Вагон-цистерна для перевозки химических продуктов Российский патент 2018 года по МПК B61D5/00 B60P3/22 B65D88/06 

Изобретение относится к вагонам-цистернам, предназначенным для перевозки коррозионно-агрессивных химических продуктов и может быть использовано в контейнерах-цистернах и стационарных емкостях.

Известны вагоны-цистерны для перевозки кислот, котлы которых изготовлены из различных сталей, каждая из которых коррозионностойка к перевозимой кислоте. Так для перевозки крепкой азотной кислоты применяется алюминий, для слабой азотной кислоты – коррозионно-стойкая никелевая сталь, а для серной - никелемолибденовая (см. Справочное пособие «Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов», М., Издательство стандартов, 1993, http://www.znaytovar.ru/gost/2/PosobieSpecializirovannye_cist.html).

Недостатком вагонов-цистерн для перевозки различных кислот является применение для котлов специальных металлов: алюминия и коррозионностойких сталей, которые являются дорогостоящими, и, кроме того, при изготовлении котлов требуется применение различных технологий сварки и присадочных материалов, что усложняет серийное производство вагонов-цистерн.

Известен котел вагона-цистерны для перевозки жидких пищевых продуктов и крепление котла (патент RU 141568 - принят за прототип).

Котел содержит внутреннюю оболочку из нержавеющей стали марки 12х18Н10Т толщиной от 1 до 5 мм и внешнюю оболочку из композитного материала. Горловина загрузочного люка, наружная часть сливного прибора и лапы котла соединены разъемно (болтовым соединением) с внешней и внутренними оболочками. К недостаткам описанного устройства вагона относятся:

- наличие разъемного (болтового) соединения горловины сливного прибора и лап котла, что усложняет конструкцию, снижает ее надежность и долговечность;

- применение нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т снижает возможность широкого применения вагона-цистерны, т.е. эта сталь коррозионно нестойкая во многих кислотах (крепкой азотной, соляной, аккумуляторной и др.);

- монолитная наружная оболочка из композиционного материала требует сложной и дорогостоящей оснастки для ее изготовления.

Технической проблемой, на которую направлен заявляемый вагон-цистерна для перевозки химических продуктов, является снижение его себестоимости, повышение надежности и долговечности, а также расширение номенклатуры перевозимых грузов.

Технический результат достигается тем, что вагон-цистерна для перевозки химических продуктов включает сварной металлический котел, содержащий обечайку, днища, люк-лаз и штуцеры для установки сливно-наливного устройства и предохранительной арматуры. Днища и обечайка изготовлены из углеродистой стали, а люк-лаз и штуцеры - из коррозионно-стойкой, при этом на внутреннюю поверхность обечайки, днищ и наружную - в верхней части котла в зоне расположения штуцеров и люка-лаза нанесено композиционное покрытие, включающее синтетическую полимерную смолу, армированную тканями.

Предлагаемое устройство вагона-цистерны поясняется чертежами, на которых показаны: на фиг. 1 - общий вид вагона-цистерны; на фиг. 2 - выносной элемент А на фиг. 1 - место расположения люка-лаза и штуцеров; на фиг. 3 - поперечное сечение Б-Б на фиг. 2 котла вагона-цистерны.

Вагон-цистерна для перевозки химических продуктов включает платформу 1 с установленным на ней котлом 2, содержащим обечайку 3 и днища 4. В верхней части обечайки 3 установлены люк-л аз 5 и штуцеры 6 для установки на них предохранительной и сливно-наливной арматуры. Обечайка 3 и днища 4 изготовлены из углеродистой стали, а люк-лаз 5 и штуцеры 6 - из коррозионно-стойкой. На внутренних поверхностях обечайки 3, днищ 4 и на наружной поверхности обечайки 3 в зоне установки люка-лаза и штуцеров 6 нанесено композиционное покрытие 7, включающее синтетическую полимерную смолу, армированную тканью. Для композиционного покрытия применяется эпоксидная или полиэфирная смолы, которые армируются тканью на основе стеклянного или углеродного волокна. Сочетание вида смолы с видом ткани диктуется их стоимостью и свойствами перевозимых продуктов. Различные сочетания видов смолы и ткани не изменяют технологию нанесения композиционного покрытия.

Изготовление люка-лаза и штуцеров из коррозионно-стойкой стали применено в связи с трудностью и неудобством нанесения композиционных покрытий в ограниченных пространствах. Кроме того элементы люка-лаза и штуцеров подвергаются многократному воздействию инструмента при герметизации люка крышкой с болтами, фланцевых соединений при установке арматуры, что не исключает повреждения композиционного покрытия, и, как следствие, удорожания эксплуатации цистерны в связи с необходимостью ремонта и простоя цистерны в ремонте.

Наличие композиционного покрытия на наружной поверхности обечайки в зоне установки люка-лаза 5 и штуцеров 6 предотвращает коррозионное воздействие перевозимого продукта (в случае его попадания на поверхность обечайки в процессе слива или налива) на углеродистую сталь обечайки 3 котла 2. С целью ограничения растекания перевозимого продукта во время загрузки или выгрузки композиционное покрытие ограничено с боковых сторон бортиками 8, а в нижней части - отливами 9, которые предотвращают попадание продукта на незащищенную поверхность обечайки котла и защищают тормозное оборудование и элементы рамы платформы.

Изобретение относится к средствам для транспортировки и хранения коррозионно-агрессивных химических продуктов. Вагон-цистерна для перевозки химических продуктов включает сварной металлический котел (2), содержащий обечайку (3), днища (4), люк-лаз (5) и штуцеры (6) для установки сливно-наливного устройства и предохранительной арматуры. Днища и обечайка изготовлены из углеродистой стали, а люк-лаз и штуцеры - из коррозионно-стойкой. На внутреннюю поверхность обечайки, днищ и наружную - в верхней части котла в зоне расположения штуцеров и люка-лаза, нанесено композиционное покрытие, включающее синтетическую полимерную смолу, армированную тканями. Изобретение снижает себестоимость, повышает надежность и долговечность цистерны и расширяет номенклатуру перевозимых грузов. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Вагон-цистерна для перевозки химических продуктов, включающий котел, содержащий металлическую обечайку и днища, оснащенный люком-лазом и штуцерами для установки предохранительной и сливно-наливной арматуры, отличающийся тем, что обечайка и днища изготовлены из углеродистой стали, а люк-лаз и штуцеры для установки предохранительной и сливно-наливной арматуры - из коррозионно-стойкой, при этом на внутренних поверхностях обечайки и днищ и на наружной поверхности обечайки в зоне установки люка-лаза и штуцеров нанесено композиционное покрытие, включающее синтетическую полимерную смолу, армированную тканью.

2. Вагон-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что композиционное покрытие выполнено с применением эпоксидной смолы, армированной тканью на основе углеродного волокна.

3. Вагон-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что композиционное покрытие выполнено с применением эпоксидной смолы, армированной тканью на основе стеклянного волокна.

4. Вагон-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что композиционное покрытие выполнено с применением полиэфирной смолы, армированной тканью на основе углеродного волокна.

5. Вагон-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что композиционное покрытие выполнено с применением полиэфирной смолы, армированной тканью на основе стеклянного волокна.

6. Вагон-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что композиционное покрытие выполнено с применением полиэфирной смолы, армированной двумя слоями ткани, при этом первый слой ткани - стеклянное волокно, второй - углеродное волокно.

7. Вагон-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что композиционное покрытие выполнено с применением эпоксидной смолы, армированной двумя слоями ткани, при этом первый слой ткани - стеклянное волокно, второй - углеродное волокно.

8. Вагон-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что поверхность наружного покрытия котла с двух боковых сторон ограничена бортиками, расположенными в плоскостях, перпендикулярных продольной плоскости котла.

9. Вагон-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что на границах наружного покрытия, расположенных параллельно продольной оси котла, установлены отливы.