Кіоск для зберіганя і продажу питної води та спосіб проведення грубої дефектоскопії при його транспортуванні та установленні

1. Кіоск для зберігання і продажу питної води, що включає ємність для зберігання питної води, розташовану на висоті не менше 2-х метрів над рівнем землі, яка виконана з харчової нержавіючої сталі і має кут нахилу зливного дна 2°-6,° і павільйон каркасного типу, який складається з каркаса і декоративної обшивки, який відрізняється тим, що каркас павільйону складається з вертикальних несучих опор, які виконані з трубчастих елементів і верхніх та нижніх сполучних елементів, які є сторонами вписаного у коло рівностороннього шестикутника, і які мають площу розподілу навантажен2 ня 6000,00-8000,00 см , а розподіл навантаження при заповненій питною водою ємності становить 2 0,6-1,0 кг/ см , при цьому верхні і нижні сполучні елементи та верхні і нижні кінцівки несучих опор виконані з можливістю проведення тривалої та грубої дефектоскопії зварних швів щодо виникнення горизонтальних та/або вертикальних зсувів у елементах каркаса за допомогою базового елемента кондуктора - напівкондуктора, який містить щонайменше два простих розбірних з'єднання з верхніми та/або нижніми сполучними елементами та щонайменше шість складних розбірнонапружених з'єднань з вертикальними несучими елементами. 2 (19) 1 3 Винахід стосується галузі будівництва спеціалізованих малих архітектурних форм у формі кіосків з підвищеним навантаженням на каркас та опори, а також до способу проведення контролю зварних швів (нероз'ємних з'єднань) після тривалого транспортування до місця експлуатації та контролю безпосередньо перед початком експлуатації кіоску. Особливістю такої малої архітектурної форми (кіоску) є значне навантаження, близько 6000,00 кг. на каркас конструкції, яка повинна бути розподілена на всю площу контакту з поверхнею фундаменту або іншим опорним елементом. Близькою за технічною суттю, до технічного рішення, яке заявляється, є конструкція водонапірної башти Рожновського, яка є ключовою ланкою у системі водопостачання для регулювання напору та витрати води у водопровідній мережі, створення її запасу і вирівнювання графіка роботи насосних станцій. Водонапірна башта складається з бака (резервуара) для води, зазвичай циліндричної форми, і опорної конструкції (стовбура). Висота водонапірної башти (відстань від поверхні землі до низу бака) зазвичай не перевищує 25 м, в окремих випадках - 30 м; ємність бака - від декількох десят3 ків м (для малих водопроводів) до декількох тисяч 3 м (у великих міських і промислових водопроводах). Опорні конструкції виконуються в основному із сталі, залізобетону, іноді з цегли, баки - переважно з залізобетону та сталі. Мала архітектурна форма (далі кіоск), що заявляється, призначена для зберігання і продажу питної води. При цьому також вирішується задача тимчасового зберігання певної кількості питної води, а й відповідно безперервного її постачання. Кіоск встановлюється в місцях накопичення населення, мікрорайонах та подібних місцях. Кіоск для тимчасового зберігання та продажу води здатний, в локальному масштабі, забезпечити безперебійне постачання населення якісною питною водою. Для вирішення подібних задач були сконструйовані певні види таких споруд (кіоски, місця для очікування транспорту та таке інше), але у жодному випадку не вирішувалась задача відносно тимчасового зберігання та продажу не штучного та фактично монотовару - питної води з урахуванням особливостей розподілу навантаження а також особливостей контролю за якістю нероз'ємних з'єднань (зварних швів) під час транспортування та на кінцевому місці монтажу кіоску. Відомо декілька технічних рішень для подібних конструкцій. Відомий патент України № 1232 від 15.05.2002 [заявка № 2001074574 від 03.07.2001] „Збірнорозбірна споруда", у відповідності до якої пропонований винахід належить до тимчасового будівництва, більш детально вона стосується конструкції збірно-розбірної споруди комерційного або культурного призначення і може бути використана, наприклад, як газетний кіоск. У винаході, який пропонується, поставлена задача вирішується тим, що у відомій збірнорозбірній споруді, яка містить основу, стінові панелі, розміщені між ними наличники, засоби кріплен 96726 4 ня наличників до стінових панелей та панель покриття, відповідно до винаходу, стінові панелі з внутрішньої сторони оснащені ребрами жорсткості, що мають в поперечному перерізі Г-подібну форму, а засоби кріплення наличників до стінових панелей виконані у вигляді тяг і скоб, що охоплюють ребра жорсткості та кріпляться до ребер за допомогою гвинтових механізмів, розміщених на тягах. Сутьвинаходу полягає в наступному. Внаслідок оснащення стінових панелей ребрами жорсткості Г-подібної форми, а також удосконалення засобів кріплення наличників до стінових панелей - виконання їх у вигляді тяг, розміщених на наличниках, і скоб, що охоплюють ребра жорсткості та кріпляться до ребер за допомогою гвинтових механізмів - значно спростився процес монтажу та демонтажу споруди. Проте, винахід не може бути використаний для тимчасового зберігання та роздрібної торгівлі питної води, тому що пропонована конструкція не може витримати навантаження, яке виникає, коли вага товару (води), який тимчасово зберігається у 3 місткості досягає близько 6 т (6 м ). Для вирішення такої задачі повинно бути проведення укріплення каркаса конструкції а не стінових панелей тому, що саме каркас виконує функцію розподілу навантаження, або конструкція повинна бути доповнена додатковими конструктивними деталями (підпори, тощо) з метою запобігання руйнування усієї конструкції під вагою товару, який зберігається. Відоме технічне рішення за патентом України № 2318 від 16.08.2004 [заявка № 20031212059 від 22.12.2003] "Кіоск", в основу якого поставлено задачу створення кіоску з розширеними функціональними можливостями та достатньо зручного при використанні. Поставлену задачу вирішують тим, що кіоск, який містить несучі колони, стіни, покрівлю, вікна, двері, відповідно до винаходу, додатково включає два навіси, кожний з яких містить несучі колони і покрівлю, навіси розміщено з двох боків кіоску і виконано у вигляді правильних трапецій, менші основи яких примикають до граней кіоску, що має форму половинного правильного багатогранника. Кількість вікон кіоску може становити від 1 до 5, а кількість дверей - від 1 до 4. Кіоск може додатково містити торговельні вікна у кількості від 1 до 4. Під навісами може бути розміщено лави посередині або позаду навісів. Кіоск може містити другий кіоск, виконаний у формі половинного правильного багатогранника, який примикає до першого своїм діаметром, утворюючи разом з першим кіоском правильний багатокутник. Кіоск може містити другий кіоск, виконаний у формі половинного правильного багатогранника, який примикає до першого своїм діаметром, причому діаметри обох кіосків розміщено зі зсувом один до одного. Кіоск, який пропонується, завдяки його напівкруглій формі має більший огляд, що значно зручніше при використанні споруди. Два навіси, розміщені з двох боків кіоску, дозволяють розширити його функціональні можливості через можливість розміщення людей на лавах під навісами для відпочинку або для очікування громадського транспорту у разі використання кіоску на зупинці. 5 Проте, технічне рішення, яке пропонується у вказаному патенті, не може бути використано для постійного навантаження, близького до 6000,00 кг, із за відсутності рівно розділеного навантаження на всі опори, а крім того, транспортування такої складної конструкції та її дефектоскопія на місці встановлення є складною та малоефективною. Відомий патент РФ на корисну модель № 98768 [заявка № 2010123994 від 15.06.2010] "Пункт продажу питної води в розлив та вкладка для резервуарів питної води", який містить металевий каркас, виконаний із стрижневих елементів, обшитий панелями з оцинкованого листа з полімерним покриттям з утворенням підлоги і віконного отвору з двох бічних вікон і центрального відкривання вікна, розташованого над прилавком і над якими виконано козирок, а також дах, виконаний у вигляді порожнистого циліндричного резервуара з конусоподібним дном і горловинами в дні і у верхній кришці для розміщення штуцерів відповідно для зливу питної води через патрубок подачі самопливом питної води до апарата розливу і для заповнення резервуара питною водою, що б тим, що дах у вигляді резервуара виконано із стрижневих елементів, обшито панелями з оцинкованого листа з полімерним покриттям і забезпечено розміщуваним в порожнині даху водонепроникним м'яким вкладишем, виконаним зі штуцерами відповідно для зливу питної води і для заповнення резервуара питною водою. У відповідності до пропонованого технічного рішення "Пункт продажу питної води в розлив" містить металевий каркас, виконаний із стрижневих елементів і обшитий панелями з оцинкованого листа з полімерним покриттям з утворенням підлоги і віконного отвору. Конструкція торгового модуля являє собою металевий каркас встановлений на підставу з швелерів. Несучий елемент каркаса виконаний з труб квадратного перерізу 100 × 100 × 4. Каркас обшитий по латі панелями з оцинкованого листа з полімерним покриттям. Товщина листа 0,55 мм. Однак, на думку Автора, пропоноване технічне рішення має суттєві недоліки. З'єднання каркаса, який виконано з труб квадратного перерізу 100 × 100 × 4 з підставкою, яка виконана із швелерів може здійснюватись тільки за допомогою методу зварювання, але перед цим ОКРЕМО, на різних кондукторах, тобто ОКРЕМО виготовляється трубчатий каркас і ОКРЕМО виготовляється підставка із швелерів. Таким чином, на думку Автора, така технологія зварювання потребує два різні кондуктори і відповідно більш складну технологію збирання каркаса "Пункту продажу питної води в розлив". Крім цього, з опису до патенту не зрозуміло, яким чином здійснюється приєднання методом зварювання трубчатого каркаса та швелерної підставки, А САМЕ головне, яким чином здійснюється контроль зварювальних швів, які не можливо уникнути при такому конструктивному методі збірки. Стосовно конструктивної збірки каркаса та підставки із швелерів, Автор вважає, що розподіл навантаження на фундамент конструкції при повному навантаженні створює серйозну додаткову 96726 6 технічну задачу для даної конструкції, яку також обов'язково необхідно вирішувати. У патенті не вказано місткість бака, одна на підставі міцності несучих елементів каркаса (труб квадратного перерізу 100 × 100 × 4), очевидно, що такий каркас виготовляється під ємність близько 5 3 м тобто - 5000,00 кг., а якщо додати масу конструкції кіоску, то вийде приблизно така сама вага, як у кіоску, який заявляється. Однак, швелер при використанні за несучий елемент, використовують з урахуванням особливостей конструкції навантаження. Для даного випадку, цілком очевидно, що швелер буде використано таким чином, що контакт каркаса із швелером буде уздовж верхньої полиці П-подібного профілю швелера. Оскільки навантаження на фундамент залежить від площі контакту з поверхнею, у пропонованому рішенні по патенту РФ на корисну модель № 98768 [заявка № 2010123994 від 15.06.2010] "Пункт продажу питної води в розлив та вкладка для резервуарів питної води" - площа контакту є незначною, а саме: 4 мм. (товщина ребра швелера)Х(довжина периметра конструкції)Х2. На думку Автора така площа контакту потребує додаткових підсилень фундаменту у місці контакту із швелерною підставкою. Крім того, як видно із конструктивних особливостей каркаса технічного рішення по патенту РФ на корисну модель № 98768 [заявка № 2010123994 від 15.06.2010] "Пункт продажу питної води в розлив та вкладка для резервуарів питної води", процес його збірки потребує значно більше, ніж у рішенні, яке заявляється, нероз'ємних зварних з'єднань, а значить значно більше уваги до їх контролю, особливо після транспортування такої споруди на місце установки. Найбільш близьким до винаходу, який заявляється за призначенням, технічною суттю та результатом є технічне рішення "Кіоск" [патент України на корисну модель № 16197 від 17.07.2006, заявка № U200602948 від 20.03.2006], у відповідності до якого кіоск, що містить службове та/або торговельне приміщення та місце для тимчасового зберігання товару, який відрізняється тим, що місце для тимчасового зберігання товару виконано у вигляді місткості для зберігання питної води та/або харчової рідини, крім того, кіоск придатний для зберігання рідких харчових продуктів, місткість для тимчасового зберігання товару виконана у формі циліндра, місткість для тимчасового зберігання товару виконана у формі куба та/або іншої геометричної фігури, об'єм місткості для тимчасового 3 зберігання товару складає від 0,1-10 м , місткість для тимчасового зберігання товару містить технічне обладнання для контролю за кількістю та витратою товару, дно місткості для тимчасового зберігання товару конструктивно розташовано на висоті більше ніж 2 метри над службовим та/або торговельним приміщенням, кіоск додатково містить фундаментну основу, фундамент для встановлення кіоску закладають із розрахунку ваги 0,0222 0,22 кг/см , площа фундаменту для встановлення кіоску складає 2-10 м2. У пропонованому технічному рішенні, яке є базовим для технічного рішення, що заявляється, 7 заявлені деякі ознаки, які у пропонованому технічному рішенні удосконалені Автором. В основу технічного рішення поставлена задача удосконалення кіоску для зберігання і продажу питної води, який включає ємність для зберігання питної води, розташовану на висоті не менше 2-х метрів над рівнем землі, виконану з харчової нержавіючої сталі і яка має кут нахилу зливного дна 2°-6° і павільйон каркасного типу, який складається з каркаса і декоративної обшивки, сторони, якого по горизонталі вписані у коло у вигляді рівностороннього шестикутника, в якому за рахунок того, що каркас павільйону складається з вертикальних несучих опор, які виконані з трубчастих елементів і верхніх та нижніх сполучних елементів, які є сторонами вписаного у коло рівностороннього шестикутника, і які мають загальну площу розподілу на2 вантаження 6000,00-8000,00 см , а розподіл навантаження при заповненій питною водою єм2 ності становить 0,6-1,0 кг/ см , при цьому верхні і нижні сполучні елементи та верхні і нижні кінцівки несучих опор виконані, з можливістю проведення тривалої та грубої дефектоскопії зварних швів щодо виникнення горизонтальних та/ або вертикальних зсувів у елементах каркаса за допомогою базового елемента кондуктора - напівкондуктора, який містить щонайменше два простих розбірних з'єднання з верхніми та/або нижніми сполучними елементами та щонайменше шість складних розбірно-напружених з'єднань з вертикальними несучими елементами, за рахунок чого вирішується задача грубої дефектоскопії нерозбірних з'єднань, протягом тривалого часу, які є повністю або частково закритими додатковими конструкціями або матеріалами. Також необхідною умовою вирішення пропонованої задачі є те, що базовий елемент кондуктора - напівкондуктор, є елементом, на якому формуються верхні та нижні сполучні елементи каркаса, а просте розбірне з'єднання виконано у вигляді болтового з'єднання, а складне розбірнонапружене з'єднання включає зварне з'єднання та напружене з'єднання. Винахідницький рівень пропонованого технічного рішення полягає у наступному. Збірку каркаса кіоску здійснюють у кондукторі. Технологічно, обшивку кіоску додатковими декоративними матеріалами здійснюють поряд з місцем, де змонтований каркас, в результаті чого утворюється закінчений павільйон кіоску. Доставку павільйону кіоску на місце експлуатації здійснюють окремо від бака (ємності), як правило за допомогою автомобільного транспорту. Після доставки павільйону кіоску на місце установки, яке може знаходитись на значній відстані, іноді до 500-1000 км., з урахуванням того, що транспортування павільйону та ємності здійснюється автомобільним транспортом, існує велика вірогідність виникнення скритих дефектів зварних швів, на які лягає основне навантаження конструкції (каркаса, декоративні елементи та інше) і які в готовому виробі закриті декоративною обшивкою, тобто практично не можливо помітити тріщини зварних швів або зсуви (горизонтальні та/або вертикальні). 96726 8 Відомо, що зварне з'єднання являє собою частину конструкції або виробу, на якому зварюванням з'єднані між собою складові елементи, виконані з однорідного або різнорідних матеріалів. Відомо, що для зварних з'єднань властива сукупність зон, що утворюються в матеріалі з'єднаних зварюванням елементів. Зони відрізняються від основних матеріалів і між собою за хімічним складом, структурою, фізичним і механічним властивостям, а так само по наявності в них мікро-та / або макронапруженості. У зварному шві матеріал являє собою сплав, утворений переплавленими основними конструктивними матеріалами і додатковими електродним і присадним матеріалами або тільки переплавленими основними конструктивними матеріалами. У зоні термічного впливу основний конструктивний матеріал не зазнає розплавлення, але на окремих ділянках в результаті впливу нагрівання і охолоджування по-різному змінює властивості і структуру. Відомо, що в найбільш загальному випадку зварювання плавленням низьковуглецевої сталі, зона термічного впливу зварних з'єднань, складається з ділянок, деякі з яких нагріваються вище 1100 °C і набувають грубозернисту структуру, що обумовлює зниження його в'язкості. Відомо також, що властивості і якість зварних з'єднань визначається їх працездатністю, опірністю, крихким і втомним руйнуванням. Працездатність зварного з'єднання характеризується комплексною сукупністю властивостей чергуванням зон - прошарків, що відрізняються від основного матеріалу і між собою властивостями міцності. При розрахунку, проектуванні і виготовленні зварних конструкцій враховують ступінь впливу напружено-деформаційного стану на працездатність зварних з'єднань, точність їх розмірів і форми, а також на стабільність цих якостей при експлуатації. При цьому розрізняють зону пластичних деформацій, зону пружних деформацій, власні залишкові напруги (розтягують і стискають). Опірність зварних з'єднань крихким і втомним руйнуванням залежить від властивостей матеріалу і наявності в них концентраторів напруг і деформацій. Відомо, що утворення зварних з'єднань супроводжує термопластичний процес деформування основного матеріалу, який найбільш яскраво виражений для сталевих зварних з'єднань. Цей процес обумовлює появу крихкості на деяких ділянках зони термічного впливу. Найбільш крихким стає метал внаслідок старіння, що протікає в процесі деформування металу при температурах 150300°C. На цих ділянках зварні з'єднання мають обмежену опірність крихким руйнуванням. Таким чином, утворення зварних з'єднань супроводжується зменшенням розмірів елементів, що з'єднуються в поздовжньому і поперечному напрямках, тобто поздовжньої і поперечної усадкою, що враховується при проектуванні та виготовленні виробів. Традиційно застосовуються два принципи розрахунку зварних з'єднань на міцність при статичному навантаженні: за граничним станом (у буді 9 96726 10 вельних конструкціях) і по напрузі, що допускається (у машинобудуванні). Для зварних з'єднань із сталей різної міцності розрахункові опори на розтягування R cв , стисp ної міцності розрахункові опори на розтягування cв R p , стиснення R cв , зріз в стикових швах Rсpсв , с нення R cв , зріз в стикових швах Rсpсв , зріз в с ги на розтягування і стиснення [s с в ] , і зріз [ t с в ] , що встановлені галузевими правилами та нормами проектування конструкцій та навантаження, які притаманні для болтових з'єднань, в яких зазвичай в отвір деталей, що з'єднуються болт вставляється із зазором, і з'єднання здійснюється затягуванням гайки, що створює тиск між деталями, який перешкоджає їх розбіжності (розкриттю стику) під дією осьових сил (Р) і відносного зсуву під дією поперечних сил (Q), завдяки тертю, що виникає між деталями (напівкондуктор і сполучні елементи каркаса кіоску). На думку Автора, така спряженість сприятиме виявленню прихованих дефектів зварних з'єднань не тільки в процесі транспортування та первинної або повторної установки кіоску, а так само і в процесі їх експлуатації, особливо після значних температурних перепадів (зима, літо). В основу технічного рішення також поставлено задачу удосконалення способу проведення тривалої та грубої дефектоскопії кіоску при транспортуванні та установці, який включає кондукторний монтаж каркаса кіоску, прикріплення на каркас кіоску декоративної обшивки, окрему доставку кіоску та ємності для води на місце установки кіоску, в якому за рахунок того, що транспортування павільйону кіоску здійснюють в установленому на нього верхньому та нижньому напівкондукторах, який виконано у вигляді верхньої або нижньої частини каркасного кондуктора у вигляді звичайної та/або у вигляді вивернутої форми, встановлюють павільйон кіоску з верхнім та нижнім напівкондукторами на підготовлений фундамент, встановлюють на павільйон ємність для води і повністю наповнюють її, та витримують у такому стані 1-3 дні, зливають воду та демонтують конструкцію у зворотному порядку, а при наявності горизонтальних та/або вертикальних натягів проводять дефектоскопію традиційними неруйнівними методами перевірки якості зварних швів, крім того, за рахунок того, що після закінчення етапу транспортування і перед встановленням павільйон кіоску на фундамент здійснюють тимчасовий демонтаж верхнього та нижнього напівкондуктора, і при наявності горизонтальних та/або вертикальних натягів проводять дефектоскопію традиційними неруйнівними методами перевірки якості зварних швів. Винахідницький рівень пропонованого способу полягає у наступному. Використання частини базового кондуктора як грубий дефектоскоп під час транспортування павільйону каркасного типу та періодична перевірка (перед установкою на фундамент та після заповнення водою), дозволяє Автору здійснювати постійний моніторинг якості своєї продукції, яка прямо пов'язана з безпекою експлуатації кіоску. Використання напівконтуру звичайного або зворотного типу, який встановлюється відповідно по зовнішньому контуру каркаса або по внутрішньому дає можливість з великою вірогідні кутових швах R св , a також допустимі напруги на y розтягування і стиснення [s с в ] і зріз [ t с в ] встановлені галузевими правилами та нормами проектування конструкцій. Розрахунок на втому зварних з'єднань машинобудівних металоконструкцій виконується згідно з загальноприйнятим методам розрахунку на втому деталей машин. Вплив низьких температур на працездатність з'єднання може бути враховане при проектуванні і виготовленні зварних з'єднань вибором основних і зварювальних матеріалів, конструктивних і технологічних рішень, методів контролю якості матеріалів. Також відомо, що болтове з'єднання належить до типу рознімних з'єднань, які призначені для сполучення деталей у вузлах механізмів, машин, приладів, апаратів, споруд, що допускає розбирання і складання вузлів без руйнування деталей. Основними видами рознімних з'єднань є гвинтові або болтові з'єднання. Відомо, що болтове з'єднання, є поширеним типом різьбового з'єднання болтом і гайкою. Зазвичай різьбове з'єднання, з'єднання деталей за допомогою різьби. Різьбове з'єднання найбільш поширений вид рознімних з'єднань за допомогою різних кріпильних деталей, що забезпечують відносну нерухомість з'єднувальних елементів машин, механізмів. Різьбове з'єднання здійснюють звичайно за допомогою кріпильних виробів - болтів, гвинтів, гайок та ін. Міцність і довговічність різьбового з'єднання з кріпильною різьбою залежать від конструкції деталей, точності їх виготовлення, технологічних факторів. Зазвичай в отвір деталей, що з'єднуються, болт вставляється із зазором, і з'єднання здійснюється затягуванням гайки, що створює тиск між деталями, що перешкоджає їх розбіжності (розкриттю стику) під дією осьових сил (Р) і відносного зсуву під дією поперечних сил (Q), завдяки виникає між деталями тертя. Рідше болт щільно входить в отвір з'єднаних деталей і перешкоджає відносному їх зрушенню під дією поперечних сил, працюючи на зріз; в цьому випадку стрижень болта і отвір деталі обробляються з високою точністю і при тій же поперечній силі болт виходить тонше. Таким чином, виходячи із загальних принципів впливу навантажень (осьових сил (Р) і поперечних сил (Q) та перелічених технічних особливостей конструкції каркаса кіоску, у пропонованому технічному рішенні, приймається до уваги, що на конструктивний елемент - напівкондуктор, який приєднаний до каркаса кіоску двома видами з'єднань, а саме простим (болтовим) і складним або комбінованим (розбірно-напруженим), яке включає зварювальне з'єднання, ОДНОЧАСНО будуть впливати, навантаження для зварних з'єднань із сталей різ зріз в кутових швах R св , а також допустимі напруy 11 стю виявити зсувні дефекти несучих елементів та зв'язуючих елементів. Безумовно існують неруйнівні методи перевірки якості зварних швів за допомогою різноманітних методів, однак для дефектоскопії конструкції даного виробу павільйон кіоску каркасного типу, вони не завжди підходять і не завжди потрібні. Таким чином Автором вирішена задача проведення контролю зварних швів каркаса кіоску без застосування відомих методів контролю, наприклад таких як, метод радіографічного контролю (РК), який передбачає використання рентгенівського гаммавипромінювання та радіографічної плівки для виявлення дефектів (ГОСТ 3242-79). Даний метод, маючи певні переваги та недоліки, знайшов широке застосування у промисловості. Рентгенівські промені і гамма-промені мають цінні властивості; здатні проходити через непрозорі предмети (метали); діють на фотоплівку (рентгенівську плівку); здатні викликати світіння (флуоресценції) деяких хімічних елементів, що використовуються при застосуванні підсилюючих екранів під час просвічування зварних швів; метод ультразвукової дефектоскопії (УЗД), який належить до акустичного неруйнівного контролю (ГОСТ 3242-79), застосовується при товщині металу шва не менше 4 мм. Він заснований на використанні ультразвукових хвиль, що являють собою пружні коливання матеріального середовища з частотою вище 0,5-0,25 МГц (вище тієї, яку здатні сприймати слухові органи людини). У цьому методі контролю (ГОСТ 14782-86) використовується здатність ультразвукових відбиватися від кордону розділу двох середовищ, що мають різні акустичні властивості, коли при проходженні через зварний шов ультразвукові хвилі зустрічають на своєму шляху дефекти (тріщини, пори, шлакові включення, розшарування і т. д.), вони відображаються від кордону розділу метал-дефект і можуть бути зафіксовані за допомогою спеціального ультразвукового дефектоскопа; магнітні методи контролю, які засновані на принципі використання магнітного розсіювання, що виникає над дефектом при намагнічуванні контрольованого виробу. Наприклад, якщо зварний шов не має дефектів, то магнітні силові лінії по перетину шва розподіляються рівномірно. При наявності дефекту у шві внаслідок меншої магнітної проникності дефекту магнітний силовий потік огинатиме дефект, створюючи магнітні потоки розсіювання. Найбільш поширений магнітопорошковий метод або магнітопорошкова дефектоскопія (МПД). Однак ні один з перелічених методів не може дослідити зварні з'єднання, до яких не має фактичного доступу, тому пропонованетехнічне рішення вирішує не загальну технічну задачу таку, як пошук нового методу дефектоскопії, а за допомогою одного із основних елементів базового кондуктора створює можливість здійснити грубий контроль та виявлення дефектів, які можуть виникнути після транспортування павільйону кіоску на місце експлуатації, особливо після заповнення ємності кіоску водою та тривалої витримки з постійним навантаженням. Після доставки і установки кіоску на 96726 12 фундамент його заповнюють водою, тобто створюють реальне навантаження на каркас, що сприяє виявленню незначних дефектів. Таким чином на підставі вище наведених матеріалів можна зробити наступний висновок: кіоск для зберігання і продажу питної води та спосіб проведення тривалої дефектоскопії при його транспортуванні та установці - є новим, промислово придатним та має винахідницький рівень. Груба дефектоскопія каркаса павільйону базується на наступному. Верхні та нижні сполучні елементи каркаса мають щонайменше два отвори, які одночасно є транспортними або технологічними отворами, але головне, що вони використовуються для механічного (наприклад гвинтового з'єднання) цих елементів з напівкондутором. Крім того, напівкондуктор також маж щонайменше шість посадочних місць на верхню або нижню площину каркаса. Посадочні елементи виконані у вигляді або шести зовнішніх куточків, або шести внутрішніх куточків, або дванадцяти (зовнішніх та внутрішніх куточків). Зовнішні та/або внутрішні куточки з'єднані з напівкондуктором нероз'ємним сполученням, наприклад, за допомогою зварювання. Таким чином кожний напівкундуктор з'єднаний з верхніми та/або нижніми сполучними елементами каркаса кіоску двома видами сполучень - роз'ємним простим (гвинтовим) та роз'ємним комбінованим (натяжним та зварювальним). Відомо, що навантаження (вертикальні або горизонтальні) на будь-яку конструкцію скрадають з наступних основних етапів: виникнення навантаження, дія навантаження протягом певного часу, зняття навантаження. Відомо також, що при виникненні навантаження на конструкцію, розподіл навантаження відбувається рівномірно на всі з'єднання (розбірні, нерозбірні). Однак етап зняття навантаження, на різні види механічних сполучень впливає порізному. Якщо, наприклад, зняття навантаження у роз'ємному сполученні здійснюється шляхом механічного роз'єднання двох сполучених елементів (напівкондуктор та верхній або нижній сполучний елемент каркаса кіоску) то здійснення процесу зняття навантаження у сполучення, яке включає в тому разі і нероз'ємне (зварювальне сполучення) відбуваються зовсім по-іншому. Як правило при виникненні постійного навантаження, його зняття у нероз'ємному (зварювальному сполученні) пов'язане з виникненням натягів у місцях з'єднань з основними елементами конструкції. Саме цей ефект дії та зняття навантажень на різні види (розбірні та нерозбірні) був використаний автором при створенні технічного рішення, яке заявляється. Суттєвим аспектом винахідницького рівня пропонованого способу "тривалої та грубої дефектоскопії" є поєднання двох характеристик методу контролю, а саме: "тривалої" - час здійснення вимірів та "грубого" - первісний контроль горизонтальних та/або вертикальних зсувів тобто фактичне виявлення дефектів перед початком експлуатації. Загальна характеристика "Кіоску для зберігання і продажу питної води", показана на (Фіг. 1, 2, 3) і складається з трьох основних частин, які впли 13 вають на особливості конструкції: ємність (бак) (1), торговий павільйон каркасного типу(2), фундамент (3). Бак кіоску (1) монтується на торговому павільйоні (2) і являє собою циліндр з конічним дахом, що закінчується, закривається люком. Оболонка і дах бака виконані з оцинкованої сталі 0,8 мм. Ємність для води виконана з харчової нержавіючої сталі AISI-304 (аналог сталі 08 × 18Н10Т). Присутність в сталі хрому, нікелю, титану дозволяє зберегти здобуту воду в первозданному вигляді (не змінюються хіміко-фізичні показники води), виключає потрапляння сторонніх запахів, перешкоджає розмноженню мікробів). Геометричний об'єм баку 5,5 м куб., робочий об'єм бака - 5,2 м куб. Торговий павільйон каркасного типу (2) має в плані форму правильного шестикутника. Несучим елементом павільйону є каркас, виконаний із сталевих труб діаметром 108 мм з товщиною стінки 3,5 мм і сталевого куточка 100 * 100 * 8 мм. Збирання та зварювання здійснюють на спеціальному кондукторі, який виключає перекіс форми. Для посилення конструкції використовується "косинка" з листа б = 5мм. Ст3 і куток 75×75 мм. для перекриття. Каркас обшитий листами оцинкованої сталі 0,8 мм з двох сторін з прокладкою між листами пінополістиролу товщиною 70 мм. Фундамент (3), кіоску бетонний, монолітний, обрамляється металевою незнімною опалубкою, виконаною з профільованих оцинкованих листів 0,8 мм, і являє собою в плані правильний шестигранник. Фундамент для металевого типового кіоску виконується незаглиблений, монолітним з бетону М 100 з металевою арматурою, і заливається в типову незнімну опалубку з оцинкованих профілів (Ст. 0,8 мм). Приклад конкретного виконання "Кіоску для зберігання і продажу питної води". Ємність (бак), Фіг. 4, має геометричний об'єм 5,5 м куб., робочий об'єм - 5,2 м куб, розмір бака з нержавіючої харчової сталі складає - =2380mm.; h=1310 мм., кут нахилу зливного дна бака - 4°, вага бака - 520 кг., висота бака над рівнем землі 3900 мм. Торговий павільйон каркасного типу, має форму правильного шестикутника. Площа кіоску 2 складає - 3,4 м , маса - 1237,00 кг, розміри павільйону - 2520×2185 мм., висота -2100 мм., розмір кола, в яке вписаний шестигранник - 02520 мм., 2 площа зіткнення каркаса з фундаментом - 4,1 м . Каркас павільйону (Фіг. 5,6, 7,8, 9) має наступні характеристики. Каркас павільйону складається з вертикальних несучих опор (4), які виконані з трубчастих елементів і верхніх та нижніх сполучних елементів (5), які є сторонами вписаного у коло рівностороннього шестикутника. Вертикальні несучі опори (4) виконані із сталевих труб діаметром 108 мм з товщиною стінки 3,5 мм, а сполучні елементи (5) із сталевого куточка (6) розміром 100 × 100 × 8 мм. Для посилення конструкції використовується сталева косинка (6) з листа б = 5мм Ст3 і сполучний елемент (6), який виконаний із куточка 75×75. Каркас обшитий листами оцинкованої сталі 0,8 мм з двох сторін з прокладкою між листами пінополістиролу товщиною 70 мм. 96726 14 Збирання каркасу та зварювальні роботи, здійснюються на спеціальному кондукторі (Фіг. 10,11,12). Каркас зібраний у кондукторі показано на Фіг. 13. Кондуктор (Фіг. 10, 11, 12) складається з основи, яка фактично відображає напівконтуктор (Фіг. 14, 15, 16, 17, 18, 19), вертикальної стійки і двох горизонтальних перемичок, до яких приварені захвати для труб. Послідовність складання каркасу павільйону: 1. Різка труби 0108 × 3,5 в розмір L=2100 мм.; 2. Різка куточка 100 × 100 × 8 в розмір L=1262 мм.; 3. Вставка в кондуктор куточка - 6 шт., і здійснити зварювання, зняти з кондуктора; 4. Вставка в кондуктор куточка - 6 шт. і здійснити зварювання; 5. Вставка в кондуктор труби 0108 × 3,5-6 шт., і затиснута захватами, прихопити зварюванням; 6. Покладання на труби, знятий раніше з кондуктора каркас з куточка, зварити його зварюванням до труб, виставляючи розмір між трубами 1098 мм. по знімному кондуктору-рамці; 7. Зварювання стальними косинками 150 × 150 × 5 до труб. На міцність зварювальних сполучень та конструкції кіоску в цілому, у відповідності до технічного рішення, яке заявляється, впливають наступні параметри: 1)Вага порожньої ємності складає 520 кг 2) Вага ємності з водою складає - 5520 кг. 3) Вага конструкції кіоску - 1237,00 кг 4) Площа поверхні каркасу, яка контактує з 2 фундаментом складає - 6588 см . 2 5) Площа опор складає - 91,5 см . 2 6) Загальна площа складає - 6679,5 см . 7) Навантаження ємності на раму - Р = 0,83 кг 2 /см . Габаритні розміри звичайного та зворотного кондуктора показано на Фіг. 22 та 25. Приклад конкретного виконання способу проведення тривалої та грубої дефектоскопії кіоску. Ємність (Фіг. 5) та павільйон каркасного типу транспортують на транспортному засобі, окремо. Павільйон вставляють у зворотний напівкондуктор (Фіг. 23,24,25), який знаходиться на транспортному засобі, а зверху встановлюють звичайний напівкондуктор (Фіг. 20,21,22) та додатково за допомогою транспортувального отвору (Фіг. 8) фіксують на транспортному засобі. Конструкції транспортують до місця призначення. Перед встановленням на фундамент павільйон кіоску перевіряють на можливі натяги та перекоси, які виникли після транспортування. У випадку, коли нарівкондуктор знімається легко, додаткової дефектоскопії не проводять. Потім встановлюють павільйон кіоску з верхнім та нижнім напівкондукторами на підготовлений фундамент, встановлюють на павільйон ємність для води і повністю наповнюють її і витримують з повним навантаженням 1-3 дні. Після цього зливають воду та демонтують конструкцію у зворотному порядку, а при наявності горизонтальних та/або вертикальних натягів проводять дефектоскопію традиційними неруйнівними методами перевірки якості зварних швів. 15 Крім того, проведення грубої дефектоскопії можна проводити періодично в процесі експлуатації кіоску під час проведення технічного огляду. Наведений вище спосіб тривалої та грубої дефектоскопії дає можливість оптимізувати дослідження якості зварювальних швів, при необхідності швидше виявити можливі дефекти та виконати дії, які достатні для усунення можливих значних перекосів та зсувів конструкції. 96726 16 Як видно із опису конструкції "Кіоск для зберігання і продажу питної води та способу проведення тривалої дефектоскопії при його транспортуванні та установці", він суттєво відрізняється від відомих конструкцій каркасного типу та методів контролю зварювальних швів безпосередньо на місцях експлуатації малих архітектурних форм такого типу. 17 96726 18 19 96726 20 21 96726 22 23 96726 24 25 96726 26 27 96726 28 29 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 96726 Підписне 30 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601