Устройство наливное
LIQUID FILLING DEVICE

Заявленное изобретение относится к устройствам, предназначенным для верхнего открытого налива различных типов жидкостей, в т.ч. нефтепродуктов в автоцистерну через заливную горловину в полевых условиях с ручным прекращением процесса налива.
Аналогом предложенного к патентованию технического решения является устройство для налива нефтепродуктов в цистерны, состоящее из шарнирного трубопровода для подачи нефтепродукта и укрепленного на выходе из него механизма слива, представляющего собой телескопический трубопровод, наружная труба которого соединена с шарнирным трубопроводом, а внутренняя - имеет вырезы для выхода нефтепродукта и смонтированный на нижнем ее конце запорный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы путем предотвращения воспламенения нефтепродукта и исключения капежа, оно снабжено смонтированным в наружной трубе механизма слива упором с заглушкой и укрепленным на внутренней трубе диском с отверстием и уплотнителем, расположенным по окружности, при этом каждая труба телескопического трубопровода имеет в нижней части отверстие для подачи инертного газа в межтрубное пространство, а на внутренней трубе образованы продольные вырезы (авторское свидетельство СССР №885151, дата публикации: 30.11.1981 г. ).
Недостатком данной конструкции является невозможность размещения данного устройства в полевых условиях без наличия опорного фундамента и опорной колонны, невозможность его развертывания и свертывания личным составом без применения каких-либо подъемных механизмов, а также для работы устройства требуется наличие и подача инертного газа.
Наиболее близким, к предложенному техническому решению, аналогом, является устройство для наполнения емкости жидкостью, содержащее сливной патрубок, шарнирно соединенный с системой трубопроводов, уравновешенных противовесом, и каплесборник, отличающееся тем, что с целью упрощения конструкции и улучшения эксплуатации каплесборник снабжен средством его вертикального перемещения, выполненного в виде шарнирно соединенной со сливным патрубком и каплесборником тяги, средством его фиксации в крайних положениях, представляющим собой пружину, а устройство снабжено дополнительным трубопроводом, шарнирно соединенным со сливным патрубком и каплесборником, причем тяга расположена параллельно дополнительному трубопроводу, а пружина одним концом установлена на сливном патрубке, а другим - на дополнительном трубопроводе (авторское свидетельство СССР 1544707, дата публикации: 23.02.1990 г. ).
Однако, в известном устройстве ограничено обеспечение мобильности, невозможно его использование в полевых условиях без наличия опорного фундамента, а также невозможно его развертывание, свертывание и перемещение личным составом без применения каких-либо подъемных механизмов, что является его недостатками.
Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение мобильности и снижение трудозатрат при развертывании и свертывании устройств наливных личным составом, обеспечивает возможность перемещения устройства на различные расстояния без применения каких-либо грузоподъемных механизмов, возможности проведения операций налива в полевых условиях на открытых неподготовленных площадках, повышение уровня взрывозащиты, за счет используемых материалов.
Требуемый технический результат достигается за счет того, что устройство наливное характеризуется наличием мобильного каркаса трансформера, представляющего собой сварную металлоконструкцию, выполненную из трех основных частей, включающую в себя ящики для расположения съемных частей, а также ложементов с фиксаторами, для укладывания шарнирного трубопровода, наливного наконечника в транспортное положение, центральная часть мобильного каркаса является неподвижной, а две остальные части имеют возможность откидывания на 90°, после снятия фиксаторов, по бокам центральной части неподвижного каркаса выполнены пластины, в отверстиях которых вращается опорная трубная часть наливного устройства, шарнирно-сочлененного трубопровода, уравновешенного противовесом, представляющим собой сварную конструкцию из жестких труб, отводов, фланцев, соединенных при помощи шарниров, при этом с одной стороны шарнирный трубопровод заканчивается наливным наконечником, а с другой стороны опорным трубопроводом большего сечения, установленного в отверстиях неподвижного каркаса, стойки опорной, представляющей собой трубопровод, гибкого металлорукава, представляющего собой гибкий, гофрированный, герметичный трубопровод, помещенный в оплетку со встроенной концевой арматурой под приварку, соединен неразъемным соединением с шарнирным трубопроводом, наливного наконечника, представляющего собой цельнометаллическую трубу с расположенным на конце рассекателем потока продукта, для изменения направления потока, при этом наливной наконечник неразъемным соединением присоединен к гибкому металлорукаву запорной арматуры, представляющей собой приварной шаровой кран, установленный между гибким металлорукавом и шарнирным трубопроводом, штырей заземления.
Заявленное устройство поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан главный вид устройства в транспортном положении.
На фиг. 2 показан вид устройства в рабочем положении.
Где 1 - мобильный каркас-трансформер,
2 - шарнирно-сочлененный трубопровод,
3 - штыри заземления,
4 - стойка опорная,
5 - гибкий металлорукав,
6 - наконечник наливной,
7 - запорная арматура,
8 - противовес,
9 - шарнир.
Мобильный каркас-трансформер (1).
Представляет собой сварную металлоконструкцию, выполненную из трех основных частей, включающую в себя 2 ящика для расположения съемных частей, а также ложементов с фиксаторами, для укладывания шарнирного трубопровода и наливного наконечника в транспортное положение. Центральная часть мобильного каркаса является неподвижной, а две остальные части имеют возможность откидывания на 90° после снятия фиксаторов с целью создания дополнительной устойчивости за счет увеличения площади опоры всей конструкции.
По бокам центральной части неподвижного каркаса имеются пластины, в отверстиях которых вращается опорная трубная часть наливного устройства.
В транспортном положении каркас за счет своей конструкции надежно и компактно фиксирует все составные части наливного устройства, запасные части, инструменты и принадлежности.
В рабочем положении он служит в качестве надежного основания за счет увеличения опорной площади.
Штыри заземления (3), входящие в комплект, являются элементами дополнительной фиксации основания во избежание возникновения резонансных явлений, а также служат для обеспечения заземления устройства налива.
Использование конструкции каркаса-трансформера (1) позволяет уменьшить массогабаритные размеры наливного устройства, обеспечив его мобильность.
Шарнирно-сочлененный трубопровод (2), уравновешенный противовесом (8).
Представляет собой сварную конструкцию из жестких труб, отводов, фланцев, соединенных при помощи шарниров.
Шарнир (9) конструктивно выполнен как вращательная кинематическая пара, то есть, подвижное соединение двух частей, которое обеспечивает им вращательное движение. Одна обойма шарнира после монтажа остается неподвижной, в то время, как другая обойма может изменять положение. Сочетание роликов и шариков, в качестве тел качения, обеспечивает высокую нагрузочную способность шарнира. Уплотнение шарнирного соединения можно заменять без разборки. Пылезащита исключает попадание внутрь твердых частиц. В соответствии с требованиями электробезопасности, между обоймами шарнира имеется проводник гальванической связи. Конструкция шарнира обеспечивает его внутреннюю и внешнюю герметичность.
Применение шарниров (9) позволяет сделать конструкцию из жестких труб гибкой. При использовании одного шарнирного соединения возможно перемещение на 360° в одной плоскости, а в случае использования трех шарнирных соединений перемещение возможно в трех плоскостях и в этом случае достигается полная свобода перемещения. Конструкция шарниров (9) является полнопроходной и обеспечивает минимальное падение давления и применяется для широкого диапазона продуктов.
С одной стороны, шарнирный трубопровод (2) заканчивается наливным наконечником (6), а с другой стороны опорным трубопроводом большего сечения, установленного в отверстиях неподвижного каркаса.
Стойка опорная (4).
Представляет собой трубопровод прямоугольного сечения и служит для выведения шарнирного трубопровода (2) с наливным наконечником (6) из транспортного положения в рабочее, а также в качестве опоры с возможностью фиксации наливного устройства в рабочем положении.
Стойка опорная (4) вставляется в предназначенное место на шарнирном трубопроводе (2).
Гибкий металлорукав (5).
Представляет собой гибкий, гофрированный, герметичный трубопровод, помещенный в оплетку со встроенной концевой арматурой под приварку.
Применение гибкого металлорукава (5) позволяет добавить несколько степеней свободы наливному наконечнику (6), а также использовать для компенсации монтажных деформаций, возможных гидравлических ударов и температурных колебаний в оборудовании, передающихся в наливаемую цистерну.
Гибкий металлорукав (5) соединяется неразъемным соединением с шарнирным трубопроводом (2).
Наливной наконечник (6).
Представляет собой цельнометаллическую трубу с расположенным на конце рассекателем потока продукта, для изменения направления потока под 90° (вдоль оси наливаемой цистерны) с целью предотвращения возникновения воздействия обратной реактивной силы и последующего выскакивания наливного наконечника (6) из рабочего положения (горловины цистерны). Конструктивная длина наливного наконечника (6) позволяет производить налив нефтепродуктов из-под дна котла цистерны, с целью предотвращения налива падающей струей с образованием пены и возможного накопления статического электричества.
Наливной наконечник (6) неразъемным соединением присоединяется к гибкому металлорукаву (5).
Запорная арматура (7).
Представляет собой приварной шаровой кран, предназначенный для перекрытия потока рабочей жидкости с определенной герметичностью.
Запорная арматура (7), устанавливаемая на продуктовых трубопроводах, выполнена в соответствии с установленными требованиями к классу герметичности затворов трубопроводной запорной арматуры.
Запорная арматура (7) устанавливается между гибким металлорукавом (5) и шарнирным трубопроводом (2).
Все конструктивные элементы выполнены таким образом, что позволяют соблюсти требования действующих нормативных документов в области промышленной безопасности при производстве операций с нефтепродуктами на опасных производственных объектах.
Система трубопроводов в рабочем положении выполнена таким образом, чтобы обеспечивалось полное освобождение трубопроводов после запорной арматуры от остатков наливаемого или сливаемого продукта.
Перед наливом или сливом необходимо проверить положение и техническое состояние запорной арматуры на продуктовых коммуникациях, а также исправность всех сливоналивных устройств, плотность соединений телескопических труб или рукавов. Обнаруженная течь должна немедленно устраняться.
Изобретение осуществляется следующим образом.
Для монтажа и демонтажа устройства требуются два человека, без применения дополнительного подъемно-транспортного оборудования, вспомогательных устройств и механизмов.
Конструкция обеспечивает возможность его перемещения на различные расстояния. Для переноса устройства к месту производства операций налива требуется 3-4 человека.
Транспортное положение - демонтировать штыри заземления (3). Разложить каркас (1) и забить штыри заземления (3) в грунт. Демонтировать транспортный фиксатор наконечника (6). Разложить шарнирный трубопровод (2) и зафиксировать горизонтальный опорный шарнир (9). Зафиксировать горизонтальный опорный шарнир и вертикальную опору (4). Установить противовес (8), выставить вертикальное положение и зафиксировать вертикальную опору (4). Отрегулировать противовес (8) для установки наливной стрелы в горизонтальном положении. Время приведения устройства из транспортного положения в рабочее и подключение к подающему трубопроводу не превышает 5 минут.
При загрузке цистерн, необходимо подняться на автоцистерну и открыть крышку заливной горловины.
На цистернах должны находиться исправные ограждения безопасности или защитное ограждение, входящее в состав металлоконструкции объекта, или водитель (оператор) должен быть застрахован с помощью троса, закрепленном на металлоконструкции.
Далее следует вывести наконечник наливной (6) из гаражного положения. После установки наконечника наливного (6) над горловиной цистерны опустить его в цистерну и произвести фиксацию наконечника (6) к горловине.
После выполненных вышеуказанных операций открыть шаровой кран (7) для проведения налива.
При достижении продуктом предельного уровня в автоцистерне - закрыть шаровой кран (7) для окончания налива.
Перевести устройство налива в гаражное положение.
Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.
Анализ уровня техники показывает, что неизвестно такое устройство наливное, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.
Вышеперечисленное доказывает также соответствие заявленного устройства критерию изобретательского уровня.
При осуществлении изобретения действительно реализуется наличие предложенного объекта, что свидетельствует о его промышленной применимости.