RU213647U1

RU213647U1 - TANK CONTAINER

Info

Publication number: RU213647U1
Application number: RU2022121076U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Ватанин; Ида Фяридовна Шмакова; Олег Владимирович Чарин; Сергей Владимирович Горских
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Институт легких материалов и технологий"
Filing date: 2022-08-03
Publication date: 2022-09-21

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, в том числе сжиженного природного газа на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте, а именно к конструкции крепления трубопроводов к контейнерам-цистернам. Контейнер-цистерна содержит наружный кожух, выполненный в виде цилиндрической обечайки с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, сосуд из алюминиевого сплава, размещенный и закрепленный внутри наружного кожуха, внутренний сосуд снабжен экранно-вакуумной изоляцией и выполнен опирающимся на цилиндрическую обечайку посредством теплопроводных опор, в пространстве между наружным кожухом и внутренним сосудом обеспечен вакуум, к внутреннему сосуду присоединены биметаллические пластины, которые одной частью из алюминиевого сплава вварены во внутренний сосуд, а к другой части биметаллических пластин из нержавеющей стали приварены трубопроводы системы коммуникаций, также выполненные из нержавеющей стали, биметаллические пластины вварены во внутренний сосуд, и трубопроводы системы коммуникаций вварены в биметаллические пластины двусторонними сварными швами. Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности и надежности контейнера-цистерны, исключение утечки продукта в местах соединений за счет выполнения более качественных сварных швов. 5 фиг.

The utility model relates to devices for the safe transportation and storage of liquid cryoproducts, including liquefied natural gas in road, rail and water transport, and in particular to the design of fastening pipelines to tank containers. The tank container contains an outer casing made in the form of a cylindrical shell with bottoms rigidly fastened to two end frames, an aluminum alloy vessel placed and fixed inside the outer casing, the inner vessel is equipped with screen-vacuum insulation and is made based on the cylindrical shell by means of heat-conducting supports , a vacuum is provided in the space between the outer casing and the inner vessel, bimetallic plates are attached to the inner vessel, which are welded into the inner vessel with one part of the aluminum alloy, and pipelines of the communication system, also made of stainless steel, are welded to the other part of the stainless steel bimetallic plates, bimetallic plates are welded into the inner vessel, and pipelines of the communication system are welded into the bimetallic plates by double-sided welds. The technical result of the claimed utility model is to increase the strength and reliability of the tank container, the exclusion of product leakage at the joints due to the performance of better welds. 5 FIG.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к устройствам для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, в том числе сжиженного природного газа на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте, а именно к конструкции крепления трубопроводов к контейнерам-цистернам.The utility model relates to devices for the safe transportation and storage of liquid cryoproducts, including liquefied natural gas in road, rail and water transport, and in particular to the design of fastening pipelines to tank containers.

Уровень техникиState of the art

Известен контейнер-цистерна (патент RU № 2115606, B65D88/12, 20.07.1998 г.), содержащий цилиндрический котел с днищами, снабженный дополнительно по меньшей мере четырьмя металлическими боковыми треугольными опорами, расположенными по две на каждой продольной боковой стороне цилиндрического котла, имеющими в качестве оснований стойки торцовых рам, а в качестве сторон - диагональные опорные балки, с образованием из всех треугольных опор, включая нижние, и прямоугольных торцевых рам пространственного силового каркаса, при этом диагональные опорные балки закреплены на соответствующих нижних и верхних грузозахватных фитингах и цилиндрическом котле, а металлические цилиндрические панели скреплены с цилиндрическим котлом непосредственно или через охватывающие цилиндрический котел металлические кольца. Цилиндрический котел с днищами выполнен из металла или из композиционного материала и оснащен пространственным силовым каркасом.Known tank container (patent RU No. 2115606, B65D88/12, 20.07.1998), containing a cylindrical boiler with bottoms, equipped with additionally at least four metal side triangular supports, located two on each longitudinal side of the cylindrical boiler, having as the bases of the rack of the end frames, and as the sides - diagonal support beams, with the formation of all triangular supports, including the lower ones, and rectangular end frames of the spatial load-bearing frame, while the diagonal support beams are fixed on the corresponding lower and upper load-handling fittings and a cylindrical boiler , and metal cylindrical panels are fastened to the cylindrical boiler directly or through metal rings covering the cylindrical boiler. A cylindrical boiler with bottoms is made of metal or composite material and is equipped with a spatial power frame.

Недостатком известного решения является сложность, при условии его изготовления из композитных материалов, и завышенная общая масса, при условии его изготовления из металла. Также недостатком является дополнительные затраты материалов для изготовления мест опоры сосуда из композитных материалов на торцевые рамы контейнера, а также сложность выполнения надежного соединения трубопроводов коммуникаций с наружной оболочкой из композитных материалов. Появляется необходимость изготовления дополнительных элементов крепления с помощью болтовых соединений, что негативно сказывается на качестве соединения в условиях повышенной вибрации при транспортировке контейнера. The disadvantage of the known solution is the complexity, provided it is made of composite materials, and the overestimated total weight, provided it is made of metal. Also, the disadvantage is the additional costs of materials for the manufacture of places of support of the vessel from composite materials on the end frames of the container, as well as the difficulty of making a reliable connection of pipelines of communications with the outer shell of composite materials. There is a need to manufacture additional fastening elements using bolted connections, which negatively affects the quality of the connection in conditions of increased vibration during container transportation.

Наиболее близким по технической сущности полезной модели является контейнер-цистерна (патент RU № 197246, B65D 88/12, опубл. 14.04.2020 г.), состоящий из цилиндрической обечайки с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, внутреннего сосуда из алюминиевого сплава, имеющего экранно-вакуумную изоляцию, и опирающегося на цилиндрическую обечайку посредством установки низкотеплопроводных опор, при этом пространство между оболочкой и внутренним сосудом заполнено вакуумом, отличающийся тем, что к внутреннему сосуду из алюминиевого сплава присоединены биметаллические пластины, которые одной частью из алюминиевого сплава швом вварены во внутренней сосуд, а к другой их части из нержавеющей стали швом приварены трубопроводы системы коммуникаций.The closest in technical essence of the utility model is a tank container (patent RU No. 197246, B65D 88/12, published on April 14, 2020), consisting of a cylindrical shell with bottoms rigidly fastened to two end frames, an inner vessel made of aluminum alloy , having a screen-vacuum insulation, and based on a cylindrical shell by installing low-heat-conducting supports, while the space between the shell and the inner vessel is filled with vacuum, characterized in that bimetallic plates are attached to the inner vessel made of aluminum alloy, which are welded with one part of the aluminum alloy by a seam into the inner vessel, and pipelines of the communication system are welded to their other stainless steel part.

Недостатком наиболее близкого аналога является то, что биметаллическая пластина вварена в корпус сосуда и трубопроводы системы коммуникаций вварены в биметаллическую пластину односторонним швом. Такое исполнение может привести к нарушению целостности сосуда, находящегося под давлением в процессе эксплуатации вследствие некачественного исполнения сварного шва - так называемого «непровара».The disadvantage of the closest analogue is that the bimetallic plate is welded into the body of the vessel and the pipelines of the communication system are welded into the bimetallic plate with a one-sided seam. Such a design can lead to a violation of the integrity of the vessel under pressure during operation due to poor quality of the weld - the so-called "lack of penetration".

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей полезной модели является создание контейнера-цистерны с внутренним сосудом из алюминиевого сплава, опертым на наружном кожухе, для хранения и транспортировки криопродуктов, обладающего повышенной надежностью соединений нержавеющих трубопроводов системы коммуникаций с сосудом из алюминиевых сплавов и исключающей возможность утечки продукта в местах соединений.The objective of the utility model is to create a tank container with an aluminum alloy inner vessel supported on an outer casing for storing and transporting cryoproducts, which has increased reliability of connections of stainless pipelines of the communication system with an aluminum alloy vessel and excludes the possibility of product leakage at the joints.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности и надежности контейнера-цистерны, исключение утечки продукта в местах соединений за счет выполнения более качественных сварных швов.The technical result of the claimed utility model is to increase the strength and reliability of the tank container, the exclusion of product leakage at the joints due to the performance of better welds.

Технический результат достигается тем, что в контейнере-цистерне, содержащем наружный кожух 1, выполненный в виде цилиндрической обечайки с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 2, внутренний сосуд 5 из алюминиевого сплава, размещенный и закрепленный внутри наружного кожуха 1, внутренний сосуд 5 снабжен экранно-вакуумной изоляцией 6 и выполнен опирающимся на цилиндрическую обечайку наружного кожуха 1 посредством теплопроводных опор, в пространстве 7 между наружным кожухом 1 и внутренним сосудом 5 обеспечен вакуум, к внутреннему сосуду 5 присоединены биметаллические пластины 11, которые одной частью 11б из алюминиевого сплава вварены во внутренний сосуд 5, а к другой части 11а биметаллических пластин из нержавеющей стали приварены трубопроводы 10 системы коммуникаций, также выполненные из нержавеющей стали, новым является то, что биметаллические пластины 11 вварены во внутренний сосуд 5 и трубопроводы 10 системы коммуникаций вварены в биметаллические пластины 11 двусторонними сварными швами 12 и 13.The technical result is achieved by the fact that in a tank container containing an outer casing 1, made in the form of a cylindrical shell with bottoms rigidly fastened to two end frames 2, an inner vessel 5 made of aluminum alloy, placed and fixed inside the outer casing 1, the inner vessel 5 equipped with screen-vacuum insulation 6 and made based on the cylindrical shell of the outer casing 1 by means of heat-conducting supports, in the space 7 between the outer casing 1 and the inner vessel 5 a vacuum is provided, bimetallic plates 11 are attached to the inner vessel 5, which are welded with one part 11b of aluminum alloy into the inner vessel 5, and to the other part 11a of the stainless steel bimetallic plates, pipelines 10 of the communication system, also made of stainless steel, are welded, what is new is that the bimetallic plates 11 are welded into the inner vessel 5 and the pipelines 10 of the communication system are welded into the bimetallic plates 11 bilaterally with these welds 12 and 13.

Сущность полезной модели описывается чертежами, где The essence of the utility model is described by drawings, where

на фиг. 1 представлен общий вид контейнера-цистерны спереди;in fig. 1 shows a general view of the tank container from the front;

на фиг. 2 представлен выносной элемент А фиг. 1, на котором изображено соединение биметаллических пластин с внутренним сосудом и с трубопроводом системы коммуникаций;in fig. 2 shows the remote element A of Fig. 1, which shows the connection of bimetallic plates with the inner vessel and with the pipeline of the communication system;

на фиг. 3 изображен вид Б фиг. 2;in fig. 3 shows view B of FIG. 2;

на фиг. 4 изображена схема расположения биметаллической пластины;in fig. 4 shows the layout of the bimetallic plate;

на фиг. 5 в изометрии изображен разрез соединения биметаллических пластин с внутренним сосудом и с трубопроводом системы коммуникаций.in fig. 5 shows an isometric section of the connection of bimetallic plates with the inner vessel and with the pipeline of the communication system.

Контейнер-цистерна (фиг. 1) содержит наружный кожух 1, выполненный в виде цилиндрической обечайки с днищами, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 2 посредством переходных силовых обечаек 3, наружный кожух 1 усилен шпангоутами 4, внутренний сосуд 5 из алюминиевого сплава, снабженный экранно-вакуумной изоляцией 6, внутренний сосуд 5 размещен и закреплен внутри наружного кожуха 1 и выполнен опирающимся на цилиндрическую обечайку наружного кожуха 1 посредством теплопроводных опор. В пространстве 7 между наружным кожухом 1 и внутренним сосудом 5 из алюминиевого сплава обеспечен вакуум. Контейнер-цистерна выполнен с арматурным отсеком 9, в котором установлены трубопроводы 10 системы коммуникаций. The tank container (Fig. 1) contains an outer casing 1, made in the form of a cylindrical shell with bottoms rigidly fastened to two end frames 2 by means of transitional power shells 3, the outer casing 1 is reinforced with frames 4, the inner vessel 5 is made of aluminum alloy, equipped with a screen - vacuum insulation 6, the inner vessel 5 is placed and fixed inside the outer casing 1 and is made based on the cylindrical shell of the outer casing 1 by means of heat-conducting supports. A vacuum is provided in the space 7 between the outer casing 1 and the inner vessel 5 made of aluminum alloy. The tank container is made with a reinforcing compartment 9, in which pipelines 10 of the communication system are installed.

Надежное закрепление нержавеющих трубопроводов 10 системы коммуникаций во внутреннем сосуде 5 из алюминиевого сплава обеспечено посредством биметаллических пластин 11 (фиг. 2, 3, 4, 5), изготовленных методом сварки взрывом или совместной горячей прокатки, а также применением двусторонних сварных швов 12 и 13 для приварки биметаллических пластин 11 во внутренний сосуд 5 и трубопроводы 10 системы коммуникаций. Биметаллические пластины 11 состоят из части 11а, выполненной из нержавеющей стали, и части 11б, выполненной из алюминиевого сплава. Биметаллические пластины 11 своей частью 11б вварена двусторонним швом 12 во внутренний сосуд 5 из алюминиевого сплава, в свою очередь в нержавеющую часть 11а биметаллической пластины 11 двусторонним швом 13 вварен трубопровод 10 системы коммуникаций, также выполненный из нержавеющей стали. Шов, выполненный двусторонней сваркой, получается более надежным за счет гарантированного полного проплавления и наименьшей вероятности выявления брака при неразрушающих методах контроля. Также преимуществом двустороннего шва перед односторонним является возможность соединения более толстых листов проката.Reliable fastening of stainless pipelines 10 of the communication system in the inner vessel 5 made of aluminum alloy is ensured by means of bimetallic plates 11 (Fig. 2, 3, 4, 5), made by explosion welding or joint hot rolling, as well as by the use of double-sided welds 12 and 13 for welding of bimetallic plates 11 into the inner vessel 5 and pipelines 10 of the communication system. The bimetal plates 11 consist of a stainless steel part 11a and an aluminum alloy part 11b. The bimetallic plates 11 with their part 11b are welded with a double-sided seam 12 into the inner vessel 5 made of aluminum alloy, in turn, the pipeline 10 of the communication system, also made of stainless steel, is welded into the stainless part 11a of the bimetallic plate 11 with a double-sided seam 13. A seam made by double-sided welding is more reliable due to guaranteed full penetration and the lowest probability of detecting defects with non-destructive testing methods. Also, the advantage of a double-sided seam over a single-sided one is the possibility of connecting thicker rolled sheets.

Явным преимуществом данной полезной модели по сравнению с наиболее близким аналогом является повышенная надежность соединений трубопроводов системы коммуникаций с сосудом из алюминиевого сплава, обеспечивающая повышенную прочность контейнера-цистерны и исключающая возможность утечки продукта в местах соединений.A clear advantage of this utility model in comparison with the closest analogue is the increased reliability of the connections of pipelines of the communication system with an aluminum alloy vessel, which provides increased strength of the tank container and eliminates the possibility of product leakage at the joints.

Claims

A tank container containing an outer casing 1, made in the form of a cylindrical shell with bottoms rigidly fastened to two end frames 2, an inner vessel 5 made of aluminum alloy, placed and fixed inside the outer casing 1, the inner vessel 5 is equipped with screen-vacuum insulation 6 and is made resting on the cylindrical shell of the outer casing 1 by means of heat-conducting supports, in the space 7 between the outer casing 1 and the inner vessel 5 a vacuum is provided, bimetallic plates 11 are attached to the inner vessel 5, which are welded into the inner vessel 5 with one part 11b of aluminum alloy, and the other part 11a of the bimetallic plates made of stainless steel is welded pipelines 10 of the communication system, also made of stainless steel, characterized in that the bimetallic plates 11 are welded into the inner vessel 5, and the pipelines 10 of the communication system are welded into the bimetallic plates 11 with double-sided welds 12 and 13.