RU197246U1

RU197246U1 - Tank container

Info

Publication number: RU197246U1
Application number: RU2020103292U
Authority: RU
Inventors: Владислав Вячеславович Клемин; Александр Владимирович Маненков; Александр Александрович Ватанин; Олег Евгеньевич Ковшов; Ида Фяридовна Шмакова
Original assignee: Акционерное общество «Рузаевский завод химического машиностроения» (АО «Рузхиммаш»)
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2020-04-14

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. Контейнер-цистерна, 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, чток 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. Цилиндрическая обечайка выполнена из конструкционной низколегированной стали. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных свойств контейнера-цистерны с внутренним сосудом из алюминиевого сплава. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to devices for the safe transportation and storage of liquid cryogenic products, including liquefied natural gas, by road, rail and water. A tank container consisting of a cylindrical shell with bottoms rigidly fastened to two end frames, an inner vessel of aluminum alloy having a screen-vacuum insulation, and resting on a cylindrical shell by installing low-temperature 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 of the aluminum alloy, which are welded into the inner vessel with one part of the aluminum alloy th vessel and to other parts of stainless steel seam welded piping system of communications. The cylindrical shell is made of structural low alloy steel. The technical result is to improve the operational properties of the tank container with an inner vessel of aluminum alloy. 1 s.p. f-ly, 6 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для безопасного транспортирования и хранения жидких криопродуктов, в том числе сжиженного природного газа на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте. The utility model relates to devices for the safe transportation and storage of liquid cryogenic products, including liquefied natural gas, by road, rail and water.

Известна криогенная емкость для сжиженного газа, состоящая из внутреннего контейнера из коррозионно-стойкого металла, слоя теплоизоляции, выполненного на основе вакуумной технологии, и наружной оболочки. Наружная оболочка выполнена в виде дополнительного слоя теплоизоляции из композиционного материала (патент RU 2194917, МПК F17C 3/00, опубл. 20.12.2002).Known cryogenic capacity for liquefied gas, consisting of an inner container of corrosion-resistant metal, a layer of insulation made on the basis of vacuum technology, and the outer shell. The outer shell is made in the form of an additional layer of thermal insulation made of composite material (patent RU 2194917, IPC F17C 3/00, publ. 12/20/2002).

Недостатком известного решения является сложность изготовления наружной оболочки из композитных материалов, увеличенная масса внутреннего сосуда из коррозионно-стойкой стали. Также недостатком является сложность выполнения надежного соединения трубопроводов коммуникаций с наружной оболочкой из композитных материалов. A disadvantage of the known solution is the complexity of manufacturing the outer shell of composite materials, the increased mass of the inner vessel of stainless steel. Another disadvantage is the difficulty of making reliable connection of pipelines of communications with the outer shell of composite materials.

Известен контейнер-цистерна, содержащий цилиндрический котел с днищами, две металлические прямоугольные торцевые рамы со стойками, верхними и нижними поперечными балками, верхними и нижними грузозахватными фитингами, закрепленными по углам на стойках и поперечных балках, верхними и нижними диагональными распорками, соединяющими стойки с поперечными балками, две металлические нижние треугольные опоры с основаниями из нижних поперечных балок торцевых рам и со сторонами из нижних диагональных опорных балок прямоугольного профиля, закрепленных по две с каждой стороны котла одними концами на нижних грузозахватных фитингах, другими, имеющими цилиндрический участок сопряжения с цилиндрической поверхностью котла, - на последнем через по меньшей мере одну металлическую цилиндрическую панель с кривизной, соответствующей кривизне наружной цилиндрической поверхности котла, и, при необходимости, охватывающие цилиндрический котел металлические кольца, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно по меньшей мере четырьмя, аналогичными нижним, 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 - аналогичные нижним диагональные опорные балки, с образованием из всех треугольных опор, включая нижние, и прямоугольных торцевых рам пространственного силового каркаса, при этом диагональные опорные балки закреплены аналогично нижним 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 (патент RU 2115606, МПК B65D 88/12, опубл. 20.07.1998).Known container tank containing a cylindrical boiler with bottoms, two metal rectangular end frames with racks, upper and lower transverse beams, upper and lower load-bearing fittings, mounted at the corners on the racks and transverse beams, upper and lower diagonal struts connecting the racks with transverse beams, two metal lower triangular supports with bases from the lower transverse beams of the end frames and with sides from the lower diagonal support beams of a rectangular profile, closed prisoners, two on each side of the boiler, at one end on the lower load gripping fittings, the other having a cylindrical interface with the cylindrical surface of the boiler, on the latter through at least one metal cylindrical panel with a curvature corresponding to the curvature of the outer cylindrical surface of the boiler, and, if necessary metal rings covering the cylindrical boiler, characterized in that it is provided with at least four, similar to the lower, metal side treugs with two-sided supports, located on two on each longitudinal side of the cylindrical boiler, having end frames as the bases of the base, and as sides, diagonal support beams similar to the lower ones, with the formation of all triangular supports, including lower ones, and rectangular end frames of the spatial power frame while diagonal support beams are fastened similarly to the lower ones on the corresponding lower and upper load gripping fittings and a cylindrical boiler, and the metal cylindrical panels are fastened with a cylindrical boiler directly or through metal rings covering the cylindrical boiler. The cylindrical boiler with bottoms is made of metal or composite material and is equipped with a spatial power frame (patent RU 2115606, IPC B65D 88/12, publ. 20.07.1998).

Недостатком известного решения, взятого за прототип, 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 опирания 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, taken as a prototype, is the complexity, provided that it is made of composite materials, and the overestimated total mass, provided that it is made of metal. Also, the disadvantage is the additional cost 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 reliable connection of pipelines of communications with the outer shell of composite materials. There is a need to manufacture additional fasteners using bolted connections, which negatively affects the quality of the connection in conditions of increased vibration during transportation of the container.

Технической задачей, на выполнение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание контейнера-цистерны с внутренним сосудом из алюминиевого сплава для хранения и транспортировки криопродуктов, содержащего трубопроводы системы коммуникаций, обладающего повышенной надежностью и меньшей трудоемкостью при изготовлении.The technical task to which the claimed utility model is directed is to create a tank container with an inner vessel made of aluminum alloy for storage and transportation of cryogenic products, containing pipelines of the communication system, which has increased reliability and less laboriousness in manufacturing.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационных свойств контейнера-цистерны с внутренним сосудом из алюминиевого сплава, в который введены биметаллические пластины для вварки трубопроводов системы коммуникаций.The technical result of the claimed utility model is to improve the operational properties of the tank container with an inner vessel of aluminum alloy, into which bimetallic plates are introduced for welding pipelines of the communication system.

Технический результат достигается тем, что для внутреннего сосуда применен алюминиевый сплав, в который вварены трубопроводы системы коммуникаций из нержавеющей стали с помощью биметаллических пластин, при этом происходит упрощение процесса сборки, значительное уменьшение материальных затрат на сборочно-сварочные работы и уменьшение трудоемкости изготовления сосуда, что повышает надежность сосуда, а также влияет на себестоимость изделия. Масса заявляемого контейнера-цистерны по сравнению с контейнерами, внутренний сосуд которых изготовлен из аустенитных сталей (алюминиевый сплав), а наружный (цилиндрическая обечайка) из конструкционной низколегированной стали, меньше на 25 %. Это позволяет увеличивать полезную нагрузку сосуда. The technical result is achieved by the fact that an aluminum alloy is used for the inner vessel, in which the pipelines of the stainless steel communication system are welded using bimetallic plates, while simplifying the assembly process, significantly reducing material costs for assembly and welding work and reducing the complexity of manufacturing the vessel, which increases the reliability of the vessel, and also affects the cost of the product. The weight of the inventive tank container compared with containers whose inner vessel is made of austenitic steels (aluminum alloy) and the outer (cylindrical shell) of structural low alloy steel is 25% less. This allows you to increase the payload of the vessel.

Признаками полезной модели являются:Signs of a utility model are:

1. Контейнер-цистерна, 1. The container tank

2. состоящий из цилиндрической обечайки (оболочки) с днищами, 2. consisting of a cylindrical shell (shell) with bottoms,

3. жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами, 3. rigidly fastened with two end frames,

4. внутреннего сосуда из алюминиевого сплава, 4.Aluminum alloy inner vessel,

5. имеющего экранно-вакуумную изоляцию, 5. having screen vacuum insulation,

6. и опирающегося на наружную цилиндрическую обечайку посредством установки низкотеплопроводных опор. 6. and leaning on the outer cylindrical shell by installing low-temperature supports.

7. Пространство между оболочкой и внутренним сосудом заполнено вакуумом. 7. The space between the shell and the inner vessel is filled with vacuum.

8. Для надежного крепления трубопроводов системы коммуникаций из нержавеющей стали к внутреннему сосуду из алюминиевого сплава применены биметаллические пластины, 8. For reliable fastening of pipelines of the stainless steel communications system to the inner vessel of aluminum alloy, bimetallic plates are used,

9. которые одной частью (алюминиевый сплав) швом вварены во внутренней сосуд, 9. which in one piece (aluminum alloy) are welded into the inner vessel by a seam,

10. а к другой их части (нержавеющая сталь) швом приварены трубопроводы системы коммуникаций.10. and to the other parts (stainless steel) the pipelines of the communication system are welded.

Признаки 1-7 являются общими с прототипом, признаки 8-10 являются существенными отличительными признаками изобретения.Signs 1-7 are common with the prototype, signs 8-10 are the essential distinguishing features of the invention.

Сущность полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где на фиг. 1 представлен общий вид контейнера в аксонометрии, на фиг. 2 – вид спереди контейнера-цистерны, на фиг. 3 – сечение А-А на фиг. 2, на котором изображено сечение контейнера-цистерны, на фиг. 4 – схема вварки во внутренний сосуд трубопроводов системы коммуникаций, на фиг. 5 – схема расположения трубопроводов системы коммуникаций в арматурном отсеке, на фиг. 6 – схема расположения биметаллических пластин. The essence of the utility model is described below on the basis of the drawings, where in FIG. 1 is a perspective view of the container; FIG. 2 is a front view of a tank container, FIG. 3 is a section AA in FIG. 2, which shows a section of a tank container, FIG. 4 is a diagram of welding into a inner vessel of pipelines of a communication system, FIG. 5 is a layout diagram of pipelines of a communications system in a reinforcement compartment, FIG. 6 is a layout diagram of bimetallic plates.

Контейнер-цистерна для транспортирования и хранения жидких криопродуктов состоит из цилиндрической обечайки (оболочки) 1 с днищами 2, жестко скрепленными с двумя торцевыми рамами 3 (с грузозахватными элементами) посредством переходных силовых обечаек 4, и усиленной шпангоутами 5, внутреннего сосуда 6 из алюминиевого сплава, имеющего экранно-вакуумную изоляцию 7, и опирающегося на цилиндрическую обечайку 1 посредством установки низкотеплопроводных опор 8, расположенных под углом к вертикальной оси, и закрепленного от осевого вращения цепными подвесами 9. Пространство 10 между оболочкой 1 и внутренним сосудом 6 заполнено вакуумом. Контейнер-цистерна имеет арматурный отсек 11 для установки в нем трубопроводов системы коммуникаций 12 с запорно-предохранительной арматурой (позицией не обозначена). Для надежного крепления трубопроводов системы коммуникаций 12 из нержавеющей стали к внутреннему сосуду 6 из алюминиевого сплава применены биметаллические пластины 13, которые одной частью 13а (алюминиевый сплав) швом 14 вварены во внутренней сосуд 6, а к другой их части 13б (нержавеющая сталь) швом 15 приварены трубопроводы системы коммуникаций 12. Цилиндрическая обечайка 1 выполнена из конструкционной низколегированной стали.A tank container for transporting and storing liquid cryogenic products consists of a cylindrical shell (shell) 1 with bottoms 2, rigidly fastened to two end frames 3 (with load gripping elements) by means of transitional power shells 4, and reinforced with frames 5, an inner vessel 6 of aluminum alloy having a screen-vacuum insulation 7, and resting on a cylindrical shell 1 by installing low-temperature supports 8, located at an angle to the vertical axis, and secured from axial rotation of the chain suspensions and 9. The space 10 between the casing 1 and the inner receptacle 6 filled vacuo. The tank container has a reinforcing compartment 11 for installing in it pipelines of a communications system 12 with shut-off and safety valves (not indicated by position). To securely fasten the pipelines of the communications system 12 from stainless steel to the inner vessel 6 of aluminum alloy, bimetallic plates 13 are used, which are welded into one inner part 6 with one part 13a (aluminum alloy) 14 and 15 with the other part 13b (stainless steel) 15 the pipelines of the communications system are welded 12. The cylindrical shell 1 is made of structural low alloy steel.

Явным преимуществом данной модели по сравнению с аналогами, изготовленными из композитных материалов, является надежное соединение трубопроводов коммуникаций с внутренним сосудом. Также данная модель имеет ряд преимуществ при сварке частей сосуда трением с перемешиванием, а именно: не нужно тщательно подготавливать заготовки, не возникает необходимости в особой подготовке кромок, прочность получаемого соединения достаточно высока, практически полное отсутствие признаков коробления и термической деформации, отсутствие необходимости дополнительной обработки мест сварных швов. Еще одним явным преимуществом можно назвать податливость алюминиевых сплавов деформациям при изготовлении сосуда. Также при сборке внутреннего сосуда с трубопроводами системы коммуникаций из нержавеющей стали с помощью биметаллических пластин отпадает необходимость использования болтовых соединений.A clear advantage of this model in comparison with analogues made of composite materials is the reliable connection of communication pipelines to the inner vessel. This model also has several advantages when welding parts of the vessel by friction with stirring, namely: there is no need to carefully prepare the workpieces, there is no need for special preparation of the edges, the strength of the resulting compound is quite high, almost no signs of warping and thermal deformation, no need for additional processing places of welds. Another obvious advantage is the flexibility of aluminum alloys to deformations in the manufacture of the vessel. Also, when assembling an internal vessel with stainless steel communications pipelines using bimetallic plates, there is no need to use bolted joints.

Claims

1. The tank container, consisting of a cylindrical shell with bottoms rigidly fastened to two end frames, an inner vessel of aluminum alloy having a screen-vacuum insulation, and resting on a cylindrical shell by installing low-temperature supports, while the space between the shell and the inner vessel filled with vacuum, characterized in that bimetallic plates are attached to the inner vessel of aluminum alloy, which are welded into the inner vessel with one part of the aluminum alloy and the pipelines of the communication system are welded to the other part of stainless steel.

2. The tank container according to claim 1, characterized in that the cylindrical shell is made of structural low alloy steel.