ГАЗОВЫЙ БАЛЛОН Российский патент 1997 года по МПК F17C1/00 

Изобретение относится к конструкции сосудов, работающих под давлением, в частности баллонов давления до 1,6 МПа, и может найти широкое применение в химической, нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности.

Такие баллоны являются сварными устройствами, позволяющими транспортировать, хранить и использовать сжиженные газы в быту, промышленности и на транспорте.

Конструкция этих баллонов определяется требованиями ГОСТ 15860-84 и представляет собой корпус, сваренный встык из двух цилиндров с тороидальными днищами, на которых соответственно закреплены вентильная муфта с запорной арматурой и башмак.

Для предохранения от повреждений запорной арматуры при транспортировке и эксплуатации корпус баллона снабжен предохранительным устройством, закрепленным на нем в его верхней части.

Основными требованиями, пpедъявляемыми к таким баллонам, являются обеспечение их высокой конструктивной прочности при минимальном разбросе их функциональных характеристик и эксплуатационной надежности при минимальных значениях весовых характеристик, а также обеспечение удобства транспортирования, складирования и надежного предохранения их запорной арматуры от повреждений в процессе эксплуатации.

Изготавливаемые в соответствии с ГОСТ 16850-84 баллоны для сжиженных газов по типу предохранительных устройств подразделяются на два вида: баллоны с воротником и баллоны с колпаком. Для баллонов первого вида в качестве запорной арматуры, устанавливаемой в вентильную муфту, используются только клапаны с осевым штуцером для присоединения газовой аппаратуры, а для баллонов второго вида вентили с боковым штуцером. Это неудобно в эксплуатации, в частности при заполнении баллонов на заправочных станциях, оборудованных часто лишь на один вид заправочной арматуры. Кроме того, к баллонам с различной запорной арматурой, а следовательно, и различным типом предохранительных устройств предъявляют различные требования в процессе их хранения и транспортирования.

В последнее время газовая промышленность предпочитает использовать в качестве запорной арматуры вентили, как более надежные в эксплуатации по сравнению с клапанами.

Таким образом, задачей известного технического решения являлось обеспечение выпуска баллонов по регионам, в зависимости от их объема. И обычно заводы выпускают их либо только в качестве запорной арматуры с вентилем, либо с клапаном.

Общими признаками известной конструкции с предлагаемым баллоном являются корпус с вентильной муфтой, запорная арматура, башмак и устройство для предохранения запорной арматуры от повреждений в процессе эксплуатации.

Поэтому наиболее оптимальной конструкцией газового баллона, удовлетворяющего требованиям удобства транспортирования и складирования, а также надежного предохранения его запорной арматуры от повреждений в процессе эксплуатации, являлась бы конструкция баллона, включающая одно универсальное транспортно-предохранительное устройство, приемлемое и для запорной арматуры в виде клапана, и запорной арматуры в виде вентиля с боковым штуцером.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому эффекту является сварной баллон для хранения, транспортирования и использования сжиженных углеводородных газов по заявке N 93012626 от 09.03.93 г. принятый за прототип.

Баллон включает корпус, сваренный встык кольцевым швом из двух цилиндров со сферическими или тороидальными днищами, прикрепленную к нему вентильную муфту, башмак, элементы крепления, запорную арматуру и устройство для предохранения запорной арматуры от повреждений в процессе эксплуатации.

Устройство для предохранения запорной арматуры от повреждений в процессе эксплуатации выполнено в виде взаимодействующих между собой жестко закрепленного на верхней части корпуса кольца с отбортовкой и свободно посаженного на корпус предохранительного колпака с отбортовкой.

Недостатком такой конструкции баллона является недостаточная технологичность его сборки.

Задачей данного технического решения (прототипа) являлось за счет новой конструкции транспортно -предохранительного устройства обеспечить универсальность баллонов и отказаться от разных конструкций предохранительных устройств.

Общими признаками с предлагаемым баллоном является наличие корпуса с вентильной муфтой, закрепленной в муфте запорной арматуры, башмака, элементов крепления и взаимодействующих между собой жестко закрепленного в верхней части корпуса баллона кольца с отбортовкой и свободно посаженного на корпус баллона предохранительного колпака с отбортовкой.

Такая конструкция баллона имеет недостаток, заключающийся в недостаточной технологичности его сборки и нанесения антикоррозионного покрытия на баллон, что связано с необходимостью сборки одновременно деталей под сварку, невозможностью ее последующей разборки, невозможностью нанесения покрытия внутри кольца и на отбортовку предохранительного колпака (воротника).

В отличии от прототипа, в предлагаемом баллоне кольцо с отбортовкой выполнено в виде отдельных, равномерно расположенных по окружности, сегментов, например трех, а отбортовка предохранительного колпака снабжена пазами, соответствующими по форме сегментам.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно -следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемыми техническими результатами.

Указанные признаки, отличительные от прототипа, и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей изобретения является повышение технологичности сборки и нанесения антикоррозионного покрытия.

Новое конструктивное выполнение кольца с отбортовкой и предохранительного колпака с отбортовкой в процессе сборки баллонов и их эксплуатации приводит к тому, что повышается технологичность сборки (каждый сегмент закреплен отдельно) и нанесения антикоррозионного покрытия, т.к. детали покрываются до сборки, а затем собираются; увеличивается ремонтопригодность из-за возможности снятия предохранительного колпака и его ремонта.

Сущность изобретения заключается в том, что газовый баллон, содержащий корпус с вентильной муфтой, закрепленную в муфте запорную арматуру, элементы крепления, башмак, и взаимодействующие между собой жестко закрепленные в верхней части корпуса баллона кольцо с отбортовкой и свободно посаженный на корпус баллона предохранительный колпак с отбортовкой, в отличие от прототипа, согласно изобретению кольцо с отбортовкой выполнено в виде отдельных, равномерно расположенных по окружности, сегментов, например трех, а отбортовка предохранительного колпака снабжена пазами, соответствующими по форме сегментам.

На фиг.1 изображен газовый баллон; на фиг.2 расположение сегментов и пазов предохранительного колпака на корпусе баллона, а также их конструктивное выполнение.

Газовый баллон включает корпус 1, состоящий из двух сваренных встык цилиндров 2 со сферическими или тороидальными днищами, прикрепленные к нему вентильную муфту 3 и башмак 4, запорную арматуру 5 и взаимодействующие между собой жестко закрепленное в верхней части корпуса 1 кольцо 6 с отбортовкой 7 и свободно посаженный на корпус 1 предохранительный колпак 8 с отбортовкой 9 и окнами 10. Кольцо 6 с отбортовкой 7 выполнено в виде отдельных, равномерно расположенных по окружности, сегментов 11, например трех, с элементами крепления 12. Отбортовка 7 каждого сегмента 11 выполнена во внутреннюю сторону и охватывает отбортовку 9 предохранительного колпака 8, выполненную во внешнюю сторону. Отбортовка 9 предохранительного колпака 8 снабжена пазами 13, соответствующими по форме сегментам 11.

Вентильная муфта 3 снабжена резьбой, в которую ввинчена запорная арматура 5. В качестве запорной арматуры 5 применен вентиль.

В этом случае, перед заправкой баллона, предохранительный колпак 8 освобождают с помощью элементов крепления 12 и проворачивают вокруг продольной оси до совпадения его окна 10 с положением штуцера запорной арматуры 5, после чего производят фиксацию с помощью элементов крепления 12.

В случае использования в качестве запорной арматуры 5 клапана баллонного, имеющего штуцер для пpисоединения регулятора давления, расположенный по оси клапана, регулировку положения окон 10 предохранительного колпака 8 не производят.

При складировании и транспортировании баллонов башмак 4 одного баллона насаживается на предохранительный колпак 8 другого баллона, тем самым обеспечивая складирование в несколько ярусов.

Таким образом, предлагаемая конструкция газового баллона помимо обеспечения его эксплуатации с различными запорными устройствами по ГОСТ 21804-83 (как вентилем баллонным, так и клапаном баллонным) позволяет повысить технологичность сборки и нанесения антикоррозионного покрытия, увеличить сборки эксплуатации и улучшить ремонтопригодность последних.

По предлагаемому изобретению была разработана конструкторская документация (черт. инв. И-2066), по которой в настоящее время изготовлена опытная партия баллонов на давление 1,6 МПа.

Испытания подтвердили возможность использования таких баллонов. При этом по сравнению с прототипом за счет возможности разборки баллонов и их ремонта повысить удобство их эксплуатации.

Как показал анализ результатов предварительных испытаний, конструкция баллонов по предлагаемому техническому решению обеспечивает за счет указанных преимуществ (при производстве и их эксплуатации) некоторое снижение расхода материала, а также трудоемкости при сборке.

По результатам испытаний предлагаемая конструкция баллонов признана более перспективной по сравнению с прототипом и рекомендована в серийное производство.

Документация согласована. В настоящее время ведутся работы по подготовке производства к выпуску таких баллонов.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном газовом баллоне, включающем корпус с вентильной муфтой, закрепленную в муфте запорную арматуру, башмак, элементы крепления и взаимодействующие между собой жестко закрепленное в верхней части корпуса кольцо с отбортовкой и свободно посаженный на корпус баллона предохранительный колпак с отбортовкой, в отличии от прототипа, кольцо с отбортовкой выполнено в виде отдельных, равномерно расположенных по окружности, сегментов, например трех, а отбортовка предохранительного колпака снабжена пазами, соответствующими по форме сегментам. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Газовый баллон, содержащий корпус с вентильной муфтой, закрепленную в муфте запорную арматуру, башмак и предохранительный колпак, закрепленный на верхней части корпуса, отличающийся тем, что средство крепления колпака выполнено в виде жестко установленного кольца с отбортовкой, взаимодействующего с соответствующей отбортовкой свободно установленного колпака, при этом кольцо выполнено в виде равномерно расположенных по окружности сегментов, а отбортовка колпака имеет пазы, соответствующие по форме сегментам. 2. Баллон по п. 1, отличающийся тем, что кольцо выполнено из трех сегментов.