RU174266U1

RU174266U1 - TANK CONTAINER

Info

Publication number: RU174266U1
Application number: RU2016151611U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Павлович Перфильев; Дмитрий Александрович Скоропупов; Светлана Ивановна Снигирева
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского"
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2017-10-09

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к емкостям для транспортировки и хранения жидкостей, агрессивных веществ, продуктов химии и предназначена для перевозки водным, железнодорожным и автомобильным транспортом и для передачи его с одного вида транспорта на другой без промежуточной перегрузки содержимого продукта.Контейнер-цистерна (фиг 1) включает сосуд 1 из полимерно-композиционного материала и металлический силовой каркас 2. Сосуд состоит из цилиндрической части 3, эллиптических днищ 4, ребер жесткости 5, опор 6, соединительной юбки 7 (фиг. 2), которая расположена на оправке 8 юбки сосуда. Зона плавного сопряжения поверхности эллиптической части емкости и поверхности оправки юбки достигается с помощью вставки оправки 9 из термореактивного связующего с последующим наслаиванием конструкционного слоя.При осуществлении полезной модели достигается следующий технический результат: обеспечивается равномерность распределения нагрузки между элементами, а также повышается адгезивная прочность на границе слоев. 2 ил.The inventive utility model relates to containers for transporting and storing liquids, aggressive substances, chemical products and is intended for transportation by water, rail and road transport and for transferring it from one mode of transport to another without intermediate overloading of the product contents. Tank container (Fig. 1) includes a vessel 1 made of a polymer-composite material and a metal power frame 2. The vessel consists of a cylindrical part 3, elliptical bottoms 4, stiffeners 5, supports 6, connecting skirt 7 (fi . 2), which is arranged on the mandrel skirt 8 of the vessel. The smooth interface between the surface of the elliptical part of the tank and the surface of the skirt mandrel is achieved by inserting the mandrel 9 from a thermosetting binder followed by layering of the structural layer. When implementing the utility model, the following technical result is achieved: uniform distribution of the load between the elements is ensured, as well as increased adhesive strength at the layer boundary . 2 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к емкостям для хранения и транспортировки жидкостей, агрессивных веществ, продуктов химии и нефтехимии и предназначена для перевозки водным, железнодорожным и автомобильным транспортом и для передачи его с одного вида транспорта на другой без промежуточной перегрузки содержимого продукта.The inventive utility model relates to containers for storing and transporting liquids, aggressive substances, chemical products and petrochemicals and is intended for transportation by water, rail and road transport and for transferring it from one mode of transport to another without intermediate reloading of the product contents.

Известен грузовой контейнер для хранения и транспортирования жидкостей, включающий горизонтальную цистерну с днищами, две торцовые рамы и опорные узлы между ними, связанные посредством сварного соединения с днищами и двумя торцовыми рамами (SU, патент № 1237077, B65D 88/12, 1983).A freight container for storing and transporting liquids is known, including a horizontal tank with bottoms, two end frames and supporting nodes between them, connected by welding to bottoms and two end frames (SU № B70D 88/12, 1983).

Каждый опорный узел цистерны содержит переходную обечайку - торцовое кольцо, опорное кольцо L-образного профиля, кольцеобразную седловину

образного профиля и опорное усиливающее кольцо L-образного профиля.Each support node of the tank contains a transition shell - an end ring, a support ring of an L-shaped profile, an annular saddle

shaped profile and supporting reinforcing ring of the L-shaped profile.

Также известен контейнер-цистерна (RU, патент № 2215677. B65D 88/12, 2001) содержащий цистерну с днищами, две прямоугольные торцовые рамы, через центры которых проходит продольная ось контейнера, не совпадающая с продольной осью цистерны, имеющие верхние и нижние поперечины, вертикальные стойки с закрепленным по углам грузозахватными элементами и верхние и нижние диагональные распорки, соединяющие вертикальные стойки с поперечными. Переходные обечайки связаны посредством сварного соединения с днищами и прямоугольными торцовыми рамами. С каждой стороны цистерны попарно расположены четыре опорные балки, закрепленные на нижних углах торцовых рам и цистерне. Опорные узлы выполнены в виде переходных цилиндрических обечаек, одна из которых выполнена цельной, а другая - составной. Наружный диаметр цельной переходной обечайки и внутренний диаметр части составной переходной обечайки совпадают с внутренним диаметром цилиндрической обечайки цистерны. В торцовых рамах верхняя и нижняя поперечины, диагональные распорки и вертикальные стойки смещены относительно центров грузозахватных элементов внутрь контейнера до совмещения в одну плоскость с боковыми поверхностями грузозахватных элементов, обращенных к цистерне.Also known is a container tank (RU Patent No. 2215677. B65D 88/12, 2001) comprising a tank with bottoms, two rectangular end frames, through the centers of which the longitudinal axis of the container does not coincide with the longitudinal axis of the tank, having upper and lower cross members, vertical racks with load-gripping elements fixed at the corners; and upper and lower diagonal struts connecting the vertical racks to the transverse racks. The transition shells are connected by means of a welded joint to the bottoms and rectangular end frames. Four support beams are arranged in pairs on each side of the tank, fixed at the lower corners of the end frames and the tank. The support nodes are made in the form of transitional cylindrical shells, one of which is made integral, and the other is composite. The outer diameter of the integral transition shell and the inner diameter of the part of the composite transition shell coincide with the inner diameter of the cylindrical shell of the tank. In the end frames, the upper and lower crossbars, diagonal struts and vertical racks are displaced relative to the centers of the load gripping elements inside the container until they are aligned in the same plane with the side surfaces of the load gripping elements facing the tank.

Вышеуказанные варианты исполнения крепления опорно-соединительных элементов сосуда и торцевых рам возможны для конструкций из металла.The above options for fastening the support and connecting elements of the vessel and end frames are possible for metal structures.

Известен патент РФ № 2096295 от 20.11.1997 г., включающий в себя раму с грузозахватными узлами, установленную на раме емкость, состоящую из цилиндрической части и днищ. На цилиндрической части емкости размещены опорные кольца с составными бандажными кольцами, части каждого из которых соединены между собой посредством болтов, и седловые вставки, жестко скрепленные с бандажными кольцами и угловыми частями рамы. В стенке цилиндрической части емкости со стороны каждого днища выполнен кольцевой паз для крепления в нем опорного кольца. Каждое опорное кольцо имеет выполненный по наружной его поверхности паз с коническими поверхностями, а в каждом бандажном кольце по его внутренней поверхности выполнен кольцевой выступ с цилиндрическим центральным и коническими боковыми участками. Бандажные кольца установлены в кольцевом пазу опорного кольца. Котел контейнера-цистерны и опорные кольца выполнены из одного и того же композиционного материала. Контейнер цистерна по указанному патенту выбран в качестве прототипа.Known RF patent No. 2096295 from 11/20/1997, which includes a frame with load gripping units, a tank mounted on the frame, consisting of a cylindrical part and bottoms. On the cylindrical part of the tank are placed supporting rings with integral retaining rings, parts of each of which are interconnected by means of bolts, and saddle inserts, rigidly fastened to the retaining rings and corner parts of the frame. An annular groove is made in the wall of the cylindrical part of the tank from the side of each bottom for mounting the support ring therein. Each support ring has a groove made on its outer surface with conical surfaces, and in each retaining ring, an annular protrusion with cylindrical central and conical side sections is made on its inner surface. The retaining rings are installed in the annular groove of the support ring. The container tank boiler and support rings are made of the same composite material. The tank container according to the specified patent is selected as a prototype.

Недостатком данного технического решения является наличие кольцевого паза выполненного на концах обечайки, в котором размещаются элементы крепления котла контейнера-цистерны к его торцевым рамам. Обечайка в зоне кольцевых пазов имеет существенное уменьшение поперечного ее сечения. Поскольку котел контейнера-цистерны выполнен несущим и на зону кольцевых пазов приходятся существенные нагрузки, передаваемые от рамы контейнера-цистерны, при ее эксплуатации в зоне кольцевых пазов будут появляться высокие напряжения, близкие к критическим, которые могут привести к разрушению котла.The disadvantage of this technical solution is the presence of an annular groove made at the ends of the shell, which houses the fastening elements of the boiler of the tank container to its end frames. The shell in the zone of annular grooves has a significant decrease in its cross section. Since the boiler of the tank container is load-bearing and significant loads are transferred to the zone of the annular grooves transferred from the frame of the container tank, during its operation high stresses close to critical will appear in the zone of the ring grooves, which can lead to destruction of the boiler.

Технической задачей на решение которой направлена предлагаемая полезная модель является создание конструкции узла соединения для крепления емкости к силовой конструкции с повышенными прочностными характеристиками.The technical problem to which the proposed utility model is directed is to create a construction of a connection unit for attaching a container to a power structure with increased strength characteristics.

При этом достигается следующий технический результат: обеспечивается равномерность распределения нагрузки между элементами в узле соединения, а так же повышается адгезивная прочность на границе слоев.At the same time, the following technical result is achieved: uniform distribution of the load between the elements in the connection node is ensured, and the adhesive strength at the layer boundary is also increased.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в контейнер-цистерне с сосудом из полимерно-композиционного материала характеризующейся тем, что имеет цилиндрическую форму с эллиптическими днищами, ребра жесткости, опоры, соединительную юбку, а также металлический силовой каркас состоящий из торцевых рам, продольных балок соединенных между собой образуя коробчатый контур, где юбка сосуда соединительная расположена на оправке юбки сосуда, при этом зона плавного сопряжения эллиптической части емкости и поверхности оправки юбки достигается с помощью вставки оправки выполненной из термореактивного связующего с последующим наслаиванием конструкционного слоя методом филаментной и кольцевой намотки.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in a container tank with a vessel of polymer composite material characterized in that it has a cylindrical shape with elliptical bottoms, stiffeners, supports, connecting skirt, as well as a metal power frame consisting of end frames, longitudinal beams interconnected forming a box-like contour, where the vessel skirt is connected to the mandrel of the vessel skirt, while the zone of smooth mating of the elliptical part of the tank and the surface of the skirt mandrel is achieved by inserting a mandrel made of a thermosetting binder followed by layering of the structural layer by filament and ring winding.

Отличительными особенностями предлагаемого технического решения является следующие признаки:Distinctive features of the proposed technical solution are the following features:

наличие оправки юбки сосуда на которой сформирована юбка сосуда соединительная;the presence of the mandrel of the vessel skirt on which the connecting vessel skirt is formed;

зона плавного сопряжения эллиптической части емкости и поверхности оправки юбки достигается с помощью вставки оправки выполненной из термореактивного связующего с последующим наслаиванием конструкционного слоя.the smooth interface between the elliptical part of the tank and the surface of the skirt mandrel is achieved by inserting the mandrel made of a thermosetting binder with subsequent layering of the structural layer.

Так наличие оправки и размещение на ней соединительной юбки сосуда обеспечит создание прочного элемента (соединительной юбки) для закрепления емкости в рамной конструкции, что дает возможность более равномерному снятию нагрузки с котла и передачи ее на торцевые рамы. Выполнение вставки из термореактивного связующего между плоскостями элементов позволит равномерно распределить напряжение от нагрузок с котла на юбку, а также повысить адгезию между слоями и соответственно снизить вероятность расслоения материала. Такое исполнение, гарантирует сохранение целостности емкости при превышении допустимых осевых нагрузок.So the presence of the mandrel and the placement of the vessel’s connecting skirt on it will ensure the creation of a durable element (connecting skirt) for securing the tank in the frame structure, which makes it possible to more evenly relieve the load from the boiler and transfer it to the end frames. The implementation of the insert from a thermosetting binder between the planes of the elements will evenly distribute the stress from the loads from the boiler to the skirt, as well as increase adhesion between the layers and, accordingly, reduce the likelihood of delamination of the material. This design ensures the preservation of the integrity of the tank when exceeding the permissible axial loads.

Единая совокупность новых признаков с общими известными, позволяет достичь нового положительного результата, так как все вместе направлены на решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата.A single set of new features with common known, allows you to achieve a new positive result, since all together are aimed at solving the problem and achieving the claimed technical result.

Совокупность существенных признаков обусловила создание уникальной монолитной конструкции сосуда из ПКМ, отвечающей высоким требованиям к безопасности хранения и перевозки химически опасных грузов (агрессивных жидкостей) с возможностью выполнения жестких требований кодекса ММОГ (Международный Морской кодекс по опасным грузам).The combination of essential features has led to the creation of a unique monolithic design of a vessel made of PCM that meets the high requirements for the safety of storage and transportation of chemically hazardous goods (aggressive liquids) with the ability to meet the stringent requirements of the IMOG Code (International Maritime Dangerous Goods Code).

Заявитель провел анализ уровня техники, включая поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем признакам заявленного технического решения. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «новизна».The applicant conducted an analysis of the prior art, including a search by patents and scientific and technical sources of information, and identifying sources containing information about analogues of the claimed technical solution, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the features of the claimed technical solution. Therefore, the claimed utility model meets the condition of "novelty."

Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен контейнер-цистерна, общий вид, на фиг. 2 выносной элемент А фиг. 1.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a tank container, a general view, FIG. 2, remote element A of FIG. one.

Контейнер - цистерна включает сосуд 1 (фиг. 1) из полимерно-композиционного материала для хранения и транспортирования агрессивных веществ и металлический силовой каркас 2. Сосуд 1 состоит из цилиндрической части 3, эллиптических днищ 4, ребер жесткости 5, опор 6, соединительной юбки 7 (фиг. 2) расположенной на оправке 8 юбки сосуда, вставки 9 в зоне соединения эллиптической поверхности емкости и цилиндрической поверхности оправки юбки. Металлический силовой каркас 2 состоит из торцевых рам 10, продольных балок 11 соединенных между собой, образуя коробчатый контур.The tank container includes a vessel 1 (Fig. 1) made of a polymer-composite material for storage and transportation of aggressive substances and a metal power frame 2. The vessel 1 consists of a cylindrical part 3, elliptical bottoms 4, stiffeners 5, supports 6, connecting skirt 7 (Fig. 2) located on the mandrel 8 of the skirt of the vessel, insert 9 in the zone of connection of the elliptical surface of the tank and the cylindrical surface of the mandrel of the skirt. The metal power frame 2 consists of end frames 10, longitudinal beams 11 interconnected, forming a box-shaped contour.

В настоящее время на заявленную конструкцию разработана конструкторская и технологическая документация и одобрена Главным управлением Российского Морского регистра судоходства. Изготовлено несколько опытных образцов успешно прошедших комплекс испытаний требуемых Морским регистром.Currently, the claimed design has developed design and technological documentation and approved by the General Directorate of the Russian Maritime Register of Shipping. Several prototypes were manufactured that successfully passed the set of tests required by the Maritime Register.

Claims

A tank container comprising a vessel made of a polymer-composite material, characterized in that it has a cylindrical shape with elliptical bottoms, stiffeners, supports, a connecting skirt, and also a metal power frame consisting of end frames, longitudinal beams interconnected , forming a box-shaped contour, characterized in that the skirt of the vessel connecting is located on the mandrel of the skirt of the vessel, while the zone of smooth pairing of the elliptical part of the tank and the surface of the mandrel of the skirt is achieved by mandrel rates, made of a thermosetting binder, followed by lamination of the structural layer.