емкость для хранения и транспортировки жидкости

Формула изобретения

1. Емкость для хранения и транспортировки жидкости, содержащая по меньшей мере одно приспособление для налива и/или слива жидкости, отличающаяся тем, что внутри емкости помещена матрица, способная без разрушения физически и/или химически обратимо связывать залитую в емкость жидкость.

2. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью физического и/или химического воздействия на матрицу.

3. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что матрица выполнена монолитной или составленной в виде набора элементов.

4. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что матрица размещена внутри емкости в дополнительном каркасе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области хранения и транспортировки жидких веществ, в том числе и агрессивных.

Для хранения и транспортировки жидкостей применяются в настоящее время различные виды емкостей, выполненных из стекла, полимерных материалов или металлов. Обычно эти емкости дополнительно защищены жестким каркасом или чехлом снаружи. Однако при различного рода авариях герметичность емкостей обычно нарушается, и жидкости вытекает наружу, загрязняя окружающую среду. В случае транспортировки неагрессивных жидкостей типа воды или молока это загрязнение не представляет угрозы для окружающего биоценоза, однако, при разливах нефти и нефтепродуктов, а также сильнотоксичных органических жидкостей, ущерб, нанесенный природе, может быть неисправим.

Известно транспортное средство (RU, патент 2004466, B 65 D 88/12, 1993), содержащее цистерну, установленную на шасси и снабженную разгрузочной и загрузочной горловинами, при этом внутри цистерны размещена эластичная емкость, горловина которой подключена к одной из горловин цистерны с возможностью вынимания эластичной емкости из цистерны. Данное устройство в основном предназначено для попутных перевозок жидких грузов в эластичной емкости без контакта их с внутренними стенками цистерны. В случае аварийной ситуации эластичная емкость не препятствует вытеканию жидкости из цистерны.

Известна конструкция топливного бака для транспортных средств (RU, патент 2090382, B 60 K 15/03, 1997), представляющая собой емкость, заполненную наполнителем из открыто ячеистого эластичного полиуретана, завернутого в оболочку из плотного полиуретана. Указанная конструкция предназначена для повышения пожаробезопасности топливного бака. Наличие оболочки и наполнителя препятствует образованию паров горючего в топливном баке, но не препятствует вытеканию горючего из бака при аварийной ситуации.

Известна конструкция упаковки для безопасного хранения и транспортировки токсичных или опасных химических соединений (RU, патент 2067547, B 65 D 65/38, 1996). Упаковка содержит водорастворимый или вододиспергируемый мешок, в котором размещен водорастворимый гель, содержащий токсичное или опасное химическое соединение. При использовании мешок, в котором находится гель, растворяют в воде и используют полученный раствор. К недостаткам данной конструкции следует отнести ограниченную область использования (только водорастворимые вещества), сложность хранения в условиях повышенной влажности, а также сложность подбора веществ - гелеобразователей.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения следует признать емкость для транспортировки и хранения жидких веществ, в том числе и агрессивных (RU, патент 2013322, B 65 D 88/12, 1994), представляющую собой емкость в виде цилиндрической обечайки со сферическими торцевыми днищами. К цилиндрической емкости на продолжении его корпуса с двух сторон присоединены цилиндрические несущий оболочки. По внешнему контуру к оболочке и к цилиндрической обечайке присоединены по четыре диагонально расположенных с двух сторон пилона коробчатого сечения. Пилоны выполнены сужающимися в сторону от горизонтальной оси емкости к верхней точке в плоскости присоединения торцевой рамы. На наружной части цилиндрической обечайки емкости закреплены шпангоуты. Несмотря на сложность конструкции, она не предохраняет от разлива жидкости при аварийных ситуациях. Техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке модифицированной конструкции емкости для хранения и транспортировки жидкостей, предпочтительно агрессивных.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении безопасности хранения и транспортировки агрессивных жидкостей.

Для достижения указанного технического результата в емкость для хранения и транспортировки жидкостей, содержащую по меньше мере одно приспособление для налива и/или слива жидкости, помещают матрицу, способную, без разрушения матрицы, химически и/или физически обратимо связать залитую в емкость жидкость. Емкость может быть выполнена с возможностью осуществления физического и/или химического внешнего воздействия на матрицу. Емкость предпочтительно содержит в качестве приспособления для слива, и/или налива жидкости штуцер, и/или горловину, и/или съемную крышку. Емкость может дополнительно содержать приспособление в виде пресса для удаления адсорбированной жидкости из матрицы. Матрица может быть выполнена монолитной или набрана из отдельных элементов. В матрице может быть выполнен каркас, не позволяющий ей самопроизвольно изменять форму при прекращении фиксирования формы матрицы стенками емкости. Предпочтительно использовать эластичную матрицу.

Изобретение в дальнейшем будет иллюстрировано графическим материалом, где на чертеже приведен в разрезе частный случай реализации изобретения в виде емкости 1, заполненной пористой матрицей 2, причем верхняя крышка 3 емкости 1 выполнена съемной, а в нижней части емкости 1 выполнен сливной штуцер 4.

Изобретение иллюстрировано следующими примерами:

1. В емкость на 50 куб. дм, выполненную из полиэтилена и содержащую верхнюю съемную крышку, помещают пористую матрицу, выполненную из пенополиизобутилена, которая полностью заполняет емкость. При снятой верхней съемной крышке емкость заполняют концентрированной серной кислотой, объем которой составляет 38 куб. дм. Крышку закрывают, емкость готова к транспортировке. В пункте использования серной кислоты удаляют съемную крышку, подсоединяют сливной щтуцер к магистрали потребления серной кислоты и механически выдавливают из матрицы кислоту через открытый вентиль в магистраль. Объем извлеченной кислоты составил 34 куб. дм.

2. Заполненную аналогично примеру 1 емкость с серной кислотой сбросили на бетонный пол с высоты три метра. Корпус емкости после удара имел четыре трещины суммарной площадью 17 кв. см. В течение часа из трещин вытекло 1.8 куб. дм серной кислоты. В отсутствии матрицы за указанное время кислота вытекает полностью.

3. Стальную бочку емкостью 200 куб. дм заполнили матрицей из пенополиуретана, набранной из блоков цилиндрической формы высотой 2 дм. Верхняя крышка бочки выполнена съемной. Бочку заполнили газойлем, объем которого составил 172 куб. дм. После транспортировки бочки с газойлем к месту потребления съемную крышку удалили, извлекли блоки матрицы и механически выделили из блоков газойль. Объем извлеченного газойля составил 154 куб. дм.

4. Заполненную аналогично примеру 3 бочку при снятой съемной крышке положили набок. За час из бочки вытекло 14 куб. дм газойля.

5. Полипропиленовую емкость объемом 100 куб. дм цилиндрической формы заполнили элементами матрицы, выполненными из пористой силиконовой резины. Емкость заполнили дихлорэтаном и закрыли крышкой. В таком виде емкость была оставлена на хранение. При необходимости снимали съемную крышку, извлекали из емкости один из элементов и механически извлекали из него необходимое количество дихлорэтана. Самопроизвольно дихлорэтан из матрицы не выделяется, что позволяет даже при случайном выпадении элемента матрицы на пол избежать загрязнения дихлорэтаном.

6. В железнодорожную цистерну поместили металлический каркас, прилегающий к стенкам цистерны и полностью повторяющий ее форму. Каркас полностью заполнили элементами матрицы, выполненными из пенополиуретана. Подобное выполнение матрицы связано со сложностью изготовления монолитной матрицы подобного размера и помещения ее в цистерну. Цистерну с матрицей заполнили бензином. После транспортировки цистерны на место потребления были открыты верхние люки и нижний сливной люк. Бензин вытекает самотеком.

7. В пластиковую емкость поместили металлический каркас, полностью повторяющий ее форму. Каркас заполнили элементами матрицы из пористого силиконового каучука, плотно и полностью заполняющими каркас. Емкость наполнили ортофосфорной кислотой, заполнившей поры каучука. Емкость подняли на высоту 6 метров и сбросили на бетонный пол.

Емкость практически развалилась на отдельные куски, при этом матрица, зафиксированная каркасом, сохранила форму емкости и удержала на 91% залитую кислоту.

8. Пластиковую емкость заполнили гранулами цеолита, помещенными в полиэтиленовый перфорированный мешок. Емкость заполнили жидким фреоном, способным образовывать с цеолитом межмолекулярную связь. При транспортировке жидкого фреона подобным образом испарение фреона было практически сведено к нулю. На месте использования емкость подсоединили к магистрали фреона и нагрели, что привело к химической десорбции фреона с поверхности цеолита. Потери при транспортировке жидкого фреона составили 7%.

Таким образом, использование разработанной конструкции емкости при хранении и транспортировке жидкостей, особенно агрессивных, уменьшает риск загрязнения окружающей среды в аварийных ситуациях.