КОНТЕЙНЕР-ЦИСТЕРНА ДЛЯ КРИОГЕННЫХ ЖИДКИХ СРЕД

Область техники
Полезная модель относится к конструкции контейнера-цистерны, предназначенной для хранения и транспортирования жидкостей и газов различными видами транспортных средств, включая железнодорожный, автомобильный и водный транспорт.
Уровень техники
Известен способ изготовления корпуса котла цистерны для транспортировки жидких грузов (патент RU 2117613, B65D88/12, опубл. 20.08.1998 г.), включающий в себя разметку листов на карты, которые затем вырезают, собирают и осуществляют сварку в общую карту, соответствующую размерам развертки, после чего общую карту вальцуют в обечайку и производят сварку замыкающего стыка, после этого осуществляют калибровку обечайки, на броневом листе которой наносят разметку оси желоба, отличающийся тем, что выдавливание желоба производят методом штамповки, для этого ось желоба совмещают с метками на матрице установки для штамповки желоба и производят штамповку до срабатывания ее концевых выключателей, которые настроены на заданную глубину выдавливания желоба.
Наиболее близкой по совокупности признаков является железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов (патент RU 2124994, B61D5/00, B65D88/06), включающая установленный на ходовой части посредством рамы котел в виде горизонтальной емкости, состоящей из днищ и цилиндрической обечайки, выполненной из трех царг, из которых концевые соединены с днищами и свободно размещены на раме, а средняя царга посредством фасонных лап жестко закреплена на раме и имеет люк и сливное устройство, а каждая царга цилиндрической обечайки выполнена из соединенных между собой верхних и нижних, броневых, листов так, что отношение толщин верхних листов к нижним, броневым, составляет 1:1,2, каждый кольцевой сварной шов между средней и концевой царгой выполнен на расстоянии от днища, равном 0,15 - 0,3 от общей длины обечайки, при этом средняя царга выполнена не более чем из четырех листов. Недостаток известной конструкции цистерны заключается в значительной трудоемкости ее изготовления, невысоким уровнем механических характеристик конструкции в зоне сварных соединений и высокая металлоемкость из-за увеличенного количества сварных швов обечайки.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в повышении надежности и долговечности контейнера-цистерны и повышение производительности труда при изготовлении контейнера-цистерны в целом. В качестве материала криогенной емкости используется коррозионностойкий алюминиевый сплав системы Al-Mg с пределом текучести не менее 190 МПа и содержанием магния не более 5,3 мас.%.
Устройство обеспечивает повышение прочности сварного соединения за счет устранения в швах дефектов в виде несплошностей при полном проплавлении свариваемых заготовок.
Технический результат: повышение прочности и надежности внутреннего сосуда контейнера-цистерны для криогенных жидких сред, выполненного из алюминиевого сплава, снижение массы тары, за счет:
- полного сохранения свойств основного металла в зоне сварки; сохранения сварного шва при низких температурах за счет исключения повреждения шва из-за разности коэффициента расширения разных материалов (при стандартном способе сварки); меньшего уровня остаточных напряжений и деформаций; обеспечение бездефектных швов.
- упрощение процесса сборки контейнера-цистерны, повышение экологичности процесса сборки за счет отсутствия в необходимости применения присадочного материала и защитных газов; возможность автоматизации процесса сварки; отсутствия вредных испарений в процессе сварки; отсутствие необходимости в разделке кромок для выполнения сварного шва; сокращение времени сварки.
- использования высокопрочного коррозионностойкого сплава системы Al-Mg для криогенной емкости с пределом текучести не менее 190 МПа. Преимущество использования сплава для криогенной емкости заключатся в сохранении высокого уровня прочностных характеристик сварного соединения, которое составляет не менее 95% по сравнению с основным металлом. Отсутствие склонности к разупрочнению в зоне термического воздействия при сварке способом трения с перемешиванием.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в контейнере-цистерне для криогенных жидких сред, содержащем наружный кожух, выполненный в виде цилиндрической обечайки 1 с днищами 2, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 3, сосуд 4 из алюминиевого сплава, размещенный и закрепленный внутри наружного кожуха, внутренний сосуд выполнен в виде цилиндрической обечайки 5 с днищами 6, новым является то, что цилиндрическая обечайка 5 внутреннего сосуда образована из листов 7 алюминиевого сплава, соединенных встык сваркой трением с перемешиванием.
В частном исполнении внутренний сосуд образован из листов 7 алюминиевого сплава системы Al-Mg с пределом текучести в отожженном состоянии не менее 190 МПа и содержанием магния не более 5,3 масс.%.
Сварные швы 8 могут быть двухсторонними.
Сварные швы 8 могут быть односторонними и производиться снаружи сосуда.
Сварные швы 8 могут быть односторонними и производиться изнутри сосуда.
Сварные соединения 8 соединяемых листов 7 алюминиевого сплава, образованы посредством вращающегося стержня, содержащего утолщённую часть, представляющую собой опорный бурт, и выступающий наконечник длиной не более толщины свариваемых листов 7.
Осуществление полезной модели
Сущность предлагаемой полезной модели подробно поясняется на прилагаемых чертежах, где на фиг. 1 изображен общий вид контейнер-цистерны для криогенных жидких сред; на фиг. 2 изображен внутренний сосуд контейнер-цистерны для криогенных жидких сред, где 1 – цилиндрическая обечайка наружного кожуха; 2 – днище обечайки наружного кожуха; 3 – торцевые рамы; 4 – сосуд из алюминиевого сплава, размещенный и закрепленный внутри наружного кожуха; 5 – цилиндрическая обечайка внутреннего кожуха; 6 – днище обечайки внутреннего кожуха; 7 – листы алюминиевого сплава; 8 – сварное соединение.
Контейнер-цистерна для криогенных жидких сред содержит наружный кожух, выполненный в виде цилиндрической обечайки 1 с днищами 2, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 3, сосуд 4 из алюминиевого сплава, размещенный и закрепленный внутри наружного кожуха, внутренний сосуд выполнен в виде цилиндрической обечайки 5 с днищами 6, которая образована из листов 7 алюминиевого сплава, например, системы Al-Mg с пределом текучести в отожженном состоянии не менее 190 МПа и, предпочтительно, содержанием магния не более 5,3 масс. %, со сварным соединением 8, где листы 7 соединены встык сваркой трением, например, сварные швы 8 могут быть двухсторонними, сварные швы 8 могут быть односторонними и производиться снаружи сосуда, сварные швы 8 могут быть односторонними и производиться изнутри сосуда, при этом сварные соединения 8 соединяемых листов 7 образованы посредством вращающегося стержня, содержащего утолщённую часть, представляющую собой опорный бурт, и выступающий наконечник длиной не более толщины свариваемых листов.