УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕЛКИ ПРОБОИН С РВАНЫМИ КРАЯМИ В СТЕНКЕ ЕМКОСТИ Российский патент 1998 года по МПК B63B43/16 B65D88/02 

Изобретение относится к области эксплуатации жестких резервуаров, используемых для хранения и транспортирования различных жидкостей и газов, и предназначено для ремонта пробоин в этих резервуарах в заполненном состоянии, а также может найти применение при заделке пробоин в корпусах судов.

Известно устройство для ремонта полых цилиндрических изделий, состоящее из трубки с сопловыми отверстиями, двух сферических оболочек, одна из которых выполнена из жесткого материала и установлена и возможностью перемещения вдоль трубки, а вторая - из эластичного и прикреплена к упругому каркасу, шарнирно связанному со вторыми концами спиц подвижной втулки (авт. свид. СССР N 1225980 кл. F 16 L 55/18, 1986).

Однако это устройство не позволяет заделывать пробоины в емкостях, заполненных продуктом из-за невозможности полной герметизации пробоин эластичной сферической оболочкой.

Известно также устройство для заделки пробоин в корпусе судна, содержащее жесткий стержень с прижимной планкой, гибким пластырем с периферийным краем, жесткими ребрами, жестко закрепленными на пластинчатых пружинах, установленных на свободном конце жесткого стержня, а свободные концы жестких ребер соединены между собой канатом и связаны с периферийным краем пластыря (авт. св. СССР N 878647, кл. B 63 B 43/16, 1981).

Недостатком этого устройства является то, что при раскрытии гибкого пластыря давлением жидкости он вдавливается в пробоину и не обеспечивает создание полости с внутренней стороны пробоин, необходимой для последующего заполнения ее жидким затвердеваемым герметиком. Кроме того, прижимная планка также не обеспечивает создание полости с противоположной стороны пробоины, необходимой для заполнения герметиком.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для заделки пробоин, содержащее жесткий пластырь с герметизирующей прокладкой, разъемную шпильку, имеющую шарнирно закрепленные на ней телескопические откидные планки, снабженные адгезионной прокладкой и стопорным элементом с гибкой тягой, размещенной с внешней стороны откидной планки. Кроме того, разъемная шпилька снабжена втулкой с возможностью перемещения ее по шпильке (прототипа авт. св. СССР N 1221049, кл. B 63 B 43/16, 1986).

Недостатком этого устройства является то, что телескопические откидные планки разводятся на угол 90^o и, следовательно, не обеспечивают создание полости с внутренней стороны пробоины, необходимой для последующего заполнения ее герметиком. Кроме того, конструкция шпильки и жесткий пластырь, установленный с наружной стороны емкости, не позволяют зачистить и обезжирить поверхность металла вокруг пробоины, что значительно снижает адгезию (сцепляемость) герметика с металлом и, следовательно, снижается надежность ремонта пробоины.

Целью изобретения является повышение надежности заделки пробоины.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для заделки пробоин с рваными краями в стенке емкости, содержащем наружный уплотнительный узел в виде фигурной жесткой опоры с патрубком подачи герметика и герметиризующей прокладкой по периметру, в центральном осевом отверстии которой установлен несущий подтягивающий фигурный стержень, на противоположном относительно наружного уплотнительного узла торце которого закреплены ребра жесткости, подвижную втулку, гибкий пластырь и элементы крепления, согласно предполагаемому изобретению устройство снабжено бесконечной гибкой тягой, рычагом, жестко связанным с подвижной втулкой, дополнительной жесткой опорой, размещенной с наружной стороны фигурной жесткой опоры наружного уплотнительного узла и установленной с возможностью перемещения вдоль фигурного стержня, при этом несущий подтягивающий фигурный стержень выполнен с радиальными пазами, в которых с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось стержня, закреплены одни концы ребер жесткости, загнутые под углом α к оси фигурного стержня, а на других концах ребер жесткости закреплена бесконечная гибкая тяга.

На фиг. 1 представлено устройство для заделки пробоин с рваными краями в стенке емкости в момент установки его в пробоину; на фиг. 2 - то же, после установки устройства в пробоину; на фиг. 3 - вид по стрелке A на фиг. 2; на фиг. 4 - вид отремонтированной пробоины в разрезе; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для заделки пробоин с рваными краями содержит несущий подтягивающий фигурный стержень 1 с фиксатором 2 и герметизирующим кольцом 3, внутренний уплотнительный узел, включающий ребра жесткости 4, гибкий пластырь 5, бесконечную гибкую тягу 6, уплотняюще-замковый узел, включающий втулку 7 и рычаг 8, наружный уплотнительный узел, включающий фигурную жесткую опору 9 с герметизирующей прокладкой 10, и дополнительную жесткую опору 11. Несущий подтягивающий фигурный стержень снабжен съемным удлинителем 12.

Наружный конец подтягивающего фигурного стержня 1 имеет наружный 13 и внутренний 14 резьбовые участки. На внутренний резьбовой участок 13 навернута гайка 15, а во внутренней резьбовой участок 14 ввернут удлинитель 12.

Внутренний конец подтягивающего фигурного стержня 1 имеет радиальные пазы 16. На концах ребер жесткости 4 имеются отверстия 17 и 18. Гибкий пластырь 5 имеет центральное отверстие и снабжен герметизирующими прокладками 19 и 20 и петлями 21. На наружном торце втулки 7 выполнены два противоположно расположенных сегментных углубления 33. Внутренним торцом втулка 7 опирается на шайбу 23.

Фигурная жесткая опора 9 наружного уплотнительного узла имеет центральное отверстие 24, радиальное отверстие 25 и штуцер 26. Дополнительная жесткая опора 11 выполнена с центральным отверстием 27. Удлинитель 12 на одном конце имеет наружную резьбу, на другом конце - отверстие 28 для установки рычага (не показан), а в средней части - резьбовой участок 29 с гайкой 30. Фиксатор 2 фигурного стержня 1 включает штифты 31, стопорные кольца 32 и пружину сжатия 33.

Ребра жесткости 4 выполнены в виде планок, одни концы которых загнуты под углом α = 75-80^o к оси планки в сторону фигурного стержня 1, связанного с последним с возможностью их поворота в плоскости, проходящей через ось фигурного стержня 1.

В отверстия 17 загнутого конца ребер жесткости 4 пропущено проволочное кольцо (не показано), которое удерживает все ребра жесткости 4 в радиальных пазах 16 фигурного стержня 1 и обеспечивает поворот ребер жесткости 4 в плоскости, проходящей через ось фигурного стержня 1.

Плоскости пазов 16, на которые опираются ребра жесткости 4 выполнены аналогично ребрам жесткости под тем же углом α = 75-80^o к осевой линии фигурного стержня 1. Таким образом, ребра жесткости 4 в раскрытом положении образуют усеченный конус с углом 10-15^o к поверхности емкости.

В отверстии 18 ребер жесткости 4 запасована бесконечная гибкая тяга 6, которая в раскрытом положении ребер жесткости 4 образует многогранник с числом узлов, равным количеству ребер жесткости.

Гибкий пластырь 5 выполнен из маслобензостойкой резины в виде усеченного конуса с центральным отверстием. По периметру центрального отверстия приклеена герметизирующая прокладка 19 из мягкой маслобензостойкой резины. По наружному периметру гибкого пластыря 5 приклеена герметизирующая прокладка 20, выполненная в форме многогранника с количеством углов, равным количеству жестких ребер.

Дополнительная жесткая опора 11 выполнена в виде П-образной скобы.

Втулка 7 в совокупности с рычагом 8, выполненном в виде планки, кроме функции разведения ребер жесткости выполняет функцию уплотняюще-замкового узла, обеспечивающего герметизацию центрального отверстия гибкого пластыря, зазора между втулкой 7 и фигурным стержнем 1, и, кроме этого, обеспечивает надежную фиксацию загнутых концов ребер жесткости 4 в радиальных пазах фигурного стержня 1 в раскрытом положении ребер жесткости.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием новых элементов, а именно:
бесконечный гибкой тягой 6, закрепленной на торце каждого ребра жесткости, благодаря которой обеспечивается надежное прижатие герметизирующей прокладки 20 к внутренней поверхности резервуара по всему периметру гибкого пластыря 5;
дополнительной жесткой опоры 11 с удлинителем 12, обеспечивающим прижатие гибкого пластыря к внутренней поверхности емкости и, следовательно, прекращение течи продукта из емкости, что в конечном итоге позволяет зачистить и обезжирить поверхность металла вокруг пробоины;
ребер жесткости 4, концы которых загнуты по углом 75-80^o к оси несущего подтягивающего фигурного стержня 1, которые в совокупности с пластырем и радиальными пазами 16 на фигурном стержне образуют в раскрытом положении усеченый конус и, следовательно, создают полость с внутренней стороны пробоины, которая необходима для последующего заполнения ее герметиком.

Наличие новых элементов в совокупности с узлами позволяет зарегметизировать пробоину гибким пластырем, зачистить и обезжирить поверхность металла вокруг пробоины и затем заполнить полость, образованную устройством, жидким затвердевающим герметиком без слива продукта из емкости. При этом герметик охватывает края пробоины как снаружи, так и изнутри емкости, в результате чего надежность ремонта пробоины значительно возрастает.

Заделка пробоины осуществляется следующим образом.

На фигурный стержень 1 навертывают удлинитель 12, на который надевают фигурную жесткую опору 9, гайку 15, дополнительную жесткую опору 11 и гайку 30.

Ребра жесткости 4 вместе с гибким пластырем 5 прижимают к фигурному стержню 1 и вводят в пробоину. Затем за рычаг 8 втулкой 7 разводят ребра жесткости 4 в стороны, при этом гибкий пластырь 5 расправляется. За удлинитель 12 доводят гибкий пластырь 5 до соприкосновения с внутренней поверхностью емкости. Втулку 7 отводят вовнутрь емкости до тех пор, пока штифты 31 фиксатора 2 не войдут в сегментные углубления 22 втулки 7. После этого рычаг 8 изгибают так, как показано на фиг. 2 и путем вращения гайки 30 с помощью дополнительной гибкой опоры 11 подтягивают гибкий пластырь 5 к поверхности емкости до прекращения течи продукта по периметру гибкого пластыря 5. За изогнутый рычаг 8 поворачивают втулку 7 до тех пор пока штифты 31 фиксатора 2 не выйдут из сегментных углублений 22 втулки 7. После этого зачищают наружную поверхность металла вокруг пробоины наждачной шкуркой и обезжиривают. Затем фигурную жесткую опору 9 прижимают к поверхности емкости рукой, предварительно смазав внутреннюю поверхность опоры любым нефтяным маслом. Жесткую опору 9 устанавливают так, чтобы отверстие 25 и штуцер 26 находились в верхней части жесткой опоры 9. Путем вращения гайки 15 плотно прижимают фигурную жесткую опору 9 к поверхности емкости. К штуцеру 26 подсоединяют шланг от механического насоса или шприца (не показано) и заполняют полость, образованную внутренним и наружным уплотнительными элементами устройства жидким затвердевающим герметиком, например металлополимером. Воздух не заполняемой полости выходит через отверстие 25.

После затвердевания металлополимера (примерно через 3-4 ч) производят демонтаж дополнительной жесткой опоры 11, удлинителя 12 и фигурной жесткой опоры 9 для их повторного использования.

В пробоине остаются несущий подтягивающий фигурный стержень 1, втулка 7 с рычагом 8, гибкий пластырь 5 и ребра жесткости 4 с гибкой тягой 6.

Устройство для заделки пробоин с рваными краями в стенке емкости предназначено для ремонта пробоин в жестких резервуарах в заполненном состоянии, а так же может найти применение при заделке пробоин в корпусах судов. Устройство снабжено несущим подтягивающим фигурным стержнем, фиксатором, герметизирующим кольцом, ребрами жесткости с загнутыми концами, гибким пластырем, бесконечной гибкой тягой, втулкой с рычагом, фигурной жесткой опорой с герметизирующей прокладкой, дополнительной жесткой опорой и удлинителем. Наружный конец подтягивающего фигурного стержня имеет наружную резьбу для гайки и внутренюю - для удлинителя. На провотиположном конце фигурного стержня имеются радиальные пазы. На концах ребер жесткости имеются отверстия. Гибкий пластырь выполнен с центральным отверстием и снабжен прокладками и петлями. На торце втулки имеются два сегментных угубления. Втулка снабжена шайбой. Фигурная жеская опора имеет центральное отверстие, радиальное и штуцер. Дополнительная жесткая опора выполнена с центральным отверстием. Удлинитель имеет отверстие и резьбу для гайки. Фиксатор вкючает штифы, стопорные кольца и пружину сжатия. 5 ил.

Устройство для заделки пробоин с рваными краями в стенке емкости, содержащее наружный уплотнительный узел в виде фигурной жесткой опоры с патрубком подачи герметика и герметизирующей прокладкой по периметру, в центральном осевом отверстии которой установлен несущий подтягивающий фигурный стержень, на противоположном относительно наружного уплотнительного узла торце которого закреплены ребра жесткости, подвижную втулку, гибкий пластырь и элементы крепления, отличающееся тем, что оно снабжено бесконечной гибкой тягой, рычагом, жестко связанным с подвижной втулкой, дополнительной жесткой опорой, размещенной с наружной стороны фигурной жесткой опоры наружного уплотнительного узла и установленной с возможностью перемещения вдоль фигурного стержня, при этом несущий подтягивающий фигурный стержень выполнен с радиальными пазами, в которых с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось стержня, закреплены одни концы ребер жесткости, загнутые под углом α к оси фигурного стержня, а на других концах ребер жесткости закреплена бесконечная гибкая тяга.