Дренажная ловушка для предотвращения разливов опасных жидкостей (варианты)

Полезная модель относится к средствам сбора разливов нефтепродуктов и опасных жидкостей серии ЛАРН (оборудованию) и может быть использована согласно п.п.8.1.5.3 Европейского соглашения о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ) в области дорожной перевозки жидких опасных грузов. Технический результат, заключается в увеличении уплотняющего эффекта и достигается за счет того, что в дренажной ловушке (первый вариант) в виде коврика, содержащего заполненную непроницаемым для жидкостей полимерным материалом оболочку, образованную двумя противоположными друг другу изолирующими поверхностями и окаймляющей их по периметру кромкой, расположенные внутри оболочки армирующее средство и наполнитель, армирующее средство размещено полосой вдоль периметра коврика ближе к нижней изолирующей поверхности, а между слоем армирующего средства и верхней изолирующей поверхностью находится слой наполнителя, в качестве которого используют металлическую дробь; в дренажной ловушке (второй вариант) в виде коврика, содержащего заполненную непроницаемым для жидкостей полимерным материалом оболочку, образованную двумя противоположными друг другу изолирующими поверхностями и окаймляющей их по периметру кромкой, расположенные внутри оболочки армирующее средство и наполнитель, армирующее средство размещено полосой вдоль периметра коврика ближе к нижней изолирующей поверхности, выше которого находится слой наполнителя в виде металлической дроби, размещенный в слое пористого полимера.

Полезная модель (группа полезных моделей) относится к средствам сбора разливов нефтепродуктов и опасных жидкостей серии ЛАРН (оборудованию) и может быть использована согласно п.п.8.1.5.3 Европейского соглашения о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ) в области дорожной перевозки жидких опасных грузов.

Дренажная ловушка (дренажное покрытие, уплотнение дренажа, коврик, крышка, мат) применяется для ликвидации и предотвращения распространения жидкого опасного груза (нефтепродуктов или другой несанкционированной жидкости), а так же для препятствия попадания разлившейся жидкости в дренажные канализационные люки, сливные приемные отверстия канализации, в дождеприемники ливнесточных колодцев, в зазоры между люком смотрового колодца и его корпусом.

Указанное оборудование используется:

- для комплектации бензовозов, АЭС, нефтебаз;

- для комплектации водномоторного (катера, яхты, лодки, баржи) и автодорожного (легковой, грузовой, специальный) транспорта;

- для комплектации мест хранения топлива и ГСМ;

- для комплектации постов безопасности;

- для комплектации мест ремонта и ТО автотранспорта;

- для комплектации пищевого производства (масложировое, кондитерское производство и т.п.).

Дренажная ловушка с контейнером для утилизации обязательна при транспортировке следующих грузов: легковоспламеняющаяся жидкость, легковоспламеняющиеся твердые, опасных при увлажнении, едких/ коррозионных.

Известна (http://1sorb.ru/produkcziya/product/view/6/85.html) реализуемая фирмой ЗАО «Рантайм Системе» (Москва) двухслойная нефтеловушка (ловушка дренажная) - абсорбирующий коврик размером 700 мм × 700 мм. Верхний сорбирующий слой ловушки, впитывающий нефтепродукт, изготовлен из гидрофобного или гидрофильного сорбирующего полотна (например, гидрофобного полипропилена) и предназначен для сбора (улавливания) протечек, капель, брызг, разлива топлива, масел моторных. Нижний слой - из двойного полиэтилена для герметизации от попадания впитанного топлива, масла в дренажную систему, на грунт или дорогу

К недостаткам известной дренажной ловушки, обусловленным ее конструктивными особенностями, следует отнести:

- ограниченность в многоразовом применении из-за насыщаемости устройства нефтепродуктами;

- наличие одной рабочей поверхности.

- недостаточность прижимного усилия вследствие высокой твердости и небольшого веса применяемых материалов.

Известна (http://www.metrolog-samara.ru/index.php?option=com_content@view=article@id=192:drenazhlovush@catid=43:komplektuyuscheie-i-oborudovanie-dlya-transportyh-sredstv&ltemid=170) реализуемая ЗАО «Метролог» (адрес магазина: г. Самара, ул. Партизанская, 173) дренажная ловушка (тент для накрывания люков канализационных коллекторов) изготовленная из магнитной резины (винил), стойкая к горюче-смазочным материалам и обладающая магнитными свойствами, что обеспечивает его надежное крепление на любые металлические поверхности, в том числе на люки канализационных коллекторов. В состав материала (магнитная резина) входит ферритовый магнитный порошок (70-75% от полного объема полимерных материалов (синтетическая резина), антиокислитель и пластификаторы (CPE или NBR). Изделие постоянно находится в стабильно намагниченном состоянии вследствие специфики процесса намагничивания. Такая дренажная ловушка не подвергается коррозии, нетоксична, имеет большой срок годности, достаточно прочна к изгибным нагрузкам (не ломается при оборачивании вокруг стержня с минимальным диаметром 5 см), не содержит свинца, состоит из стронция феррита (Sr 0.6 Fe 203); выдерживает широкий температурный диапазон от -40°C до 70°C.

Недостатком известной дренажной ловушки с резиновым или виниловым слоем является невысокая стойкость к бензину, дизельному топливу и прочим токсичным жидкостям, а также ультрафиолету. Кроме того, дренажная ловушка из магнитной резины ограничена в использовании ввиду невозможности магнититься к изготовленным из полимерных материалов (пластмасс) смотровым люкам или люкам дождеприемника ливнесточного колодца.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному техническому решению является, принятое за прототип, известное (US 6530722, 03/11/2003?, МПК A47K 1/14) устройство - дренажная ловушка в виде коврика или листовидного устройства, состоящего из непроницаемого для жидкостей полимерного материала и содержащего две противоположные друг другу изолирующие поверхности, образующие непроницаемую для жидкостей изоляцию при помещении на дренажную решетку и окаймленные по периметру кромкой, а также, по меньшей мере, имеющее одно средство для внутреннего укрепления (армирующее средство), расположенное между указанными изолирующими поверхностями.

К недостаткам известного технического решения следует отнести большую жесткость, нулевой коэффициент удлинения, и, как результат, недостаточную ползучесть и провисаемость изделия в условиях эксплуатации (при помещении его на дренажную решетку, дренажный колодец и т.п.) в результате:

а) распределения (частный случай выполнения прототипа) армирующего средства внутри дренажной ловушки таким образом, что оно простирается на такое же расстояние и в такой же плоскости, что и обе изолирующие поверхности;

б) использования наполнителя с пористой поверхностью, обладающей высокой адгезией, и придающего внутреннему заполняемому объему изделия монолитность конструкции.

Таким образом, высокое давление на уплотняемый периметр в прототипе достигается за счет создания монолитного плотного утяжеленного материала, что приводит к излишним затратам на дорогостоящие комплектующие, увеличению транспортного веса.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в повышении уровня безопасности погрузо-разгрузочных работ в рамках ДОПОГ, предупреждения попадания нежелательных жидкостей в систему канализации.

Единый технический результат, который получается при осуществлении полезной модели по каждому из заявленных вариантов, состоит в уменьшении жесткости дренажной ловушки для предотвращения разливов опасных жидкостей (далее - дренажная ловушка).

Указанный единый технический результат для группы полезных моделей достигается за счет того, что в дренажной ловушке в виде коврика, содержащего заполненную непроницаемым для жидкостей полимерным материалом оболочку, образованную двумя противоположными друг другу изолирующими поверхностями и окаймляющей их по периметру кромкой, расположенные внутри оболочки армирующее средство и наполнитель, армирующее средство размещено полосой вдоль периметра коврика.

Дополнительный технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в увеличении уплотняющего эффекта, а значит повышении герметичности закрываемых люков смотровых колодцев, сливных приемных отверстий канализации, дождеприемников ливнесточных колодцев, дренажных люков, и, соответственно, исключении возможного загрязнения дренажного коллектора, канализации и внутреннего пространства смотрового колодца непредусмотренными веществами.

Дополнительный технический результат для полезной модели по первому из заявленных вариантов достигается за счет того, что в дренажной ловушке в виде коврика, содержащего заполненную непроницаемым для жидкостей полимерным материалом оболочку, образованную двумя противоположными друг другу изолирующими поверхностями и окаймляющей их по периметру кромкой, расположенные внутри оболочки армирующее средство и наполнитель, армирующее средство размещено полосой вдоль периметра коврика ближе к нижней изолирующей поверхности, а между слоем армирующего средства и верхней изолирующей поверхностью находится слой наполнителя, в качестве которого используют металлическую дробь.

Дополнительный технический результат по второму варианту достигается за счет того, что в дренажной ловушке в виде коврика, содержащего заполненную непроницаемым для жидкостей полимерным материалом оболочку, образованную двумя противоположными друг другу изолирующими поверхностями и окаймляющей их по периметру кромкой, расположенные внутри оболочки армирующее средство и наполнитель, армирующее средство размещено полосой вдоль периметра коврика ближе к нижней изолирующей поверхности, выше которого находится слой наполнителя в виде металлической дроби, размещенный в слое пористого полимера.

Указанное расположение армирующего средства позволяет при том же весе в сравнении с прототипом иметь большее свободное провисание и большую степень облегания неровностей уплотняемой поверхности (поверхности, прилегающей к кромке дренажного колодца, канализационного люка, дождеприемника ливнесточного колодца, люка смотрового колодца и т.п.). При этом конструкционная прочность изделия, обеспечивается также за счет внешних поверхностей, которые, по сути, образуют ее наружную защитную оболочку толщиной от 0,5 до 2 мм.

Армирующее средство может быть выполнено из стекловолоконного полотна, ткани, гибкой сетки из пластика, армированного стекловолокном, хаотично расположенных гибких волокон, веревки, плоского шнура; сетки из проволоки или полимеров большей жесткости, по сравнению с названными изолирующими поверхностями. При применении плоских армирующих средств, ширина полосы армирующего средства составляет, как правило, не более 300 мм. Армирующее средство из веревки или плоского шнура укладывается вдоль кромки на некотором расстоянии от края (кромки оболочки), но не далее 10 мм.

В конструкции заявленного технического решения для увеличения прижимной силы (повышения уплотнения) используется утяжеляющий наполнитель в виде дроби, покрытой в предпочтительном исполнении антиадгезионным (разделительным) составом. Дробь с указанным покрытием и полимерный материал, в объеме которого она размещена, не образуют монолитной конструкции, так как каждая дробина фактически является шарнирной вставкой, окруженной со всех сторон полимером, поверхность которого имеет возможность перемещаться относительно поверхности дроби. Это позволяет поперечным слоям (виртуальные слои, которые получаются, если мысленно разрезать дренажную ловушку поперек ножом на узкие 4-5 мм полоски) дренажной ловушки более свободно смещаться друг относительно друга, требовать приложения меньших усилий для растяжения. Соответственно, при том же весе в сравнении с прототипом, дренажная ловушка будет иметь большие прогибы, большее провисание в отверстия дренажной решетки, более плотное облегание неровностей.

В качестве антиадгезионного (разделительного) состава могут применяться составы на основе силиконовых композиций, восковых композиций, парафиновых композиций, машинное масло, например, антиадгезионный (разделительный) состав Synlube 531. Вес используемой в качестве утяжелителя и шарнирообразователя дроби зависит от модификации дренажной ловушки.

Таким образом, уменьшение твердости конструкции и увеличение подвижности частиц полимерного материала внутри оболочки друг относительно друга в плоскости перпендикулярной уплотняемой (опорная поверхность за пределами кромки дренажного отверстия) поверхности происходит за счет указанного расположения армирующего средства и слоя утяжеляющего наполнителя над ним.

Полезная модель по второму из заявленных вариантов имеет средний слой из (ячеистого) пористого полимерного материала, в объеме которого размещен наполнитель в виде дроби, но который (слой) не является слоем для внутреннего укрепления. Согласно закона Гука (относительное удлинение L=(P×L)/Е×А, где Р-действующая сила, L- длина участка, А - площадь поперечного сечения, Е- модуль упругости материала) относительное удлинение больше у тонкостенной конструкции дренажной ловушки, каковой собственно и является совокупность ячеек пористой структуры среднего слоя (площадь полимерного материала попадающего в сечение, перпендикулярное изолирующему слою, меньше, чем площадь поперечного сечения полимерного материала в сплошном полимерном слое по первому из заявленных вариантов, т.к. ячейки полимерного материала среднего слоя имеют тонкие стенки). Наличие пористого полимерного материала среднего слоя позволяет сделать идеальную тонкостенную уплотняющую конструкцию, при использовании которой неровности уплотняемой поверхности будут облегаться плотнее. Пористый, предпочтительно закристый, полимерный материал среднего слоя, является совокупностью соединенных между собой полимерных пузырей, причем давление газа внутри пузырей немногим больше атмосферного, что позволяет создать амортизирующую уплотняющую конструкцию и снизить вес готового изделия.

Слой из пористого полимерного материала предпочтительно простирается в плоскости, параллельной изолирующим поверхностям оболочки, не доходя до ее кромки (кромка коврика), как правило, не более 10 мм. Для изготовления среднего слоя могут быть использованы эластичные полиуретановые пены, образуемые в результате реакции жидких полиизоцианатов и жидких полиолов в присутствии ряда других ингредиентов, причем, предпочтительным является материал, позволяющий получить закрытые ячейки с большим диаметром. Использование пористого полимера позволяет (стоимость килограмма полимера для изготовления пены и полимера для изготовления изолирующих поверхностей примерно одинакова) снизить затраты на дорогостоящие полимеры на 25-40%.

Дренажная ловушка по второму варианту исполнения имеет меньшую жесткость, дроби используется меньше, однако является более трудоемкой.

Используемый при изготовлении дренажной ловушки заполняющий оболочку основной полимерный материал (или смесь полимерных материалов) должен обладать следующими свойствами:

- относительное удлинение при разрыве в % не менее 400;

- твердость по Шору A (D), усл.ед. не более 50;

- химическая стойкость по отношению к ГСМ, нефтепродуктам, кислотам, щелочам;

- безопасность, износостойкость и гибкость.

Примерами таких материалов являются полиуретан, ПВХ, силикон, маслобензостойкая резина (МБС), тепломорозокислотощелочестойкая резина (ТМКЩ), атмосферомаслостойкая (АМС) или другие аналогичные полимеры или смеси.

Кромка коврика (оболочки) может иметь прямоугольную, квадратную, круглую, продолговатую или любую другую требуемую форму, предпочтительно - закругленную, так как такая форма лучше подходит для предотвращения вынужденного попадания воды или других жидкостей под кромку: больший вес давит на самую наружную точку, что создает изогнутую верхнюю поверхность, над которой вода протекает легче, без эффектов поднятия, присущих плоской конфигурации коврика с прямоугольными кромками.

Для пояснения сущности заявленного технического решения представлены следующие графические материалы:

- фиг.1: вид спереди (поперечный разрез) и вид сверху дренажной ловушки [первый вариант);

- фиг.2: вид спереди (поперечный разрез) и вид сверху дренажной ловушки (второй вариант).

В качестве доказательств осуществления группы полезных моделей с получением вышеуказанного технического результата приводится описание конструкции полезной модели по каждому из заявленных вариантов и способы ее изготовления.

Дренажная ловушка (первый вариант) выполнена в виде коврика (фиг.1) толщиной 10 мм. Противоположные друг Другу верхняя 1 и нижняя 2 изолирующие поверхности, окаймленные по периметру кромкой 3, образуют объемную оболочку (геометрическое понятие объема коврика), заполненную силиконовым двухкомпонентным компаундом марки Пентаэласт 9131. Между изолирующими поверхностями 1 и 2, не соприкасаясь с ними, вдоль периметра коврика расположена полоса (лента) армирующего средства 4 шириной 300 мм. В объеме коврика выше армирующего средства 4 равномерно распределен слой наполнителя 5, в качестве которого используется металлическая дробь, покрытая антиадгезионным составом Synlube 5321.

Предпочтительный способ использования по первому варианту состоит в следующем: дренажная ловушка любой из своих изолирующих поверхностей накладывается поверх защищаемого от проникновения несанкционированной жидкости дренажного канализационного люка, сливного приемного отверстия канализации, дождеприемника ливнесточного колодца, люка смотрового колодца и т.п. Причем расстояние от края коврика дренажной ловушки до ближайшего перекрываемого отверстия должно быть не менее 50 мм.

Дренажная ловушка (второй вариант) выполнена в виде коврика (Фиг.2) толщиной 10 мм. Противоположные друг другу верхняя 1 и нижняя 2 изолирующие поверхности, окаймленные по периметру кромкой 3, образуют объемную оболочку (геометрическое понятие объема коврика), заполненную многокомпонентной полиуретановой композицией POR-A-MOLD 2030. Между изолирующими поверхностями 1 и 2, не соприкасаясь с ними, вдоль периметра коврика расположена полоса (лента) армирующего средства 4 шириной 200 мм. Выше армирующего средства 4 в объеме среднего слоя 6 из эластичного формованного ППУ (пенополиуретана) производства BASF расположен слой наполнителя 5, в качестве которого используется металлическая дробь, покрытая машинным маслом. По краям коврика в любом из вариантов, на некотором удалении от его периметра, размещены ручки 7 в виде прорезей.

Предпочтительный способ использования по второму варианту состоит в следующем; дренажная ловушка (дренажное покрытие, уплотнение дренажа, коврик, крышка, мат) наименее плотной (мягкой) изолирующей поверхностью накладывается поверх защищаемого от проникновения несанкционированной жидкости дренажного канализационного люка, сливного приемного отверстия канализации, дождеприемника ливнесточного колодца, люка смотрового колодца и т.п. Причем расстояние от края коврика дренажной ловушки до ближайшего перекрываемого отверстия или щели должно быть не менее 40 мм.

Способ изготовления полезной модели по первому варианту заключается в следующем.

В обработанную антиадгезионным (разделительным) составом форму заливается слой 1-2 мм основного полимерного материала, на него по периметру залитого слоя полосой укладывается армирующее средство, по поверхности которого равномерно распределяется утяжеляющий наполнитель, обработанный антиадгезионным составом, поверх заливается полимерный материал. После полимеризации готовое изделие вынимается из формы. Необходимое для производства основное оборудование - миксер для смешения компонентов полимера, форма.

Полезная модель по второму из заявленных вариантов (фиг.2) имеет дополнительный средний слои из пористого полимерного материала, для получения которого используют систему компонентов для получения эластичного формованного ППУ (пенополиуретана) производства BASF.

Способ изготовления полезной модели по второму варианту следующий:

В обработанную антиадгезионным (разделительным) составом форму заливается слой 0,5-2 мм полимерного материала; сверху по периметру залитого слоя полосой укладывается армирующее средство, по поверхности которого равномерно распределяется утяжеляющий наполнитель, обработанный антиадгезионным составом. Форма закрывается крышкой с бортиками и отверстием, в которое заливаются или впрыскиваются специальным оборудованием перемешанные компоненты пористого полимера. После образования пенного композиции и ее отверждения, крышка снимается, а поверх образованного пористого среднего слоя выливается слой 0,5-1 мм основного полимерного материала. После окончательной полимеризации готовое изделие вынимается из формы. Необходимое для процесса основное оборудование; миксер для смешения компонентов основного полимера, форма с крышкой, диспергирующее оборудование (емкости с исходными материалами, насосы, промывочная система, выпускная система, смесительная головка) для образования пористого полимерного слоя с закрытой ячеистой структурой.

1. Дренажная ловушка для предотвращения разливов опасных жидкостей в виде коврика, содержащего заполненную непроницаемым для жидкостей полимерным материалом оболочку, образованную двумя противоположными друг другу изолирующими поверхностями и окаймляющей их по периметру кромкой, расположенные внутри оболочки армирующее средство и наполнитель, отличающаяся тем, что армирующее средство размещено полосой вдоль периметра коврика.

2. Дренажная ловушка по п.1, отличающаяся тем, что армирующее средство размещено ближе к нижней изолирующей поверхности, а между слоем армирующего средства и верхней изолирующей поверхностью находится слой наполнителя, в качестве которого используют металлическую дробь.

3. Дренажная ловушка по п.2, отличающаяся тем, что дробь покрыта антиадгезионным составом.

4. Дренажная ловушка по п.1, отличающаяся тем, что армирующее средство представляет собой гибкую сетку или полотно, или хаотично расположенные гибкие волокна.

5. Дренажная ловушка по п.1, отличающаяся тем, что армирующее средство представляет собой веревку или плоский шнур, расположенные не далее 10 мм от кромки оболочки.

6. Дренажная ловушка по п.1, отличающаяся тем, что ширина полосы армирующего средства составляет не более 300 мм.

7. Дренажная ловушка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что оснащена ручками.

8. Дренажная ловушка для предотвращения разливов опасных жидкостей в виде коврика, содержащего заполненную непроницаемым для жидкостей полимерным материалом оболочку, образованную двумя противоположными друг другу изолирующими поверхностями и окаймляющей их по периметру кромкой, расположенные внутри оболочки армирующее средство и наполнитель, отличающаяся тем, что армирующее средство размещено полосой вдоль периметра коврика ближе к нижней изолирующей поверхности, выше которого находится слой наполнителя в виде металлической дроби, размещенный в слое пористого полимера.

9. Дренажная ловушка по п.8, отличающаяся тем, что слой пористого полимерного материала простирается в плоскости, параллельной изолирующим поверхностям, не доходя до кромки оболочки.

10. Дренажная ловушка по п.8, отличающаяся тем, что дробь покрыта антиадгезионным составом.

11. Дренажная ловушка по п.8, отличающаяся тем, что армирующее средство представляет собой гибкую сетку или полотно, или хаотично расположенные гибкие волокна.

12. Дренажная ловушка по п.8, отличающаяся тем, что армирующее средство представляет собой веревку или плоский шнур, расположенные не далее 10 мм от кромки оболочки.

13. Дренажная ловушка по п.8, отличающаяся тем, что ширина полосы армирующего средства составляет не более 300 мм.

14. Дренажная ловушка по п.8, отличающаяся тем, что оснащена ручками.