RU2557648C1

RU2557648C1 - Device for temporary filling of holes and cracks in stiff structures of any shape and configuration, which are filled with liquid

Info

Publication number: RU2557648C1
Application number: RU2014141952/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Новоселов; Дмитрий Ильич Овчинин; Сергей Викторович Старый; Александр Павлович Ремизов
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-07-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention proposes a device for temporary filling of holes and cracks in stiff structures filled with liquid, which includes a load-carrying platform with a central axial hole, in which a thrust screw with a rotation handle is arranged on one end face and with a sealing gasket on the other end, assemblies for attachment of the device on the surface being repaired with control elements by pressing and separation. The assembly for attachment of the device on the surface being repaired is made in the form of a vacuum cap hinged to a shaped head piece rigidly fixed on the load-carrying platform. The control element of pressing and separation of the vacuum cap has the shape of an eccentric with a handle, which is fixed with a possibility of being rotated in vertical plane on one end face of a stiff tie-rod, the other end face of which is moulded inside an elastic membrane of the vacuum cap made from material with roughness of not more than Rz=30-120 mcm.

EFFECT: improving reliable fixation of the device on the surface being repaired; enlarging the range of the items being repaired; easier operation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам временного ремонта стенок полых изделий из углеродистых (ферромагнитных) материалов, углеродистых (неферромагнитных) материалов, а также неметаллических материалов, заполненных нефтью, нефтепродуктами и другими жидкостями и находящихся под внутренним избыточным давлением, преимущественно резервуаров, автоцистерн, трубопроводов, баков, котлов и может быть использовано как в процессе эксплуатации названных изделий, так и на базах хранения нефтепродуктов и автозаправочных станциях.The invention relates to a means of temporary repair of the walls of hollow articles made of carbon (ferromagnetic) materials, carbon (non-ferromagnetic) materials, as well as non-metallic materials filled with oil, oil products and other liquids and under internal excess pressure, mainly tanks, tankers, pipelines, tanks, boilers and can be used both during the operation of these products, and at the bases of storage of petroleum products and gas stations.

В процессе эксплуатации стальных резервуаров, автоцистерн могут иметь место случаи образования на корпусе резервуара или автоцистерны пробоин от огнестрельного оружия или случайных ударов острыми предметами, а также возможно образование трещин при ослаблении прочности металла вследствие быстрой коррозии, что приводит к значительным потерям нефтепродуктов и загрязнению окружающей среды.During the operation of steel tanks, tankers, there may be cases of the formation of holes on the tank or tanker truck from firearms or accidental blows with sharp objects, as well as the formation of cracks when the metal strength is weakened due to rapid corrosion, which leads to significant losses of oil products and environmental pollution. .

Известны способы ликвидации течи путем наложения герметизирующих прокладок для временного приостановления течи, недопущения дальнейшего разлива жидкого продукта. В частности, известна конструкция с магнитным держателем, состоящим из головки, в полости которой расположен постоянный магнит, и герметизирующей прокладки, закрепленной на плоской рабочей поверхности головки и выполненной из ферромагнитного материала с предварительно нанесенной полимерной клеевой композицией, содержащей ферромагнитный наполнитель в виде порошка железа (RU №2239119 C1, F16L 55/16, В23Р 6/04, 28.11.2003).Known methods for eliminating a leak by applying sealing gaskets to temporarily stop the leak, to prevent further spillage of the liquid product. In particular, there is a known construction with a magnetic holder consisting of a head in the cavity of which a permanent magnet is located, and a sealing gasket mounted on a flat working surface of the head and made of ferromagnetic material with a polymer adhesive pre-coated containing a ferromagnetic filler in the form of iron powder ( RU No. 2239119 C1, F16L 55/16, В23Р 6/04, 11.28.2003).

Недостатком указанного устройства является проблематичность герметизации пробоины с выступающими рваными краями плоской герметизирующей прокладкой, невозможна установка устройства на резервуары, изготовленные из неферромагнитных материалов, а также ненадежность фиксации устройства (сползание устройства при движении и вибрации герметизируемой емкости).The disadvantage of this device is the difficulty of sealing holes with protruding torn edges with a flat sealing gasket, it is impossible to install the device on tanks made of non-ferromagnetic materials, as well as the unreliability of the device’s fixation (sliding of the device during movement and vibration of the sealed container).

Известна система для установки зажимной пробки, содержащая треногу, устанавливаемую на криволинейной или любой другой поверхности танка. На одной ноге треноги закреплен постоянный магнит, который фиксирует треногу на ферримагнитной структуре танка. На треноге над отверстием установлен привод, смещающийся перпендикулярно поверхности танка. На приводе установлена зажимная пробка, вводимая в отверстие (US 5927223 А, В63В 43/16, 16.05.97).A known system for installing a clamping plug containing a tripod mounted on a curved or any other surface of the tank. A permanent magnet is fixed on one leg of the tripod, which fixes the tripod on the ferrimagnetic structure of the tank. A drive is mounted on the tripod above the hole, shifting perpendicular to the surface of the tank. The drive has a clamping plug inserted into the hole (US 5927223 A, B63B 43/16, 05.16.97).

Недостатками этой системы является ограниченная область применения - невозможность заделки трещины, так как имеется только зажимная пробка, вводимая в пробоину. Как и в предыдущем аналоге отсутствует возможность установки системы на резервуары, изготовленные из неферромагнитных материалов, а также ненадежность фиксации устройства (сползание устройства при движении и вибрации герметизируемой емкости), так как постоянный магнит закреплен только на одной ноге треноги, который фиксирует треногу на поверхности танка, а герметичность обеспечивается только за счет установки в пробоину зажимной пробки.The disadvantages of this system is the limited scope - the impossibility of sealing a crack, since there is only a clamping plug inserted into the hole. As in the previous analogue, it is not possible to install the system on tanks made of non-ferromagnetic materials, as well as the unreliability of fixing the device (sliding of the device during movement and vibration of the sealed container), since a permanent magnet is fixed only on one leg of the tripod, which fixes the tripod on the surface of the tank , and tightness is ensured only by installing a clamping plug in the hole.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению и взятым за прототип является устройство для ликвидации течи из феррометаллических емкостей любой формы и конфигурации, содержащее корпус, упорный винт, три стойки с лапами и механизм включения. В корпус соосно ввернут упорный винт, имеющий рукоятку и шарнирно сочлененную с винтом пяту. Лапы соединены со стойками с помощью телескопического узла, выдвижной шток которого имеет проушину для присоединения к пальцу лапы. Лапы имеют элемент крепления к емкости, выполненный в форме постоянного магнита и установленный неподвижно на лапе, и элемент отключения, выполненный в виде постоянного магнита, соответствующего по форме, размеру и магнитной мощности параметрам первого постоянного магнита крепления, и установленный на последнем с возможностью осевого вращения вокруг пальца лапы. Все шарнирные и телескопические соединения снабжены фиксирующими элементами. (RU 2190148 С2, F16L 55/18, В25В 11/02, 30.11.1999 - прототип).The closest in technical essence to the invention and taken as a prototype is a device for eliminating leaks from ferrometallic tanks of any shape and configuration, containing a housing, a thrust screw, three racks with legs and a switching mechanism. A stop screw is screwed coaxially into the body, having a handle and a heel pivotally articulated with the screw. The paws are connected to the uprights by means of a telescopic assembly, the retractable rod of which has an eye for attaching to the paw finger. The paws have an element of attachment to the container, made in the form of a permanent magnet and mounted motionlessly on the paw, and a disconnect element, made in the form of a permanent magnet, corresponding in shape, size and magnetic power to the parameters of the first permanent magnet of attachment, and mounted on the latter with the possibility of axial rotation around the paw. All articulated and telescopic joints are provided with locking elements. (RU 2190148 C2, F16L 55/18, B25B 11/02, 11/30/1999 - prototype).

Недостатком указанного устройства является неспособность герметизации пробоины с выступающими рваными краями плоской герметизирующей прокладкой, а также невозможность установки на резервуары, изготовленные из неферромагнитных материалов полимеры и нержавеющая сталь. Кроме того - ненадежность фиксации устройства (сползание устройства при движении и вибрации герметизируемой емкости), так как имеется только точечный контакт магнита на выпуклых поверхностях (касательная к окружности).The disadvantage of this device is the inability to seal holes with protruding torn edges with a flat sealing gasket, as well as the inability to install polymers and stainless steel on tanks made of non-ferromagnetic materials. In addition - the unreliability of the fixation of the device (sliding of the device during movement and vibration of the sealed container), since there is only a point contact of the magnet on convex surfaces (tangent to a circle).

Технический результат изобретения - повышение надежности крепления устройства на поврежденной поверхности с одновременным расширением номенклатуры ремонтируемых изделий при простоте в эксплуатации и оперативности устранения течей.The technical result of the invention is to increase the reliability of mounting the device on a damaged surface while expanding the range of products being repaired with ease of operation and the efficiency of eliminating leaks.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью жестких конструкциях любой формы и конфигурации, содержащем несущую платформу с центральным осевым отверстием, в котором при помощи резьбового соединения размещен упорный винт с рукояткой вращения на одном его торце и герметизирующей прокладкой на другом торце, не менее двух узлов закрепления устройства на ремонтируемой поверхности, каждый из которых имеет элемент управления прижатием и отрывом, согласно изобретению каждый из узлов закрепления устройства на ремонтируемой поверхности выполнен в виде вакуумной присоски, шарнирно связанной с жестко закрепленной на несущей платформе фигурной насадкой, а элемент управления прижатием и отрывом каждой вакуумной присоски имеет форму эксцентрика с рукояткой, который закреплен с возможностью вращения в вертикальной плоскости на одном торце жесткой тяги, второй торец которой жестко заформован в центре эластичной мембраны вакуумной присоски, при этом эластичная мембрана выполнена из материала, обеспечивающего надежное прижатие к поверхностям с шероховатостью не более Rz=30-120 мкм.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for temporary sealing of holes and cracks in liquid-filled rigid structures of any shape and configuration, containing a supporting platform with a central axial hole, in which a threaded screw with a rotation handle is placed on one end of it and a sealing gasket on the other end, at least two fixing nodes of the device on the repaired surface, each of which has a control element for pressing and tearing, According to the invention, each of the attachment points of the device on the surface to be repaired is made in the form of a vacuum suction cup pivotally connected to a curly nozzle rigidly fixed to the supporting platform, and the control element for pressing and tearing each vacuum suction cup has an eccentric shape with a handle that is rotatably mounted in a vertical plane on one end of the rigid rod, the second end of which is rigidly molded in the center of the elastic membrane of the vacuum suction cup, while the elastic membrane is made of m Therians providing sturdy pressed against the surface with a surface roughness of not more than Rz = 30-120 microns.

На фиг. 1 представлено устройство для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью жестких конструкциях любой формы и конфигурации (в разрезе - на изделии в начальный момент);In FIG. 1 shows a device for temporarily sealing holes and cracks in liquid-filled rigid structures of any shape and configuration (in the context - on the product at the initial moment);

на фиг. 2 - сменный комплект жесткого пластыря и уплотнителя;in FIG. 2 - interchangeable set of hard plaster and seal;

Устройство для временной заделки пробоин и трещин содержит несущую платформу 1, выполненную в виде прямоугольной плиты с бобышкой, в центре которой с возможностью возвратно поступательных перемещений через резьбовое соединение установлен упорный винт 2 с рукояткой 3. На торце винта 2 (с возможностью замены) закреплен жесткий пластырь 4 с обращенным к ремонтируемой поверхности уплотнителем 5, выполненным в виде П-образного элемента (фиг. 1). Возможно выполнение жесткого пластыря 4 и уплотнителя 5 в виде конуса - пробки а (фиг. 2 поз. 4, 5). На несущей платформе 1 симметрично по периметру жестко закреплены не менее двух фигурных насадок 6 с крышками 7, внутри которых установлены шарниры 8. Каждая крышка 7 имеет отверстие для перемещения опоры 9. На другом торце опоры 9 закреплен механизм прижатия и отрыва в виде вакуумной присоски 10, которая представляет собой эксцентрик 11 с рукояткой, вращающийся на штифте 12, соединяющим эксцентрик 11 с жесткой тягой 13, заформованной в центре эластичной мембраны 14 вакуумной присоски 10.A device for temporarily sealing holes and cracks contains a supporting platform 1, made in the form of a rectangular plate with a boss, in the center of which a stop screw 2 with a handle 3 is mounted with the possibility of reciprocating movements through a threaded connection. A rigid screw is fixed to the end of the screw 2 (with the possibility of replacement) the patch 4 with the seal 5 facing the surface being repaired, made in the form of a U-shaped element (Fig. 1). It is possible to perform a hard patch 4 and seal 5 in the form of a cone - plug a (Fig. 2, items 4, 5). At least two curly nozzles 6 with covers 7, inside of which hinges are installed 8, are symmetrically mounted around the supporting platform 1, each cover 7 has an opening for moving the support 9. At the other end of the support 9, a pressing and tearing mechanism is fixed in the form of a vacuum suction cup 10 , which is an eccentric 11 with a handle rotating on a pin 12 connecting the eccentric 11 with a rigid rod 13, molded in the center of the elastic membrane 14 of the suction cup 10.

Эластичная мембрана 14 выполнена из специальной мягкой резины марки N, обеспечивающей надежное прижатие к поверхностям с шероховатостью не более Rz=30-120 мкм и с рабочей температурой окружающей среды от минус 70°С до 80°С (поставляется ООО «КИП-Сервис», сайт www:kipservis.ru от 4.09.2014 г.).The elastic membrane 14 is made of special soft rubber of brand N, which provides reliable adhesion to surfaces with a roughness of no more than Rz = 30-120 μm and with an operating ambient temperature of minus 70 ° C to 80 ° C (supplied by KIP-Service LLC, website www: kipservis.ru dated September 4, 2014).

Устройство для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью жестких конструкциях любой формы и конфигурации эксплуатируется следующим образом.A device for temporarily sealing holes and cracks in liquid-filled rigid structures of any shape and configuration is operated as follows.

Перед тем как временно ликвидировать течь в пробоине устройство проверяют на готовность к использованию. Устройство находится в сборе в нерабочем положении, рукоятки эксцентриков 11 на вакуумных присосках 10 установлены строго в вертикальном положении. Жесткий пластырь 4 с уплотнителем 5 выбирают в зависимости от формы пробоины и ввинчивают в торец упорного винта 2 и перемещают в крайнее верхнее положение, вращая рукоятку 3 упорного винта 2 против часовой стрелки. После проверки готовности устройства к использованию, центрируют жесткий пластырь 4 над пробоиной (трещиной) и закрепляют с помощью вакуумных присосок 10, поворачивая рукоятку эксцентрика 11 в горизонтальное положение (фиг. 1). Убедившись, что устройство надежно закреплено на пробоине, вращают рукоятку 3 по часовой стрелке, жесткий пластырь 4 с уплотнителем 5 плотно прижимают к пробоине до прекращения течи из резервуара. Герметизация осуществлена. Устройство находится на ремонтируемом изделии до слива жидкости из резервуара либо до нижнего уровня пробоины или полностью в зависимости от способа ремонта, применяемого в отрасли.Before temporarily eliminating a leak in a hole, the device is checked for readiness for use. The device is assembled in the idle position, the handles of the eccentrics 11 on the suction cups 10 are installed strictly in the vertical position. Rigid patch 4 with seal 5 is selected depending on the shape of the hole and screwed into the end of the stop screw 2 and moved to its highest position by rotating the handle 3 of the stop screw 2 counterclockwise. After checking the readiness of the device for use, center the hard patch 4 over the hole (crack) and fix it with the help of vacuum suction cups 10 by turning the handle of the eccentric 11 in a horizontal position (Fig. 1). After making sure that the device is securely fixed to the hole, rotate the handle 3 clockwise, a hard patch 4 with a seal 5 tightly pressed to the hole until the leakage from the tank stops. Sealing done. The device is located on the product being repaired until the liquid is drained from the tank or to the lower level of the hole or completely, depending on the repair method used in the industry.

Демонтаж устройства с пробоины резервуара осуществляют, вращая рукоятку 3 винта 2 против часовой стрелки и перемещая вверх жесткий пластырь 4 с уплотнителем 5. Отрыв устройства от ремонтируемой поверхности осуществляется поворотом рукояток эксцентриков 11 в вертикальное положение, и вакуумные присоски 10 поочередно отрывают от корпуса резервуара. Устройство готово к следующему использованию.The device is removed from the reservoir hole by rotating the handle 3 of the screw 2 counterclockwise and moving up the hard patch 4 with the seal 5. The device is detached from the surface to be repaired by turning the eccentrics 11 handles in a vertical position, and the vacuum suction cups 10 are taken apart from the tank body. The device is ready for next use.

Применение устройства позволяет быстро и надежно временно ликвидировать течь жидкостей из пробоины или трещины в корпусе резервуаров или автоцистерн, изготовленных из углеродистых (ферромагнитных) материалов, углеродистых (неферромагнитных) материалов и полимеров, при любых климатических условиях и сократить потери нефтепродукта от аварийных проливов.The use of the device allows you to quickly and reliably temporarily eliminate the flow of liquids from holes or cracks in the body of tanks or tankers made of carbon (ferromagnetic) materials, carbon (non-ferromagnetic) materials and polymers under any climatic conditions and reduce the loss of oil from accidental spills.

Claims

Device for temporary sealing of holes and cracks in rigid structures filled with liquids of any shape and configuration, containing a supporting platform with a central axial hole, in which, using a threaded connection, a stop screw with a rotation handle on one of its ends and a sealing gasket on the other end is placed, at least two fixing nodes of the device on the repaired surface, each of which has a pressing and tearing control element, characterized in that each of the fixing nodes of the device on the mounted surface is made in the form of a vacuum suction cup pivotally connected to a curly nozzle rigidly fixed to the supporting platform, and the control element for pressing and tearing each vacuum suction cup has the form of an eccentric with a handle that is mounted for rotation in a vertical plane on one end of the rigid rod, the second end which is molded in the center of the elastic membrane of the vacuum suction cup, while the elastic membrane is made of a material that provides reliable adherence to rough surfaces Tew not more than Rz = 30-120 microns.