RU156723U1 - Соединение жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара - Google Patents

Abstract

1. Соединение жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара, содержащее гибкую трубу, каждый конец которой неподвижно присоединен к основной оправе, а также снабжен узлом для присоединения жесткой трубы и парой пластин, расположенных по противоположным бокам этой гибкой трубы, при этом первые концы пластин каждой пары неподвижно соединены с ближайшей к ним основной оправой, вторые концы пластин из разных пар, расположенные с одного и того же бока гибкой трубы, соединены шарнирно, конец упомянутой гибкой трубы неподвижно присоединен к дополнительной оправе, соединенной с упомянутой основной оправой на том же конце гибкой трубы шарнирно относительно оси, перпендикулярной оси шарнирного соединения между вышеуказанными пластинами, отличающееся тем, что гибкая труба выполнена из гофрированного металлорукава, посередине длины гибкой трубы имеется жесткая трубная вставка, герметично присоединенная к гибкой трубе и согнутая до параллельности концов этой вставки, а указанное шарнирное соединение между вторыми концами пластин из разных пар, расположенными с одного и того же бока гибкой трубы, осуществлено за счет дополнительной пластины, концы которой соединены с упомянутыми пластинами шарнирно с возможностью расхождения концов гибкой трубы.2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что металлорукав снабжен оплеткой.

Description

Полезная модель относится к резервуарам, имеющим плавающие крыши и дренаж поверхностной воды (дождевых и талых вод) с этих крыш. Полезная модель может использоваться в нефтяной и химической промышленности.

Трубопроводная система дренажа воды с плавающей крыши резервуара, имеющего вертикальные стенки и дно, содержит соединенные последовательно с помощью подвижных соединений водосборник на плавающей крыше и жесткие трубы, первая из которых присоединена к водосборнику, а последняя - к отверстию в стенке у дна резервуара (например, патент США №7963412, МПК B65D 88/38, публикация 21.06.2011, патент США №4790446, МПК B65D 88/42, публикация 13.12.1988). При опорожнении резервуара плавающая крыша опускается. Подвижные соединения между жесткими трубами системы дренажа изгибаются, позволяя жестким трубам перемещаться соответственно перемещению плавающей крыши.

Известно соединение жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара марки Pivot Master (Пивот Мастер) (патент США №4790446 или фиг. 6 в патенте США №7963412). Соединение содержит гибкую трубу (в патенте США №4790446 позиция 98; в патенте США №7963412 позиция 106). Указанная труба состоит из гибкого шланга, выполненного из слоев полипропилена, на которые намотаны внешние и внутренние витки проволоки. Каждый конец трубы заключен в оправу (в патенте США №4790446 оправа названа «центральной частью рамы» и обозначена позицией 78). Кроме того, каждый конец гибкой трубы снабжен соединением для труб (фланцами в виде дисков с отверстиями для болтов) (позиция 66 или 70 в патенте США №4790446), а также парой пластин, расположенных по противоположным бокам этой гибкой трубы (в патенте США №4790446 позиции 80 и 82 для первой пары, 86 и 88 для второй пары, а также в патенте США №7963412 на фиг. 6 позиции 10 для первой пары и 104 для второй пары). Первые концы пластин, входящие в разные пары, присоединены к ближайшим оправам неподвижно. Вторые концы пластин из разных пар, расположенные с одного и того же бока гибкой трубы, соединены шарниром, допускающим вращение пластин из обеих пар относительно единственной общей оси (позиции 90 и 94 патента США №4790446, а также позиция 102 на фиг. 6 патента США №7963412). Минимальный угол, на который может повернуться данное соединение, составляет 90 градусов. В описанной выше системе дренажа имеется участок из двух жестких труб, который при опускании плавающей крыши ко дну резервуара требует образования между этими трубами угла менее 90 градусов. В патенте США №4790446 данная задача решается за счет изогнутого под прямым углом участка жесткой трубы, присоединенного за подвижным соединением. В патенте США №7963412 для образования угла менее 90 градусов между трубами предлагается следующее подвижное соединение. Две пластины 80 и 88 соединены шарнирно с помощью поворотной оси 90 (фиг. 5 патента США №7963412). Концы двух жестких труб присоединены к гибкой трубе 60 соответственно на первой 88 и второй пластине 80. Но в вышеописанных соединениях не определены средства, которые обеспечивали бы целостность дренажной системы при значительном смещении (до 100 мм) плавающей крыши в горизонтальной плоскости.

Известно соединение жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара фирмы Уолд Бридж (World Bridge), Корея, представленное в каталоге фирмы на сайте Интернет www.worldbridge.co.kr и принятое за наиболее близкий аналог (прототип). Как и в вышеупомянутых патентах США №4790446 и №7963412, данное соединение жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара содержит гибкую трубу из полимерного композитного шланга, укрепленного витками проволоки, каждый конец которой неподвижно присоединен к оправе и снабжен соединением для труб (фланцем с болтами). Каждый конец гибкой трубы снабжен также парой пластин, расположенных по противоположным бокам этой гибкой трубы. Первые концы пластин каждой пары неподвижно соединены с ближайшей к ним оправой. Вторые концы пластин из разных пар, (концы) расположенные с одного и того же бока гибкой трубы, соединены шарнирно относительно оси. Каждый конец гибкой трубы неподвижно присоединен к дополнительной оправе, которая соединена с ближайшей к ней основной оправой шарнирно относительно оси, перпендикулярной оси шарнира между пластинами (а именно: вторыми концами пластин). Благодаря дополнительной оправе не происходит нарушения дренажной системы или сосредоточения на ней нагрузки при смещении плавающей крыши горизонтально и одновременно поперечно продольной оси жестких труб.

Известно гибкое соединение жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара, представленного на странице 382 каталога от апреля 2014 г. фирмы ПРОТЕГО (PROTEGO), Германия. Соединение включает гибкую трубу, выполненную из металлорукава. Посередине длины гибкой трубы имеется жесткая трубная вставка, герметично присоединенная к гибкой трубе и согнутая до параллельности концов этой вставки. Каждый конец гибкой трубы неподвижно присоединен к оправе, а также снабжен соединением для труб и пластиной, расположенной сбоку от этой гибкой трубы. Причем пластины на разных концах гибкой трубы установлены с ее противоположных боков. Первый конец каждой пластины неподвижно соединен с ближайшей к нему оправой. Между вторыми концами упомянутых пластин установлена дополнительная пластина, концы которой соединены с вышеуказанными пластинами шарнирно с возможностью расхождения концов гибкой трубы.

Заявляемая полезная модель решает задачу расширения арсенала технических средств, назначением которых является обеспечение соединения жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара. Технический результат заключается в реализации этого назначения.

Как и прототип, заявляемое соединение жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара содержит гибкую трубу, каждый конец которой неподвижно присоединен к основной оправе, а также снабжен узлом для присоединения жесткой трубы и парой пластин, расположенных по противоположным бокам этой гибкой трубы, при этом первые концы пластин каждой пары неподвижно соединены с ближайшей к ним основной оправой, вторые концы пластин из разных пар, расположенные с одного и того же бока гибкой трубы, соединены шарнирно относительно оси, конец упомянутой гибкой трубы неподвижно присоединен к дополнительной оправе, соединенной с упомянутой основной оправой на том же конце гибкой трубы шарнирно относительно оси, перпендикулярной оси шарнирного соединения между вышеуказанными пластинами.

В отличие от прототипа гибкая труба выполнена из гофрированного металлорукава, посередине длины гибкой трубы выполнена жесткая трубная вставка, герметично присоединенная к гибкой трубе и согнутая до параллельности концов этой вставки, а указанное шарнирное соединение между вторыми концами пластин из разных пар, расположенными с одного и того же бока гибкой трубы, осуществлено за счет дополнительной пластины, концы которой соединены с упомянутыми пластинами шарнирно с возможностью расхождения концов гибкой трубы.

Металлорукав может иметь оплетку.

Заявляемое соединение изображено на фигурах 1-6 со следующими обозначениями:

1 - водосборник,

2, 3, 4 - жесткая труба,

5 - гибкая труба,

6 - основная оправа,

7 - дополнительная оправа,

8 - узел для присоединения жесткой трубы,

9 - пара пластин,

10 - первые концы пластин каждой пары,

11 - вторые концы пластин каждой пары,

12 - дополнительная пластина,

13 - шарнир на дополнительной пластине,

14 - шарнир между основной и дополнительной оправами,

15 - жесткая изогнутая трубная вставка на гибкой трубе.

Заявляемое соединение предназначено для системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара (не показан). В систему дренажа входит водосборник 1 и жесткие трубы 2, 3, 4 (фигура 1). Заявляемое соединение жестких труб 2 и 3 содержит гибкую трубу 5. Гибкая труба 5 выполнена из гофрированного металлорукава. Компания Витценманн, создателем которой был изобретен металлорукав, подразделяет металлорукава на вальцованные и гофрированные (стр. 4-5 Руководства по металлорукавам компании Витценманн 15.07.2012 г., Германия).

Вальцованные металлорукава выполняют из отдельных металлических полос, поэтому они не являются герметичными и служат, например, для внешней защиты кабелей и т.п.

Гофрированные металлорукава изготавливают из бесшовных или продольно сваренных труб с тонкими стенками (стр. 20, 21 там же). Гофрированные металлорукава абсолютно герметичны и могут быть использованы для подачи жидкости или газа под давлением, а также в вакуумных системах, поэтому их также называют рукавами высокого давления. Гофрированные металлорукава используются в качестве гибких соединительных элементов для компенсации перемещений, теплового расширения, поглощения вибрации. Гибкость и прочность гофрированного металлорукава определяется принципом конструкции: последовательности упругих гофров в форме лиры. Чем выше профиль гофров и меньше расстояние между ними, тем выше степень гибкости. Уменьшение толщины стенки также ведет к увеличению гибкости, но при этом уменьшается баростойкость (сопротивляемость давлению). В отличие от металлических сильфонов у металлорукавов однослойная стенка. Стандартный условный внутренний диаметр металлорукавов составляет от 4 до 300 мм, но может быть больше или меньше по заказу. Гофрированные металлорукава сохраняют герметичность как при положительном, так и при отрицательном давлении. Гофрированные металлорукава из нержавеющей стали можно использовать в условиях низких температур (до -270 градусов C) (страница 24 Руководства по металлорукавам компании Витценманн 15.07.2012 г., Германия)

В заявляемом соединении каждый конец гибкой трубы 5, выполненной из гофрированного металлорукава, неподвижно присоединен к основной оправе 6. Конец гибкой трубы 5 неподвижно присоединен также к дополнительной оправе 7. В конкретном исполнении к дополнительной оправе 7 присоединен один конец гибкой трубы 5, но могут быть присоединены оба ее конца.

Каждый конец гибкой трубы 5 снабжен узлом 8 для присоединения жесткой трубы 2 или 3. Узел 8 может быть выполнен в виде общеизвестного быстроразъемного соединения, присоединительного фланца и т.п. Кроме того, каждый конец гибкой трубы 5 снабжен парой пластин 9 (фиг. 2), расположенных по противоположным бокам гибкой трубы 5. Первые концы 10 пластин 9 каждой пары неподвижно соединены с ближайшей к ним основной оправой 6. Между вторыми концами 11 пластин 9 из разных пар, (концами) расположенными с одного и того же бока гибкой трубы 5, имеется шарнирное соединение. Это шарнирное соединение осуществлено за счет того, что между вторыми концами 11, расположенными с одного и того же бока гибкой трубы 5, установлено по дополнительной пластине 12 (фиг. 3). Между концами дополнительной пластины 12 и вторыми концами 11 пластин 9 установлено по шарниру 13, каждый из которых допускает вращение соединяемых ими концов вокруг общей для этих концов оси. Размеры дополнительной пластины 12 и расстояние, на котором она расположена от концов гибкой трубы 5, выбирают в зависимости от характеристик гибкой трубы 5 таким образом, чтобы обеспечивалась возможность расхождения концов гибкой трубы 5.

Дополнительная оправа 7 соединена с ближайшей к ней основной оправой 6 шарнирным соединением 14 (фиг. 3). При этом шарнирное соединение 14 между основной и дополнительной оправами 6, 7 допускает вращение вокруг оси, перпендикулярной оси любого из двух шарниров 13 на дополнительной пластине 12. В результате, плавающая крыша может перемещаться горизонтально поперек продольной оси жестких дренажных труб 2, 3 без сосредоточения нагрузки на дренажной системе.

Характеристики гофрированного металлорукава для гибкой трубы 5 выбирают в зависимости от характеристик системы дренажа. Характеристиками системы дренажа являются номинальный диаметр, назначенный ресурс рабочих циклов, рабочее давление в системе водоспуска. Для системы дренажа существует также такой параметр, как минимальная отметка низа плавающей крыши. Система дренажа должна беспрепятственно располагаться между плавающей крышей в ее низшей точке и дном резервуара.

Посередине длины гибкой трубы 5 выполнена жесткая трубная вставка 15, герметично присоединенная к гибкой трубе 5 и согнутая до параллельности концов этой вставки 15 (фиг. 3). Трубная вставка 15 необходима, потому что без нее допустимый радиус изгиба гофрированного металлорукава, выбранного в зависимости от характеристик системы дренажа, не позволяет сложить присоединенные к его концам жесткие трубы 2, 3 относительно друг друга так, чтобы система дренажа заняла положение между плавающей крышей в ее низшей точке и дном резервуара.

Для увеличения баростойкости (сопротивляемости давлению) гофрированный металлорукав может быть снабжен одинарной или двойной оплеткой (стр. 23-24 Руководства по металлорукавам компании Витценманн 15.07.2012 г., Германия). Согласно вышеуказанного Руководства оплетка гофрированного металлорукава прочно крепится на обоих концах его фитингов, для того чтобы рукав мог противостоять продольной силе, вызванной внутренним давлением. Гибкость оплетки способна адаптироваться к перемещениям самого рукава. Оплетка состоит из правозакрученных и левозакрученных прядей, которые попеременно переплетаются друг с другом. Оплетка не только предотвращает расширение гофрированного металлорукава, которое происходит из-за внутреннего давления, но также компенсирует внешнее растяжение и в целом служит для защиты внешней поверхности металлорукава. Металлическая оплетка и гофрированный металлорукав обычно состоят из одного и того же материала, но в целях защиты от коррозии или экономии материалы могут быть разными.

На фигуре 3 показано положение концов заявляемого соединения при наполненном резервуаре, когда плавающая крыша находится в самом верхнем положении. На фиг. 4 показано, что изгиб заявляемого соединения может составить 180 градусов. На фигуре 5 положение концов заявляемого соединения соответствует опорожненному резервуару с минимально низким расположением плавающей крыши. На фигуре 6 показано, что соединение позволяет плавающей крыше смещаться не только поперек, как у прототипа, но и вдоль продольной оси жестких дренажных труб 2, 3 без сосредоточения нагрузки на дренажной системе или нарушения этой системы.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет надежно соединить жесткие трубы системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара с учетом горизонтального смещения плавающей крыши как поперек, так и вдоль продольной оси жестких труб, при этом используется герметичный и маслобензостойкий гофрированный металлорукав, который не подвержен нарушениям при экстремально низких температурах окружающей среды (например, -60 градусовC).

Claims (2)

1. Соединение жестких труб системы дренажа воды с плавающей крыши резервуара, содержащее гибкую трубу, каждый конец которой неподвижно присоединен к основной оправе, а также снабжен узлом для присоединения жесткой трубы и парой пластин, расположенных по противоположным бокам этой гибкой трубы, при этом первые концы пластин каждой пары неподвижно соединены с ближайшей к ним основной оправой, вторые концы пластин из разных пар, расположенные с одного и того же бока гибкой трубы, соединены шарнирно, конец упомянутой гибкой трубы неподвижно присоединен к дополнительной оправе, соединенной с упомянутой основной оправой на том же конце гибкой трубы шарнирно относительно оси, перпендикулярной оси шарнирного соединения между вышеуказанными пластинами, отличающееся тем, что гибкая труба выполнена из гофрированного металлорукава, посередине длины гибкой трубы имеется жесткая трубная вставка, герметично присоединенная к гибкой трубе и согнутая до параллельности концов этой вставки, а указанное шарнирное соединение между вторыми концами пластин из разных пар, расположенными с одного и того же бока гибкой трубы, осуществлено за счет дополнительной пластины, концы которой соединены с упомянутыми пластинами шарнирно с возможностью расхождения концов гибкой трубы.

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что металлорукав снабжен оплеткой.

Images