SU1757964A1

SU1757964A1 - Tank for transporting ultra-pure aggressive fluids

Info

Publication number: SU1757964A1
Application number: SU914901295A
Authority: SU
Inventors: Юрий Андреевич Кулинич; Владимир Григорьевич Космачев; Маргарита Теймуразовна Плотник; Юрий Павлович Дымковец; Аркадий Иванович Ивко; Михаил Михайлович Цветков; Михаил Федорович Ребров
Original assignee: Конструкторское бюро "Южное"
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Использование: изобретение относитс к перевозке химикатов особой чистоты и позвол ет повысить герметичность, продолжительность эксплуатации и механическую а прочность контейнера благодар наличию кольцевых фланцев дл фиксации и герметизации верхнего запорного днища, один из которых имеет кольцевой выступ и упорный бурт, а другой -упорный бурт, соотношение высот которых определ етс формулой (Нб1+Нб2), где.Ьб1; hea высоты буртов кольцевых фланцев, hB - высота кольцевого выступа; д- зазор между выступом и кольцевым фланцем без выступа, и армированию ложементов защитного корпуса волоконным наполнителем, Ориентированным по геодезическим наружному профилю корпуса лини м, а также размещению поверх одноуровневого волоконно-ленточного армировани ложементов по всей прот женности защитного корпуса кольцевых слоев тканевого наполнител . 3 ил. w ЈUsage: the invention relates to the transportation of high-purity chemicals and improves leak-tightness, durability and mechanical strength of the container due to the presence of annular flanges for fixing and sealing the upper closure bottom, one of which has an annular protrusion and a thrust collar, and the other is a refractory collar, the ratio of the heights of which is determined by the formula (Hb1 + Nb2), where .bb1; hea of the height of the shoulders of the annular flanges, hB - the height of the annular protrusion; d - the gap between the protrusion and the annular flange without a protrusion, and the reinforcement of the lodgments of the protective housing with fiber filler, oriented along the geodetic outer profile of the body of the lines, and also placed on top of the single-level fiber-reinforcement of the lodgements along the entire length of the protective housing of the annular layers of the fabric filler. 3 il. w Ј

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в аппаратах емкостного типа, работающих в услови х коррозионно-активных сред различных химических, электронных и смежных с ними производств.The invention relates to mechanical engineering and can be used in capacitive-type devices operating under the conditions of corrosive environments of various chemical, electronic and related industries.

Известны многослойные пластиковые сосуды-контейнеры.Known multi-layer plastic containers.

Недостатками таких изделий вл ютс невысока прочность стенок и невозможность их применени дл перевозки и хранени химикатов особой степени чистоты.The disadvantages of such products are the low strength of the walls and the impossibility of their use for the transport and storage of chemicals of a special degree of purity.

Известен также контейнер дл высокочистых жидких химикатов, содержащий внутренний фторопластовый резервуар с верхним уплотнительным затвором, установленный в наружный резервуар из армированного стекловолокном пластика с защитным бортиком на верхнем участке с крышкой.A container for high-purity liquid chemicals is also known, which contains an internal fluoroplastic tank with an upper sealing gate and is installed in an external tank of glass-fiber-reinforced plastic with a protective rim on the upper portion with a lid.

Указанный контейнер не обладает высокой герметичностью запорного фланцевого соединени , что обусловлено текучестью полимерных материалов, и характеризуетс недостаточной механической прочностью наружного резервуара. Эта конструкци имеет также сравнительно низкий эксплуатационный ресурс, поскбль- ку контактирующий с высокочистыми корро- зионно-активнымм химикатами внутренний резервуар выходит и$ стро существенно раньше наружного, а ввиду его жесткого скреплени с последним не обладает свойством взаимозамен емости.The said container does not have a high tightness of the closure flange connection, which is due to the flowability of polymeric materials, and is characterized by insufficient mechanical strength of the outer tank. This structure also has a relatively low operating life, because the inner tank comes in contact with high-purity corrosion-active chemicals and is much earlier than the outer tank, and because of its rigid bonding with the latter, it does not have the property of interchangeability.

Цель изобретени - увеличение сроков эксплуатации и повышение надёжности контейнера.чThe purpose of the invention is to increase the service life and increase the reliability of the container.

Цель достигаетс тем, что в известном устройстве, включающем внутренний цилиндрический вертикальный фторопластовый резервуар с загрузочным отверстием, имеющим отбортовку, и верхним запорным днищем и установленный на ложементы наружный резервуар с защитным бортиком с крышкой из полимерно-волокнистого материала , в отличие от него верхнее запорное днище имеет выполненный по его периферии кольцевой паз дл размещени отбортовки загрузочного отверсти внутреннего фторопластового резервуара, а, кроме того, контейнер снабжен кольцевыми фланцами дл фиксации и герметизации верхнего запорного днища, один из которых имеет кольцевые выступ и упорный бурт, а другой -кольцевой бурт, причем кольцевые выступы и упорный бурт выполнены так, что Соотношение их высот определ етс формулойThe goal is achieved by the fact that in the known device, which includes an internal cylindrical vertical fluoroplastic tank with a loading opening having a flange and an upper closure bottom and an outer tank mounted on the cradle with a protective rim with a lid made of a polymer-fibrous material, unlike its upper closure plate has an annular groove around its periphery to accommodate the flanging of the loading opening of the inner fluoroplastic tank, and, in addition, the container is provided with an annular and flanges for fixing and sealing the top closure bottom, one of which has an annular protrusion and an anvil collar, and the other an annular collar, the annular protrusions and an anvil collar being made so that the ratio of their heights is determined by the formula

h6i+hB2 i+a. .h6i + hB2 i + a. .

П8P8

где hB - высота кольцевого выступа,where hB - the height of the annular protrusion

h 61 - высота упорного бурта на фланце с выступом;h 61 - the height of the thrust collar on the flange with a ledge;

ГШ2 высота упорного бурта на фланцеGSh2 height thrust collar on the flange

без выступа;without overhang;

д- зазор между выступом и кольцевым фланцем без выступа, при этом ложементы наружного резервуара выполнены армированными волоконным наполнителем, волокна которого ориентированы в соответствии с геодезическими лини ми наружного профил внутреннего резервуара и снабжены укрепленными в торцевой части каждого ложемента кольцевыми сло ми стбклоленты, аd is the gap between the protrusion and the annular flange without a protrusion, while the lodgments of the outer tank are made of reinforced fiber filler, the fibers of which are oriented in accordance with the geodetic lines of the outer profile of the inner tank and are provided with annular stblloblant layers at the end of each lodgement, and

на уровне размещени одного сло ленточного армировани укреплены кольцевые слои тканевого наполнител по всей длине Стенки внутреннего резервуара.at the level of placement of one layer of tape reinforcement, annular layers of fabric filler along the entire length of the wall of the inner tank are reinforced.

Изобретение позвол ет повысить герметичность верхнего запорного днища, ме- ханическую прочность наружного резервуара, надежность контейнера, обеспечивает взаимозамен емость внутреннего резервуара и продлевает продолжительность эксплуатации контейнера.The invention improves the tightness of the upper closure bottom, the mechanical strength of the outer tank, the reliability of the container, ensures interchangeability of the inner tank, and prolongs the life of the container.

На фиг. 1-3 представлена предлагаема конструкци контейнера дл транспортировани высокочистых агрессивных жидкостей ,FIG. 1-3 shows the proposed container design for transporting high-purity corrosive liquids,

Контейнер 1 включает внутренний цилиндрический вертикальный фоторопласто- вый резервуар 2 с загрузочным отверстием 3, имеющим отбортовку 4, и верхним запорным днищем 5, установленный на ложементы б наружный резервуар 7, Наружный резервуар выполнен из полимерно-волокнистого материала и снабжен защитным бортиком 8 с крышкой 9.Container 1 includes an inner cylindrical vertical fluoroplastic tank 2 with a loading opening 3, having flared 4, and an upper closure bottom 5, mounted on the cradle b, an outer tank 7, The outer tank is made of polymeric fiber material and provided with a protective rim 8 with a lid 9 .

Верхнее запорное днище имеет выполненный по его периферии кольцевой паз 10The upper locking bottom has an annular groove 10 which is formed around its periphery.

под отбортовку загрузочного отверсти under the flared boot opening

внутреннего фторопластового резервуара.internal fluoroplastic reservoir.

Дл фиксации и герметизации верхнегоTo fix and seal the top

запорного днища контейнер снабжен кольцевыми фланцами 11 и 12, первый из которых имеет кольцевые выступ 13 высотой hB и упорный бурт 14 высотой h&i , а второй - ответный бурту 14 кольцевой же бурт 15 высотой Нб2 . Зазор между выступом 13 иthe closure bottom of the container is provided with annular flanges 11 and 12, the first of which has an annular protrusion 13 with a height of hB and a thrust collar 14 with a height of h & i, and the second has a counter flange 14 of an annular collar 15 with a height of Nb2. The gap between the protrusion 13 and

фланцем 12 составл ет величину д.flange 12 is d.

Соотношение высот элементов фланцев в свободном состо нии определ етс зависимостьюThe ratio of the heights of the flange elements in the free state is determined by the dependence

.ai+a..ai + a.

MBMB

дл использовани которой по величине внутриконтейнерного давлени , геометрическим и механическим характеристикам отбортовки и кольцевых фланцев предварительно рассчитываетс оптимальный зазор д,for use of which the optimal gap d is preliminarily calculated by the value of the inner-container pressure, geometrical and mechanical characteristics of the flanging and annular flanges,

Ложементы б вл ютс структурной ча- стью полимерно-волокнистого наружного резервуара и выполнены армированными волоконным наполнителем 16, волокна которого ориентированы в соответствии с геодезическими лини ми наружного профил внутреннего резервуара и снабжены укрепленными в торцевой части каждого ложемента кольцевыми сло ми стеклоленты 17. На уровне размещени одного (верхнего) сло ленточного армировани укреплены кольцевые слои тканевого наполнител 18 по всей длине стенки внутреннего резервуараThe lodgments are the structural part of the polymer-fibrous outer tank and are made of fiber-reinforced fiber 16, the fibers of which are oriented in accordance with the geodesic lines of the inner profile of the inner tank and are provided with annular fiberglass strip 17 at the end of each lodgement. one (upper) layer of tape reinforcement reinforced the annular layers of fabric filler 18 along the entire length of the wall of the inner tank

Таким образом, стенки наружного резервуара имеют комбинированную воло- конно-тканевую схему армировани с локальным подкреплением торцевых частей ложементов, что обеспечивает высокую механическую прочность контейнера и сохранность термопластичного внутреннего резервуара при перевозке агрессивных жидкостей.Thus, the walls of the outer tank have a combined fiber-fabric reinforcement scheme with local reinforcement of the end parts of the cradle, which ensures high mechanical strength of the container and preservation of the thermoplastic inner tank during transportation of corrosive liquids.

В нижней части внутреннего резервуара выполнен дренажный канал с отбортов- кой, снабженный фланцевым затвором, аналогичным имеющемус на верхнем запорном днище контейнера и содержащим пробку 19 с кольцевым фланцами 20 и 21 с кольцевыми ответными буртами и выступом Дренажный канал используетс дл удалени травильного технологического раствора, которым обрабатываетс внутренний резервуар перед очередной загрузкой высокочистых жидкостей,In the lower part of the inner tank, a drainage channel with a flange is made, equipped with a flange gate similar to that on the upper closure bottom of the container and containing a stopper 19 with annular flanges 20 and 21 with annular counter collars and a protrusion. Drainage channel is used to remove the pickling technological solution. the internal tank is processed before the next loading of high-purity liquids,

Дл заправки жидкост ми контейнер имеет сифон 22, вентили 23 и контрольный штуцер 24.For filling with liquids, the container has a siphon 22, valves 23 and a test port 24.

Крышка 9 закрепл етс на бортике 8 с помощью замков 25The lid 9 is secured to the rim 8 with locks 25

Нижний торец контейнера закрываетс пылезащитной пластиковой крышкой 26.The lower end of the container is closed with a dust-proof plastic cap 26.

Выбор размерного соотношени между конструктивными элементами кольцевых фланцев обусловлен необходимостью обеспечени герметичности затворов с термо- пластичными обтюраторами, дл чего в процессе эксплуатации контейнера требуетс поддерживать контактное давление уплотнени превышающим предел текучести фторопласта.The choice of the size ratio between the structural elements of the annular flanges is due to the need to ensure the tightness of the closures with thermoplastic shutters, which, during the operation of the container, requires maintaining the contact sealing pressure above the yield point of the fluoroplastic.

Суммарна высота двух буртов, предотвращающих Естречный разворот кольцевых фланцев в процессе подачи в контейнер внутреннего давлени , выбираетс меньшей высоты выступа на нормированную вёличину , котора определ етс с одной стороны , необходимостью обеспечени взаимного контактировани буртов во всех режимах эксплуатации , а, с другой - условием минимизации , исключающим передавливание фторопласта отбортовок загрузочного отверсти и дренажного канала при зат жке фланцевых соединений.The total height of the two collars, which prevent the Estrechnic turn of the annular flanges in the process of supplying the internal pressure to the container, is chosen to be smaller than the height of the protrusion to the normalized value, which is determined, on the one hand, by the need to ensure mutual contact of the shoulders in all modes of operation, and on the other, by the condition of minimization , eliminating the squeezing of the fluoroplastic flanging of the loading opening and the drainage channel when tightening the flange connections.

Указанные ограничени выполн ютс при соотношении высот буртов и выступа в соответствии с вышеприведенной формулой, дл использовани которой предварительно определ етс величина зазора между выступом и кольцевым фланцем без выступа.These limitations are performed at a ratio of the heights of the shoulders and the protrusion in accordance with the above formula, for use of which the size of the gap between the protrusion and the annular flange without protrusion is predetermined.

Пор док расчета фланцевых затворов контейнера выгл дит следующим образом: рассчитать максимальный допустимый угол поворота при нагружении кольцевых фланцев; рассчитать минимальный необходимый угол поворота кольцевых фланцев, обеспечивающий герметичность затвора; назначить конструктивные допуски на размеры отбортовок и буртов; определить максимальный возможный угол поворота кольцевых фланцев при нагружении и проверить соблюдение услови прочности фланцев, рассчитать величину зазора между выступом и кольцевым фланцем без выступа; назначить допуск на высоту выступа; рассчитать номинальные высоты выступа и буртов; определить усилие зат жки кольцевых фланцев.The order of calculation of the flange closures of the container appears as follows: calculate the maximum permissible angle of rotation when loading annular flanges; calculate the minimum required angle of rotation of the annular flanges, ensuring the tightness of the shutter; assign constructive tolerances on flanging and shoulder sizes; determine the maximum possible angle of rotation of the annular flanges under loading and check that the conditions of strength of the flanges are observed, calculate the gap between the protrusion and the annular flange without the protrusion; assign tolerance to the height of the protrusion; calculate the nominal height of the protrusion and shoulder; determine the clamping force of the ring flanges.

Снабжение контейнера кольцевыми фланцами с размерно св занными между собой кольцевыми выступом и упорными буртами обеспечивает герметичность и надежность конструкции запорного днища.The supply of the container with annular flanges with dimensionally interconnected annular protrusion and stop collars ensures tightness and reliability of the closure bottom design.

Выполнение ложементов наружного резервуара армированными волоконным наполнителем геодезической структуры с подкреплением в торцевых част х кольцевыми сло ми стеклоленты и с укреплением поверх волоконно-ленточного армировани кольцевых слоев тканевого наполнител по всей длине стенки внутреннего резервуара обеспечивает высокую механическую прочность контейнера, что также повышает его надежность и увеличивает сроки эксплуатации .Making the outer reservoir lodgments reinforced with fiber filler of the geodesic structure with reinforcement in the end parts of the annular layers of glass tape and reinforced over the fiber tape reinforcement of the annular layers of the fabric filler along the entire length of the inner reservoir wall provides high mechanical strength of the container, which also increases its reliability and increases terms of operation.

Заправка контейнера осуществл етс путем подачи жидкости по сифону 22 открытием вентил 23. Контроль степени заполнени производитс через контрольный штуцер 24. Открытием второго вентил 23 во внутренний резервуар подаетс транспортировочна газова подушка, создающа над зеркалом жидкости избыточное эксплуатационное давление, а также удал юща перевозимый продукт при опорожнении контейнера давлением вытеснени .The filling of the container is carried out through the control nipple 24. By opening the second valve 23, a transport gas cushion is supplied to the container, creating an excess operating pressure above the liquid mirror and removing the transported product emptying the container by displacement pressure.

Дл защиты арматуры верхнего запорного днища в процессе транспортировани контейнера на бортике 8 закрепл етс крышка 9 с помощью замков 25.In order to protect the reinforcement of the upper closure plate during the transportation of the container, the cover 9 is secured to the rim 8 by means of locks 25.

Claims

Claims of Invention Container for transporting high-purity corrosive liquids, including an internal cylindrical vertical fluoroplastic tank with a loading opening, having a screening and an upper closure bottom, and an external tank installed on the cradles with a protective rim with a lid made of polymeric fiber material, - characterized by the fact that, in order to increase the service life and increase reliability, the upper closure plate has an annular groove along its periphery to accommodate the selection the inner opening of the fluoroplastic tank and provided with annular flanges for fixing and sealing the upper closure bottom, one of which has an annular protrusion and thrust collar, and the other - an annular collar, and T

1e

15

FIG. 2

annular protrusions and thrust collar are made so that the ratio of their heights is determined by the formula

hei + h & 2 hB

1 + 6

where hB is the height of the annular protrusion;

hei is the height of the thrust collar on the flange with the protrusion;

hes - the height of the thrust collar on the flange without a ledge;

e - the gap between the protrusion and the annular flange without a protrusion, while the lodgments of the outer tank are made of reinforced fiber filler, the fibers of which are oriented in accordance with the geodetic lines of the outer profile of the inner tank and are provided with annular fiberglass tapered at the end of each lodgement. Placing one layer of tape reinforcement reinforced the annular layers of the fabric filler along the entire wall of the inner tank.

fig.Z