного типоразмера.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание легкого и простого устройства для ремонта стенки стального резервуара, позволяющего расширить функциональные возможности за счет ремонта любой стенки стального резервуара любым типоразмером листов, прижимая их стык в стык в любом количестве, достаточном для ремонта.
Техническая задача решается устройством для ремонта стенки стального резервуара, включающим металлическую раму в виде соединенных между собой стоек и балок, предназначенную для установки и закрепления внутри края стального листа.
Новым является то, что парные короткие и длинные балки рамы жестко соединены в виде плоского прямоугольника, образующего внутри продольный сквозной паз, который выполнен с возможностью охвата пары соответствующих проушин, установленных равномерно по периметру и перпендикулярно на одинаковом расстоянии относительно краев свариваемых листов, а стойки с окнами для рук размещены перпендикулярно относительно краев коротких балок рамы, причем длинные балки рамы выполнены с возможностью взаимодействия снаружи с клиньями, вставляемыми в соответствующие проушины для прижатия к стальным листам с образованием соединения листов стык в стык, а стойки выполнены с возможностью взаимодействия с клиновым толкателем, воздействующим на соответствующую проушину для получения необходимого зазора между стыкуемыми листами.
На фиг. 1 изображено устройство в рабочем положении в изометрии.
На фиг. 2 изображен вид сверху устройства в рабочем положении.
Устройство для ремонта стенки стального резервуара (не показан) включает металлическую раму 1 (фиг. 1 и 2) в виде соединенных между собой стоек 2 (фиг. 1), парных коротких 3 (фиг. 2) и длинных 4 (фиг. 1 и 2) балок, которые жестко соединены в виде плоского прямоугольника с образованием внутри продольного сквозного паза 5. Стойки 2 (фиг. 1) с окнами 6 для рук размещены перпендикулярно относительно краев коротких балок 3 (фиг. 2) рамы 1. Сквозной паз 5 (фиг. 1) выполнен возможностью охвата пары соответствующих проушин 7 и 8, установленных равномерно по периметру и перпендикулярно на одинаковом расстоянии относительно краев свариваемых впоследствии листов 9 и 10. Длинные балки 4 рамы 1 выполнены с возможностью взаимодействия снаружи с клиньями 11, вставляемыми в соответствующие проушины 7 и 8 для прижатия к стальным листам 9 и 10 с образованием соединения листов 9 и 10 стык в стык. Стойки 2 выполнены с возможностью взаимодействия с клиновым толкателем 12, воздействующим на соответствующую проушину 7 или 8 для получения необходимого зазора h (фиг. 2) между стыкуемыми листами 9 и 10.
Конструкция проушин 7 и 8, клиньев 11 и клиновых толкателей 12 может быть любая, авторы на это не претендуют.
Конструктивные элементы, фаски, технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства, на фиг. 1 и 2 не показаны или показаны условно.
Устройство для ремонта стенки стального резервуара работает следующим образом.
Из резервуара удаляют поврежденный (механически, коррозией или т.п.) участок стенки с образованием ровных краев на листах 10. По периметру вырезанного участка резервуара на равном расстоянии от края листа 10, на расстоянии друг от друга и перпендикулярно краю снаружи присоединяют (термоклеем; анаэробным, разъедаемым растворителем, клеем; пайкой; сваркой или т.п.) проушины 8. По форме вырезанного участка резервуара вырезают заплатку из листа 9 аналогичного по составу и толщине листу 10. По периметру вырезанной заплатки на равном расстоянии от края листа 9, на расстоянии друг от друга и перпендикулярно краю снаружи присоединяют (термоклеем; анаэробным, разъедаемым растворителем, клеем; пайкой; сваркой или т.п.) проушины 7 парные проушинам 8. К угловым проушинам 7 листа 9 присоединяют стропы (например, карабинами, крюками иди т.п.) и лист 9 при помощи подъемного механизма (крана, лебедки или т.п. - не показаны) приподнимают так, чтобы лист 9 заплатки оказался напротив вырезанного участка резервуара.
Если лист 9 необходимо устанавливать на вертикальную или наклонную стенку резервуара, то лист 9 сначала прижимают нижним краем вырезанному участку, регулируя зазор h (фиг. 2) относительно края листа 10 проставками (не показаны) необходимой толщины. Снизу заплатки на свободные от крепления к стропам парные проушины 7 (фиг. 1) и 8 соответствующих листов 9 и 10 при помощи стойки 2 с окнами 6, расположенной перпендикулярно короткой балке 3 (фиг. 2) рамы 1, устанавливают вручную раму 1 (фиг. 1) устройства для охвата обоих проушин 7 и 8 сквозным пазом 5, в проушины 7 и 8 вставляют клинья 11, опирающиеся на длинные балки 4 рамы 1, и ударом по их основанию добиваются установки краев листов 9 и 10 стык в стык за счет прижатия к раме 1 снизу. После чего нижние и боковые проушины 7 листа 9 освобождают от строп, на боковые, свободные верхние и освободившиеся от строп проушины 7 вместе с парными проушинами 8 также устанавливают рамы 1 устройства с фиксацией клиньями 11 краев листов 9 и 10 стык в стык. Далее отсоединяют стропы от верхних проушин 7, на которые с парными проушинами 8 также устанавливают рамы 1 устройства с фиксацией клиньями 11 краев листов 9 и 10 стык в стык, окончательно фиксируя по периметру лист 9 заплатки относительно края листов 10 к вырезанному участку резервуара.
Если лист 9 необходимо устанавливать на горизонтальную стенку резервуара, то лист 9 вставляют при помощи строп в вырезанный участок резервуара, примерно (не глаз) регулируя зазор h (фиг. 2) относительно края листа 10. В заплатке на свободные от крепления к стропам парные проушины 7 (фиг. 1) и 8 соответствующих листов 9 и 10 при помощи стойки 2 с окнами 6 устанавливают вручную раму 1 устройства для охвата обоих проушин 7 и 8 сквозным пазом 5. В проушины 7 и 8 вставляют клинья 11, опирающиеся на длинные балки 4 рамы 1, и ударом по их основанию добиваются установки краев листов 9 и 10 стык в стык за счет прижатия к раме 1 снизу. После чего проушины 7 листа 9 освобождают от строп, на освободившиеся от строп проушины 7 вместе с парными проушинами 8 также устанавливают рамы 1 устройства с фиксацией клиньями 11 краев листов 9 и 10 стык в стык.
При криволинейной поверхности стенки резервуара рекомендуется фиксировать лист 9 относительно листа 10 при помощи устройства от середины ровного края листа 9 к его концам.
При неравномерности зазоров h (фиг. 2) между листами 9 и 10 производят их регулировку. Для уменьшения соответствующего зазора h между проушиной 7 (фиг. 1) и соответствующей стойкой 2 рамы 1 вставляют клиновой толкатель 12, ударами по широкому основанию которого смещают проушину 7 с листом 9 в сторону листа 10 до получения необходимой величины зазора h (фиг. 2).
После удаления проставок (при наличии) между листами 9 и 10 заплатку по периметру обваривают на месте удаленного участка резервуара. Освободившиеся устройства сразу можно использовать для работы с другими заплатками. Проушины 7 и 8 после сварки можно отсоединить от листов 9 и 10 нагревом, растворением реагентами клея, срезкой автогеном или т.п.
Рама 1 устройства проста и дешева в изготовлении, для фиксации листов 9 и 10 стык в стык любых по форме и размерам заплаток даже на сложных по профилю поверхностях резервуара достаточно не более 30 штук устройств, в два раза больше клиньев 11 и 4 - 5 штук клиновых толкателей. С учетом малых габаритов и массы даже такое количество устройств легко укладываются и транспортируются на любом транспорте (снегоход, легковой автомобиль, прицеп или т.п.) в отличие от наиболее близких аналогов.
Предлагаемое устройство для ремонта стенки стального резервуара легкое и простое в изготовлении и использовании, при этом позволяет расширить функциональные возможности за счет ремонта любой стенки стального резервуара любым типоразмером листов, прижимая их стык в стык в любом количестве, достаточном для ремонта.