ЦИСТЕРНА С ПЛАТФОРМОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕРХНИХ ГОРЛОВИН

Полезная модель относится к транспортным секционным автоцистернам и съемным цистернам для налива, хранения и транспортирования жидкостей по дорогам общего пользования и в условиях бездорожья.
Цистерна с платформой безопасности верхних горловин состоит из резервуара с приваренными к нему сверху горловинами, и рамы цистерны с ложементами, на которые опирается, центрируется и закрепляется резервуар.
В верхней части резервуара установлена платформа безопасности верхних горловин для обслуживания цистерны на высоте, состоящая из металлического основания со сплошным дном трапециевидной формы, герметично охватывающим горловины и закрепленным на внешней поверхности резервуара, с вертикальными стенками из сплошного металлического ограждения, герметично прикрепленного ко дну по периметру платформы.
Внутри платформы вдоль горловин с одной стороны прикреплены трапы с ограждениями для перемещения персонала, с другой стороны оборудованы штатные места для трубопроводов нижнего налива жидкости через горловины.
По центру платформы между горловинами и за ними установлены защитные короба с дугами безопасности цистерны при опрокидывании и от падающих предметов, по углам смонтированы сливные краны с дренажными трубками, отведенными от кранов в дренажные ловушки под днищем цистерны.
Платформа безопасности укомплектована поручнями поясного ограждения, которые устанавливаются вертикально при работе и складываются в транспортном положении. К платформе крепится лестница вертикального подъема для работы сверху резервуара.
Платформа может быть изготовлена на любом машиностроительном производстве, а сама цистерна легко комплектуется насосными блоками и монтируется на транспортные средства всех типов с минимальными техническими и денежными затратами.
Мировой уровень конструирования и безопасного применения автоцистерн определяется набором директив международных организаций для безрельсового транспорта: а) ДОПОГ п. 6.8 (Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов. Действует с 1 января 2019 года); б)Таможенного Союза п. 1.18-1.19 (Решение комиссии Таможенного Союза от 9 декабря 2011 года №877 "О принятии технического регламента Таможенного союза "О безопасности колесных транспортных средств" (с изменениями и дополнениями))".
Ключевым элементом цистерны, определяющим ее функциональную готовность и повышенную опасности в эксплуатации, являются горловины с наливными и технологическими люками. Конструктивно (А.с. RU 64606 U1; B65D 90/10; 17.07.2006) любая горловина автоцистерны включает корпус с люком, накрытым прижимной крышкой с уплотнением и прижимами, внутри которого устанавливаются дыхательные клапана и сертифицированные приборы с многократно опробованной конструкцией контроля давления и наполнения.
Вместе с тем, до настоящего времени не выработан рациональный способ организации пространства опасности вокруг горловин цистерн, предписанный директивами при осмотровых, очистных и поверочных работах в резервуаре цистерны, для предотвращения потерь транспортируемого продукта при разгерметизации горловин и загрязнения окружающей среды при проливе жидкостей. В этих целях применяется ограниченный набор технических решений: герметичные люки и трубопроводы; лестницы вертикального подъема, трапы и ограждения для передвижения поверху автоцистерны (Заявка RU 2019128357 U; В60Р 3/22, B61D 5/06, B65D 88/12; 09.09.2019). Проблема усложняется расширяющимся применением нижнего налива жидкостей в автоцистерны по герметичным трубопроводам снизу через люки верхних горловин. При таком наливе требуются дополнительные операции по проверке герметичности трубопроводов и периодический визуальный контроль за предотвращением капельного пролива и течей в соединениях, выполняемые сверху на высоте до 4-х метров.
Задачей полезной модели является создание зоны безопасности вокруг горловин цистерны, включающей рациональную систему доступа клюкам горловин для обслуживания резервуара через эти люки, обеспечение герметичности горловин и трубопроводов нижнего налива при опрокидывании и от падающих предметов, организованный сбор и утилизацию проливов жидкости без ущерба окружающей среде.
Наиболее совершенным и близким по технической сущности к заявляемой модели является обустройство цистерны по (А.с. RU 2528972 С1; B65D 88/12; 05.04.2013). Площадки доступа к рабочим зонам, расположенные в верхней части цистерны и средство доступа в виде лестницы на задней торцевой стороне технически осуществимы и могут быть приняты в качестве основы для проектирования зон безопасности вокруг горловины автоцистерны. Устройства защиты цистерны при опрокидывании и от падающих предметов, раскрытые в патенте (А.с. RU 2587759 С2; B61D 5/00, B65D 90/10; 07.10.2013), с доработками могут обеспечить необходимую безопасность автоцистерны от падающих предметов и при дорожно-транспортных происшествиях.
Сущность полезной модели заключается в устройстве специальной платформы безопасности горловин для обслуживания автоцистерны сверху, включая конструктивные элементы защиты люков и верха резервуара цистерны против нарушения герметичности.
Техническим результатом является автоцистерна съемной конструкции, схематично изображенная на фиг. 1 (вид сбоку) и фиг. 2 (вид сзади), с платформой безопасности верхних горловин на фиг. 3 (вид сверху).
Позиции на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 обозначают: 1 - резервуар автоцистерны; 2, 3 - горловины с крышками люков; 4 - рама цистерны; 5 - платформа безопасности горловин; 6 - лестница вертикального подъема; 7 - откидная площадка; 8, 9 - ложементы на раме цистерны; 10, 11 - отверстия под напорно-всасывающие трубопроводы; 12, 13 - стремянки; 14, 15 - пальцы-фиксаторы верхнего кронштейна; 16 - трапециевидное основание; 17 - боковое вертикальное ограждение; 18 - трап из противоскользящего материала; 19, 20 - герметичные трубопроводы системы нижнего наполнения цистерны; 21 - листовой короб защиты; 22 - пара дуг защиты при опрокидывании; 23 - наклонные распорки; 24 - дренажное отверстие в полу платформы; 25 - дренажная трубка с краном; 26 - дренажная ловушка; 27 - складывающееся поясное ограждение.
Цистерна включает секционный резервуар 1 с приваренными к нему сверху горловинами 2 и 3 с люками и аппаратурой регулирования внутреннего давления, раму цистерны 4, платформу безопасности верхних горловин 5, лестницу 6 вертикального подъема-спуска на платформу с нижней откидной площадкой 7.
Резервуар цистерны 1 центрируется и устанавливается на раме 4 через приваренные к раме ложементы 8 и 9. Ложементы спроектированы в одной цифровой среде с днищем резервуара, изготовлены из цельного материала с минимальным количеством сварки, поперек ложементов выполнены сквозные отверстия 10, 11 круглого сечения, внутри которых вмонтированы напорно-всасывающие трубопроводы. Для фиксации на раме цистерны резервуар охвачен опоясывающими лентами, концы которых снизу притягиваются стремянками 12 и 13 к ложементам рамы, а сверху прикреплены пальцами-фиксаторами 14 и 15 к сварным кронштейнам под платформой.
Платформа 5 безопасности верхних горловин цистерны состоит из металлического основания 16 трапециевидной формы, герметично охватывающего горловины с закрепленным на резервуаре сплошным дном на всю длину резервуара, вертикальных стенок 17 из сплошного металлического ограждения по всему периметру платформы. Внутри платформы вдоль резервуара с одной стороны от горловин 2, 3 прикреплена лестница вертикального подъема-спуска 6 и установлен сплошной трап 18 из противоскользящего материала для перемещения персонала, с другой стороны от горловин оборудованы штатные места для размещения и крепления трубопроводов 19, 20 нижнего налива жидкости через люки горловин в секции цистерны. В пространстве между горловинами 2, 3 и за ними сварен сплошной листовой короб 21 для защиты резервуара цистерны от падающих предметов и при опрокидывании на мягких грунтах. Дополнительно каждая горловина защищена парой дуг безопасности 22 от разгерметизации при опрокидывании на твердых дорогах. Дуги безопасности закреплены сваркой на корпусе резервуара цистерны и усилены наклонными распорками 23 на защитном коробе 21. По углам имеются сливные отверстия 24 с дренажными трубками 25, отведенными от кранов в дренажные ловушки 26 под днищем цистерны. Платформа укомплектована поручнями поясного ограждения 27, которые устанавливаются вертикально вдоль трапа 18 при работе и складываются внутрь платформы в транспортном положении.
Таким образом, благодаря устройству платформы вокруг горловин наверху автоцистерны создается безопасная рабочая зона для выполнения а) контрольных операций на трубопроводах нижнего налива, б) рабочих операций при верхнем наливе через люки горловин, в) операций обслуживания приборов и устройств на горловинах и в резервуаре цистерны. Наличие внутри платформы трапа с покрытиями противоскольжения, а также сплошное ограждение дна платформы и складные поручни по всей длине, препятствующие падению человека сверху, обеспечивают безопасный доступ к отсекам цистерн в любых дорожных условиях.
Проливы жидкости и осаждение паров выделения из горловин в результате регулирования внутреннего давления, а также скопление атмосферных осадков на дне платформы, выводятся через дренажные отверстия 24 по трубкам 25, накапливаются в дренажных ловушках 26 и удаляются по мере необходимости, но не реже одного раза в смену.
Для обеспечения бесперебойной эксплуатации горловин при пыльных бурях, ледяных дождях, снежных зарядах и в целях контртеррористических операций в конструкции платформы безопасности верхних горловин предусмотрено укрытие из непроницаемого рулонного материала, который крепится спереди платформы, а при необходимости раскатывается, закрывает платформу 5 сверху и надежно крепится к бокам платформы по периметру ограждения 17.
Развитая опорная поверхность короба 21 и наличие дуг безопасности 22 являются надежной защитой резервуара цистерны от пробоя и срыва крышек люков на горловинах падающими предметами и при дорожно-транспортных происшествиях. Верхняя часть короба 21 горизонтальная, приспособлена для размещения интрумента и материалов при очистке цистерны, при ремонтах трубопроводной арматуры на крышках люков, а также для обслуживания приборов безопасности в горловине.
На предприятии-заявителе была спроектирована, изготовлена и опробована опытная модель платформы безопасности верхних горловин цистерны, претендующая на универсальность конструкторского решения (фиг. 4). Технический результат по снижению трудоемкости сборки платформы безопасности верхних горловин достигнут путем проектирования ее составных частей в единой цифровой среде с монтажной схемой резервуара цистерны, где раскрой материалов и производственные процессы изготовления деталей логично связаны между собой электронными моделями конструкторской документации, а требования по гарантированной безопасности конструкции автоцистерны становятся ограничениями допустимых конструкторских решений.
Первые образцы цистерны с платформой безопасности верхних горловин были изготовлены и опробованы предприятием-заявителем на топливозаправщиках АТ3-11,5 КАМАЗ, общий вид которого представлен на фиг. 5, и АТ3-15 КАМА3-на фиг. 6. Из фиг. 5-6 видно, что платформа безопасности верхних горловин органично вписывается в конструкцию транспортного средства, имеют эстетически законченный вид и полностью соответствуют прямому функциональному назначению специальной техники на дорогах.
Автоцистерны с платформой безопасности верхних горловин могут быть изготовлены на подготовленном машиностроительном производстве с минимальными трудовыми и денежными затратами.