Устройство для устранения течи в стальном резервуаре
DEVICE FOR ELIMINATING LEAKS IN A STEEL TANK

Изобретение относится к средствам ремонта стальных резервуаров, в частности к устранению в них течи.
Одной из проблем, возникающих при эксплуатации стальных резервуаров, является устранение внезапно возникающих в них течей на период, необходимый для опорожнения резервуаров и для их подготовки к ремонту.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.
Известен способ устранения течи в горизонтально расположенном резервуаре для хранения газа или жидкости, предусматривающий размещение верхних и нижних натяжных ремней на стороне, противоположной поврежденному участку, вертикальное наложение на поврежденный участок оболочки резервуара надувной подушки и удержание ее в достигнутом положении, переброску на противоположную сторону с помощью веревки через резервуар и под резервуаром соответственно верхнего и нижнего присоединительных узлов, прикрепление верхних и нижних натяжных ремней к кольцам соответствующих присоединительных узлов, перетаскивание на сторону поврежденного участка посредством веревки присоединительных узлов с прикрепленными к ним ремнями, поочередное присоединение натяжных ремней, начиная с верхних, к соответствующим вертикальным проушинам подушки, натяжение с противоположной стороны натяжных ремней до полного прилегания подушки к поврежденному участку, фиксацию ремней в натянутом положении, накачивание подушки воздухом до давления, обеспечивающего устранение течи (патент на изобретение RU 2658729, кл. F16L 55/17, F17C 13/12, опубл. 22.06.2018 г., бюл. №18).
К основным недостаткам данного способа относятся:
отсутствие возможности для устранения течи в подземных резервуарах ввиду невозможности переброски натяжных ремней под нижней частью резервуаров;
большая трудоемкость работ по установке и фиксации надувной подушки на месте утечки;
сложность поддержания постоянного давления внутри надувной подушки, что не позволяет обеспечивать герметичность данной ремонтной конструкции в течение продолжительного периода времени.
Известны способы ремонта резервуарных емкостей для светлых нефтепродуктов, к числу которых при ремонте без предварительного опорожнения емкостей относятся: безогневая комплексная ремонтная технология, основанная на применении низкотемпературной пайки с использованием безогневого индукционного нагревателя и низкотемпературных припоев; применение приспособления, включающего металлические пластины нескольких типоразмеров, нефтепродуктостойкие прокладки и специальные стяжные болты с шайбами и гайками, устанавливаемые на предварительно подготовленное место повреждения; установка заклепок и ремонтных пробок (https://chemtech.ru/neispravnosti-i-sposoby-remonta-rezervuarnyh-emkostej -dlja-svetlyh-nefteproduktov/).
Основными недостатками перечисленных способов являются:
необходимость выполнения работ по безогневой комплексной ремонтной технологии с привлечением специалистов узконаправленной квалификации, с использованием специального технологического оборудования;
необходимость выполнения большого объема подготовительных работ, связанных с подготовкой места повреждения, просверливания отверстий для стяжных болтов и выполнения в них резьбы при применении технологии с использованием пластин на болтах;
отсутствие возможности для применения заклепок и ремонтных пробок в местах повреждений резервуаров, размеры которых превышают размеры этих заклепок и ремонтных пробок.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для ликвидации течи, содержащее головку, в полости которой расположен постоянный магнит, герметизирующую прокладку, закрепленную на плоской рабочей поверхности головки и выполненную из феррометаллического материала с предварительно нанесенной полимерной клеевой композицией, содержащей ферромагнитный наполнитель в виде порошка железа (патент на изобретение RU 2239119, кл. F16L 55/16, В23Р6/04, опубл. 27.10.2004 г., бюл. №30).
Основными недостатками данного устройства являются:
сложность обеспечения равномерного распределения и удержания полимерной клеевой композиции на вертикальных поврежденных участках с внутренней и внешней сторон емкости;
сложность удержания полимерной пленки на вертикальных поврежденных участках емкости до момента установки постоянного магнита на поверхности пленки.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем разработки конструкции устройства, обеспечивающей возможность устранять течи на горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностях стального резервуара.
Технический результат изобретения заключается в повышении герметичности и надежности устанавливаемой на стальном резервуаре ремонтной конструкции.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, устройство для устранения течи в стальном резервуаре содержит корпус с углублением, выполненным в средней части его рабочей поверхности, уплотнение, установленное по периметру рабочей поверхности корпуса, крюк, жестко закрепленный в середине заглубления и помещенный внутри упругой эластичной подушки, которая герметично присоединена своим свободным концом к поверхности углубления в его средней части, штуцер внутреннего клеевого слоя, установленный в корпусе и соединенный одним своим концом с внутренней полостью упругой эластичной оболочки, а другим концом - с обратным клапаном внутреннего клеевого слоя, штуцер наружного клеевого слоя, установленный в корпусе и соединенный одним своим концом с внутренней полостью заглубления, а другим концом - с обратным клапаном наружного клеевого слоя, две стальные накладки с двумя электромагнитами, установленные на верхней и нижней гранях корпуса.
Изобретение поясняется фиг. 1-4.
На фиг. 1 схематично устройство для устранения течи в стальном резервуаре, вид с внутренней поверхности.
На фиг. 2 схематично изображено устройство для устранения течи в стальном резервуаре в фазе его закрепления на ремонтируемом участке, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 3 схематично изображено устройство для устранения течи в стальном резервуаре в фазе нагнетания и затвердевания полимерной клеевой композиции, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 4 схематично изображено устройство для устранения течи в стальном резервуаре в завершающей фазе ремонта, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 1-4 применены следующие обозначения:
1 - корпус;
2 - углубление;
3 - уплотнение;
4 - штуцер наружного клеевого слоя;
5 - штуцер внутреннего клеевого слоя;
6 - упругая эластичная подушка;
7 - крюк;
8 - обратный клапан наружного клеевого слоя;
9 - обратный клапан внутреннего клеевого слоя;
10 - стальная накладка;
11 - электромагнит;
12 - стальной резервуар.
Устройство для устранения течи в стальном резервуаре работает следующим образом.
Монтаж устройства выполняют в следующей последовательности. В средней части рабочей поверхности корпуса 1 выполняют углубление 2 (под рабочей поверхностью в данном изобретении понимается поверхность, предназначенная для соприкосновения с внешней поверхностью стального резервуара 12). В середине заглубления жестко закрепляют крюк 7 и устанавливают штуцер внутреннего клеевого слоя 5, снабженный обратным клапаном внутреннего клеевого слоя 9. На крюк 7 надевают упругую эластичную подушку 6, свободный конец которой при помощи клея герметично присоединяют к поверхности углубления 2 в его средней части таким образом, чтобы конец штуцера внутреннего клеевого слоя 5 находился во внутренней полости упругой эластичной подушки 6. В корпусе 1 устанавливают штуцер наружного клеевого слоя 4, снабженный обратным клапаном наружного клеевого слоя 8 таким образом, чтобы его свободный конец размещался примерно на равном расстоянии от крюка 7 и ближайшего края углубления 2. По периметру рабочей поверхности корпуса 1 устанавливают уплотнение 3. Выполняют две стальные накладки 10, имеющие в поперечном профиле Г-образную форму и высоту основания, равную толщине корпуса 1. К каждой стальной накладке 10 неподвижно присоединяют электромагнит 11.
При возникновении течи в стальном резервуаре 12 в месте его повреждения заводят во внутреннюю полость стального резервуара 12 упругую эластичную подушку 6 с помещенным в нее крюком 7. На нижнюю грань корпуса 1 устанавливают первую стальную накладку 10 и включают неподвижно присоединенный к ней электромагнит 11. На верхнюю грань корпуса 1 устанавливают вторую стальную накладку 10 и включают неподвижно присоединенный к ней электромагнит 11, обеспечивая плотное прижатие уплотнения 3 к наружной поверхности стального резервуара 12. К обратному клапану внутреннего клеевого слоя 9 присоединяют шприц (не показан), наполненный полимерным клеевым составом, и через штуцер внутреннего клеевого слоя 5 наполняют этим составом упругую эластичную подушку 6. При этом крюк 7 удерживает упругую эластичную подушку 6 от ее сползания вниз под воздействием веса находящегося в ней полимерного клеевого состава. После завершения заполнения упругой эластичной подушки 6 шприц (не показан) отсоединяют от обратного клапана внутреннего клеевого слоя 9, присоединяют его к обратному клапану наружного клеевого слоя 8 и через штуцер наружного клеевого слоя 4 наполняют полимерным клеевым составом внутреннюю полость углубления 2. Обратные клапаны внутреннего 9 и наружного 8 клеевого слоя в течение всего периода застывания полимерного клеевого состава перекрывают его обратный выход из упругой эластичной подушки 6 и внутренней полости углубления 2. В результате этого создают надежную герметизацию места повреждения стального резервуара 12. После окончания застывания полимерного клеевого состава электромагниты 11 отключают и снимают стальные накладки 10.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается возможность устранения течи на горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностях стального резервуара, а также повышение герметичности и надежности устанавливаемой на стальном резервуаре ремонтной конструкции за счет заполняемого полимерным клеевым составом углубления, выполненного в корпусе устройства, а также за счет применения упругой эластичной подушки с размещенным в ее внутренней полости крюком, жестко присоединенным к углублению.