Протектированная автоцистерна для транспортировки углеводородного сырья Российский патент 2024 года по МПК B65D88/76 B60K15/03 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструированию автоцистерн для транспорта углеводородного сырья, и может быть использовано при конструировании самой цистерны для увеличения её безопасности.

Известен (патент 2629397 FR) топливный бак транспортного средства, содержащий корпус с горловиной залива топлива, средством передачи топлива в двигатель и датчиком уровня горючего, причем внутренний объем корпуса заполнен пористой структурой, выполненной в виде кусков пенопласта кубической формы, заполняющих весь объем емкости. При оценке данной заявки цистерна для углеводородного сырья приравнивалась к топливному баку для сравнения процессов.

Недостатком известного топливного бака следует признать более низкую скорость поглощения углеводородного сырья, так как пенопласт это более мелкодисперсная система, чем ППУ HR, отсутствие необходимого для запирания каналов расширения при поглощении и значительное сокращение рабочего объёма.

Также известен (патент 2090382 RU) топливный бак с горловиной залива топлива, средством передачи топлива в двигатель и датчиком уровня горючего, покрытый снаружи эластичной полимерной оболочкой, причем внутри бака находится губчатый полимерный наполнитель. При разрыве такой оболочки не образуется искрение, приводящее к воспламенению топлива, а сам наполнитель уменьшает концентрацию взрывоопасных паров топлива. При оценке данного патента цистерна для углеводородного сырья приравнивалась к топливному баку для сравнения процессов.

Недостатком известной конструкции является отсутствие возможности получения точных данных относительно уровня топлива в баке из-за замедленного выравнивания уровня топлива в баке и значительное сокращение рабочего объёма.

Наиболее близким аналогом протектированной автоцистерны можно признать патент на полезную модель 117861U1 RU, опубликованный 10.07.2012 Бюл. № 19. Полезная модель представляет собой резервуар, имеющий снаружи оболочку с эффектом самозатягивания пробоин, предохраняющую топливо от вытекания при механическом поражении бака, и заполненный изнутри противовзрывной пеной с выделением свободного объема для размещения датчика уровня топлива. В корпусе емкости топливного бака выполнен съемный лючок для помещения внутрь бака противовзрывной пены. Поверх самозатягивающейся оболочки топливного бака нанесено огнезащитное покрытие, предохраняющее бак от воздействия открытого огня. В качестве резервуара использован стандартный штатный топливный бак.

Недостатком прототипа является сокращение размеров цистерны на 3 % из-за наполнителя, что приводит к снижению рабочего объема, а также недостаточная безопасность и функциональность.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в разработке и доработке недостаточной экологической безопасности при эксплуатации и расширении функциональных возможностей протектированной цистерны для транспортировки углеводородного сырья.

Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении безопасности эксплуатации протектированной автоцистерны за счет поглощения взрывоопасных паров ППУ HR и сокращения выбросов в окружающую среду углеводородного сырья.

Сущность технического решения состоит в том, что корпус протектированной автоцистерны выполнен из двух ёмкостей, одна из которых является рабочей, а вторая защитной, при этом протектированная автоцистерна оснащена вакуумным насосом для откачки воздуха из пространства между одной и второй ёмкостями, что позволит эластомеру расширяться за счёт углеводородного сырья, а не воздуха. Протектированная автоцистерна оснащена откидной крышкой для свободного размещения по направляющим рабочей ёмкости. Откидная крышка протектированной автоцистерны по оснащена демпфирующим слоем из МБС резины для гашения колебаний рабочей ёмкости во время торможения. Люк протектированной автоцистерны соединяется с рабочей ёмкостью через гибкий рукав.

Сущность полезной модели пояснена следующими чертежами.

На фиг.1 изображена схема устройства протектированной автоцистерны для транспортировки углеводородного сырья.

На фиг.2 изображен вид сзади фиг.1.

Фиг.3 представляет собой схему устройства защитной оболочки.

На фиг. 1 и фиг. 2 предполагаемая цистерна 1 содержит защитную оболочку 2, которая представляет собой многослойное покрытие и предохраняет углеводородное сырье от вытекания при сквозной коррозии металла, ее подробная схема представлена на фиг.3. Протектированная цистерна оборудована откидной крышкой 3 (фиг.3) для свободного размещения по направляющим рабочей емкости. Также откидная крышка 3 (фиг.2) оснащена демпфирующим слоем из МБС резины 4 (фиг.1) для гашения колебаний рабочей емкости во время торможения. Направляющая рельса 5 (фиг.2) необходима для удержания обечайки внутренней ёмкости и фиксации её относительно внешней (защитной) ёмкости.

На фиг. 3 представлена подробная схема устройства защитной оболочки, которая состоит из изолирующего слоя из МБС резины 6, образующего ряд закрытых ячеек, которые запираются после насыщения пенополиуретана. Пенополиуретан 7 оказывает воздействие, вследствие расширения, на запирающие стенки и ячейка закрывается. Запирающая перегородка из МБС резины 8 необходима для перекрытия потока углеводородного сырья в случае разгерметизации цистерны. Запирающая перегородка протекторного канала 9 служит для перекрытия потока углеводородного сырья в случае разгерметизации цистерны, а сам протекторный канал 10 необходим для поглощения углеводородного сырья в случае разгерметизации цистерны. Воздушный канал 11 требуется для равномерного снижения давления во всем протекторном слое.

В качестве рабочей ёмкости может быть использована ёмкость от полуприцепа цистерны из сталей 09Г2С, 10Г2, AiSi 304, AiSi 321, AiSi 316Ti. Защитная ёмкость может быть выполнена из композитов, что значительно снизит массу конструкции.

В базовом варианте протестированная цистерна представляет собой резервуар, снаружи которого находится протектор, укрепляющий стенки цистерны и предотвращающий вытекание углеводородного сырья при нарушении целостности ёмкости.

Защитная оболочка содержит эластичный материал, разбухающий под действием бензина или дизеля и затягивающий отверстия, что исключает вытекание углеводородного сырья и его воспламенение.

Устройство работает следующим образом.

При нормальных условиях запирающие элементы перекрывают каналы. После включения вакуумного насоса, из пенополиуретана начинают выходить газы, и он начинает уменьшаться в объёме, увлекая за собой перегородки из МБС резины, так как они приклеены к нему при помощи водо-масло/бензостойкого клея БФ-2. Также под действием низкого давления протектированный слой прижимается к поверхности внутренней цистерны. Таким образом, протектированный слой переходит в рабочее положение. При разгерметизации цистерны давление изменяется, и запирающие перегородки перекрывают каналы. Часть углеводородного сырья успеет выйти в пенополиуретан, таким образом, водитель сможет заметить резкое изменение уровня нефтепродукта.

Весь воздух между ёмкостями откачивается для возможности ППУ HR расширяться под действием капиллярных сил, вследствие чего происходит запирание каналов перегородками из МБС резины. Протектированный слой после использования можно регенерировать пропаркой.

В некоторых вариантах реализации разработанной конструкции предполагается ввод в ППУ HR трибутилборана для более лучшей герметизации протечки. Однако в этом случае возникнет сложность при регенерации ячейки протектированного слоя. В некоторых вариантах реализации цистерны разработанной конструкции предполагалось сделать ячейки без запирающей перегородки. Однако в этом случае расход углеводородного сырья, необходимый для запирания протечки целой ячейкой значительно увеличится. Также в некоторых вариантах реализации цистерны разработанной конструкции предполагалось обойтись исключительно слоем МБС резины. Однако в этом случае сложно будет определить наличие отверстия в корпусе ёмкости, так как датчик уровня топлива не покажет резкое снижение его объёма, также в этом случае будет отсутствовать теплоизоляция. Также в некоторых вариантах реализации цистерны разработанной конструкции рассматривалось заполнение внутреннего объёма рабочей ёмкости эластичным пористым материалом. Такой наполнитель сглаживает эффект смещения сырья в цистерне, что позволяет стабилизировать положение углеводородного сырья, и может выполнять роль фильтра. Однако при использовании такого наполнителя рабочий объём цистерны будет сокращен на 3%.

Таким образом, использование цистерны разработанной конструкции обеспечивает повышение безопасности эксплуатации автоцистерны за счет предотвращения возможности утечки содержимого во внешнюю среду, а также выхода паровоздушной смеси наружу и её воспламенения и детонации.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструированию автоцистерн для транспорта углеводородного сырья, и может быть использовано при конструировании самой цистерны для увеличения её безопасности. Корпус протектированной автоцистерны выполнен из двух ёмкостей, одна из которых является рабочей, а вторая защитной. Протектированная автоцистерна оснащена вакуумным насосом для откачки воздуха из пространства между одной и второй ёмкостями, что позволит эластомеру расширяться за счёт углеводородного сырья, а не воздуха. Протектированная автоцистерна оснащена откидной крышкой для свободного размещения по направляющим рабочей ёмкости. Достигается повышение безопасности эксплуатации протектированной автоцистерны за счет поглощения взрывоопасных паров ППУ HR и сокращения выбросов в окружающую среду углеводородного сырья. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Протектированная автоцистерна для транспортировки углеводородного сырья, представляющая собой резервуар, имеющий снаружи оболочку с эффектом самозатягивания пробоин, предохраняющую углеводородное сырье от вытекания при сквозной коррозии металла, отличающаяся тем, что корпус цистерны выполнен из двух ёмкостей, одной из которых является рабочая, а вторая защитная, также автоцистерна оснащена вакуумным насосом для откачки воздуха из пространства между одной и второй ёмкостями, что позволит эластомеру расширяться за счёт углеводородного сырья, а не воздуха.

2. Протектированная автоцистерна по п.1, отличающаяся тем, что оснащена откидной крышкой для свободного размещения по направляющим рабочей ёмкости.

3. Протектированная автоцистерна по п.1, отличающаяся тем, что ее откидная крышка оснащена демпфирующим слоем из МБС резины для гашения колебаний рабочей ёмкости во время торможения.

4. Протектированная автоцистерна по п.1, отличающаяся тем, что люк соединен с рабочей ёмкостью через гибкий рукав.