КОНТЕЙНЕР С БАЛЛОНАМИ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ СЖАТЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ГАЗОВ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Предлагаемое решение касается контейнера, содержащего баллоны, который предназначен, в частности, для транспортировки баллонов, наполненных сжатыми техническими газами.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сжатый природный газ и другие технические газы, как правило, транспортируются в стальных баллонах. Эти баллоны могут быть установлены в стальных рамах, которые неразборно закреплены на шасси автомобиля, так называемом транспортном средстве-батарее, или на рельсовом шасси, так называемом железнодорожном вагоне. Если баллоны устанавливаются в раме, которая съемно соединена с шасси транспортного средства и представляет собой самостоятельный модуль, такая рама называется контейнером.
В настоящее время для перевозки баллонов, наполненных техническими газами, используются контейнеры со специально подготовленным полом и оснащенные трубопроводной системой с затворами. Пол - ровный, например, из стального листа, где на плоской поверхности сделана система выступов, расположенных таким образом, чтобы баллоны помещались между ними. Эти выступы препятствуют смещению и нежелательному передвижению баллонов по полу контейнера. Во избежание нежелательного перемещения также фиксируются горловины баллонов. Баллоны, как правило, сужаются в горловине, которая заканчивается запорной головкой с круглым колпаком. Поскольку необходимо предотвратить нежелательную утечку сжатого газа из баллона и защитить трубопроводную систему от повреждения, особенно необходимо обеспечить позиционную стабильность установленных баллонов. У существующего варианта контейнера между горловинами расположены распорные клинья с тягой, закрепленной в полу контейнера. Контейнер выполнен в виде шкафа или корзины, имеющей потолок и защитные стенки вокруг баллонов, из которых, по меньшей мере, одна стенка открывается и выполняет функцию дверки для доступа в пространство внутри контейнера. Баллоны здесь устанавливаются вертикально или горизонтально так, чтобы их головки находились около открываемой стенки. Баллоны помещаются в контейнер в виде предварительно собранных модулей по несколько штук, до 12 баллонов, в которых они соединены между собой. Соединение выполнено таким образом, что на головке каждого отдельного баллона установлен затвор в виде вентиля, и все затворы одного модуля соединены с помощью соединительного трубопровода. Затем соединительный трубопровод отдельных модулей подключается к общему конечному трубопроводу, который снабжен выходным вентилем. Путем открытия отдельных вентилей при наполнении или откачивании газа выбирается наполняемый или опорожняемый баллон или участки нескольких баллонов одновременно. Обычно модули наполняются и опорожняются как отдельные единицы. Таким образом, если контейнер содержит несколько модулей баллонов, наполняется или опорожняется сначала один модуль, затем второй и так далее.
Недостатком указанной существующей системы является значительная трудоемкость монтажа, манипуляции и затраты времени. Для нормального режима работы сначала необходимо открыть все 12 вентилей в модуле, чтобы газ мог перекачиваться из баллонов и в баллоны, а по окончании все эти вентили необходимо снова закрыть.
Следующим недостатком существующего решения является недостаточная позиционная стабильность баллонов. Самопроизвольное перемещение баллонов в пространстве контейнера действительно является нежелательным и для трубопроводной системы может быть разрушительным. Повреждение трубопроводной системы в результате небольших сотрясений при транспортировке и манипуляции с контейнером или в результате дилатации в значительной мере устраняется с помощью петель в трубопроводе. Такая установка баллонов на месте, только с помощью выступов на полу и расклинки в одном направлении сверху, не является полностью беспроблемной. Также уравновешивание и приведение баллона в правильное положение при установке баллонов на место и снятии так, чтобы избежать повреждения, приводит к проблемам, если учитывать, что полный баллон обычно весит 90 кг. Поэтому установка и монтаж баллонов в контейнере требует затрат времени и трудоемко при манипуляции. Другую систему установки предлагает, например, CZ АО 233761. В этом документе описывается контейнер для баллонов, оснащенный двумя горизонтальными перегородками, в которых выполнены круговые отверстия диаметром, соответствующим окружности баллонов. И эта система не является для баллонов хорошо применимой. Между баллонами образуются нежелательные неиспользованные пространства, и попасть в отверстия при установке баллонов, что, как правило, осуществляется с использованием тяжелой техники, сложно и требует чрезмерных затрат времени. Также демонтаж является трудоемким и сложным.
СУЩНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Вышеуказанные недостатки в значительной степени устраняет предлагаемое решение. Предлагается новая компоновка контейнера с баллонами, в частности, для транспортировки сжатых технических газов. Контейнер содержит пол, множество баллонов, соединительный трубопровод и защитные стенки, то есть, по меньшей мере, наружные стенки и, по возможности, верхнюю стенку, например, из решеток, или из рамы и плит, или из стальной сетки. Из них, по меньшей мере, одна стенка хотя бы частично должна открываться, чтобы обеспечить доступ снаружи. Сущность нового решения состоит в том, что баллоны, установленные в контейнере, имеют горловину, снабженную пробкой со свободным проходом, который беспрепятственно выходит в соединительный трубопровод. Соединительный трубопровод расположен как минимум в двух секциях. В каждой такой секции с помощью соединительного трубопровода соединяется определенное количество пробок со свободным проходом, установленных на баллонах. Каждая секция имеет собственный, по меньшей мере, один секционный вентиль для одновременного открытия и закрытия всей трубопроводной секции, т.е. включая содержимое баллонов, соединенных с помощью пробок.
Технический результат достигается за счет того, что соединительный трубопровод располагается в от четырех до восьми секциях, каждая секция для максимально 5000 литров водяного объема в баллонах, причем секционные вентили отдельных секций присоединены, по меньшей мере, к одному общему вводу и/или выводу, например, к наполнительному и сливному шлангу или фланцу с возможностью альтернативного использования наполнительного или сливного шланга.
А также за счет того, что секции выполнены в продольных рядах. В этом случае в каждой секции соединены пробки одного целого ряда баллонов в продольном направлении через контейнер. В случае использования альтернативы в соответствии с предыдущим пунктом, при подключении секционных вентилей отдельных секций, по меньшей мере, к одному общему вводу и/или выводу достигается возможность параллельного подключения всех секций.
Технический результат достигается за счет того, что все секционные вентили расположены на одной стороне контейнера, конкретно, около его открываемой части, то есть около открываемой стенки, в случае возможности открывания только части открываемой стенки - около открываемой дверки, так что доступ к вентилям осуществляется снаружи в открытом состоянии контейнера.
Технический результат достигается за счет того, что все содержащиеся секционные вентили подключаются к общему распределительному узлу.
Дополнительный технический результат достигается за счет того, что к распределительному узлу, по меньшей мере, временно присоединяется гибкая трубка для присоединения другого контейнера.
Технический результат достигается за счет того, что из распределительного узла, лучше всего в область противоположного конца контейнера, выводится закрываемая соединительная трубопроводная линия с выходом, снабженным открываемой крышкой. Оптимальным случаем является размещение распределительного узла около передней стенки, причем эта соединительная линия выводится к задней стенке или в заднюю стенку.
Технический результат достигается за счет того, что соединительный трубопровод и соединенные с его помощью пробки внутри контейнера все размещаются на одной стороне, а то оптимально в верхней части контейнера или на одной боковой стороне контейнера, причем баллоны оснащаются крепежными элементами для стабилизации их положения.
Крепежные элементы для стабилизации положения баллонов в контейнере предлагаются следующими. Технический результат достигается за счет того, что на полу, в области днища полезного пространства контейнера, сделано множество параллельных ребер сечением от "L" до "V", которые кромкой угла при вершине установлены вверх на таком расстоянии друг от друга, чтобы установленные баллоны своей нижней частью частично входили в промежутки между их кромками.
Технический результат достигается за счет того, что параллельные ребра в соответствии с предыдущим пунктом проходят в поперечном направлении по днищу контейнера, причем имеется, по меньшей мере, еще одно продольное ребро для предотвращения перемещения баллонов в поперечном направлении.
Технический результат достигается за счет того, что верхняя часть установленных баллонов фиксируется с помощью распорных клиньев, оснащенных тягами, которые крепятся к параллельным ребрам.
Технический результат достигается за счет того, что установленные баллоны еще дополнительно фиксируются на двух противоположных сторонах контейнера, что достигается также за счет прижимных клиньев с винтом, закрепленным в боковой стенке контейнера.
Предлагаемые контейнеры пригодны, в частности, для транспортировки и хранения сжатых технических газов. Они пригодны, например, для регулярной транспортировки и хранения сжатого природного газа или других технических газов, кроме водорода. Напорная система контейнера оптимальна для рабочего давления 250 бар при рабочих температурах от минус 40°C до плюс 56°C. К преимуществам контейнера относится расположенная на одном конце центральная панель управления, позволяющая управлять всем контейнером или системой контейнеров из одного места, а также возможность использовать пространство с противоположного конца для хранения защитного снаряжения, такого как огнетушитель и пр. Контейнеры могут быть установлены и соединены в ряды друг за другом, рядом друг с другом или также друг на друге. Посредством соединения контейнеров можно создать большие запасы газа, которые могут быть использованы для снабжения промышленных зон или городских районов. Контейнер может быть составлен и приспособлен требованиям заказчика. Контейнер обеспечивает возможность хорошей манипуляции и перемещения. Его можно погрузить, например, на унифицированный трейлер, стандартный прицеп или рельсовое шасси. Поэтому перевозить контейнер в место назначения не представляет проблемы. Контейнер можно легко перемещать с транспортного средства в место использования с помощью перегрузчика или крана. Само транспортное средство не блокируется, как в случае транспортного средства-батареи, и его можно использовать для других целей или для перевозки других контейнеров. В случае, если необходимо перевезти несколько контейнеров, достаточно иметь в распоряжении только одно транспортное средство. Предлагаемое решение позволяет создать контейнер чрезвычайно большой емкости и размеров, с использованием стальных баллонов с большим водяным объемом каждого из них.
ОПИСАНИЕ ФИГУР НА ЧЕРТЕЖАХ
Предлагаемое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий объемный вид сверху под наклоном предлагаемого контейнера, на фиг. 2 изображен объемный вид сверху под наклоном самих соединяемых в соответствии с предлагаемым решением баллонов, на фиг. 3 изображен детальный чертеж баллона с пробкой, вид сбоку в разрезе, на фиг. 4 изображен детальный чертеж окончания секций в распределительном узле, вид сверху, на фиг. 5 изображен вид спереди переднего конца контейнера с распределительным узлом и секционными вентилями, на фиг. 6 изображен вид сверху контейнера с демонтированной передней частью верхней стенки, на фиг. 7 изображен вид сбоку контейнера с демонтированной боковой стенкой и на фиг. 8 изображен вид сверху пола контейнера без установленных баллонов.
ПРИМЕР ВАРИАНТА ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Наглядным примером оптимальной реализации предлагаемого решения является контейнер для транспортировки сжатых технических газов в соответствии с фиг. 1-8.
Контейнер содержит расположенное на полу 1 множество баллонов 2, соединенных с помощью соединительного трубопровода 3 и защищенных от доступа извне с помощью защитных наружных стенок 4, 5, 6, 7 и верхней стенки 8. Из них передняя и задняя стенки 4, 5 частично открываются с помощью запирающейся дверки 9 для доступа в контейнер снаружи. Баллоны 2, установленные в контейнере, имеют горловину, оснащенную пробкой 10 со свободным проходом 11, беспрепятственно выходящим, т.е. без запорной арматуры, в соединительный трубопровод 3.
Соединительный трубопровод 3 расположен в секциях 31, 32, 33, 34, 35, 36, в которых с помощью соединительного трубопровода 3 соединяется определенное количество пробок 10. Каждая секция 31, 32, 33, 34, 35, 36 имеет свой собственный секционный вентиль 41, 42, 43, 44, 45, 46 и представляет собой самостоятельную функциональную линию. С помощью первого секционного вентиля 41 можно одновременно закрывать и открывать всю первую трубопроводную секцию 31 для всего первого продольного ряда баллонов 2, включая содержание присоединенных в данном ряду через пробки 10 баллонов 2, с помощью второго секционного вентиля 42 можно одновременно закрывать и открывать всю вторую трубопроводную секцию 32 для всего второго продольного ряда баллонов 2, включая содержание присоединенных в данном ряду через пробки 10 баллонов 2, с помощью третьего секционного вентиля 43 можно одновременно закрывать и открывать всю третью трубопроводную секцию 33 для всего третьего продольного ряда баллонов 2, включая содержание присоединенных в данном ряду через пробки 10 баллонов 2 и т.д.
Соединительный трубопровод 3 в рамках предлагаемого решения может быть также размещен иначе, например, в альтернативном варианте баллоны 2 могут быть соединены в отдельные модули с увеличивающимся расстоянием от передней стенки 4 контейнера и т.п. В приведенном примере шесть демонстрируемых секций 31, 32, 33, 34, 35, 36 находятся в рамках оптимума, так как их оптимальное число от четырех до восьми. Количество баллонов 2 зависит от размера контейнера, размера баллонов 2, а также от индивидуальных пожеланий заказчика. Каждая секция 31, 32, 33, 34, 35, 36 должна быть максимально для 5000 л водяного объема в баллонах 2. Секционные вентили 41, 42, 43, 44, 45, 46 отдельных секций 31, 32, 33, 34, 35, 36 подключены к общему вводу 12 и общему выводу 13. Общий ввод 12 у приводимого варианта исполнения имеет вид двух наполнительных наконечников, а общий вывод 13 имеет вид сливного шланга с заправочным пистолетом для автотранспортных средств. Все секционные вентили 41, 42, 43, 44, 45, 46 сосредоточены на одной стороне контейнера, в данном случае спереди за дверкой 9 передней стенки 4, таким образом, они легко доступны снаружи в открытом состоянии открываемой передней стенки 4.
Все имеющиеся секционные вентили 41, 42, 43, 44, 45, 46 подключены к общему распределительному узлу 14. Помимо этого, установлены стандартные элементы управления и безопасности, такие как главный выключатель, манометр и предохранительный клапан 15. Распределительный узел 14 имеет постоянно или временно подключенную, не изображенную на фигурах, гибкую напорную трубку для присоединения другого контейнера. Используется стандартная гибкая напорная трубка, приспособленная для временного подключения, в данном случае предназначенная для присоединения к другому контейнеру. На контейнере она находится в области первого конца, за дверкой 9 передней стенки 4. Здесь, при использовании она присоединяется к наполнительному наконечнику общего ввода 12 или к фланцу ввода 12. Для такого присоединения контейнер оснащается трубкой, образующей закрываемую присоединительную линию 16, которая присоединяется к распределительному узлу 14, а оттуда вдоль, почти через весь контейнер, ведет в его противоположную сторону, где заканчивается в области второго конца контейнера вверху в верхней стенке 8 и здесь оснащается открываемой крышкой 17. С помощью такой системы подключения контейнеры можно группировать последовательно друг за другом, или рядом друг с другом, или друг на друге, тем самым образуя большие запасы сжатого газа в зависимости от потребности.
Трубопроводная система контейнера рационально сосредоточена примерно в одной общей плоскости, что существенно облегчает ее монтаж, демонтаж и защиту от повреждений. Соединительный трубопровод 3 и пробки 10, соединенные с его помощью, внутри контейнера все сосредоточены на одной стороне, предпочтительно в верхней части или, в случае укладки баллонов 2 в горизонтальном положении, на одной боковой стороне. Соединительный трубопровод без препятствий особенно чувствителен и должен быть тщательно защищен от повреждения в результате нежелательного перемещения баллонов 2. Поэтому баллоны 2 предохраняются с помощью нижеописанных крепежных элементов для стабилизации их положения.
На полу 1, в области днища полезного пространства контейнера, расположено множество параллельных ребер 18 сечением от "L" до "V", которые кромкой угла при вершине установлены вверх. Параллельные ребра 18 расположены на таком расстоянии друг от друга, чтобы баллоны 2 своей нижней частью частично входили в промежутки между их кромками. В случае более выгодного, вертикального, расположения баллонов 2, между параллельными ребрами 18 входят днища всех установленных в контейнере баллонов 2. В случае горизонтальной укладки баллонов 2, между параллельными ребрами 18 входят расположенные внизу участки цилиндрических стенок нижнего ряда баллонов 2.
Расположение параллельных ребер 18 лучше всего изображено на Фиг. 7 и Фиг. 8. Параллельные ребра 18 проходят по днищу контейнера в поперечном направлении, причем имеется также еще одно продольное ребро 19 для предотвращения перемещения баллонов 2 в поперечном направлении. Верхняя часть установленных баллонов 2 также фиксируется. Это делается с помощью распорных клиньев 20, оснащенных тягами 21. Тяги 21 направлены вниз и здесь крепятся к параллельным ребрам 18. Следующие элементы крепления расположены на двух противоположных боковых сторонах контейнера. Здесь установленные баллоны 2 фиксируются при помощи прижимных клиньев 22, прикрепленных винтом 23 к соответствующей боковой стенке 6, 7 контейнера.
Соединительный трубопровод 3 содержит уже известные расширительные петли 24 или другие элементы защиты от разрыва при дилатации или сотрясениях.
На первом конце контейнера, где находится распределительный узел 14, может быть размещена панель управления, на которой могут быть с успехом сосредоточены все необходимые элементы управления устройством. На противоположном конце может также находиться дверка 9, как в приводимом примере, и здесь может быть дополнительное свободное пространство, которое с успехом может использоваться, например, для хранения рабочего и защитного снаряжения, огнетушителя 25 и/или инструментов.
Такой примерный контейнер составлен с использованием 92 баллонов 2 с водяным объемом каждого из них 190 л, и его общий водяной объем составляет 17.480 литров. Стандартным конструкционным элементом является жесткая несущая рама, из которой сделан пол 1 и все стенки 4, 5, 6, 7, 8.