RU206327U1 - Наполнитель для емкостей хранения и транспортировки сжиженных газов - Google Patents
Наполнитель для емкостей хранения и транспортировки сжиженных газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU206327U1 RU206327U1 RU2020116248U RU2020116248U RU206327U1 RU 206327 U1 RU206327 U1 RU 206327U1 RU 2020116248 U RU2020116248 U RU 2020116248U RU 2020116248 U RU2020116248 U RU 2020116248U RU 206327 U1 RU206327 U1 RU 206327U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filler
- transportation
- storage
- volume
- liquefied
- Prior art date
Links
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 3
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
- B65D90/22—Safety features
-
- 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
- F17C13/12—Arrangements or mounting of devices for preventing or minimising the effect of explosion ; Other safety measures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области хранения и транспортировки взрывоопасных или потенциально взрывоопасных горючих веществ, например топлива, находящихся в сжиженном или газообразном состоянии. Наполнитель представляет собой, по меньшей мере, один элемент с объемом отдельных пустот от 10-12до 10-2, выполненный из химически инертного по отношению к сжиженному газу материала с временным сопротивлением разрыву не менее 50 МПа. Технический результат, получаемый в результате реализации разработанного устройства, состоит в повышении взрывобезопасности емкостей, предназначенных для хранения и транспортировки сжатых горючих газов (углеводородов). 4 з.п. ф-лы.
Description
Техническое решение относится к области хранения и транспортировки взрывоопасных или потенциально взрывоопасных горючих веществ, например топлива, находящихся в сжиженном или газообразном состоянии.
Известен (GB, патент 2028129, опубл. 05.03.1980) наполнитель для контейнера, предотвращающий взрыв и состоящий из фрагментов просеченной и растянутой фольги, свернутой в различные объемные геометрические тела, такие как рулоны и шары.
Так же известен наполнитель (ЕР, патент 0256239, опубл. 10.06.1987), сформированный из фрагментов сетки, изготовленной из алюминия или алюминиевого сплава
Известен (SU, авторское свидетельство 1449031, опубл. 30.12.1988) наполнитель для предотвращения детонации резервуаров, наполненных, предпочтительно, бензином, выполненный в виде полых шаров из металла, причем шары выполнены из алюминиевой фольги, имеющей прорези, растянутые в поперечном направлении, при этом края прорезей на поверхности шаров сжаты и образуют гладкую поверхность, а внутри расходятся с образованием шероховатой поверхности
Также известен (RU, патент 31569, 20.08.2003) наполнитель для взрывоопасного резервуара, состоящий из объемных тел, при этом удельная поверхность наполнителя составляет величину от 0,01 до 40 м2
Недостатком всех указанных выше технических решений является то, что наполнитель выполнен из алюминиевой фольги, полученной методом холодной прокатки и находящейся в наклепанном состоянии, которая при температурах свыше 0,3 температуры плавления (0,3 Tпл) теряет свои упругие свойства, вследствие чего материал становиться хрупким (может крошиться), а наполнитель дает усадку (то есть сжимается, теряет первоначальную форму), что приводит к образованию в емкости с горючим веществом полостей, не заполненных наполнителем, и что, в свою очередь приводит к повышению взрывоопасности емкости.
Известна (RU 2125959 С1, опубл. 02.10.1999)система для резервуара в виде матрицы, связывающей залитую в резервуар жидкость, предотвращая ее выливание, а также возможность возгорания или взрыва. Это изобретение решает задачу предотвращения разлива агрессивных жидкостей при аварийных повреждениях емкостей, но не решает задачу предотвращения взрыва. Адсорбирующая жидкость матрица выполняется из полимерного материала (типа губка), который не способен отводить тепло и препятствовать, таким образом, возникновению опасных перегретых зон в жидкости. В результате возникновения таких зон опасность взрыва сохраняется.
Известен (US, заявка 2008/0305299, опубл. 11.12, 2008) наполнитель, который изготовлен из структурированного специальной перфорацией и растянутого листа (полосы или ленты) металлической фольги, в том числе из алюминиевых сплавов. Как и в предшествующих изобретениях, для изготовления указанного наполнителя применяется листовой материал, пластически деформированный в холодном состоянии, то есть в состоянии наклепа, с тем, чтобы за счет упругой отдачи обеспечить плотное прилегание наполнителя к внутренним стенкам емкости, после ее заполнения. При этом декларируется, что наполнитель обладает сопротивлением к сжатию (усадкой) на величину не более 10% начального объема. Это утверждение может быть верно только при нормальной температуре окружающей среды и нормальной температуре наполнителя, без подвергания емкости с наполнителем тряске, вибрациям и тому подобным циклическим воздействиям.
Однако, как, показывает практика, добиться декларируемых авторами патента показателей усадки наполнителя не удается. Во-первых, при загрузке наполнителя в емкость никогда не удается добиться идеальной плотности, поэтому образуются полости свободные от наполнителя. Кроме того, при транспортировке емкости от вибраций или от циклических гидравлических нагрузок при разгонах и торможениях происходит усадка наполнителя за счет более плотной упаковки (аналогично тому, как хаотично засыпанные в емкость геометрические тела (любой формы), после тряски более плотно прилегают друг к другу или как песок уплотняется после полива водой) и полости увеличиваются. А так же под действием указанных циклических нагрузок происходит обламывание частей наклепанного материала наполнителя, что также приводит к его усадке. Во-вторых, материал, полученный холодной прокаткой, подвержен усадке, вызываемой эффектом ползучести при внешних воздействиях, таких как различного рода излучения, в том числе тепловое, поэтому усадка наполнителя может происходить уже при начале горения емкости с горючей жидкостью за счет повышения внешней температуры. В-третьих, известно, чем больше степень деформации металла (наклеп), тем легче и при более низких температурах протекает процесс рекристаллизации (Шмит-Томас К.Г. Металловедение для машиностроения. Справочник, М., Металлургия, 1995 и Лахтин Ю.М. Основы металловедения. М., Металлургия, 1988). Для пластически деформированных и наклепанных металлов температура начала рекристаллизационных процессов не превышает 0,3 температуры плавления (0,3 Тпл). Температура плавления алюминиевых сплавов лежит в пределах примерно 570…660°С, соответственно температура рекристаллизации составляет порядка 170…200°С. С началом процесса рекристаллизации резко снижаются упругие характеристики и предел текучести металла, облегчая процесс его пластического деформирования (А.П. Смирягин и др. Промышленные цветные металлы и сплавы. Справочник., М., Металлургия, 1974), что приводит к увеличению усадки наполнителя. В соответствии с вышесказанным, температура около 200°С является пограничной для алюминиевых сплавов, свыше которой процессы рекристаллизации в металле резко ускоряются. В результате вышеописанных процессов и усадки в емкости с горючим веществом появляются не заполненные наполнителем полости, размер которых может составлять более 10% от объема емкости, что при возгораниях или других инцидентах приводит к развитию сценария B.L.E.V.E., детонации и взрыву.
Техническая проблема, решаемая путем разработки настоящего устройства, состоит в создании наполнителя, лишенного выше указанных недостатков.
Технический результат, получаемый в результате реализации разработанного устройства, состоит в повышении взрывобезопасности емкостей, предназначенных для хранения и транспортировки сжатых горючих газов (углеводородов).
Для достижения указанного технического результата предложно использовать разработанный наполнительдля емкостей хранения и транспортировки сжиженных газов. Разработанный наполнитель представляет собой, по меньшей мере, один элемент с объемом отдельных пустот от 10-12 до 10-2 дм3, выполненный из химически инертного по отношению сжиженному газу материала. Элемент может быть выполнен из любого вещества, отвечающего вышеуказанным условиям (латунь, бронза, сталь, алюминиевый сплав, полимер). Он может быть выполнен из фольги или нитей, в том числе и смеси нитей из различных материалов. В процессе эксплуатации наполнителя объем отдельных пустот может меняться без нарушения общего требования (объем отдельных пустот от 10-12 до 10-2 дм3).
В некоторых вариантах реализации наполнитель может быть выполнен из нагартованной алюминиевой фольги.
В некоторых вариантах реализации наполнитель может быть из полимерной пленки или волокон.
В некоторых вариантах реализации наполнитель может быть выполнен из полиэфирных или полистирольных волокон.
Наполнитель может быть выполнен в форме шара, неплотного рулона пленки, неплотного рулона сетки или неплотного комка материала (этот вариант предпочтителен в случае выполнения наполнителя из волокон).
Ниже приведены принципы работы наполнителя.
При механическом повреждении стенки баллона с образованием сквозного отверстия, в которое под действием перепада давления (в баллоне и атмосфере) устремляется сжатый газ, наполнитель, под действием сжатого газа стремится выскочить из отверстия в стенке баллона, при этом закрывая отверстие. Указанная характеристика (временное сопротивление разрыву не менее 50 МПа) обеспечивает механическую прочность «пластыря» в отверстии, а указанный объем пустот обеспечивает необходимую подвижность наполнителя.
При локальном нагреве баллона, наполнитель перераспределяет тепло из точки нагрева на весь объем баллона, при этом также поглощая тепловую энергию в объеме собственной теплоемкости. Все это суммарно замедляет процесс образования ослабленной зоны при локальном нагреве, тем самым оттягивая момент взрывного разрушения баллона и обеспечивая возможность для стравливания избыточного давления через предохранительный клапан.
Claims (5)
1. Наполнитель для емкостей хранения и транспортировки сжиженных газов, представляющий собой элемент с объемом отдельных пустот от 10-12 до 10-2, выполненный из химически инертного по отношению к сжиженному газу материала с временным сопротивлением разрыву не менее 50 МПа.
2. Наполнитель по п. 1, отличающийся тем, что материал представляет собой нагартованную алюминиевую фольгу.
3. Наполнитель по п. 1, отличающийся тем, что материал представляет собой полимерную пленку.
4. Наполнитель по п. 1, отличающийся тем, что элемент представляет собой шар.
5. Наполнитель по п. 1, отличающийся тем, что элемент представляет собой сетку.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020116248U RU206327U1 (ru) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Наполнитель для емкостей хранения и транспортировки сжиженных газов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020116248U RU206327U1 (ru) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Наполнитель для емкостей хранения и транспортировки сжиженных газов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU206327U1 true RU206327U1 (ru) | 2021-09-06 |
Family
ID=77663268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020116248U RU206327U1 (ru) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Наполнитель для емкостей хранения и транспортировки сжиженных газов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU206327U1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2028129A (en) * | 1978-08-17 | 1980-03-05 | Explosafe Sa | Containers and packings therefor |
| EP0256239A1 (en) * | 1986-08-07 | 1988-02-24 | EKSPLO KONTROL Patlamayi Önleyici Maddeler Sanayi ve Ticaret A.S. | Filling material for a container for preventing explosions |
| EA000356B1 (ru) * | 1997-06-03 | 1999-06-24 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Стали" | Емкость для хранения или транспортировки горючих и/или взрывоопасных жидких материалов |
| RU31569U1 (ru) * | 2003-05-19 | 2003-08-20 | Проживалов Анатолий Михайлович | Наполнитель для взрывобезопасного резервуара |
| US20040188435A1 (en) * | 1999-05-25 | 2004-09-30 | Fenton Ronald L. | Reconditioned propane cylinders |
| US20080305299A1 (en) * | 2003-04-18 | 2008-12-11 | Fusaco Ip, Sarl | Explosion-Inhibiting Articles of Manufacture |
| RU134282U1 (ru) * | 2013-06-10 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт стали" (ОАО "НИИстали") | Бытовой газовый баллон |
| RU137771U1 (ru) * | 2013-02-27 | 2014-02-27 | ООО "Торговый дом "СахалинГазКомплект" (ООО"ТД СГК") | Наполнитель для емкостей, предназначенных для хранения и транспортировки жидких и газообразных горючих веществ |
-
2020
- 2020-04-28 RU RU2020116248U patent/RU206327U1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2028129A (en) * | 1978-08-17 | 1980-03-05 | Explosafe Sa | Containers and packings therefor |
| EP0256239A1 (en) * | 1986-08-07 | 1988-02-24 | EKSPLO KONTROL Patlamayi Önleyici Maddeler Sanayi ve Ticaret A.S. | Filling material for a container for preventing explosions |
| EA000356B1 (ru) * | 1997-06-03 | 1999-06-24 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Стали" | Емкость для хранения или транспортировки горючих и/или взрывоопасных жидких материалов |
| US20040188435A1 (en) * | 1999-05-25 | 2004-09-30 | Fenton Ronald L. | Reconditioned propane cylinders |
| US20080305299A1 (en) * | 2003-04-18 | 2008-12-11 | Fusaco Ip, Sarl | Explosion-Inhibiting Articles of Manufacture |
| RU31569U1 (ru) * | 2003-05-19 | 2003-08-20 | Проживалов Анатолий Михайлович | Наполнитель для взрывобезопасного резервуара |
| RU137771U1 (ru) * | 2013-02-27 | 2014-02-27 | ООО "Торговый дом "СахалинГазКомплект" (ООО"ТД СГК") | Наполнитель для емкостей, предназначенных для хранения и транспортировки жидких и газообразных горючих веществ |
| RU134282U1 (ru) * | 2013-06-10 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт стали" (ОАО "НИИстали") | Бытовой газовый баллон |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Linul et al. | Compressive properties of zinc syntactic foams at elevated temperatures | |
| Wu et al. | Experimental and numerical simulation study on polyurea-coated fuel tank subjected to combined action of blast shock waves and fragments | |
| Abbasi et al. | A scheme for the classification of explosions in the chemical process industry | |
| Birk | Scale effects with fire exposure of pressure-liquefied gas tanks | |
| US2889953A (en) | Insulated tank with impervious lining | |
| Prakash et al. | Structure and properties of Al SiC foam | |
| GB2028129A (en) | Containers and packings therefor | |
| RU206327U1 (ru) | Наполнитель для емкостей хранения и транспортировки сжиженных газов | |
| WO1989002397A1 (en) | Process and item of manufacture of an explosion protection system | |
| US5021205A (en) | Concrete manufacturing process | |
| Lozano et al. | Enhanced volumetric hydrogen density in sodium alanate by compaction | |
| RU117141U1 (ru) | Наполнитель для емкостей, предназначенных для хранения и транспортировки жидких и газообразных горючих веществ | |
| Zhao et al. | Mechanical response and dislocation substructure of a cast austenitic steel under low cycle fatigue at elevated temperatures | |
| CN102940941A (zh) | 非金属阻隔抑爆球 | |
| Melnichuk et al. | Study and characterization of a metal hydride container | |
| Yue et al. | Low-velocity penetration behavior of ice by slender steel projectiles with different noses | |
| CN201901371U (zh) | 一种阻燃防爆材料 | |
| US11732844B2 (en) | Hydrogen storage tank and fuel cell system, as well as motor vehicle having such a hydrogen storage tank and fuel cell system | |
| Venart | Boiling liquid expanding vapor explosions (BLEVE): possible failure mechanisms | |
| RU31569U1 (ru) | Наполнитель для взрывобезопасного резервуара | |
| CN103436779A (zh) | 一种铁质阻隔防爆材料 | |
| RU137771U1 (ru) | Наполнитель для емкостей, предназначенных для хранения и транспортировки жидких и газообразных горючих веществ | |
| CN210084080U (zh) | 一种砌块状阻隔防爆材料 | |
| Li et al. | Effect of Aluminum Porous Filling Methods on Mechanical Properties of Ordered–Disordered Porous Composite Structures | |
| RU33090U1 (ru) | Резервуар |