RU2091661C1

RU2091661C1 - Method of manufacture of reservoir for storage and transportation of aggressive liquids and gases

Info

Publication number: RU2091661C1
Application number: RU95114888A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Вахов; Б.Г. Мозеров; К.А. Покатаев; А.Н. Токарев
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 1997-09-27

Abstract

FIELD: manufacture of articles from reinforced plastics. SUBSTANCE: method consists in manufacture of cylindrical side wall and bottoms from reinforced plastic with lining layers followed by connection of side wall and bottoms; before moulding side wall and bottoms, metal ferrule is made with inner profile corresponding to outer profile of side wall made from reinforced plastic, after which side wall with lining layer is moulded on inner surface of metal ferrule; lining layers are applied on surfaces of contact of side wall with bottoms immediately before connecting them with side wall; in moulding the bottoms, layers of reinforced plastic together with lining layers forming the surfaces of contact of bottoms with side wall are moulded immediately before connecting them with side wall. After connection of bottoms with side wall, metal ferrule may be removed. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится изготовлению изделий из армированных пластмасс, а именно емкостей, автоцистерн, баллонов для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей и газов, и может быть использовано в химической, нефтяной, атомной промышленностях, на транспорте и т.д. The invention relates to the manufacture of products from reinforced plastics, namely containers, tankers, cylinders for storage and transportation of aggressive liquids and gases, and can be used in the chemical, oil, nuclear industries, transport, etc.

Известен способ изготовления емкостей для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей и газов, включающий намотку на оправку армирующих нитей, пропитанных полимерным связующим, полимеризацию связующего и демонтажа оправки [1]
Данный способ является дорогостоящим, так как реализуется на дорогостоящем намоточном оборудовании с программным управлением, а также требует трудоемкого и сложного оснащения, металлических разборных оправок или разрушаемых одноразовых оправок, изготавливаемых в специальных формах. Высокие затраты, связанные с реализацией данного способа, как правило, не оправдываются при единичном и мелкосерийном производстве.A known method of manufacturing containers for storing and transporting aggressive liquids and gases, including winding on a mandrel of reinforcing threads impregnated with a polymer binder, polymerization of a binder and dismantling of the mandrel [1]
This method is expensive, as it is implemented on expensive software-controlled winding equipment, and also requires laborious and complex equipment, metal collapsible mandrels or destructible disposable mandrels made in special forms. The high costs associated with the implementation of this method, as a rule, are not justified in single and small-scale production.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления емкости для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей и газов, включающий формирование цилиндрической боковой стенки, содержащей металлическую обечайку с внутренним профилем, соответствующим наружному профилю смол из армированного пластика и футеровочный слой [2]
Этот известный способ обладает следующими недостатками:
сложностью обеспечения требуемого качества футеровочного слоя на боковой стенке вследствие дефектов, образующихся при намотке силовых слоев;
высокой сложностью мехобработки в случае некругого, например эллиптического, широко используемого на автотранспорте, поперечного сечения боковой стенки.Closest to the proposed is a method of manufacturing a container for storing and transporting aggressive liquids and gases, comprising forming a cylindrical side wall containing a metal shell with an inner profile corresponding to the outer profile of resins made of reinforced plastic and a lining layer [2]
This known method has the following disadvantages:
the complexity of ensuring the required quality of the lining layer on the side wall due to defects formed during winding of the power layers;
the high complexity of machining in the case of a non-circular, for example elliptical, widely used in vehicles, cross section of the side wall.

Цель изобретения устранение отмеченных недостатков. The purpose of the invention is the elimination of these drawbacks.

На фиг. 1 изображена емкость с металлической обечайкой, продольный разрез; на фиг. 2 боковая стенка емкости, находящаяся на стапеле, поперечное сечение; на фиг. 3 емкость с удаляемой металлической обечайкой, поперечное сечение. In FIG. 1 shows a container with a metal shell, a longitudinal section; in FIG. 2 side wall of the tank located on the slipway, cross section; in FIG. 3 container with removable metal shell, cross section.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Изготавливают металлическую обечайку 1 вальцовкой плоского листа и сваркой продольного шва. Устанавливают обечайку 1 и в стапель 2 на поддерживающие ролики 3, после чего на внутреннюю поверхность обечайки 1 укладывают боковую стенку 4 из армированного пластика и футеровочный слой 5 (кроме зон контакта А и Б), после этого формуют основные стенки 6 и 7 днищ (не обозначены) из армированного пластика с футеровочными слоями 8 и 9 (кроме зон контакта А и Б), затем на основные стенки 6 и 7 наносят приформовочные слои 10 и 11 из армированного пластика и футеровочные слои 12, 13 и 14, 15 в контактных зонах А и Б днищ и боковой стенки 1 и приформовывают роликами в зонах А и Б. Для обеспечения требуемого контактного давления при выкладке боковой стенки 4 металлическую обечайку 1 периодически проворачивают так, чтобы укладываемый материал находился горизонтально, а контактные усилия направлялись вертикально вниз. После приформовки днищ производят отверждение пластика в печи в случае связующего горячего отверждения, и на воздухе в случае связующего холодного отверждения. A metal shell 1 is made by rolling a flat sheet and welding a longitudinal seam. Set the shell 1 and in the slipway 2 on the supporting rollers 3, after which the side wall 4 of reinforced plastic and the lining layer 5 (except for the contact zones A and B) are laid on the inner surface of the shell 1, after which the main walls 6 and 7 of the bottoms are formed (not marked) of reinforced plastic with lining layers 8 and 9 (except for contact zones A and B), then molding layers 10 and 11 of reinforced plastic and lining layers 12, 13 and 14, 15 in contact zones A are applied to the main walls 6 and 7 and B of the bottoms and side wall 1 and are molded to the rollers and in zones A and B. To ensure the required contact pressure when laying the side wall 4, the metal shell 1 is periodically rotated so that the material to be laid is horizontal and the contact forces are directed vertically downward. After molding the bottoms, the plastic is cured in the oven in the case of hot binder, and in air in the case of cold binder.

В случае воздействия агрессивной среды на наружную поверхность емкости 16 (фиг. 3) металлическую обечайку 17 изготавливают с продольным разъемом и отбортовками 18 и 19 с отверстиями, обечайку собирают с помощью болтов 20 и гаек 21. Формование емкости производят по описанной выше схеме, после чего обечайку 17 удаляют. In the case of exposure to an aggressive environment on the outer surface of the container 16 (Fig. 3), the metal shell 17 is made with a longitudinal connector and flanges 18 and 19 with holes, the shell is assembled using bolts 20 and nuts 21. The container is molded according to the scheme described above, after which the shell 17 is removed.

Пример 1. Техническая характеристика емкости. Example 1. Technical characteristics of the tank.

Назначение Для автоперевозок
Транспортируемая жидкость 15 HCl
Объем, м 3
Вес, кг 1200
Наружный радиус, мм 600
Длина, мм 3000
Внутреннее давление, МПа 0
Изготавливали металлическую обечайку 1 из стали ГОСТ535-88 путем вальцовки листа и сварки продольного шва. Устанавливали ее в стапель 2 на ролики 3. На внутреннюю поверхность обечайки наносили 6 слоев (4) ткани Т10 -80 ГОСТ19170-73, пропитанных связующим ПН-13-92К ТУ6-05-751768-47-93 и 2 слоя (5) футеровки в виде связующего ПН-13-92Г ТУ6-05-751768-47-93, образующих вместе боковую стенку емкости (не обозначена). В зонах А и Б футеровочный слой 5 не наносили. Затем формовали основные стенки 7 и 6 днищ (не обозначены) из ткани Т10-80, ГОСТ 19170-73, пропитанной связующим ПН-13-92К, с футеровочными слоями 8 и 9 на основе связующего ПН-13-92 Г. После чего на основе стенки днищ укладывали слои 10 и 11 на основе ткани Т10 -80 и связующего ПН-13-92К, на контактные поверхности А и Б днищ и боковой стенки 1 -футеровочные слои 12, 13 и 14, 15 соответственно на основе связующего ПН-13-92Г ТУ6-05-751768-37-93. Затем производили соединение днищ и боковой стенки путем приформовки слоев 10 и 11 к боковой стенке с помощью прикатного ролика.Destination For trucking
Transported liquid 15 HCl
Volume, m3
Weight, kg 1200
Outer radius 600 mm
Length, mm 3000
Internal pressure, MPa 0
A metal shell 1 was made of GOST535-88 steel by rolling the sheet and welding a longitudinal seam. It was installed in slipway 2 on rollers 3. On the inner surface of the shell, 6 layers (4) of T10 -80 GOST19170-73 fabric impregnated with binder PN-13-92K TU6-05-751768-47-93 and 2 layers of lining were applied in the form of a binder PN-13-92G TU6-05-751768-47-93, forming together the side wall of the tank (not indicated). In zones A and B, the lining layer 5 was not applied. Then, the main walls of the 7th and 6th bottoms (not marked) were molded from T10-80 fabric, GOST 19170-73 impregnated with the binder PN-13-92K, with lining layers 8 and 9 based on the binder PN-13-92 G. Then layers 10 and 11 based on T10 -80 fabric and PN-13-92K binder were laid on the basis of the bottom walls, lining layers 12, 13 and 14, 15, respectively, based on the PN-13 binder, were placed on the contact surfaces A and B of the bottoms and side wall 1 -92G TU6-05-751768-37-93. Then, the bottoms and the side wall were connected by molding layers 10 and 11 to the side wall using a rolling roller.

После соединения днищ с боковой стенкой оболочку выдерживали при t 18±2^oC в течение 3 сут для отверждения и набора требуемых свойств пластика.After connecting the bottoms with the side wall, the shell was kept at t 18 ± 2 ^° C for 3 days to cure and set the required properties of the plastic.

Пример 2. Example 2

Назначение емкости Стационарная, для хранения 15% HCl, возможно воздействие на наружную поверхность паров HCl, H₂SO₄
Объем, м 6
Вес, кг 20000
Длина, мм 3500
Радиус, мм 1000
Внутреннее давление, МПа 0
Изготавливали металлическую обечайку 17 с разъемом и отбортовками 18 и 19 из стали 3. Перед нанесением армированного пластика обечайку собирали с помощью 40 болтов 20 и гаек 21. Днище и боковую стенку 4 формировали из тех же материалов и по схеме, приведенной в примере 1. Металлическую обечайку 17 после отверждения пластика удаляли. Обе емкости проверили на герметичность нагружением внутренним избыточным давлением 0,06 МПа в течение 60 мин, в обоих случаях спада давления не зарегистрировано.Purpose of the tank Stationary, for storage of 15% HCl, exposure to the outer surface of the vapor HCl, H ₂ SO _{4 is} possible
Volume, m 6
Weight, kg 20,000
Length, mm 3500
Radius, mm 1000
Internal pressure, MPa 0
A metal shell 17 with a connector and flanges 18 and 19 was made of steel 3. Before applying reinforced plastic, the shell was assembled using 40 bolts 20 and nuts 21. The bottom and side wall 4 were formed from the same materials and according to the scheme shown in example 1. Metal the casing 17 after curing the plastic was removed. Both tanks were tested for leaks by loading with an internal overpressure of 0.06 MPa for 60 min; in both cases, no pressure drop was recorded.

Правильный выбор варианта изготовления зависит от условий ее эксплуатации, так для автоцистерн наиболее предпочтителен вариант, когда металлическая обечайка не удаляется и защищает пластик от ударов и столкновений. Для стационарных емкостей, особенно в случае воздействия на их наружную поверхность агрессивных сред, более предпочтителен вариант с удаляемой металлической обечайкой. The correct choice of production option depends on the conditions of its operation, so for tankers the most preferred option is when the metal shell is not removed and protects the plastic from shock and collisions. For stationary containers, especially in the event of exposure to aggressive surfaces on their outer surface, a variant with a removable metal shell is more preferable.

Реализация предлагаемого способа позволяет снизить стоимость емкостей за счет упрощения оснастки и отсутствия необходимости применения дорогостоящего программного намоточного оборудования, а также расширить область применения емкостей из армированного пластика, в частности применения их в качестве автоцистерн с эллиптическим поперечным сечением, изготовление которых известным способом затруднительно, а зачастую невозможно. Implementation of the proposed method allows to reduce the cost of containers due to the simplification of equipment and the absence of the need for expensive software winding equipment, as well as to expand the scope of containers made of reinforced plastic, in particular their use as tank trucks with an elliptical cross section, the manufacture of which is difficult in a known manner, and often impossible.

Claims

1. A method of manufacturing a container for storing and transporting aggressive liquids and gases, comprising forming a cylindrical side wall containing a metal shell with an inner profile corresponding to the outer profile of the layer of reinforced plastic, and a lining layer, characterized in that the side wall is connected to the bottoms formed of reinforced plastic with lining layers on the inner surfaces, before forming the side wall and bottoms, a metal shell is made, after which Reinforced plastic of the side wall together with the lining layer is formed on the inner surface of the metal shell, while the lining layer on the surface of the contact of the wall with the bottoms is applied immediately before joining the bottoms, and when the bottoms are formed, the layers of reinforced plastic with the lining layer forming the contact surface of the bottom with the side wall, form immediately before joining the side wall.

2. The method according to p. 1, characterized in that after connecting the bottoms with the side wall, the metal shell is removed.