RU2410596C1 - Контейнер для транспортирования и хранения опасных веществ и способ изготовления контейнера - Google Patents

Контейнер для транспортирования и хранения опасных веществ и способ изготовления контейнера Download PDF

Info

Publication number
RU2410596C1
RU2410596C1 RU2009120710/06A RU2009120710A RU2410596C1 RU 2410596 C1 RU2410596 C1 RU 2410596C1 RU 2009120710/06 A RU2009120710/06 A RU 2009120710/06A RU 2009120710 A RU2009120710 A RU 2009120710A RU 2410596 C1 RU2410596 C1 RU 2410596C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
housing
cargo container
end elements
thickness
Prior art date
Application number
RU2009120710/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009120710A (ru
Inventor
Алан Г. ЭККЕРТ (US)
Алан Г. ЭККЕРТ
Тревор М. РАММЕЛ (US)
Тревор М. РАММЕЛ
Original Assignee
КОЛАМБИАНА БОЙЛЕР КОМПАНИ, ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by КОЛАМБИАНА БОЙЛЕР КОМПАНИ, ЭлЭлСи filed Critical КОЛАМБИАНА БОЙЛЕР КОМПАНИ, ЭлЭлСи
Publication of RU2009120710A publication Critical patent/RU2009120710A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2410596C1 publication Critical patent/RU2410596C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/06—Closures, e.g. cap, breakable member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/14—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of aluminium; constructed of non-magnetic steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0617—Single wall with one layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0639—Steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/221—Welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/037—Containing pollutant, e.g. H2S, Cl
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49893—Peripheral joining of opposed mirror image parts to form a hollow body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Abstract

Контейнер для транспортирования и хранения опасных материалов, таких как хлор, включает цилиндрический корпус и два торцевых элемента. Торцевые элементы приварены к корпусу, в результате чего образуется резервуар, работающий под давлением. Торцевые элементы имеют периферийную кромку, которая углублена внутрь корпуса по отношению к его краям для защиты сварочного шва от ударов. Конфигурация совмещенных между собой элементов образует соединение внахлест, которое может быть сварено угловой сваркой. Толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера вычисляются из уравнения:
Figure 00000015
где Р - рабочее давление контейнера, S - допустимое напряжение материала контейнера, R - расстояние от оси контейнера до его внутренней поверхности, t - толщина трубчатого корпуса. Минимальная толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера связаны между собой уравнением

Description

Настоящее изобретение относится к транспортировочным резервуарам высокого давления, а именно - к контейнерам для транспортирования и хранения находящихся под давлением опасных материалов.
Общеизвестны контейнеры для хранения токсичных или опасных химических материалов. Уже многие годы производители и потребители различных химических материалов покупают контейнеры для их транспортирования и хранения. Примерами таких химических веществ являются хлор, сернистый ангидрид, а также многие другие. Известно, что в то время как такие материалы являются полезными при использовании их в тех целях, для которых они предназначены, их контакт с человеком, когда они находятся в определенном состоянии, представляется опасным.
Одним из типов контейнеров, предназначенных для транспортирования опасных материалов, является мультимодульная автоцистерна. Контейнеры могут изготавливаться в размерах и с конфигурацией для хранения предназначенного для транспортирования определенного количества химических материалов. Контейнеры такого типа обычно изготавливаются из углеродистой стали. В целях безопасности некоторые характеристики контейнеров для опасных веществ, такие как толщина стенок и тип используемого материала, могут определяться специальными нормами, контролируемыми правительством. Контейнеры, в общем, чрезвычайно долговечны и имеют полезный срок службы, исчисляемый многими годами или даже десятилетиями.
По мере производства все большего количеств контейнеров, и поскольку их срок службы относительно велик, необходимость в контейнерах такого вида может уменьшаться. Поэтому важно, чтобы новые контейнеры могли эффективно конкурировать по стоимости с ценами, сложившимися в этом сегменте производства. Таким образом, существует необходимость в контейнере для хранения опасных веществ, а также в таком способе производства контейнеров, который уменьшил бы их стоимость при соответствии стандартам, в соответствии с которыми эти контейнеры должны производиться.
В одном из вариантов исполнения настоящее изобретение включает способ производства сварного резервуара, работающего под давлением, который заключается в изготовлении обычно цилиндрического корпуса, имеющего торцевую часть с периферийным краем, изготовлении, по меньшей мере, первого торцевого элемента, имеющего периферийную кромку, причем первый торцевой элемент имеет выпуклую конфигурацию и направлен выпуклой стороной навстречу внутреннему давлению резервуара, позиционировании периферийной кромки первого торцевого элемента внутри периферийного края цилиндрического корпуса, образовывая при этом соединение внахлест, и сваривании периферийной кромки первого торцевого элемента с периферийным краем цилиндрического корпуса.
Один из вариантов способа производства сварного резервуара, работающего под давлением, включает такое позиционирование первого торцевого элемента, при котором выпуклый участок первого торцевого элемента "смотрит" внутрь обычно цилиндрического корпуса.
Другой вариант способа производства сварного резервуара, работающего под давлением, включает изготовление обычно цилиндрического корпуса, имеющего торцевую часть, причем эта торцевая часть имеет периферийный край, в которой этот периферийный край загнут внутрь под углом к центральной оси цилиндрического корпуса.
Еще один вариант способа производства сварного резервуара, работающего под давлением, включает угловую сварку соединения внахлест с формированием по внутренней окружности стяжки сварного шва между цилиндрическим корпусом и торцевым элементом.
Следующий вариант способа производства сварного резервуара, работающего под давлением, включает изготовление обычно цилиндрического корпуса, имеющего торцевую часть, причем эта торцевая часть имеет периферийный край, при котором цилиндрический корпус изготавливается из стали 516 марки 70.
Следующий вариант способа производства сварного резервуара, работающего под давлением, включает подготовку предохранительного устройства для снятия давления и установку этого предохранительного устройства для снятия давления, по меньшей мере, первый торцевой элемент.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения грузовой контейнер для транспортирования соответствующих веществ под давлением включает в себя обычно трубчатый корпус, имеющий внутреннюю поверхность и центральную ось, причем первый и второй торцевые элементы прочно прикреплены к удаленным концам корпуса. Данный грузовой контейнер включает также, по меньшей мере, один вентиль для перемещения в него соответствующих веществ. Толщина корпуса и рабочее давление этого грузового контейнера вычисляются из уравнения:
Figure 00000001
где:
P - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала контейнера;
R - расстояние от оси контейнер до его внутренней поверхности;
t - толщина трубчатого корпуса.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения первый и второй торцевые элементы приварены к корпусу, а минимальная толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера связаны формулой:
Figure 00000002
где:
P - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала контейнера;
Е - эффективность сварочного соединения;
R - внутренний радиус корпуса;
t - минимальная толщина корпуса.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения максимальное рабочее давление составляет величину, по существу равную 350 фунтам/кв.дюйм (24,6 кг/см2), а в определенном случае равную или меньшую 342 фунтов/кв.дюйм (24 кг/см2).
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения минимальная толщина оболочки по существу равна 0,276 дюйма (7 мм).
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения корпус выполнен из углеродистой стали ASME SA-516 марки 70.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения корпус образован валковым профилированием плоского стального листа в, обычно, цилиндрический контейнер, в котором термической сваркой образован продольный шов. Кроме того, первый и второй торцевые элементы могут быть изогнутыми, причем их ориентация такова, что их выпуклые стороны обращены в направлении внутреннего рабочего давления контейнера, при этом первый и второй торцевые элементы приварены термической сваркой к корпусу.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения первый и второй торцевые элементы образуют с соответствующими удаленными концами корпуса соединение внахлестку.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения грузовой контейнер для транспортирования соответствующих опасных веществ под давлением может включать в себя обычно трубчатый корпус, имеющий первый и второй торцевые элементы, приваренные к удаленным концам корпуса, и, по меньшей, мере один вентиль для подачи жидкости в грузовой контейнер под давлением, в котором минимальная толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера связаны между собой уравнением:
Figure 00000003
где:
P - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала контейнера;
Е - эффективность сварочного соединения;
R - внутренний радиус корпуса контейнера; и
t - минимальная толщина корпуса.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения минимальная толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера связаны между собой комбинацией первого уравнения:
Figure 00000004
и, по меньшей мере, второго уравнения:
Figure 00000005
где:
P - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала контейнера;
Е - эффективность сварочного соединения;
R - внутренний радиус корпуса контейнера; и
t - минимальная толщина корпуса.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения первое и, по меньшей мере, второе уравнения определяют диапазон толщины корпуса для данного рабочего давления.
В еще одном варианте исполнения настоящего изобретения толщина первого и второго торцевых элементов может быть вычислена из уравнения:
Figure 00000006
где:
P - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала конструкции;
E - эффективность сварного соединения;
Rs - внутренний радиус контейнера (1), а
t - минимальная толщина первого и второго торцевых элементов;
М - скалярный коэффициент, а
Lo - радиус кривизны первого и второго торцевых элементов, причем значение радиуса кривизны Lo изменяется в диапазоне от 27 до 33 дюймов (736,6 до 838,2 мм).
Фиг.1 представляет собой перспективное изображение контейнера для хранения опасных веществ в соответствии с вариантами исполнения настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой частичное сечение, на котором показаны компоненты контейнера для хранения опасных веществ в соответствии с вариантами исполнения настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет собой частичное сечение контейнера для хранения опасных веществ в соответствии с вариантами исполнения настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Переходя теперь к чертежам, изображения на которых выполнены только лишь с целью иллюстрации вариантов исполнения настоящего изобретения и ни в коем случае не имеют целью ограничения этих вариантов, рассмотрим фиг.1, на которой показан контейнер для хранения и перевозки, обозначенный в целом поз. 1. Контейнер (1) может быть изготовлен для содержания одного или нескольких различных веществ. В одном из исполнений контейнер может быть предназначен для опасных веществ, таких как хлор, сернистый ангидрид, безводный аммиак и др. Может быть изготовлен типичный контейнер такого рода, предназначенный для содержания 2000 фн хлора. Как таковое, выражение "тонный контейнер" появилось применительно именно к контейнерам такого типа. Контейнер (1) может быть выполнен обычно в цилиндрическом виде, как показано на чертежах. В таком его виде корпус (3) контейнера (1) может быть искривлен относительно оси Х и может иметь круговое сечение. Кроме того, контейнер (1) может иметь торцевые стенки или торцевые элементы (6). Торцевой элемент (6) может быть скреплен с корпусом (3) таким образом, чтобы в контейнере (1) во время транспортирования и хранения опасных веществ можно было создавать повышенное давление. В одном исполнении изобретения торцевой элемент (6), как это будет рассмотрено в последующих абзацах, может быть приварен к корпусу (3). В соответствии с этим контейнер (1) может содержать также один или несколько вентилей (15), которые могут быть оперативными вентилями 15'. Вентили (15) могут быть вентилями любых типов, наиболее удобных для работы с хранящимися опасными веществами. Вентили (15) по желанию могут использоваться для наполнения контейнера (1) хранящимися материалами или его опустошения. В контейнер могут быть установлены и иные, дополнительные устройства, например предохранительные клапаны (17), используемые для стравливания давления из контейнера в случае его избыточности. Способы использования вентилей (15) или предохранительных клапанов (17) могут быть выбраны в соответствии с конкретным исполнением настоящего изобретения.
Далее, как показано на фиг.1, корпус (3) или оболочка могут быть выполнены из листовой стали, которой придана прямая цилиндрическая конфигурация. В одном из вариантов исполнения настоящего изобретения корпус (3) или оболочка (3) могут иметь минимальную толщину 7 мм при номинальном диапазоне длины от 80 s дюймов до 89 j дюймов (от 2050 до 2267 мм). В другом варианте исполнения настоящего изобретения диапазон длины контейнера может быть по существу увеличен с 50 до 125 дюймов (от 1265 до 3175 мм). При цилиндрической форме внутренний диаметр корпуса может быть примерно 29 j дюймов (743 мм), в то время как внутренний диаметр может изменяться в диапазоне от 25 до 35 дюймов (от 635 до 889 мм). Для изготовления корпуса (3) может использоваться углеродистая сталь ASME SA-516 марки 70. Однако для этого можно применять и другие марки стали, которые, наряду с другими условиями, удовлетворяют соответствующим регулирующим ограничениям или разрешениям, включенным в раздел 49 Кодекса Федеральных нормативов (Code of Federal Regulations). Минимальная толщина корпуса (3) может быть определена исходя из следующего уравнения:
Figure 00000007
где:
P - рабочее давление контейнера (1);
S - допустимое напряжение материала конструкции;
E - эффективность сварного шва;
Rs - внутренний радиус контейнера (1), а
t - минимальная толщина оболочки.
В рассматриваемом варианте исполнения настоящего изобретения рабочее давление контейнера может составлять 350 фн/д2 (24,6 кг/см2). Но значение рабочего давления может быть выбрано - включая величину 342 фн/д2 (24 кг/см2), которая не является лимитирующей, - в соответствии с конкретной реализацией настоящего изобретения. При данном внутреннем диаметре и, полагая эффективность сварного шва равной 1, можно легко вычислить толщину оболочки t для одной или нескольких марок стали или для материала оболочки контейнера иного типа. Для других вариантов исполнения настоящего изобретения толщина оболочки может определяться исходя из уравнений (но ими не ограничиваться), подобных следующему:
Figure 00000008
Следует отметить, что при расчете минимальной толщины оболочки (3) контейнера (1) приведенные выше уравнения могут рассматриваться совместно.
Минимальная толщина торцевого элемента (6) может быть определена на основании следующего уравнения:
Figure 00000009
где:
P - рабочее давление контейнера (1);
S - допустимое напряжение материала конструкции;
E - эффективность сварного соединения;
t - минимальная толщина торцевого элемента после его формирования;
М - скалярный коэффициент, который может, по меньшей мере, в определенной степени учитывать радиус купола торцевого элемента Lo, а также радиус изгиба торцевого элемента rk;
Lo - радиус купола торцевого элемента.
В рассматриваемом варианте исполнения настоящего изобретения конкретная величина радиуса купола торцевого элемента Lo может быть равна по существу 29,9 дюйма (759,5 мм). Но вообще радиус купола торцевого элемента может изменяться в диапазоне от 27 до 33 дюймов (от 736,6 до 838,2 мм). Однако при надежном инженерном обосновании для торцевого элемента контейнера могут быть выбраны и другие значения радиуса. Для других вариантов исполнения настоящего изобретения толщина торцевого элемента контейнера может определяться исходя из уравнений (но ими не ограничиваться), подобных следующему:
P = В/(Ro/t),
где:
В - скалярный коэффициент;
Ro - внешний радиус торцевого элемента (6) контейнера;
t - минимальная толщина торцевого элемента после его формирования.
Как и в предыдущем случае, следует отметить, что при расчете минимальной толщины торцевого элемента (6) контейнера (1) приведенные выше уравнения могут рассматриваться совместно. По окончании формирования цилиндрической формы стального корпуса (3) можно сваркой соединить продольные края заготовки, в результате чего получится сварочный шов (7). В описываемом исполнении изобретения необходимое соединение может быть выполнено кузнечной сваркой. В другом варианте исполнения настоящего изобретения этот шов (7) может быть образован термической сваркой. Более конкретно, это соединение может представлять собой контактное сварное соединение с двумя швами. По завершении изготовления контейнера (1) можно выполнить также и послесварочные операции, такие как операция по снятию внутренних напряжений.
Обращаясь теперь и к фиг.1, и к фиг.2, отметим, что торцевой элемент (6), называемый также днищем, может быть изготовлен из такого же материала, что и корпус (3), то есть из углеродистой стали ASME SA-516 марки 70. Однако толщина торцевого элемента (6) может быть больше толщины корпуса (3). В рассматриваемом варианте исполнения настоящего изобретения номинальная толщина торцевого элемента может быть равной примерно 0,8125 дюйма (20,6 мм). При этом минимальная толщина может составлять 0,6875 дюйма (11/16 дюйма) (17,46 мм). Но при обоснованных инженерных расчетах в соответствии с конкретным исполнением настоящего изобретения может быть выбрано любое значение толщины торцевого элемента, больше минимального. Торцевому элементу (6) контейнера может быть придана форма диска или тарелки, имеющей внешний диаметр, соответствующий внутреннему диаметру корпуса (3). Это необходимо, поскольку место соединения между корпусом (3) и торцевым элементом (6) будет заварено для образования резервуара, работающего под давлением, что далее будет описано более подробно. Центральная область (9) торцевого элемента (6) может быть изогнута, приобретя куполообразную форму соответствующего радиуса. Когда торцевой элемент (6) вставлен в корпус (3), его центральная часть может быть выпуклой относительно воздействия на него внутреннего давления контейнера (1). Это обстоятельство может быть использовано как "предохранительный механизм" для уменьшения давления в контейнере (1). В том случае, когда давление в контейнере (1) доходит до определенной пороговой величины, центральная область (9) торцевого элемента (6) может вывернуться таким образом, что станет вогнутой относительно внутреннего давления контейнера (1). При этом, очевидно, "вывернутый" торцевой элемент (6) увеличивает общий объем контейнера (1), тем самым уменьшая его давление. Следует отметить, что контейнер (1) может иметь два торцевых элемента (6), каждый из которых расположен по концам корпуса (3). Каждый из торцевых элементов (6) может быть вставлен в корпус (3) в выпуклом положении относительно давления контейнера (1) или в выпуклом положении относительно его внутреннего пространства. Кроме того, торцевые элементы (6) могут включать периферийную кромку (8), идущую соответственно параллельно осевой линии, соединяющей торцевые элементы (6). Поскольку торцевые элементы (6) обычно круговые, то внешний диаметр периферийной кромки (8) может соответствовать внутреннему диаметру корпуса (3). В рассматриваемом варианте настоящего изобретения торцевые элементы (6) могут удобно вставляться во внутренний диаметр корпуса (3) и затем по месту свариваться.
Торцевой элемент (6) - мы по-прежнему ссылаемся на фиг.1 и 2 - может быть помещен внутрь корпуса (3) таким образом, чтобы периферийная кромка (4) корпуса выступала вперед относительно его периферийной кромки (8). Таким образом, периферийные кромки (8) и (4) могут быть наложены одна на другую таким образом, чтобы их можно было сварить внахлестку или угловым швом. Как уже отмечалось, торцевые элементы (6) могут быть приварены к корпусу (3). То есть, более конкретно, периферийная кромка (8) может быть приварена к кромке (4) корпуса (3). Следует отметить, что сварное соединение профилировано относительно внешней поверхности корпуса (3). Это значит, что в случае удара с другим объектом это сварное соединение не будет подвергнуто внешним повреждениям. Описываемые компоненты могут быть соединены вместе с использованием электродуговой сварки погружением, что соответствует практике работы с углеродистыми сталями. Хотя сварка внахлестку может быть произведена в атмосфере инертного газа или каким-либо еще способом, выбранным исходя из обоснованных инженерных соображений.
По завершении соединения воедино конструктивных составляющих контейнера - торцевых элементов (6) корпуса (3) (см. фиг.2 и 3), концы (5) корпуса для еще большей защиты сварного шва могут быть загнуты на конус внутрь, в направлении центральной оси корпуса, что выполняется с использованием процесса, известного под названием стяжки. Периферийная кромка (8) может иметь предварительно подготовленный для стяжки контур, по существу параллельный корпусу (3). Тем не менее, следует понимать, что эта периферийная кромка может иметь любую предварительную конфигурацию в соответствии с назначением контейнера (1).
Теперь рассмотрим процесс производства контейнера (1) со ссылками на все чертежи. Контейнер (1) может быть образован валковым профилированием плоского стального листа в прямой цилиндрический корпус с отверстиями на противоположных концах. Цилиндрический корпус затем может быть сварен с образованием продольного сварочного шва с последующей - при необходимости - операцией по снятию внутренних напряжений. Затем в соответствующие концы корпуса вставляются первый и второй торцевые элементы, имеющие куполообразную конфигурацию, направленную выпуклостью внутрь корпуса. Эти торцевые элементы прикладываются к кромкам корпуса таким образом, что их периферийные кромки образуют с кромками корпуса угловое соединение, внутреннее по отношению к полости корпуса. После этого полученное соединение может быть сварено - наиболее удобным способом, герметизируя, таким образом, границу раздела между этими торцевыми элементами и корпусом контейнера. В процессе изготовления контейнера в любом месте его компонентов могут быть выполнены резьбовые отверстия, которые затем могут быть использованы для установки приемных вентилей, пробок или иных других элементов, необходимых для работы контейнера для хранения опасных материалов.
Данное изобретение было описано здесь со ссылками на наиболее предпочтительное исполнение. Очевидно, что другим лицам, понявшим изложенное детальное описание изобретения по его прочтении, придут в голову иные варианты и модификации его воплощения. Настоящее изобретение включает в себя все такие варианты и модификации или им эквивалентные, в той мере, в которой они охватываются объемом прилагаемой формулы.

Claims (20)

1. Грузовой контейнер для транспортирования связанных веществ под давлением, включающий:
обычно трубчатый корпус, имеющий внутреннюю поверхность и центральную ось;
первый и второй торцевые элементы, прочно прикрепленные к удаленным концам корпуса;
по меньшей мере, один вентиль для перемещения связанных веществ в грузовой контейнер,
в котором толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера вычисляются из уравнения:
Figure 00000010

где Р - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала контейнера;
R - расстояние от оси контейнера до его внутренней поверхности;
t - толщина трубчатого корпуса.
2. Грузовой контейнер по п.1, в котором первый и второй торцевые элементы приварены к корпусу, и
в котором минимальная толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера связаны формулой:
Figure 00000011

где P - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала контейнера;
Е - эффективность сварочного соединения;
R - внутренний радиус корпуса;
t - минимальная толщина корпуса.
3. Грузовой контейнер по п.2, в котором максимальное рабочее давление составляет, по существу, 350 фунтов/кв.дюйм (24,6 кг/см2).
4. Грузовой контейнер по п.2, в котором максимальное рабочее давление, по существу, равно или менее 342 фунтов/кв.дюйм (24 кг/см2).
5. Грузовой контейнер по п.2, в котором минимальная толщина оболочки, по существу, равна 0,276 дюймов (7 мм).
6. Грузовой контейнер по п.2, в котором корпус выполнен из углеродистой стали ASME SA-516 марки 70.
7. Грузовой контейнер по п.2, в котором корпус образован валковым профилированием плоского стального листа в, обычно, цилиндрическую трубу, имеющую продольный шов, причем
продольный шов образован термической сваркой.
8. Грузовой контейнер по п.2, в котором первый и второй торцевые элементы обычно изогнуты, причем
первый и второй торцевые элементы ориентированы таким образом, что их выпуклые стороны обращены в направлении внутреннего рабочего давления контейнера.
9. Грузовой контейнер по п.8, в котором первый и второй торцевые элементы приварены термической сваркой к корпусу.
10. Грузовой контейнер по п.8, в котором первый и второй торцевые элементы образуют соединение внахлест с соответствующими удаленными концами корпуса.
11. Грузовой контейнер для транспортирования связанных опасных веществ под давлением, включающий:
в общем трубчатый корпус;
первый и второй торцевые элементы, приваренные к удаленным концам корпуса;
по меньшей мере один вентиль для подачи жидкости в грузовой контейнер под давлением, причем
минимальная толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера связаны между собой уравнением:
Figure 00000012

где Р - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала контейнера;
Е - эффективность сварочного соединения;
R - внутренний радиус корпуса контейнера; и
t - минимальная толщина корпуса.
12. Грузовой контейнер по п.11, в котором минимальная толщина корпуса и рабочее давление грузового контейнера связаны между собой комбинацией первого уравнения:
Figure 00000013

и, по меньшей мере, второго уравнения:
Figure 00000014

где Р - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала контейнера;
Е - эффективность сварочного соединения;
R - внутренний радиус корпуса контейнера; и
t - минимальная толщина корпуса.
13. Грузовой контейнер по п.12, в котором первое и, по меньшей мере, второе уравнение определяют диапазон толщины корпуса при данном рабочем давлении.
14. Грузовой контейнер по п.12, в котором максимальное рабочее давление, по существу, равно или менее 342 фунтов/кв.дюйм (24 кг/см2).
15. Грузовой контейнер по п.12, в котором минимальная толщина оболочки, по существу, равна 0,276 дюймов (7 мм).
16. Грузовой контейнер по п.12, в котором первый и второй торцевые элементы в общем изогнуты с определенным радиусом кривизны, причем первый и второй торцевые элементы приварены термической сваркой к корпусу.
17. Грузовой контейнер по п.16, в котором первый и второй торцевые элементы вставлены внутрь корпуса на его удаленных концах корпуса, образуя соответственно соединение внахлест.
18. Грузовой контейнер по п.16, в котором первый и второй торцевые элементы ориентированы таким образом, что их выпуклые стороны обращены в направлении внутреннего рабочего давления контейнера.
19. Грузовой контейнер по п.18, в котором толщина первого и второго торцевых элементов вычисляется, исходя из уравнения:
P=((2·S·E·t1)/(M·Lo)-t1(M-0,2))/1,67,
где Р - рабочее давление контейнера;
S - допустимое напряжение материала конструкции;
Е - эффективность сварного соединения;
t1 - минимальная толщина первого и второго торцевых элементов;
М - скалярный коэффициент, а
Lo - радиус кривизны первого и второго торцевых элементов.
20. Грузовой контейнер по п.19, в котором значение радиуса кривизны Lo находится в диапазоне от 27 до 33 дюймов (от 736,6 до 838,2 мм).
RU2009120710/06A 2006-11-02 2007-10-12 Контейнер для транспортирования и хранения опасных веществ и способ изготовления контейнера RU2410596C1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86408106P 2006-11-02 2006-11-02
US60/864,081 2006-11-02
US11/870,829 2007-10-11
US11/870,829 US20080107503A1 (en) 2006-11-02 2007-10-11 Container for transporting and storing hazardous substances and method for making the container

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009120710A RU2009120710A (ru) 2010-12-10
RU2410596C1 true RU2410596C1 (ru) 2011-01-27

Family

ID=39344599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009120710/06A RU2410596C1 (ru) 2006-11-02 2007-10-12 Контейнер для транспортирования и хранения опасных веществ и способ изготовления контейнера

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080107503A1 (ru)
EP (1) EP2078172A1 (ru)
JP (1) JP2010509139A (ru)
KR (1) KR20090075672A (ru)
RU (1) RU2410596C1 (ru)
WO (1) WO2008054979A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100959928B1 (ko) 2008-04-11 2010-05-26 주식회사 한힘테크놀러지 염소가스 저장탱크
DE202009017967U1 (de) * 2008-12-19 2010-11-25 Erhard & Söhne GmbH Druckluftbehälter für Nutzfahrzeuge
WO2021195288A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 Avure Technologies Incorporated Reusable container for bulk processing in high pressure applications

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1878709A (en) * 1928-09-25 1932-09-20 Babcock & Wilcox Co Drum for vapors under pressure
US2078546A (en) * 1934-04-11 1937-04-27 Crown Cork & Seal Co Method of making can bodies
US2290903A (en) * 1940-05-20 1942-07-28 Harry R Ansel Domestic hot water tank
US2894844A (en) * 1956-10-31 1959-07-14 Pabst Brewing Co Canning process and product
DE3426158C1 (de) * 1984-07-16 1985-12-19 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Druckbehaelter aus faserverstaerktem Kunststoff und Verfahren zu dessen Herstellung
US5595319A (en) * 1991-06-26 1997-01-21 Nuclear Containers, Inc., A Tennesse Corporation Reusable container unit having spaced protective housings
US5777343A (en) * 1996-05-08 1998-07-07 The Columbiana Boiler Company Uranium hexafluoride carrier
US6012598A (en) * 1997-06-09 2000-01-11 The Columbiana Boiler Company Freight container
US6499646B1 (en) * 2000-04-05 2002-12-31 Indian Sugar And General Engineering Corp. Fusion welded liquefiable gas cylinder with overpressure protection heads and method for making the same
US6534776B2 (en) * 2001-04-23 2003-03-18 Columbiana Boiler Company Vessel for uranium hexafluoride transport
JP4660966B2 (ja) * 2001-05-17 2011-03-30 株式会社Ｉｈｉ 液体用タンク

Also Published As

Publication number Publication date
US20080107503A1 (en) 2008-05-08
JP2010509139A (ja) 2010-03-25
RU2009120710A (ru) 2010-12-10
KR20090075672A (ko) 2009-07-08
WO2008054979A1 (en) 2008-05-08
EP2078172A1 (en) 2009-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2716895C (en) Pressure container for a transport container arrangement
RU2410596C1 (ru) Контейнер для транспортирования и хранения опасных веществ и способ изготовления контейнера
US20080087665A1 (en) Freight container
EP2023827B1 (en) Container for transporting and storing hazardous substances and method for making the container
US20210148512A1 (en) Pressure Vessel for the Storage of Pressurized Fluids and Vehicle Comprising Such a Pressure Vessel
US4723573A (en) Storage tank safety pressure relief methods and systems
US2609964A (en) Recess mounting for valves and fittings for liquefied petroleum gas containers
KR20150058645A (ko) 화물창
US6715668B2 (en) Fusion welded liquefiable gas cylinder with overpressure protection heads and method for making the same
US2964054A (en) Guard ring and method of making
US7451789B2 (en) Tank car loading control and monitoring system and method
US7699187B2 (en) End fitting for pressure vessel
KR100959928B1 (ko) 염소가스 저장탱크
EP0434110B1 (en) Container for liquefied gas with integral end ring
US1444529A (en) Metal container
JP2006308014A (ja) 超低温容器構造体
CN101553687A (zh) 用于运输和存储危害性物质的容器及制造该容器的方法
US20100025406A1 (en) Vertical Storage Vessel
CN214357995U (zh) 覆土式储罐总成
JP2022114247A (ja) 圧力容器用プロテクター及び圧力容器ユニット
US8419093B1 (en) Tool for lifting and moving tanks
PL204994B1 (pl) Zbiornik ciśnieniowy do magazynowania ośrodków gazowych pod ciśnieniem oraz sposób wytwarzania zbiornika ciśnieniowego do magazynowania ośrodków gazowych pod ciśnieniem
GB1589336A (en) Bottom end for a packaging container
CA2626955A1 (en) Vertical storage vessel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151013