способ заправки транспортных средств

Формула изобретения

1. Способ заправки транспортных средств, включающий доставку расфасованных в резервуары нефтепродуктов к месту заправки и заполнение ими емкостей потребителя, отличающийся тем, что резервуары размещают в сотовой конструкции, служащей средством их транспортировки и/или хранения, при этом каждый резервуар имеет два загерметизированных штуцера, один из которых выполнен с возможностью его соединения с источником сжатого газа, а другой - с возможностью соединения со шлангом для сообщения с емкостью потребителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что резервуары закреплены в сотовой конструкции с возможностью приведения их в состояние заполнения нефтепродуктом, фиксации в положении транспортирования и в состояние заправки емкости потребителя.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение нефтепродуктом емкости потребителя осуществляет оператор.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение нефтепродуктом емкости потребителя осуществляет сам потребитель.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение нефтепродуктом емкости потребителя осуществляют посредством подачи в резервуар сжатого газа, вытесняющего нефтепродукт из указанного резервуара в заполняемую емкость.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение емкости потребителя осуществляют путем слива нефтепродукта самотеком из указанного резервуара.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области разлива, расфасовки, транспортировки и розничной реализации жидких сред, способных изменять свои потребительские свойства в процессе хранения и перемещения, в частности оно относится к области разлива, расфасовки, транспортировки и розничной реализации нефтепродуктов, и может быть использовано для заправки жидкими нефтепродуктами (дизельным топливом, бензином, моторными и смазочными маслами, антифризом, керосином и другими топливными смесями и технологическими жидкостями) транспортных средств, средств механизации и различных предназначенных для этого емкостей.

Известен способ заправки топливных баков транспортных средств, включающий подачу под давлением в топливный бак транспортного средства нефтепродукта из стационарно установленной емкости [1].

Известен способ заправки транспортных средств, включающий подачу под давлением в топливный бак транспортного средства нефтепродукта из передвижной емкости, предназначенной для последовательной заправки нескольких транспортных средств [2].

Наиболее близким аналогом предложенного способа можно признать способ заправки транспортных средств, включающий доставку расфасованных в резервуары нефтепродуктов к месту заправки и заполнение ими емкостей потребителя [3].

Недостатком всех перечисленных выше способов следует признать их неспособность обеспечить соответствие потребительских свойств нефтепродуктов, поступающих в заправляемые емкости (например, топливные баки), изначальным потребительским свойствам этих же нефтепродуктов до их транспортировки к месту заправки. Кроме того, их практическое применение в условиях плотной городской застройки, в местах скопления людей или транспортных средств, в природоохранных зонах, а также в других местах, требующих мер повышенной экологической и пожарной безопасности, невозможно из-за того, что риск загрязнения окружающей среды, взрыва или пожара превосходит допустимые нормы.

Действительно, несмотря на то, что нефтеперерабатывающие заводы выпускают стандартизованные жидкие нефтепродукты, их потребительские свойства могут значительно отличаться в зависимости от времени и места их реализации (продажи). Это обусловлено как объективными изменениями свойств этих нефтепродуктов в процессе хранения и транспортировки (изменение плотности при изменении температуры, отстой присадок, изменение октанового числа в связи с испарением легких фракций), так и умышленным или неумышленным вмешательством человека (попадание в нефтепродукты влаги и т.п.). Под влиянием этих факторов нефтепродукты, приобретаемые на различных заправочных комплексах или в различное время и формально отнесенные к одному и тому же стандарту, фактически имеют различные потребительские и эксплуатационные свойства. Это сказывается, в том числе, и на объеме полезной деятельности, которую может совершить двигатель, его динамичности и ресурсе или, в конечном счете, на экономических и технических показателях его работы.

Известные способы заправки топливных баков не позволяют исключить влияние перечисленных факторов и избежать нежелательных последствий. Они также не позволяют избежать и рисков, связанных с возможностью взрыва, возгорания или разлива значительных объемов нефтепродуктов, которые во многих случаях считаются недопустимыми.

Экономически выгодно размещать автозаправочные станции в местах массового скопления клиентов. Однако все такие места, практически без исключений, относятся к категории мест, в которых особо строго регламентируются риски пожара, взрыва или загрязнения окружающей среды, т.к. они способны нанести особый ущерб жизни и здоровью большого количества людей или сохранности существенных материальных ценностей.

Учитывая перечисленные выше обстоятельства, потребителям нефтепродуктов, с одной стороны, приходится заправлять свои транспортные средства и средства механизации вдали от удобных для них мест заправки, а, с другой стороны, они находятся в постоянном поиске АЗС, на которых они могут приобрести наилучшие, с их точки зрения, нефтепродукты по наилучшей цене.

Техническая задача, решаемая посредством предложенного решения, состоит в разработке способа, позволяющего обеспечить неизменность потребительских качеств нефтепродуктов на пути от оптового поставщика или производителя к покупателю, избежать при их хранении и транспортировке типичных для традиционных АЗС рисков, связанных с возможностью масштабного взрыва или пожара, и сократить загрязнение окружающей среды.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого способа, состоит в улучшении экологической обстановки в зоне заправки транспортных средств и средств механизации при одновременном обеспечении возможности размещения временных заправочных пунктов в местах плотной городской застройки, а также в местах временного скопления людей и транспортных средств.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать способ заправки транспортных средств, включающий доставку расфасованных в резервуары нефтепродуктов к месту заправки и заполнение ими емкостей потребителей, в котором резервуары размещают в сотовой конструкции, служащей средством их транспортировки и/или хранения, при этом каждый резервуар имеет два загерметизированных штуцера, один из которых выполнен с возможностью его соединения с источником сжатого газа, а другой - с возможностью соединения со шлангом для сообщения с емкостью потребителя. Резервуары закреплены в сотовой конструкции с возможностью приведения их в состояние заполнения нефтепродуктом, фиксации в положении транспортирования и в состояние заправки емкости потребителя.

Заполнение емкости потребителя может быть произведено как оператором, обычно отвечающим за процесс транспортировки резервуаров от места заполнения до места реализации, а также за функционирование образующегося пункта заправки, так и потребителем или другим лицом в случае использования системы самообслуживания при заправке емкостей потребителя.

Во всех случаях реализации способа заполнение емкости потребителя, в том числе и бензобака транспортного средства, производят либо посредством подачи сжатого газа (обычно воздуха или азота) от источника сжатого газа (компрессора, баллона или насоса) через штуцер в резервуар с нефтепродуктом с вытеснением нефтепродукта в емкость потребителя, либо самотеком. Можно также перекачивать нефтепродукт из резервуара в емкость потребителя посредством насоса, при этом воздух поступает в резервуар через свободный штуцер.

Расчет с потребителем нефтепродуктов производят на основании количества опорожненных резервуаров.

При применении предлагаемого способа используют резервуары заведомо меньшего объема, чем объем заполняемой емкости потребителя. Обычно резервуары имеют объем 5,10 или 20 дм³. Поскольку потребитель предварительно определяет количество покупаемого нефтепродукта, достаточно легко с использованием указанного набора резервуаров набрать необходимое количество нефтепродукта. Одновременно зная стоимость нефтепродукта, расфасованного в каждый резервуар, легко рассчитывать сумму платежа за приобретенный нефтепродукт с учетом количества опорожненных резервуаров.

Герметизация резервуаров, обеспеченная использованием загерметизированных штуцеров, исключает возможность изменения качества нефтепродукта на пути от места заправки транспортных резервуаров к потребителю и соответствие его потребительских характеристик при продаже аналогичным характеристикам при заполнении резервуаров. Одновременно исключается загрязнение окружающей среды, возникающее при испарении легких фракций нефтепродуктов при перемещении нефтепродукта, герметизацию штуцеров преимущественно осуществляют с использованием клапанов, завинчивающихся или фиксируемых по месту крышек или эластичных мембран, выполненных из невзаимодействующего с нефтепродуктами материала, обычно - маслобензостойкого каучука. В отдельных случаях средства герметизации могут быть опечатаны или изготовлены в вариантах, гарантирующих фактическое соответствие потребительских свойств реализуемой порции нефтепродукта свойствами о которых потребитель был поставлен в известность заранее.

Малый объем используемых резервуаров практически исключает вероятность масштабного взрыва, пожара или залива почвы, вызывающих заметное ухудшение экологии.

Определение количества отпущенного потребителю (проданного) нефтепродукта по количеству опорожненных резервуаров позволяет существенно упростить процесс заправки и отказаться от дорогостоящей, стационарной и подверженной внешним влияниям аппаратуры дозированной подачи нефтепродуктов в емкости потребителей.

Средства перемещения нефтепродуктов из резервуаров в емкости потребителей могут быть выполнены индивидуальными для каждого резервуара или централизованными (коллективными) - обеспечивающими перемещение нефтепродукта из любого, подключенного к нем, резервуара. При этом они могут быть механическими, пневматическими, гидравлическими, электрическими или способными обеспечить движение нефтепродукта самотеком. В зависимости от этого способ перемещения нефтепродукта из резервуара в заправляемую емкость также может быть выбран механическим, пневматическим, гидравлическим, электрическим или состоящим в перемещении нефтепродуктов самотеком. В том числе его реализация может предусматривать использование в процессе заправки физических усилий оператора.

Для дополнительного повышения экологической и взрыво- и пожаробезопасности резервуары могут быть заполнены пористыми материалами (например, вспененным полиуретаном), обладать полимерным защитным слоем (протектором), они также могут быть покрыты материалами, расширяющимися при соприкосновении с нефтепродуктами и предотвращающими течь при нарушении целостности оболочки. При применении пневматических способов перемещения нефтепродуктов могут использоваться инертные газы (например, азот или углекислый газ), в том числе находящиеся при низкой температуре.

Места размещения резервуаров - стойки, кузова автомобилей или складское оборудование могут быть выполнены в виде сотовых конструкций, который могут покрываться материалами (красками, мастиками и т.п.), вспучивающимися при нагревании и ограничивающими доступ воздуха (кислорода) к резервуарам (к нефтепродуктам) при возгорании.

Места, отведенные под заправку, могут быть оборудованы специальными средствами локализации очагов возгорания (например, пеногенераторами или конструкциями, обеспечивающими применение негорючих тканых материалов для предотвращения распространения пламени и ограничения доступа воздуха к месту возгорания).

Для предотвращения последствий проливов могут использоваться материалы, впитывающие жидкие углеводороды или адсорбирующие их на своей поверхности. Эти же материалы могут быть использованы для сокращения выбросов газообразной фазы, возникающей при испарении нефтепродуктов.

Основные отличия предлагаемого способа заправки транспортных средств и средств механизации от способов, традиционно используемых на АЗС, состоят в более высокой экологической и взрыво- и пожаробезопасности и более простой и более достоверной системе учета отпускаемых нефтепродуктов. Эти отличия обеспечиваются за счет применения малых герметичных резервуаров, которые одновременно служат средством транспортировки, средством хранения и средством учета продаваемых нефтепродуктов вместо больших стационарных хранилищ, крупнотоннажных бензовозов и проточных систем учета этих нефтепродуктов, используемых на традиционных АЗС.

При применении предлагаемого способа сокращается площадь, необходимая для размещения заправочного комплекса, отпадает необходимость в строительстве капитальных сооружений, исключается угроза консолидированного возгорания или разлива значительных количеств жидкого нефтепродукта, происходит сравнительное улучшение качества продаваемого нефтепродукта и экологических характеристик топливозаправочного комплекса.

Предпочтительно предложенный способ может быть реализован в условиях плотной городской застройки, в местах временного, сезонного или спонтанно возникшего спроса на нефтепродукты (в центре города, около дачных поселков, в местах сезонных работ, в местах скопления автомотолюбителей, на аэродромах малой авиации, в зонах базирования маломерных плавсредств, при проведении крупных общественных мероприятий и т.д.), в местностях с нарушенной инфраструктурой (при ликвидации последствий стихийных бедствий или техногенных катастроф), а также при проведении военных действий или в других экстремальных условиях, обусловленных природными, техногенными или человеческими факторами.

Разлив нефтепродуктов в резервуары (расфасовка) может осуществляться непосредственно на нефтеперерабатывающем предприятии, на нефтебазе, на предприятии, формирующем конечный продукт (например, на предприятии, вводящем присадки, влияющие на качество бензинов) или на промежуточном пункте, в качестве которого могут использоваться, в том числе, и традиционные АЗС, преимущественно нерентабельные или расположенные в промышленных зонах.

В дальнейшем сущность способа будет раскрыта с использованием некоторых примеров его реализации.

1. Способ реализован на базе малотоннажного автомобиля-заправщика (преимущественно "Газель", "Бычок" или их аналоги), с использованием централизованной системы перемещения нефтепродуктов из резервуаров в заправляемую емкость. Измеряемая характеристика нефтепродуктов - плотность при расфасовке. Определяемое потребительское свойство расфасованных порций - их энергетическая ценность, которую определяют по формуле: (плотность при расфасовке) Х (объем порции нефтепродукта, содержащейся в резервуаре) Х (калорийность данного типа нефтепродукта). Кузов автомобиля-заправщика оборудован сотовой конструкцией, в ячейках которой размещены герметичные резервуары объемом 25 листов. Каждый резервуар оборудован двумя штуцерами, снабженными клапанами - одним для подачи газа, находящегося под давлением, другим - для заполнения резервуара нефтепродуктами и его опорожнения в емкость потребителя. Сотовая конструкция оборудована ответными клапанами, централизованной системой подачи газа к газовым клапанам и трубопроводной системой, совместимой с жидкостными клапанами, заканчивающейся гибким патрубком, конец которого приспособлен для размещения в горловине заправочного бака потребителя. Резервуары закреплены в сотовой конструкции таким образом, что оператор может их откинуть, открыв доступ к жидкостным штуцерам для заливки нефтепродуктов, зафиксировать в транспортном положении так, чтобы штуцера не входили во взаимодействие с ответными частями, смонтированными на сотовой конструкции, или привести штуцера и их ответные части во взаимодействие, нажав на резервуар. На нефтебазе находится заправочное оборудование, представляющее собой набор стаканов объемом 20 литров, соединенных магистралью для подачи нефтепродуктов и снабженных в нижней части сливными клапанами, совместимыми с жидкостными штуцерами резервуаров, размещенных на автомобиле. При заполнении резервуаров шофер-оператор автомобиля заправщика откидывает их, приводя их в состояние заправки. Одновременно оператор нефтебазы измеряет текущую плотность бензина, подлежащего продаже потребителю, и включает подачу бензина в мерные стаканы заправочного оборудования. После заполнения мерных стаканов он приводит их сливные клапана во взаимодействие со штуцерами резервуаров, в результате чего бензин самотеком, порционно (порция по 20 литров) заполняет резервуары. После этого он отводит заправочное оборудование от заправленных резервуаров, а шофер-оператор приводит их в транспортное положение. Зная марку бензина, его текущую плотность и объем в каждом резервуаре, операторы совместно определяют энергетическую ценность одной порции бензина и составляют соответствующий акт. Шофер-оператор перегоняет автомобиль-заправщик к месту обслуживания клиентов и размещает его там для осуществления процесса заправки.

Заправляемое транспортное средство устанавливают таким образом, чтобы парубок трубопроводной системы автомобиля-заправщика мог быть размещен в горловине заправляемой емкости. Клиент знакомится с характеристиками порций бензина, расфасованного в резервуары, их энергетической ценностью и стоимостью, после чего делает выводы о целесообразности заправки и в случае положительного решения производит оплату пропорционально количеству приобретаемых порций. Шофер-оператор вставляет патрубок трубопроводной системы в горловину заправляемой емкости и нажимает на нужное количество резервуаров, приводя их в состояние заправки потребителя. Клапана резервуара и их ответные части, смонтированные на сотовой конструкции, приходят во взаимодействие, в резервуары под давлением поступает газ, который вытесняет из них весь находящийся в них бензин через трубопроводную систему в заправляемую емкость. После опорожнения каждого резервуара оператор возвращает его в транспортное положение. После опорожнения всего нужного количества резервуаров оператор устраняет штуцер трубопроводной системы из горловины заправляемой емкости, а клиент закрывает ее и отъезжает. По мере поступления новых клиентов процесс заправки продолжается до полного опорожнения всех резервуаров, размещенных на автомобиле-заправщике. После их опорожнения шофер-оператор перегоняет автомобиль-заправщик на нефтебазу за новыми порциями бензина, и цикл повторяется.

2. Способ реализован на базе кузова автомобиля, выполненного в виде снимаемой сотовой конструкции с использованием резервуаров, снабженных автономными пневматическими средствами перемещения нефтепродуктов в заправляемые емкости. Измеряемая характеристика нефтепродуктов - температура при расфасовке. Определяемое потребительское свойство расфасованных порций - длина пробега типового автомобиля, которую рассчитывают по формуле (длина пробега автомобиля на 1 литре топлива при типовой температуре) Х (вес порции нефтепродукта при температуре, измеренной при расфасовке)/ (вес порции нефтепродукта при типовой температуре) Х (объем порции при расфасовке). Процесс заполнения перемещаемых резервуаров аналогичен указанному в примере 1, с теми отличиями, что используемые резервуары снабжены автономным баллоном со сжатым газом, а сотовая конструкция выполнена съемной и не оборудована системами подачи газа и опорожнения резервуаров. На месте реализации нефтепродуктов (например, на месте стоянки автомобилей или в яхт-клубе) с автомобиля-заправщика снимают кузов, который в данном случае представляет сотовую конструкцию, и служит средством транспортировки и хранения резервуаров и устанавливают его на специальные стойки, после чего автомобиль-заправщик уезжает. Оператор берет заполненный резервуар, перемещает его (подносит, подвозит на автокаре, специальной тележке или, в случае яхт-клуба, на катере) к заправляемому транспортному средству (автомобилю, мотоциклу, катеру или яхте) и монтирует на жидкостном штуцере шланг, оборудованный приспособлением открытия жидкостного клапана резервуара. После этого он вставляет свободный конец этого шланга в горловину заправляемой емкости, совмещает выходное отверстие баллона со сжатым газом с газовым штуцером резервуара и открывает вентиль подачи газа. После того, как газ полностью вытесняет нефтепродукт из резервуара в заполняемую емкость, оператор вынимает шланг из горловины заправляемой емкости, возвращает опорожненный резервуар на место хранения и размещает его в ячейке сотовой на прежнем месте. Расчет с клиентом осуществляют способом, аналогичным используемому в примере 1. Отличие состоит в том, что в качестве потребительского свойства порции реализованного нефтепродукта указывается не ее энергетическая ценность, а гарантированный пробег потребившего ее типового транспортера средства (машины, мотоцикла, яхты, катера). В другом варианте заправка транспортных средств из автономных транспортируемых резервуаров может быть осуществлена без использования сжатого газа, а за счет инициированного оператором перемещения нефтепродукта самотеком.

3. Способ реализован также, как в примере 2, с той разницей, что применена система самообслуживания, причем сам процесс заправки предназначенной для этого емкости клиент или другие заинтересованные лица могут осуществлять как вблизи места хранения резервуаров, так и в любом другом удобном для них месте. (Дома, по дороге, на месте временной стоянки и т.п.). В этом случае при расчете с клиентами с них дополнительно к стоимости приобретенного нефтепродукта взимается стоимость используемых резервуаров. Предпочтительно стоимость резервуаров может быть возвращена клиенту в случае, если он со временем возвратит опорожненные резервуары в исправном состоянии.

4. Способ реализован в условиях плотной городской застройки на базе магазина, имеющего разрешение на хранения и продажу химических товаров (краски, лаки, растворители и т.д.). Одна из секций склада магазина выделена под торговлю высокооктановым бензином. В наружной стене выполнен проем, который посредством ленточного транспортера соединен с указанной секцией склада. В секции на стеллажах установлены герметичные резервуары, заполненные порциями высокооктановых бензинов А-92, А-95, А-98, эквивалентными по энергии сгорания эталонным порциям этих же бензинов объемом 5, 10, 20 л. С внутренней стороны стены магазина, у проема, установлены кассовый аппарат и компрессор, на выходе которого смонтирован редуктор. С внешней стороны стены размещены стойка, предназначенная для временного размещения резервуаров в процессе заправки, средство управления компрессором (рубильник включения) и средство вскрытия резервуаров (нож). Каждый резервуар имеет верхний штуцер, загерметизированный и выполненный с возможностью подключения компрессора, и нижний штуцер, также загерметизированный и заканчивающийся шлангом. Оператор-заправщик принимает на улице заказ, передает его оператору склада, который с использованием ленточного транспортера направляет требуемое количество резервуаров к проему, где оператор кассового аппарата осуществляет прием платежей и передает первому оператору резервуары. Установив резервуары на указанную стойку, оператор-заправщик, предварительно удалив герметизацию, поочередно помещает шланг каждого из резервуаров в горловину топливного бака и подключает, также удалив герметизацию, верхний штуцер к компрессору. После перекачивания бензина в топливный бак он заглушает пустые резервуары и возвращает на склад с использованием того же ленточного транспортера. Предварительно в месте фасовки определяют энергию сгорания единичного объема каждого типа бензина, что и позволяет осуществить его размещение в резервуарах порциями с заранее определенными потребительскими свойствами.

5. В условиях плотной городской застройки для реализации предложенного способа был временно арендован выходящий на проезжую часть участок земли площадью 20 м². На арендованном участке каждое утро перед началом работы устанавливали контейнер с резервуарами, наполненными расфасованным бензином, контейнер для установки пустых резервуаров, стойку для крепления резервуаров при заправке, баллон со сжатым воздухом, снабженным редуктором и стол с кассовым аппаратом. При подъезде транспортного средства, нуждающегося в заправке, оператор вынимал из контейнера соответствующее количество полных резервуаров, закреплял их на стойке, поочередно удалял герметизацию с нижнего и верхнего штуцеров, помещал шланг в горловину топливного бака, подключал верхний штуцер к выходу редуктора и перекачивал бензин в топливный бак потребителя. Затем он ставил заглушки на штуцера и, используя кассовый аппарат, принимал оплату. При необходимости на место заправки доставляли новые наполненные резервуары и увозили пустые. Предварительно на месте фасовки бензина определяли энергию сгорания единичного объема бензина каждого класса, что и позволяло при фасовке определять длину пробега типового автомобиля, потребившего одну порцию бензина.

6. Для заправки снегоуборочной техники был развернут временный заправочный комплекс. Указанный комплекс содержал контейнер с резервуарами, заполненными бензином, контейнер с резервуарами, заполненными газойлем, контейнеры, предназначенные для пустых резервуаров, и насос, обеспечивающий перемещение жидкого нефтепродукта из резервуара в топливные баки. На выходе насоса было установлено приспособление, представляющее собой крышку горловины резервуара, в которую герметично продет шланг, один из концов которого подключен к входу насоса, а второй имеет длину, обеспечивающую полный забор топлива из резервуара. Выход насоса был подключен к патрубку, который опускали в горловину топливного бака снегоуборочного механизма. Используемые резервуары представляли собой канистры, горловины которых были закрыты герметичными мембранами. При заправке с горловины канистры удаляли крышку, наворачивали указанное приспособление, прокалывая при этом мембрану шлангом, и действием насоса перекачивали топливо из канистры в топливный бак. Предварительно часть топлива откачивали в стеклянную пробирку и путем отстаивания определяли содержание воды в топливе.

Расчет производили путем подсчета опустошенных канистр и приема от водителей снегоуборочной техники талонов на топливо.

Реализация предложенного способа позволяет практически полностью исключить риск ухудшения экологической обстановки в зоне заправки и значительно уменьшить риск возникновения пожара или взрыва.

Источники информации

1. SU 1261815 A1, 07.10.1986.

2. SU 1717440 A1, 07.03.1992.

3. WO 92/17666 A1, 15.10.1992.