СПОСОБ ПРОВЕРКИ СОСУДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И ТЕЛЕЖКА ДЛЯ ИХ ТРАНСПОРТИРОВКИ Российский патент 2005 года по МПК F16J12/00 B62B3/04 

Изобретение относится к отрасли машиностроения, в частности к способам и устройствам для испытания корпусов, вентилей, клапанов, проверки надежности испытаний работоспособности сосудов высокого давления, выявления скрытых эксплуатационных дефектов корпуса.

В соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, последние должны проходить периодическую проверку. В частности, это касается и автомобильных газовых баллонов, работающих как на сжатом природном газе (СПГ), так и на сжиженном нефтяном газе (СНГ). Освидетельствование баллонов для всех владельцев транспортных средств производится на специализированных пунктах, обеспеченных рабочими постами с оборудованием, предназначенным для выполнения конкретной операции в соответствии с утвержденной технологической схемой.

Известен способ проверки работоспособности сосуда высокого давления (см. а.с. СССР №1592603, МКИ F 15 B 19/00). Он состоит в том, что проводят визуальный осмотр поверхности корпуса сосуда, контролируют дефекты сварных соединений, дополнительно контролируют участки перемычек между отверстиями под патрубки, устанавливают образцовый вихретоковый преобразователь, вводят рабочий преобразователь, регистрируют их сигналы и сравнивают между собой.

Известен способ гидродинамических испытаний и стенд его осуществления (см. а.с. СССР №1620703, МКИ F 15 B 19/00). Он состоит в том, что изменение давление за исследуемым узлом осуществляют за счет энергии протекающей жидкости, при этом отбирают часть расхода рабочей среды, находящейся под давлением перед узлом и подают ее на управление регулирующего устройства; устройство регулирование параметров потока выполнено в виде цилиндрического корпуса с отверстиями, при этом внутри корпуса установлен золотник, золотник выполнен в виде стакана с разгрузочными отверстиями.

Из всех способов аналогичного назначения самым близким по технической сущности является способ, изложенный в справочнике «Газобаллонные автомобили. М.: Транспорт, 1992». При освидетельствовании баллонов производятся гидравлические испытания на прочность и пневматические для проверки герметичности соединений баллонов с арматурой. Укрупненно технология освидетельствования баллонов, предполагающая перемещение баллона с одного поста на другой на специальной тележке, включает в себя следующие операции:

демонтаж переходников и вентилей. Производится на специальном стенде с помощью гайковерта с крутящим моментом не менее 500 Н·м. Вывернутые переходники и вентили при их соответствии ТУ могут быть использованы повторно; дегазация и мойка внутренней поверхности; осмотр внутренней поверхности. Отбраковка баллонов по результатам осмотра производится в соответствии с классификатором дефектов и требованиями технической документации заводов-изготовителей; определение массы баллонов. Масса изменяется с погрешностью до 0,2 кг. При уменьшении массы баллона от первоначальной более чем на 7% баллоны подлежат выбраковке; гидравлические испытания. Проводятся под давлением 30 МПа. Время выдержки под давлением 2 мин; не допускается вздутий и запотевания поверхности баллона; сушка внутренней поверхности; монтаж переходников и вентилей. Момент при затяжке конической резьбы 450-500 Н·м. Ввернутые переходники и вентили должны иметь не менее 2-4 витков резьбы, не вошедших в резьбовое гнездо; пневматические испытания под давлением 19,6 МПа. Время выдержки под давлением 1 мин. Герметичность соединения определяется при опускании баллона в ванну с водой. Появление пузырьков воздуха в местах соединения баллона с арматурой не допускается; клеймение. На баллоны, прошедшие освидетельствование, ставится клеймо с указанием даты проведенного (месяц, год) и следующего срока (год) освидетельствования (например 11.88-93); наружная окраска баллонов. Производится масляной краской или эмалью красного цвета.

Результаты освидетельствования баллонов записываются в журнал испытаний, имеющий следующие графы товарный номер завода-изготовителя; номер баллона; дата (месяц, год) изготовления баллона; дата проведенного и следующего освидетельствования; масса, выбитая на баллоне, кг; масса, установленная при освидетельствовании, кг; объем баллона, л; рабочее давление, МПа; отметка о пригодности баллона; фамилия и подпись лица, производившего освидетельствование.

Однако при описанном выше способе возникают трудности, связанные с тем, транспортировка баллона с одного поста на другой, предполагает ее разгрузку на каждом посту и повторную погрузку после окончания работы на этом посту, что ухудшает удобства обслуживания и сужает функциональные возможности тележки. Таким образом, здесь не достигается технический результат, выраженный в улучшении удобства обслуживания и расширении функциональных возможностей.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе проверки сосудов высокого давления с транспортировкой сосуда с одного поста на другой на тележке, производят демонтаж переходников и вентилей, осматривают внутреннюю поверхность, выполняют гидроиспытания, сушат сосуд, производят монтаж переходников и вентилей, выполняют пневмоиспытания, причем, указанные операции реализуют на оборудованных постах, транспортировку и реализацию указанных операций на постах обеспечивают при постоянной фиксации сосуда на той же тележке, при этом монтаж и демонтаж переходников и вентилей производят на одном посту. После демонтажа переходников и вентилей проводят дегазацию и мойку сосуда, после осмотра внутренней поверхности выполняют очистку и взвешивание сосуда.

Для перевозки баллонов (сосудов высокого давления) используются специальные тележки. Известна, например, тележка П-245 (см. справочник «Газобаллонные автомобили. М.: Транспорт, 1992». Она состоит из колес, закрепленных на раме; подхвата, для баллона, соединенного через гидроцилиндр, стрелу и стойку с рамой. На тележке также находятся ручка и насос. Стрела связана с педалью подъема стрелы и педалью спуска стрелы. Тележка предназначена для снятия и установки газовых баллонов для СНГ на автомобиль и транспортирования их к месту работы или складирования.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является тележка транспортная производства ПКТБА, г. Пензы (см. «Комплекс оборудования для освидетельствования газовых баллонов КТОБ-2», г. Пенза, 2002 г.), поэтому она принята за прототип. Указанная тележка состоит из рамы с упором и перемычками. На раме установлен кронштейн, на котором с помощью оси крепятся колеса, причем тележка оборудована роликами, обеспечивающими легкое перемещение баллона для дальнейшей работы, и захватом для погрузки баллона с пола.

Данное техническое решение повышает удобство в эксплуатации и надежность работы. Однако это техническое решение не позволяет выполнять операции по монтажу и демонтажу, так как обеспечивает удержание баллона только в процессе транспортировки. Это определяется конструктивными особенностями прототипа. Поэтому фактически роль тележки ограничивается только функцией транспортировки с одного поста на другой при необходимости последующей разгрузки и погрузки. Это увеличивает время проверки сосудов высокого давления.

Таким образом, в прототипе не обеспечивается достижение технического результата, выраженного в расширении функциональных возможностей тележки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной тележке для транспортировки сосудов высокого давления, содержащей раму с колесами, кронштейн, ложемент, ручки, элемент крепления, рама снабжена двумя парами колес, в нее введен опорный стержень, жестко связанный с ложементом и расположенный перпендикулярно продольной оси. Кроме того, на ложементе параллельно продольной оси установлены не менее двух пар роликовых опор, элемент крепления выполнен в виде накидной цепи с возможностью регулирования длины рабочей части, а одна из пар роликовых опор выполнена с возможностью продольного перемещения.

В результате проведенного поиска по источникам научно-технической и патентной информации не было обнаружено способа и устройств с заявленной совокупностью существенных признаков, обеспечивающих такой же технический результат. Таким образом, предлагаемое изобретение отвечает признакам патентоспособности, так представляет собой техническое решение задачи, являющееся новым, обеспечивающее изобретательский уровень и промышленную применимость.

На фиг.1 и 2 показана техническая схема проверки сосудов высокого давления для сжиженного нефтяного газа (СНГ) по заявляемому изобретению.

На фиг.3 и 4 показана техническая схема проверки сосудов высокого давления для сжатого природного газа (СПГ) по заявляемому изобретению.

На фиг.5, 6 показана конструкция тележки для баллонов СПГ по заявляемому изобретению.

На фиг.7, 8 показана конструкция тележки для баллонов СНГ по заявляемому изобретению.

По предлагаемому изобретению способ осуществляется следующим образом.

А) Применительно к баллонам с сжиженным нефтяным газом (СНГ): (см. фиг.1 и фиг.2)

Способ проверки сосудов высокого давления с транспортировкой сосуда с одного поста на другой на тележке состоит в том, что производят демонтаж переходников и вентилей -1, осматривают внутреннюю поверхность -2, выполняют гидроиспытания -3, сушат сосуд -4, производят монтаж переходников и вентилей -5, выполняют пневмоиспытания -6, причем, указанные операции реализуют на оборудованных постах, отличается тем, что транспортировку и реализацию указанных операций на постах обеспечивают при постоянной фиксации сосуда на той же тележке, при этом монтаж и демонтаж переходников и вентилей производят на одном посту.

Б) Применительно к баллонам с сжатым природным газом(СПГ): (см. фиг.3 и фиг.4)

Способ проверки отличается тем, что после демонтажа переходников и вентилей -1 проводят дегазацию и мойку сосуда -7, после осмотра внутренней поверхности -2 выполняют очистку -8 и взвешивание -9 сосуда.

Устройство тележки по заявляемому изобретению

Для баллонов СПГ (см. фиг.5 и фиг.6) тележка содержит раму 1, колеса 2, кронштейн 3, ложемент 4, ручки 5, элемент крепления 6, опорный стержень 7.

Для баллонов СНГ (см. фиг.7 и фиг.8) тележка содержит раму 1, колеса 2, кронштейн 3, ложемент 4, ручки 5, элемент крепления 6, опорный стержень 7, накидную цепь 8, роликовые опоры 9.

Оборудование для реализации способа

А) ДЛЯ СЖИЖЕННОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА (СНГ)

Стенд для монтажа арматуры и гидроиспытаний для сжиженного нефтяного газа.

В комплект входят 2 пневмогайковерта. Один - повышенной мощности, позволяет отвинчивать и завинчивать арматуру в любой части баллона. Другой предназначен для установки технологических заглушек под моноблок. При заполнении баллона водой переходник обеспечивает полное удаление воздуха. В качестве источника давления испытательной среды используется пневмогидравлическая насосная станция, установленная на стенде. Перегрузка баллона с тележки на стенд не требуется.

Установка для сушки внутренней поверхности баллонов для сжиженного нефтяного газа после гидравлических испытаний.

Температура и время сушки задается с пульта управления и контролируется автоматически. Установка присоединяется к цеховой вытяжной вентиляции для удаления горячего воздуха. Перегрузка баллона с тележки на установку не требуется.

Стенд для завинчивания арматуры в баллон для сжиженного нефтяного газа

Применение динамометрического ключа позволяет завинчивать арматуру с определенным крутящим моментом, гарантирующим герметичность соединений. Перегрузка баллона с тележки на стенд не требуется.

Тележка транспортная Т-306/508.

Предназначена:

- для транспортирования баллона между стендами;

- для работы на стендах без перегрузки баллона с тележки на стенд.

Рабочее положение баллона

- при транспортировании - горизонтальное;

- при работе на стенде - горизонтальное, вертикальное, наклонное.

Б) ДЛЯ СЖАТОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА (СПГ)

Стенд для вывинчивания вентилей и дегазации баллонов для сжатого природного и других газов.

Быстрая и эффективная дегазация достигается за счет вытеснения остатков газа сжатым азотом. Мощный гайковерт сокращает затраты ручного труда и обеспечивает легкое вывинчивание вентиля или переходника. Перегрузка баллона с тележки на стенд не требуется.

Стенд для очистки внутренней поверхности баллонов для сжатого природного и других газов.

Эффективная очистка происходит за счет трения отрезков цепей, закрепленных на штанге при ее одновременном вращении и вертикальном перемещении внутри баллона. Управление производится с пульта. Перегрузка баллона с тележки на стенд не требуется.

Стенд для гидравлических испытаний на прочность и определения внутреннего объема баллонов для сжатого природного и других газов.

Источник давления для испытательной среды пневмогидравлическая станция, установленная на стенде. Стенд имеет устройство взвешивания пустого и наполненного водой баллона, что позволяет определить степень его износа. При заполнении баллона водой переходник обеспечивает полное удаление воздуха. Вытеснение воды из баллона после испытаний выполняется сжатым воздухом. Перегрузка баллона с тележки на стенд не требуется.

Установка сушки внутренней поверхности баллонов для сжатого природного и других газов после гидравлических испытаний.

Температура и время сушки задается с пульта управления и контролируется автоматически. Установка присоединяется к цеховой вытяжной вентиляции для удаления горячего воздуха. Перегрузка баллона с тележки на установку не требуется.

Стенд для завинчивания вентиля в баллон для сжатого природного и других газов.

Применение динамометрического ключа позволяет завинчивать вентиль с определенным крутящим моментом, гарантирующим герметичность соединения. Наличие сменных переходников вентилей различной конструкции позволяет осуществлять операцию завинчивания для баллонов на все виды газов. Перегрузка баллонов с транспортной тележки на стенд не требуется.

Стенд для пневмоиспытаний на герметичность соединения вентиля с баллоном для сжатого природного газа.

Стенд оснащен защитными крышками с замками, автоматически закрывающими ванну до момента окончания испытаний.

Тележка транспортная Т-219

Предназначена:

- для транспортирования баллона между стендами;

- для работы на стендах без перегрузки баллона с тележки на стенд.

Рабочее положение баллона

- при транспортировании - горизонтальное;

- при работе на стенде - горизонтальное, вертикальное, наклонное.

Таким образом, как видно из описанного выше, именно заявленная совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения позволяет обеспечить технический результат, выраженный в повышении удобства обслуживания, сокращении времени на проверку и расширении функциональных возможностей. Заявленная совокупность существенных признаков тележки для транспортировки дает возможность проводить проверку сосудов высокого давления на рабочих постах без необходимости их разгрузки и погрузки, что позволяет реализовать заявленный способ.

Способ проверки и тележка предназначены для испытания корпусов, вентилей, клапанов, проверки надежности испытания работоспособности сосудов высокого давления, выявления скрытых эксплуатационных дефектов корпуса. Способ проверки сосудов высокого давления с транспортировкой сосуда с одного поста на другой на тележке включает следующие операции: Производят демонтаж переходников и вентилей, осматривают внутреннюю поверхность, выполняют гидроиспытания, сушат сосуд, производят монтаж переходников и вентилей, выполняют пневмоиспытания. Указанные операции реализуют на оборудованных постах. Транспортировку и реализацию указанных операций на постах обеспечивают при постоянной фиксации сосуда на той же тележке. Тележка содержит раму с колесами, кронштейн, ложемент, ручки, элемент крепления. Рама снабжена двумя парами колес, в нее введен опорный стержень, жестко связанный с ложементом и расположенный перпендикулярно продольной оси. Технический результат - улучшение удобства обслуживания и расширение функциональных возможностей. 2 н. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ проверки сосудов высокого давления с транспортировкой сосуда с одного поста на другой на тележке, состоящий в том, что производят демонтаж переходников и вентилей, осматривают внутреннюю поверхность, выполняют гидроиспытания, сушат сосуд, производят монтаж переходников и вентилей, выполняют пневмоиспытания, причем указанные операции реализуют на оборудованных постах, отличающийся тем, что транспортировку и реализацию указанных операций на постах обеспечивают при постоянной фиксации сосуда на той же тележке.2. Способ проверки по п.1, отличающийся тем, что монтаж и демонтаж переходников и вентилей производят на одном посту.3. Способ проверки по п.1 или 2, отличающийся тем, что после демонтажа переходников и вентилей проводят дегазацию и мойку сосуда, после осмотра внутренней поверхности выполняют очистку и взвешивание сосуда.4. Тележка для транспортировки сосудов высокого давления, содержащая раму с колесами, кронштейн, ложемент, ручки, элемент крепления, отличающаяся тем, что рама снабжена двумя парами колес, в нее введен опорный стержень, жестко связанный с ложементом и расположенный перпендикулярно продольной оси.5. Тележка по п.4, отличающаяся тем, что на ложементе параллельно продольной оси установлены не менее двух пар роликовых опор, элемент крепления выполнен в виде накидной цепи с возможностью регулирования длины рабочей части.6. Тележка по п.4 или 5, отличающаяся тем, что одна из пар роликовых опор выполнена с возможностью продольного перемещения.