Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТЕНКИ СТАЛЬНОГО РУЛОНИРОВАННОГО РЕЗЕРВУАРА

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к проведению ремонта резервуаров, а более конкретно к устройствам для ремонта вертикальной стенки резервуара стального рулонированного, включающим в себя металлическую опору, и может быть использовано при ремонте резервуаров вертикальных стальных как рулонированных, так и резервуаров, собранных полистовым методом.

Уровень техники.

Известно устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара, включающее в себя металлическую опору (патент РФ N 2256757, опубликовано в 2005 г.).

Недостатком такого устройства монтажа является низкое качество монтажа рулонированных вертикальных цилиндрических стальных резервуаров ввиду отсутствия рам жесткости на стенке, предотвращающих свертывание обрезанных листов основной стенки вовнутрь и процедуры вытяжки наружу ремонтной зоны стенки для уменьшения термического влияния от усадки сварочных швов, возможного появления хлопунов, что является недопустимым, так как может привести к аварии из-за нарушений целостности стенки корпуса резервуара, в том числе к экологическим катастрофам из-за разлива нефтепродуктов в больших объемах.

Известно также устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара, включающее в себя металлическую опору (см. описание "Правила технической эксплуатации, диагностики и ремонта резервуаров" СО 02-04-АКТНП-077-2006 ОАО «АК «Транснефтепродукт» карта К.3.25 стр. 361,и К.3.26 стр. 364).

Данное устройство является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату и выбрано за прототип предлагаемого изобретения.

Недостатком такого устройства монтажа также является низкое качество монтажа вертикальных цилиндрических стальных рулонированных резервуаров ввиду отсутствия рам жесткости на стенке, предотвращающих свертывание обрезанных листов основной стенки вовнутрь и процедуры вытяжки наружу ремонтной зоны стенки для уменьшения термического влияния от усадки сварочных швов, возможного появления хлопунов, что является недопустимым, так как может привести к аварии из-за нарушений целостности стенки корпуса резервуара, в том числе к экологическим катастрофам из-за разлива нефтепродуктов в больших объемах.

Раскрытие изобретения.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара, позволяющее, по меньшей мере, сгладить один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение качества ремонта стенки резервуаров вертикальных стальных за счет предотвращения в зоне ремонта появления хлопунов.

Для достижения этой цели металлическая опора выполнена в виде соединенных между собой вертикальных стоек и горизонтальных балок, собранных в единую силовую раму, адаптированную для установки и закрепления внутри стального рулонированного резервуара, Вертикальные стойки в верхней части резервуара адаптированы для крепления к опорному кольцу стального рулонированного резервуара болтовым соединением, а в нижней части резервуара через стакан, приваренный к окраечному листу. Вертикальные стойки адаптированы к выставлению по вертикали с помощью клиньев листа. Металлическая опора дополнительно включает в себя фиксирующие анкера, расположенные по периметру ремонтной зоны перпендикулярно вертикальным стойкам и горизонтальным балкам и адаптированные для закрепления на вертикальной стенке рулонированного резервуара листа. Количество вертикальных стоек и горизонтальных балок выбирается в зависимости от площади ремонтной зоны листа. Металлическая опора дополнительно включает в себя средство перемещения фиксирующих анкеров относительно вертикальных стоек, горизонтальных балок и вертикальной стенки резервуара.

Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность повышения качества ремонта стенки резервуаров, так как становится возможным точно подгонять новые ремонтные листы (марки) в проектное положение вместо удаляемых старых листов, образующих стенки резервуара, тем самым упростив ремонт резервуаров. Действительно, изнутри выгибать наружу загибающиеся внутрь края листов проще.

Существует вариант изобретения, в котором каждая вертикальная стойка и каждая горизонтальная балка выполнена в виде пары металлических профилей п-образной формы, каждый их которых имеет средний плоский участок и два боковых плоских участка, обращенных средними плоскими участками друг к другу. Каждая пара металлических профилей адаптирована к жестокому соединению друг с другом посредством располагаемых между ними фиксирующих анкеров. Размер металлических профилей горизонтальных балок меньше размера металлических профилей вертикальных стоек.

Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечить возможность перемещения и стопорения фиксирующих анкеров, упрочнения общей конструкции.

Существует вариант изобретения, в котором фиксирующие анкера выполнены в виде отрезков металлических профилей п-образной формы. Размер металлического профиля фиксирующего анкера меньше размера металлического профиля горизонтальной балки.

Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность использования прочных вариантов исполнения деталей устройства.

Существует вариант изобретения, в котором средство перемещения фиксирующих анкеров и локальной зоны стенки резервуара выполнено в виде домкрата.

Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечения перемещения фиксирующих анкеров и локальной зоны стенки резервуара с помощью домкрата.

Существует альтернативный вариант изобретения, в котором средство перемещения фиксирующих анкеров выполнено в виде набора резьбовых отверстий в вертикальных стойках и горизонтальных балках и расположенных в них резьбовых крепежных элементов.

Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечения перемещения фиксирующих анкеров с помощью резьбовых крепежных соединений.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Краткое описание чертежей.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:

- фигура 1 схематично изображает устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара, вид изнутри резервуара, согласно изобретению.

- фигура 2 схематично изображает устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара, вид (разрез) сбоку резервуара, согласно изобретению.

- фигура 3 схематично изображает устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара, вид (разрез) сверху резервуара, согласно изобретению.

- фигура 4 изображает этапы применения устройства согласно изобретению.

Согласно фиг. 1-3 устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара включает в себя металлическую опору, которая выполнена в виде соединенных между собой вертикальных стоек 1 и горизонтальных балок 2, адаптированных для установки и закрепления внутри стального рулонированного резервуара 3.

Вертикальные стойки 1 предназначены для крепления к опорному кольцу 31 стального рулонированного резервуара болтовым сСоединением и через «стакан» 32 с помощью клиньев 33 и сварки к окраечному листу стального рулонированного резервуара (см. фиг. 3).

Металлическая опора дополнительно включает в себя фиксирующие анкера 4, расположенные по периметру ремонтной зоны перпендикулярно вертикальным стойкам 1 и горизонтальным балкам 2 и адаптированные для закрепления на вертикальной стенке рулонированного резервуара. Количество вертикальных стоек 1 и горизонтальных балок 2 выбрано в зависимости от площади ремонтной зоны. Металлическая опора дополнительно включает в себя средство перемещения фиксирующих анкеров относительно вертикальных стоек и горизонтальных балок.

Каждая вертикальная стойка 1 и каждая горизонтальная балка 2 может быть выполнена в виде пары металлических профилей п-образной формы, каждый их которых имеет средний плоский участок (для вертикальных стоек - это профили 11 и 12, средние плоские участки 111 и 121) и два боковых плоских участка (для профилей 11 и 12 вертикальных стоек это 112, 113 и 122, 123), обращенных средними плоскими участками друг к другу. Размер металлических профилей горизонтальных балок (21 и 22) может быть меньше размера металлических профилей вертикальных стоек (11 и 12).

Фиксирующие анкера 4 выполнены в виде отрезков металлических профилей п-образной формы, размер металлического профиля фиксирующего анкера может быть меньше размера металлического профиля горизонтальной балки.

Средство перемещения фиксирующих анкеров может быть выполнено в виде домкрата 5.

На фигурах ремонтные вставки обозначены как 6. Положение стенки резервуара в расчетном положении обозначено на фигурах как 7, а временное выгнутое наружу положение стенки как 8.

Осуществление изобретения.

Устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара устанавливают и используют следующим образом. (Приводится неограничивающий применения изобретения пример монтажа рулонированного резервуара с применением предлагаемого устройства согласно фигуре 4.)

Этап А1. В намеченной ремонтной зоне изнутри резервуара с помощью лебедок устанавливают под опорное кольцо 31 или (в районе примыкания кровли к стенке в зависимости от конструкции резервуара) вертикальные стойки 1, которые крепятся к опорному кольцу 31 болтовым соединением и через «стакан» 32 с помощью клиньев 33 и сварки к окраечному листу, а также приварки с помощью сварки горизонтальных балок между ними. Количество одновременно применяемых вертикальных стоек зависит от площади ремонтной зоны.

Этап А2. По периметру ремонтной зоны с помощью сварки устанавливаются фиксирующие анкера 4 между вертикальными стойками 1 и стенкой резервуара 3. Фиксирующие анкера 4 привариваются к стенке резервуара 4, но на стадии установки имеют возможность перемещения относительно вертикальных стоек 1, например, с помощью домкратов.

Этап A3. Производят разметку и удаление из ремонтной зоны бракованных листов стенки.

Этап А4. На освободившееся место монтируют с помощью крана новые ремонтные вставки (марки) 6, которые крепятся между собой и стенкой резервуара с помощью монтажных приспособлений и фиксирующих анкеров 4.

Этап А5. С помощью фиксирующих анкеров 4 и домкратов 5 вытягивают наружу на расчетную величину f=20-40 мм собранную стенку, фиксируя ее в проектном положении с учетом предотвращения и последующего влияния от усадки сварочных монтажных швов (положения 8 и 7 на фигурах). Закрепляют фиксирующие анкера 4 в необходимом положении с помощью сварки на вертикальных стойках 1.

Этап А6. Производят сварочные работы. По окончании сварочных работ на данном ремонтном участке оснастку для ремонта демонтируют, а при необходимости цикл работ повторяют на остальных участках до полного завершения ремонта резервуара.

Этап А7. Таким образом, производят постепенную замену всех последующих ремонтных зон резервуара.

Приведенные варианты осуществления изобретения являются примерными и позволяют добавлять новые варианты или модифицировать описанные. Например, использовать этапы выборочно или одновременно вести ремонт стенки в двух диаметрально противоположных участках.

Промышленная применимость.

Предлагаемое устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.

Описанное устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара реализуется на базе традиционных технологий, и возможность его осуществления не связана с какими-либо дополнительными техническими проблемами.

В соответствии с предложенным изобретением заявителем многократно проверена на практике данная технология и устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара в на объектах ОАО "АК «Транснефть" и показана перспективность предложенного устройства.

Испытания показали, что такое устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара обеспечивает возможность:

- качественного выполнения ремонта,

- избегания появления хлопунов.

Таким образом, за счет того, что металлическая опора выполнена в виде соединенных между собой вертикальных стоек и горизонтальных балок, собранных в единую силовую раму, предназначенную для установки и закрепления внутри стального рулонированного резервуара, а вертикальные стойки в верхней части резервуара выполнены с возможностью крепления к опорному кольцу стального рулонированного резервуара болтовым соединением, а в нижней части резервуара выполнены с возможностью крепления через стакан, приваренный к окраечному листу, а металлическая опора включает в себя фиксирующие анкера, расположенные по периметру ремонтной зоны перпендикулярно вертикальным стойкам и горизонтальным балкам и предназначенные для закрепления на вертикальной стенке рулонированного резервуара листа, при этом количество вертикальных стоек и горизонтальных балок выбирается в зависимости от площади ремонтной зоны листа, а металлическая опора включает в себя средство перемещения фиксирующих анкеров относительно вертикальных стоек, горизонтальных балок и вертикальной стенки резервуара и достигается заявленный технический результат, а именно: повышение качества ремонта стенки резервуаров вертикальных стальных, за счет предотвращения в зоне ремонта появления хлопунов.

Дополнительным полезным техническим результатом заявленного изобретения является то, что данное устройство обеспечивает:

- избежать необходимости установки по окончании ремонтных работ дополнительных ребер жесткости на стенках резервуара;

- повысить надежность отремонтированных резервуаров;

- изготовленный один раз инвентарный комплект такой оснастки для однотипных резервуаров может применяться неограниченное количество раз при проведении ремонтных работ на предприятиях, эксплуатирующих резервуары, что значительно снизит материальные затраты предприятия в будущем.

Таким образом, данная технология и конструкция устройства, применяемая на практике для ремонта стенки резервуаров вертикальных стальных, рекомендуется к широкому внедрению в промышленность.