Оборудование для транспортировки и хранения труб

Изобретение относится к специальному оборудованию, используемому при транспортировке стальных труб, преимущественно с антикоррозионным покрытием поверхности, на различных видах транспорта и при их хранении. Изобретение предполагается использовать для крепления труб в полувагонах, на автотранспорте, а также для складирования труб на складах при хранении с целью исключения образования механических повреждений поверхности.

Известны различные технические решения для предохранения поверхности труб при транспортировке и хранении. Например, применяют разовые комплекты изделий, изготовленные из пиломатериала в соответствии с техническими условиями размещения и крепления труб с наружным антикоррозийным покрытием в четырехосных полувагонах. К недостаткам применения деревянных изделий относятся:

- разовое использование;

- длительное изготовление;

- необходимость применения для облицовки резиновой пластины;

- проведение фитосанитарной обработки при транспортировке труб на экспорт в соответствии с требованиями международного стандарта МСФМ №15 «Регулирование древесного упаковочного материала в международной торговле».

В качестве оборудования для транспортировки и хранения труб все большее применение находят изделия из полимерных материалов или из композиций из резиновой крошки и полимеров, в основном из термопластов.

Известны устройства для крепления и перевозки длинномерных труб диаметром 1220 мм, 1420 мм в железнодорожных полувагонах, в которых элементы крепления выполнены литыми из полимерного материала, в качестве которого использован вторичный материал полиэтиленовой композиции Borstar НЕ 3450 (Патенты на полезную модель RU №157138, RU №157139, МПК B61D 3/08, В60Р 7/12, В60Р 3/40, опубл. 20.11.2015 г.). Недостатком данных полезных моделей является то, что изделия из полиэтилена имеют невысокие значения плотности, прочностных характеристик и коэффициента трения. Для увеличения коэффициента трения на поверхность изделий напрессовывают резиновую пластину.

Известен способ изготовления резинополимерных изделий, предназначенных для облицовки различных поверхностей и конструкций, подвергающихся постоянной нагрузке и истиранию. Способ изготовления резинополимерных изделий включает получение термопласта совместной термической обработкой резины и полиэтилена и формование. Используют смесь полиэтилена в количестве 35-45% и резину в количестве 55-65%, поверхность которых при перемешивании обрабатывают бутиловым спиртом в количестве 0-2,5% от количества смеси. Далее смесь подвергают ступенчатому нагреву при постоянном перемешивании в течение 10 минут при 240-250°С, затем в течение 20 мин до 235°С и последующих 10 минут до 220-235°С. Из горячей смеси формуют изделия в течение 3-5 минут под давлением 120-140 кг/см², затем отпрессованные изделия охлаждают. Используют полиэтилен низкого давления в гранулах. Резину можно использовать в виде резинотехнических отходов. Изобретение позволяет изготавливать изделия необходимой конфигурации с повышенными прочностными и фрикционными характеристиками (Патент на изобретение RU №2513855, МПК В29С 35/02, C08J 3/24, C08L 21/00, C08L 23/06, опубл. 20.04.2014 г.).

К недостаткам данного способа можно отнести повышенную себестоимость изготовления изделий вследствие применения полиэтилена в гранулах и использование бутилового спирта. Бутиловый спирт относится к числу токсичных продуктов 3-го класса опасности. Пары его могут вызывать раздражение глаз и слизистых оболочек дыхательных путей. При попадании на кожу вызывает раздражение. Согласно требованиям ГОСТ 5208-81 в помещениях для хранения и применения бутилового спирта запрещается обращение с открытым огнем, а также использование инструментов, дающих при ударе искру. Электрооборудование и искусственное освещение должны быть выполнены во взрывобезопасном исполнении.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению по совокупности признаков являются съемное оборудование для транспортировки труб в полувагонах и устройство для хранения труб, элементы которых изготовлены из полиэтиленорезиновой композиции (резинопласта), содержащей 40±2% полиэтилена и 60±2% резины (Патенты на полезную модель RU №127005, МПК В60Р 7/12, B61D 3/00, опубл. 20.04.2013 г. и RU №127046, МПК B65D 85/20, опубл. 24.04.2013 г.).

Недостатком данного оборудования является относительно невысокий уровень прочностных, адгезионных свойств, также термостойкости.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание оборудования многократного использования, содержащего стойки, опоры, подкладки, ложементы, упоры, обеспечивающего защиту антикоррозийного покрытия и сварочных кромок труб при транспортировании, а также при складировании труб на складах. Задачей данного изобретения является также повышение прочностных и фрикционных свойств изделий, термостойкости, снижение себестоимости их изготовления и улучшение экологии за счет повторного использования отходов.

Технический результат достигается тем, что все изделия выполняются из резинопласта, изготовленного термической обработкой смеси полиэтилена, полипропилена и резины с последующей формовкой при следующем соотношении компонентов: полиэтилен 33±2%, полипропилен 4±2%, резина 63±2%. Повышенное содержание резины в сочетании с добавками полипропилена позволяют повысить коэффициент трения, а также придать необходимые прочностные характеристики изделиям. При этом используются полиэтилен и полипропилен, дробленные фракцией не более 1,5 мм, и резина, дробленная фракцией не более 2,5 мм, полученные из отходов. Повышение размеров частиц полиэтилена, полипропилена, резины от вышеуказанных ухудшает структуру и комплекс свойств резинопласта, снижает производительность и технологичность процесса термической обработки и формовки изделий, входящих в состав предлагаемого оборудования. Применение полиэтилена, полипропилена вторичного дробленого, резины дробленой позволяет снизить себестоимость изделий и улучшить экологическую обстановку в результате переработки образовавшихся отходов. Многократное использование изделий позволит снизить себестоимость транспортных расходов при отгрузке труб.

При добавлении в резинополиэтиленовую смесь полипропилена в количестве от 2% повышаются деформационно-прочностные, фрикционные свойства композиции, такие как коэффициент трения, твердость и упругость, термостойкость, снижается вероятность налипания материала на защитное покрытие труб. Полипропилен устойчив к истиранию.

При добавлении в резинополиэтиленовую смесь полипропилена в количестве более 6% повышается вероятность разрушения изделий при минусовых температурах, так как он обладает менее низкой морозостойкостью, чем полиэтилен.

Сравнительные характеристики свойств предлагаемой композиции и прототипа, полученные при испытаниях, приведены в таблице 1.

Результаты испытаний показывают, что оборудование, изготовленное по предлагаемому изобретению, обладает более высокими значениями прочностных и фрикционных характеристик по сравнению с прототипом. Наибольшее повышение прочностных характеристик достигается при повышенных (+50°С) температурах, что говорит о повышении термостойкости изделий.

На фиг. 1 представлено размещение предлагаемого оборудования при транспортировке труб ∅ 1420 мм в полувагонах. В полувагоне размещается 4 трубы. Под нижние трубы устанавливаются ложементы 1, опоры 2. Между рядами труб располагаются подкладки 3. К боковым стенкам полувагона устанавливаются универсальные стойки 4 и закрепляются увязками за верхние наружные устройства. На торцах труб для защиты сварочной кромки установлены упоры 5.

На фиг. 2 показана схема складирования труб при их хранении. На основание 2 укладываются ложементы 1, изготовленные по предлагаемому изобретению, которые предохраняют наружные поверхности труб нижнего ряда от механических повреждений.

Предлагаемое оборудование прошло испытание в производственных и полевых условиях при транспортировке и хранении труб с антикоррозионным покрытием. Повреждений их поверхности и сварочных кромок не выявлено. Кратность использования оборудования при транспортировке труб в полувагонах составила не менее 4 раз.