УНИВЕРСАЛЬНОЕ ПЛАВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВУАРА ДЛЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ И СПОСОБ ЕГО МОНТАЖА Российский патент 1998 года по МПК B65D88/34 

Изобретение относится к строительству сооружений, предназначенных для хранения легкоиспаряющихся жидкостей: нефти, ее продуктов, в частности к конструкции плавающего устройства резервуаров и способу монтажа этого устройства.

Известно плавающее устройство в виде понтона для резервуара, включающее герметичный настил, опорные стойки, поплавки и уплотняющий затвор, причем поплавки помещены в полые блоки, укрепленные в каркасе устройства (см. авт. св. N 1294712, кл. B 65 D 88/34 от 27.06.85).

Недостатком этого решения является сложность его компоновки с включением полых блоков для поплавков непосредственно в несущую конструкцию плавающего устройства. Трудность обеспечения герметичности настила из-за большого количества отверстий для пропуска этих блоков.

Громоздкие блоки для поплавков на периферии понтона сложно увязать с технологическими отверстиями в нижнем поясе резервуара.

Наиболее близким предлагаемому техническому решению является плавающее устройство резервуара для хранения нефтепродуктов, включающее настил, балки с опорами, бортовые элементы, прогоны, поплавки бортовых элементов и рядовые поплавки, а также эластичный затвор между бортовыми элементами и оболочкой резервуара (см. патент США N 4244487, кл. B 65 D 88/34, кл. США 220/216 от 13.01.1981).

Недостатком этого технического решения является то, что поплавки в нем включены непосредственно в каркас и соединены между собой и опорами, вследствие чего исключается возможность изменения их плавучести при различной плотности хранимого продукта.

Разные плотности хранимого продукта требуют перекомпоновки всего плавающего устройства, т.к. увеличение или уменьшение количества поплавков вызывает необходимость изменения шага их расстановки и, соответственно, изменения шага прогонов настила, опор и т.д. Для резервуаров разных диаметров размеры поплавков необходимо менять. Сложно осуществить сопряжение поплавков бортовых элементов с рядовыми поплавками в одном уровне и под разными углами. Все это безусловно усложняет проектирование, изготовление и монтаж.

Предлагаемое техническое решение свободно от указанных недостатков благодаря тому, что его настил, прогоны, балки, бортовые элементы и опоры соединены в единую несущую конструкцию, а рядовые поплавки и поплавки бортовых элементов подвешены, соответственно, к прогонам и бортовым элементам в разных уровнях, при этом уровень верха поплавков бортовых элементов расположен ниже уровня низа рядовых поплавков.

В нижних поясах прогонов выполнены отверстия с ритмическим шагом, меньшим шаге подвески рядовых поплавков, что позволяет варьировать количество поплавков в зависимости от плотности хранимого в резервуаре продукта.

Опоры бортовых элементов выполнены по меньшей мере в три раза короче опор балок.

Настил плавающего устройства выполнен из листов, соединенных между собой над верхними поясами прогонов в газоплотный фалец, прикрепленный к поясам прогонов.

Прогоны устройства установлены с шагом, равным ширине листов настила, и соединены между собой и с балкой через вкладыши, а все поплавки плавающего устройства выполнены одного размера из легкого материала, например типа пенополиуретана, и облицованы металлом.

Известен способ монтажа плавающего устройства для жидкостного резервуара путем установки и выверки опор, балок, прогонов, бортового элементов с опорами, настила, поплавков и эластичного затвора.

Сущность этого способа раскрывает описание американского изобретения (см. патент США N 4244487, кл. B 65 D 88/34, кл. США 220/216 от 13.01.1981).

Недостатком известного способа является сложность в обеспечении надлежащих условий и точности монтажа устройства вследствие его неустойчивости из-за наличия большого количества шарнирных соединений.

Заявляемое техническое решение устраняет указанные недостатки тем, что к оболочке резервуара сначала приваривают кронштейны, к которым на период монтажа съемными болтами крепят опоры бортовых элементов, а монтаж остальных конструкций плавающего устройства производят с использованием бортовых элементов в качестве временно неподвижной кольцевой опоры.

Техническим результатом настоящего изобретения в целом является обеспечение универсальности и упрощения компоновки плавающего устройства при хранении продуктов различной плотности в резервуарах различных диаметров (объемов), а также улучшения условий и повышение точности его монтажа.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены; на фиг. 1 - универсальное плавающее устройство в плане с вырезами на уровне рядовых поплавков и на уровне поплавков бортового элемента; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг.1; на фиг. 3 - узел I, замаркированный на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по В-В фиг. 3; на фиг. 5 - разрез по Г-Г фиг. 3; на фиг. 6 - узел II, замаркированный на фиг. 2; на фиг. 7 - вид по С-С фиг. 6.

В резервуаре 1 расположено универсальное плавающее устройство 2, включающее профилированный или листовой настил 3, уложенный на прогоны 4, которые оперты на балки 5. Балки 5 в свою очередь прикреплены к стойкам 6, опирающимся на днище резервуара. Для унификации стоек 6 применены переходные элементы 7, которые позволяют варьировать общую высоту стоек за счет изменения по высоте мест присоединения этих элементов к стойкам.

По контуру резервуара 1 к его стенке с внутренней стороны с определенным шагом у нижней отметки нахождения плавающего устройства прикреплены кронштейны 8 (см. фиг. 2, 6), на которые установлены опорные бортовые элементы 9 с укороченными стойками 10 и отверстиями под болты.

Опорные бортовые элементы 9 через переходные элементы 7 прикреплены к кронштейну 8 при помощи съемных болтов 12 (см. фиг. 6), которые ставятся только на период монтажа, а затем снимаются, чтобы обеспечить возможность всплытия устройства.

На опорные бортовые элементы 9 установлены бортовые элементы 13, которые скрепляются в замкнутое кольцо, например, с помощью болтов 11.

К бортовым элементам 13 крепятся в их нижней части консоли 14, в верхней части - прогоны 4, балки 5 и настил 3. К прогонам 4 с помощью хомутов 18 (на фиг. 3, 4) подвешены рядовые поплавки 15, которые в случае необходимости могут быть заполнены легким материалом типа пенополиуретана 16 (см. фиг. 3, 6), облицованным, например, металлом.

В конструкцию устройства включены также поплавки 17 бортовых элементов 13, которые прикреплены с помощью хомутов 18 к консолям 14 по контуру плавающего устройства. Поплавки 17 бортовых элементов 13 располагаются ниже уровня промежуточных поплавков 15, по крайней мере, на их высоту, т.е. уровень верха поплавков 17 всегда ниже уровня низа рядовых поплавков. Это позволяет увеличить плавучесть универсального устройства, т.к. поплавки 17 бортовых элементов 13 полностью погружены в хранимый продукт в самой нагруженной зоне устройства 2.

К прогонам 4 и консолям 14 поплавки 15 и 17 прикреплены при помощи хомутов 18 и, например, болтов 19. При изменении плотности хранимого продукта, требующем увеличения плавучести устройства, используются дополнительные рядовые поплавки 20.

Для обеспечения такой возможности без внесения конструктивных изменений в сам каркас устройства в элементах, к которым подвешиваются поплавки (прогоны 4), выполнены отверстия 21 с ритмическим шагом, меньшим, чем шаг крепления поплавков, равный "а", например, "а/2". Такое решение позволяет варьировать число рядовых поплавков в существующем плавающем устройстве под продукт любой плотности.

Для крепления прогонов 4 между собой и к балкам 5 используются специальные вкладыши 22 (см. фиг. 3). Газоплотность устройства обеспечена тем, что листы настила 3 соединены между собой и с прогонами 4 посредством стоячего или лежачего газоплотного фальца 23, в который при необходимости закладывается герметик.

Для удобства крепления настила 3 фалец 23 может быть расположен вдоль прогона 4, причем непосредственно над ним и с шагом прогонов, равным ширине листов настила 3.

Надежность при этом обеспечивается тем, что настил крепится к прогонам с двух сторон относительно фальца 23, например, самонарезающими винтами 24 в шахматном порядке или при лежачем фальце - непосредственно через фалец в один ряд.

После монтажа плавающего устройства между бортовыми элементами 13 и оболочкой резервуара 1 устанавливается эластичный затвор 25 известных конструкций, который крепится к бортовым элементам 13.

Способ монтажа унифицированного плавающего устройства заключается в том, что сначала выверяют и прикрепляют с помощью сварки к оболочке резервуара кронштейна 8 и устанавливают на них бортовые опорные элементы 9 с переходниками 7 для варьирования высоты укороченных стоек 10. Крепление их производят съемными болтами 12 к кронштейну 8.

На опорные бортовые элементы 9 устанавливают бортовые элементы 13, которые собираются в единое кольцо с помощью болтов 11.

Правильность положения и горизонтальность кольца из бортовых элементов 13 обеспечивается с помощью переходников 7, которые во время выверки устанавливаются в нужное положение с помощью временных болтов 12. Таким образом, образуется временно неподвижная кольцевая спора.

После этого начинается выверка и установка стоек 6 с переходниками 7, балок 5 и прогонов 4, которые образуют устойчивую единую несущую конструкцию, т.к. соединяются с неподвижной выверенной кольцевой опорой. Параллельно с этими операциями начинают укладывать и скреплять листы настила 3 с прогонами 4 и бортовыми элементами 13.

Укороченные стойки 10 опорных бортовых элементов 9, опирающиеся на кронштейны 8, расположенные выше нижнего пояса оболочки резервуара, не мешают подаче элементов плавающего устройства внутрь резервуара через люки, расположенные в этом поясе.

Подвеска рядовых поплавок 15, дополнительных рядовых поплавков 20 и поплавков 17 бортовых элементов соответственно к прогонам 4 и кронштейнам 14 с помощью хомутов 18 может осуществляться либо параллельно с монтажом настила 3, либо после окончания монтажа всех остальных элементов плавающего устройства.

После завершения монтажа всех элементов универсального плавающего устройства временные болты 12 снимаются и устройство готово к испытаниям и последующей эксплуатации.

Предлагаемое изобретение обеспечивает универсальность плавающего устройства, поскольку может быть использовано для эксплуатируемых резервуаров и для вновь возводимых. Может быть использовано как в понтонах резервуаров со стационарными кровлями, так и в резервуарах с плавающими крышами.

Предлагаемое решение упрощает компоновку плавающего устройства для резервуаров различных диаметров и при хранении продуктов различной плотности, т. к. размеры основных элементов практически можно не менять, а изменяется только их количество, что также улучшает условия и повышает точность его монтажа.

Предлагаемая конструкция практически непотопляема.

Устройство включает настил, уложенный на прогоны, опертые на балки, которые в свою очередь прикреплены к стойкам и образуют единую несущую конструкцию. К прогонам подвешены рядовые поплавки, а к бортовым элементам - поплавки, которые располагаются ниже рядовых поплавков, что упрощает компоновку и позволяет значительно увеличить плавучесть универсального устройства. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Универсальное плавающее устройство резервуара для жидких продуктов, включающее настил, балки с опорами, бортовые элементы с опорами, прогоны, поплавки бортовых элементов и рядовые поплавки, а также эластичный затвор между бортовыми элементами и стенкой резервуара, отличающееся тем, что настил, прогоны, балки, бортовые элементы и опоры соединены в единую несущую конструкцию, а рядовые поплавки и поплавки бортовых элементов подвешены соответственно к прогонам и бортовым элементам в разных уровнях, при этом уровень верха поплавков бортовых элементов расположен ниже уровня низа рядовых поплавков. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нижних поясах прогонов выполнены отверстия с ритмическим шагом, меньшим шага подвески рядовых поплавков. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опоры бортовых элементов выполнены по меньшей мере в три раза короче опор балок. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что настил выполнен из листов, соединяемых между собой над верхними поясами прогонов в газоплотный фланец, прикрепленный к поясам прогонов. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прогоны установлены с шагом, равным ширине листов настила и соединены между собой и с балкой через вкладыши. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все поплавки выполнены одного размера из легкого материала типа пенополиуретана и облицованы металлом. 7. Способ монтажа универсального плавающего устройства для резервуара путем установки и выверки опор, балок, прогонов, бортовых элементов с опорами, настила, поплавков и эластичного затвора, отличающийся тем, что к оболочке резервуара сначала приваривают кронштейны, к которым на период монтажа съемными болтами крепят опоры бортовых элементов, а монтаж остальных конструкций плавающего устройства производят с использованием бортовых элементов в качестве временно неподвижной кольцевой опоры.