Способ хранения нефтепродуктов и устройство для его реализции Российский патент 2023 года по МПК B65D1/02 B65D21/24 B65D21/28 B65D21/32 

Изобретения относятся к машиностроению и могут быть использованы в транспортном машиностроении.

Известны ГОСТ 15846-2002 14. Нефтепродукты, отправляемые в районы Крайнего Севера, в частности, п.14.2 Масла смазочные; жидкости специальные; топливо жидкое (дизельное и бензин) керосин. Хранение и транспортировка нефтепродуктов (НП) должна осуществляться в таре, изготовленной в виде бочки стальной в соответствии с ГОСТ 13950.

Для формирования транспортных пакетов из заправленной тары и осуществления механизированных погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских операций используются поддоны плоские, деревянные ГОСТ 33757-2016, а также ГОСТ 26663-85, Пакеты транспортные. Формирование с применением средств пакетирования.

Наиболее близким техническим решением является патент РФ 2526693 МПК B65D 1/00 Способ хранения и транспортировки капсулированного топлива.

К недостаткам указанных технических решений при применении к транспортировке НП потребителям в районы Крайнего Севера и приравненным к ним территорий относятся следующие факторы:

- существенно различные объемы потребления НП в различных точках конечной доставки, например, от 100 кг до 20 000 кг в год;

- широкая номенклатура НП (бензин, дизельное топливо, керосин, синтетические масла, спирты, растворители и т.д.) потребляемая в точках доставки НП;

- традиционная доставка НП в 200-лировых металлических бочках по ГОСТ 15846-2002 приводит к тому, что возникают значительные остатки НП из-за меньших потребностей в точках потребления;

- доставка НП потребителям в металлической таре в виде 200-литровых бочках создает проблемы по их утилизации в местах эксплуатации, соответственно, значительные проблемы по воздействию на окружающую среду.

Цель предлагаемого технического решения заключается в устранении указанных недостатков, что достигается тем, что в известном техническом решении по патенту РФ №2526693, МПК B65D 1/00, Способ хранения и транспортировки нефтепродуктов, основанном на установке на поддон нефтепродуктовой тары с полной заправкой, транспортировке и последующей выдачи топлива вводят следующие действия:

1) на поддон устанавливают нефтепродуктовую тару (далее контейнеры) различной вместимости в несколько уровней по высоте в виде прямоугольного параллелепипеда, формируя транспортный пакет, при этом суммарная площадь оснований контейнеров, устанавливаемых на первом уровне, равна площади поддона, высоту пакета определяют количеством уровней штабелирования и прочностью заправленных контейнеров в нижних уровнях,

2) ограничение перемещений в области контакта соприкасающихся контейнеров осуществляют за счет конструктивных элементов типа «шип-паз» на торцевых и боковых стенках контейнеров,

3) выдачу топлива осуществляют контейнерами поочередно, начиная с верхнего уровня пакета и с сохранением устойчивости оставшейся композиции контейнеров.

На фиг. 1-4 приведены иллюстрации, поясняющие предлагаемое техническое решение.

Фиг. 1. Общая компоновка пакета на поддоне в соответствии с предлагаемым способом (а) и в соответствии с традиционной установкой 200-литровой металлической стандартной тары на поддоне (б). Показана компоновка контейнеров в габаритах соразмерных компоновке 200-литровой металлической тары, соответствующей площади основания поддона (Ш×Г: 1200×800 мм) и по высоте, не превышающей 900 мм, т.е. при штабелировании, например, в два ряда 20-литрового контейнера из пластика (высота 880 мм). При такой компоновке, суммарное количество НП в пакете контейнеров составляет 640 литров против 400 литров в металлической таре, таким образом, пакет контейнеров в соответствующих габаритах на 60% вместительнее, чем компоновка в 200-литровой металлической таре.

В общем случае контейнер для НП может изготавливаться как из металлического материала, например, сталь, сплавы, а также из пластика. В связи с разработкой широкой номенклатуры полимерных композиционных материалов (ПКМ), обладающих широким набором свойств, тара из пластика в настоящее время имеет возрастающее распространение.

Фиг. 2. Примеры вариантов контейнеров различной вместимости, изготовленных из пластика: 1 - элемент шип конструкции «шип-паз»; 2 - пазы для «ножек»; 3 - крышка с вытягивающейся горловиной; 4 - тройная ручка. Представлены три варианта контейнеров самой распространенной вместимостью: 5, 10 и 20 литров. Габариты разработаны пропорционально таким образом, чтобы обеспечивалась возможность компоновки контейнеров различной вместимости в пакет в виде прямоугольного параллелепипеда с площадью основания равной площади основания поддона и соответствуют размерам: для 5-литрового контейнера (ВхШхГ) - 220×190×145 мм; для 10-литрового контейнера - 220×380×145 мм; для 20-литрового контейнера - 440×380×145.

Фиг. 3. Примеры компоновки из предлагаемых размеров контейнеров. Представлены несколько примеров компоновки. На фиг. 3 (а) компоновка пакета в виде 32 шт. – 20-литровых контейнеров; на фиг. 3 (б) в виде 64 шт. – 10-литровых контейнеров; на фиг. 3 (в) в виде 128 шт. – 5-литровых контейнеров; на фиг. 3 (г) представлена комбинированная компоновка в виде 16 шт. - 20-литровых контейнеров, 16 шт. – 10-литровых контейнеров; 32 шт. – 5-литровых контейнеров.

Фиг. 4. Примеры исполнения конструктивных элементов типа «шип-паз» на торцевых и боковых стенках контейнеров: поз. 5 - один из элементов «шип-паз» на боковой поверхности контейнера, поз. 6 - элемент «шип-паз» на торцевой поверхности контейнера. Конструктивное исполнение элементов типа «шип-паз» представлено в виде вогнутых (в случае паза) и выпуклых (в случае шипа) многогранников с углом смещения от основания в 30 градусов, обеспечивая конусный контакт соприкасающихся элементов «шип-паз» соседних контейнеров.

1. Объяснения действия способа

1.1 На поддон устанавливают контейнеры различной вместимости, в несколько уровней по высоте в виде прямоугольного параллелепипеда, формируя транспортный пакет, при этом суммарная площадь оснований контейнеров, устанавливаемых на первом уровне, равна площади поддона, высоту пакета определяют количеством уровней штабелирования и прочностью заправленных контейнеров в нижних уровнях

Прочность и жесткость контейнеров обеспечивается толщиной стенки исходя из требований по количеству уровней штабелирования в пакете, материала контейнера, массы (плотности) заправляемых НП. Например, для полиэтилена низкого давления при трех уровнях штабелирования массы, заправляемого в контейнер НП мазут марки М-100, толщина контейнера номинальным объемом 20 л - не менее 1 мм, для контейнера объемом 10 л - не менее 0,9 мм, для контейнера объемом 5 л - не менее 0,8 мм. Расчеты толщин контейнера в зависимости от количества уровней штабелирования проводятся в соответствии с условием прочности и устойчивости стенки.

1.2 Ограничение перемещений в области контакта соприкасающихся контейнеров осуществляют за счет конструктивных элементов типа «шип-паз» на торцевых и боковых стенках контейнеров

С целью увеличения сцепления боковые стенки, днище и верхний торец контейнеров выполнены с выступами и впадинами типа «шип-паз». Наличие разбросов линейных размеров контейнера при изготовлении, заполнении НП компенсируется за счет конусности конструктивных элементов типа «шип-паз» (фиг. 4).

1.3 Выдачу топлива осуществляют контейнерами поочередно, начиная с верхнего уровня пакета и с сохранением устойчивости оставшейся композиции контейнеров с НП

Под устойчивостью оставшейся композиции контейнеров понимается условие сохранения целостности пакета, после снятия стяжной ленты, что достигается за счет наличия конструктивных элементов «шип-паз», находящихся на торцевых и боковых стенках контейнера.

Пакет представляет собой форму прямоугольного параллелепипеда (фиг. 1, 3), целостную композицию из контейнеров различной вместимости и возможно разного типа НП в габаритах поддона, например, стандартный поддон 1200×800 мм с ограничением по высоте, например, 1320 мм в случае штабелирования в 3 ряда контейнеров емкостью 20 л.

Для извлечения из пакета каждого контейнера должна прилагаться сила, преодолевающая не только силу тяжести (при вертикальном изъятии контейнера), но и силу трения от контакта узлов «шип-паз».

Последовательность выдачи топлива (контейнеров) осуществляется с верхнего уровня пакета, после снятия контейнеров с верхнего уровня пакета переходят к следующему. При формировании пакета учитывают возможную последовательность востребованности НП при их выдаче, т.к. в одном пакете возможно размещение контейнеров с несколькими типами НП и объемами контейнеров.

2. Устройство для реализации способа

В качестве прототипа для устройства «Контейнер» предлагается тара в виде бочки (см. стальные бочки по ГОСТ 13950), имеющей следующие недостатки:

- традиционные габариты тары не учитывают расширение номенклатуры НП, используемых современными потребителями, что приводит к неоптимальному решению логистической задачи при обеспечении потребителей тарой с большой емкостью;

- использование, в частности, разгрузка НП из тары со значительными объемами предполагает значительный интервал времени для отгрузки НП потребителям, что может являться критическим в ряде случаев, связанных с дефицитом времени на получение НП.

Указанные недостатки устраняются за счет использования предлагаемого технического решения:

2.1 Контейнер для реализации способа хранения и транспортировки нефтепродуктов, включающий в свой состав емкость из полимерного композиционного материала для хранения и транспортировки НП, снабженную ручками для транспортировки НП, пассивными стыковочными элементами типа «шип-паз» для возможности штабелирования контейнеров с НП в составе пакета, отличающийся тем, что линейные размеры контейнеров определены в виде прямоугольных параллелепипедов, а размеры оснований определяют из условия размещения всех контейнеров каждого уровня на площади, равной площади поддона, толщины стенок контейнеров определены их условия прочности при штабелировании в пакете нескольких уровней.

Обоснование выбора линейных размеров контейнера

Контейнеры разной вместимости изготавливают при ограниченных габаритных характеристиках, формируя таким образом пропорциональные торцевые и боковые поверхности контакта между соседними контейнерами разной вместимости. В соответствии со статистическими оценками востребованности объемов пластиковых контейнеров рассмотрены контейнеры с объемами 20, 10 и 5 литров.

Торцевые и боковые поверхности контакта контейнеров различной вместимости изготавливаются в масштабе 2 к 1 и 1 к 1 относительно 20, 10 и 5 л контейнеров в зависимости от измерения ширины, высоты или глубины (Фиг. 2). Например, фронтальная поверхность 5 литрового контейнера это 1/2 по ширине и высоте от той же поверхности 20 л контейнера, в то же время высота фронтальной поверхности 5 л контейнера совпадает с высотой той же поверхности 10 л контейнера, т.е. масштаб по высоте фронтальной поверхности 1 к 1, но по ширине масштаб 1 к 2. Аналогичные соотношения между контейнерами 20 и 10 л.

Ширина торцевых поверхностей (толщина контейнера) для контейнеров различной вместимости всегда одинакова, что дает возможность штабелирования контейнеров 5, 10 и 20 литров с сохранением целостности пакета.

Конструктивное исполнение элементов типа «шип-паз» представлено в виде вогнутых (в случае паза) и выпуклых (в случае шипа) многогранников с углом смещения от основания в 30 градусов, обеспечивая конусный контакт соприкасающихся элементов «шип-паз» соседних контейнеров (фиг.4). Габаритные параметры высоты и ширины элементов «шип-паз» не всегда одинаковы для контейнеров различной вместимости, но параметры стыковочных контактов всегда соответствуют на поверхностях контакта. Различия в габаритных параметрах элементов «шип-паз» связаны с несимметричностью боковых поверхностей контейнеров различной вместимости. Глубина выдавливания элементов «шип-паз» составляет 4±1 мм, что обеспечивает необходимое ограничение перемещения в плоскости контакта для контейнеров с НП, соответствующем объему до 20 литров. Площадь выдавливания на боковых поверхностях контейнеров составляет 50-70% от всей площади соответствующей боковой поверхности. Удержание при штабелировании контейнеров различной вместимости обеспечивается элементами «шип-паз» иных габаритных параметров (В×Ш×Г: 4±1×140×8 мм), расположенных на торцевых поверхностях контейнеров.

Изобретение относится к способу хранения нефтепродуктов (НП) и устройству для его реализации. Способ основан на установке на поддон контейнеров с НП различной вместимости в несколько уровней по высоте, формируют транспортный пакет, при этом суммарная площадь оснований контейнеров, устанавливаемых на первом уровне, равна площади поддона. Ограничение перемещений в области контакта соприкасающихся контейнеров осуществляют за счет конструктивных элементов типа «шип-паз» на торцевых и боковых стенках контейнеров. Выдачу топлива осуществляют контейнерами поочередно, начиная с верхнего уровня пакета с сохранением устойчивости оставшейся композиции контейнеров с НП. Пакет для транспортировки контейнеров включает в свой состав поддон с установленными на него контейнерами с НП. Высоту пакета определяют количеством уровней штабелирования и прочностью заправленных контейнеров с НП в нижних уровнях. Контейнер для реализации способа включает в свой состав емкость из полимерного композиционного материала для хранения и транспортировки НП, снабженную ручками для транспортировки, стыковочными узлами типа «шип-паз» для возможности штабелирования контейнеров с НП в составе пакета. Линейные размеры контейнеров определены в виде прямоугольных параллелепипедов пропорциональных площадей боковых поверхностей для контейнеров различной вместимости, а размеры оснований определяют из условия размещения всех контейнеров каждого уровня на площади, равной площади поддона, толщины стенок контейнеров определены из условия прочности при штабелировании в пакете нескольких уровней. Технический результат заключается в обеспечении возможности компоновки контейнеров различной вместимости за счет стыковочных элементов, параметры контактов которых соответствуют друг другу. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ хранения нефтепродуктов (НП), основанный на установке на поддон контейнеров с полной заливкой НП, отличающийся тем, что на поддон устанавливают контейнеры различной вместимости в несколько уровней по высоте в виде прямоугольного параллелепипеда, формируют транспортный пакет, при этом суммарная площадь оснований контейнеров, устанавливаемых на первом уровне, равна площади поддона, высоту пакета определяют количеством уровней штабелирования и прочностью заправленных контейнеров в нижних уровнях, ограничение перемещений в области контакта соприкасающихся контейнеров осуществляют за счёт конструктивных элементов типа «шип-паз» на торцевых и боковых стенках контейнеров, и выдачу топлива осуществляют контейнерами поочередно, начиная с верхнего уровня пакета и с сохранением устойчивости оставшейся композиции контейнеров с НП.

2. Контейнер для реализации способа по п.1, включающий в свой состав ёмкость из полимерного композиционного материала для хранения и транспортировки НП, снабжённую ручками для транспортировки, пассивными стыковочными узлами типа «шип-паз» для возможности штабелирования контейнеров с НП в составе пакета, отличающийся тем, что линейные размеры контейнеров определены в виде прямоугольных параллелепипедов пропорциональных площадей боковых поверхностей для контейнеров различной вместимости, а размеры оснований определяют из условия размещения всех контейнеров каждого уровня на площади, равной площади поддона, толщины стенок контейнеров определены из условия прочности при штабелировании в пакете нескольких уровней.