Расчет количества железнодорожных цистерн для вывоза нефтепродуктов. Жд цистерна нефть


Налив в жд цистерны

Министерство Образования Республики Башкортостан

ГОУ СПО Уфимский топливно-энергетический колледж

Специальность 130502

НАЛИВ НЕФТЕПРОДУКТОВ В Ж.Д. ЦИСТЕРНЫ НА СЫЗРАНСКОМ НПЗ.

Пояснительная записка к курсовому проекту

УТЭК.130502.КП.06.000.00.ПЗ

Преподаватель:

_________ Сидоренко Л.П.

Студент

_________ Ахметшин И.Т.

Содержание

1. Введение 3

2. Технологическая часть 5

2.1. Общие сведения о наливном пункте 5

2.2. Цистерны для перевозки нефтепродуктов 6

2.3. Наливные эстакады 9

2.4. Приборы и устройства для механизации наливных операций 11

3. Расчётная часть 17

3.1. Определение числа прибывающих цистерн и наливных устройств 17

3.2. Гидравлический расчет трубопровода системы налива 20

4. Список использованных источников 31

1. ВВЕДЕНИЕ.

При транспорте нефти от нефтепромыслов к нефтеперерабатывающим заводам и нефтепродуктов от заводов к потребителям эти грузы проходят сложные пути, подвергаясь в ряде случаев неоднократным перевалкам с одного вида транспорта на другой.

Как транспортировка по железной дороге и водным путям, так и перевалка груза с трубопроводного на другой вид транспорта всегда сопровождаются дорогостоящими и специфическими операциями по сливу и наливу, т.е. опорожнению или наполнению транспортных емкостей – железнодорожных цистерн, танкеров, барж, автоцистерн и др.

Операции по сливу и наливу нефтей и нефтепродуктов отличаются весьма большим разнообразием. Характер этих операций зависит не только от объема обрабатываемых грузов, но и от их физических свойств , от климатических условий и условий рельефа местности , от типа транспортных емкостей и от других факторов.

Производительность слива или налива определяет объем и характер сооружений, сливо-наливных устройств.

Благоприятное условие рельефа местности позволяют в ряде случаев полностью или частично отказаться от насосов и основные грузовые операции по сливу и наливу производить самотеком за счет разностей уровней.

При сливе и наливе нефтепродуктов с высокой упругостью паров предъявляются дополнительные требования к технологическому оборудованию и особые условия противопожарного обеспечения и техники безопасности.

Операции с вязкими нефтями и нефтепродуктами, как правило, связаны с применением различных методов подогрева, обеспечивающих снижению вязкости жидкостей до такого значения, при котором их слив и налив становиться возможным.

В последние годы работники системы транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов добились значительного прогресса в области совершенствования уровня техники, культуры производства и производительности труда в этой важной отрасли народного хозяйства. [1]

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Общие сведения о наливном пункте.

Необходимость уменьшения технологического шага расстановки наливных устройств из-за появления большегрузных цистерн ведет к значительному увеличению количства наливного оборудования и арматуры наливных эстакад.

Налив нефтей и нефтепродуктов в железнодорожные маршруты с применением коллекторов и эстакад вдоль всего фронта имеет следующие недостатки:

− высокая стоимость коллекторов и эстакад;

− громоздкость и неудобство эксплуатации, потребность в значительном штате обслуживающего персонала;

− при автоматизации налива вследствие большого количества наливных устройств капитальные вложения в оборудование резко возрастают, схема автоматизации становится громозкой, сложной в обслуживании, ворастает вероятность отказа в работе наливных устройств.

Установка на эстакадах ограничителей уровня налива освобождает обслуживающий персонал от наблюдения за наполнением, однако сохраняются другие трудоемкие операции.

В последние годы получила развитие тенденция полноной автоматизации процесса налива при отказе от применения громозких эстакад и переходе к централизованным наливным постам, оснащенным высокопроизводительными автоматизированными и механизированными наливными установками. Как правило, одна наливная установка служит для налива цистерн на одном железнодорожном пути, по которому цистерны передвигаются относительно наливного устройства таким образом, что заполненные цистерны замемяются порожними в промежутках между циклами налива.

Преимуществам такого централизованного налива относится:

− сокращение протяженности трубопроводов, железнодорожнных путей, занимаемой площади, количества вспомогательного оборудования (систем подогрева, водоснабжения, освещения, средств пожаротушения, средств канализации и др.), строительных конструкций и дргих сооружений;

− осуществление более эффективного контроля за ведением налива с предварительным определением количества наливаемой жидкости и использованием предохранительных устройств, предотвращающих переливы цистерн;

− концентрация наливных устройств в одном ограниченном месте, позволяющая применять эффективные системы сбора утечек нефтепродуктов;

− компактность наливного комплекса, обеспечивающая централизованую экспуатацию и более эффективный уход за оборудованием, что повышает в целом рентабельность наливного оборудования;

− значительное улушение условий работы обслуживающего персонала наливного пункта;

− концентрация пожарного оборудования и улучшение условий техники безопасности.

Все существующие пункты автоматизированого налива могут быть разбиты на две группы в зависимости от системы учета наливаемого проддукта: пункты с обьемным и весовым измерением наливаемых продуктов.

В случае объемного метода учета налив ведется через точные объемные счетчики, оборудованные термокомпенсаторами, благодаря чему объем продукта регистрируется по стандартной температуре. В случае весового учета цистерна в процессе налива находится на вагонных весах, оборудованных специальными головками, которые управляют арматурой наливаемого устройства.[1,2]

2.2. Цистерны для перевозки нефтепродуктов.

Кузов цистерны представляет собой котёл цилиндрической формы, закрытый с боков эллиптическими днищами. Котлы цистерны имеют устройства для погрузки и разгрузки, вид которых зависит от перевозимого груза. Котлы специальных цистерн могут иметь тепло-изоляционное покрытие или оборудование для разогрева перевозимого продукта, а также приборы для контроля за его состоянием. В некоторых цистернах внутренняя полость котла разделяется на несколько секций. В цистернах, у которых котёл укладывается на раму, воспринимающую продольные нагрузки, возникающие в поезде, котёл в передаче этих нагрузок к другим вагонам поезда не участвует. У вагона-цистерны безрамной конструкции котёл является цельнонесущей конструкцией, воспринимает и передаёт продольные тяговые и ударные усилия, выполняя функции рамы. Для повышения прочности и жёсткости котлов вагонов-цистерн большого диаметра и длины цилиндрическая обечайка котла подкрепляется кольцами, которые могут быть установлены на наружной поверхности или внутри ёмкости. Объём котла цистерны колеблется в широких пределах от 15-20 м³ в первых вагонах-цистернах, строившихся в конце ХХ века имеют до 120 м³ (8-ми осная цистерна для перевозки светлых нефтепродуктов) и выше.

Различают цистерны:

Железнодорожная цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов МОДЕЛЬ15-156. Цистерна предназначена для использования для перевозки вязких нефтепродуктов, требующих при сливе продукта подогрева.

Рис. 1. Ж.Д. цистерна модель 15-156.

Рис. 2. Ж.Д. цистерна модель 15-150.

Железнодорожная цистерна для перевозки светлых нефтепродуктов МОДЕЛЬ 15-150.  Цистерна предназначена для перевозки нефтепродуктов по железным дорогам колеи 1520 мм с возможностью выхода на колею 1435 мм установленным порядком (замена тележек, оборудование буферами и т. п.) при согласовании с администрациями дорог этих стран. Цистерна выполнена в исполнении "У" категории 1 по ГОСТ 15150 с обеспечением эксплуатационной надежности при нижнем рабочем и предельном значениях температуры минус 50оС. [3]

2.3. Наливные эстакады.

Наливные эстакады предназначены для погрузки железнодорожных цистерн, располагаются на прямом участке железнодорожного тупика. Нефтегрузовые операции на эстакадах могут производиться одновременно с маршрутом, группой или одиночными цистернами. При маршрутной подаче цистерн длина одной эстакады должна быть не менее половины длины маршрута (эстакады двухсторонние).

Для налива одиночных цистерн применяется типовой стояк, изображенный на рис. 3. Наличие поворотного сальника является причиной засасывания воздуха (при износе набивки) и срыва работы стояка. При низких температурах смазка в сальнике сильно загустевает, и для поворота стояка требуется значительное усилия.

Для маршрутных наливных операций разработаны типовые эстакады НС и КС.

Рис. 3. Типовой железнодорожный стояк для налива нефтепродуктов.

Эстакада наливная двухсторонняя железнодорожная для светлых нефтепродуктов типа НС с нулевым габаритом приближения подвижного состава (рис. 4.)

Рис. 4. Наливная железнодорожная эстакада для светлых нефтепродуктов (НС).

Эта эстакада выполнена из сборных железобетонных элементов: фундаментальных плит, вертикальных рам (колонн) и крупнопанельных плит настила. Разработаны девять вариантов эстакад НС, каждый из которых состоят из трех основных звеньев (начального, среднего и конечнего). Количество применяемых звеньев зависит от необходимой длины эстакады. Эстакады оборудуются наливными устройствами с подъемно-поворотным механизмом и автоматами ограничения налива.

Для обслуживания цистерн в каждом пролете эстакады имеются откидные мостики с противовесами.

Предусмотрена также установка приборов автоматического налива. Подъем, опускание, вращение в горизонтальной плоскости наливного устройства осуществляется при помощи шарнира, расположенного в верхней части вертикальных рам эстакады. Шаг стояков для одного сорта нефтепродуктов равен 12 м. На эстакаде можно наливать до четырех сортов нефтепродуктов. Основные показатели эстакад типа НС приведены в табл. 1.

Таблица №1.

Показатели

Эстакады

НС-2

НС-3

НС-4

НС-5

НС-6

НС-7

HC-8

HC-9

HC-10

Длина эстакады, м .....

72

108

144

180

216

252

288

324

360

Количество средних

 

 

 

 

 

 

 

 

 

звеньев, шт

-

1

9

3

4

5

6

7

8

Количество стояков, шт.:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при трех коллекторах.

34

52

70

88

106

124

142

160

178

при четырех коллекторах

44

68

92

116

140

164

188

212

236

Количество четырехосных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цистерн, шт.

12

18

24

30

36

42

48

54

60

Грузоподъемность маршрута,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

брутто (по бензину), тс .

800

1170

1540

1910

2280

2650

3010

3380

3750

2.4. Приборы и устройства для механизации наливных операций.

Статистические данные, основанные на хронометраже процесса налива нефтепродуктов в железнодорожные цистерны, показывают, что в общем времени ведения процесса подготовительные и вспомогательные операции составляют около 50%.

Существует достаточное количество конструкций при­боров, механизмов и устройств, которые решают вопросы механизации и автоматизации отдельных операций наливного процесса. Однако производство этих средств необеспечивает полностью потребность нефтеперерабатывающей промышленности.

Средства механизации и автоматизации налива железнодорожных цистерн нефтепродуктами можно разделить на следующие группы, исходя из объемов выполняемых с их применением автоматизированных работ: датчики и сигнализаторы уровня; ограничители уровня налива; устройства механизации подъема-опускания наливных средств; автоматизированные наливные стояки и установки; автоматизированные пункты налива.

2.4.1. Наливные установки АСН.

При маршрутном наливе железнодорожных цистерн необходимо внимательно следить за уровнем жидкости в цистерне во избежание перелива для чего требуется значительное число рабочих и большая оперативность. Но даже при большом навыке и внимании наливщиков редко происходит перелив цистерны, потеря большого количества нефтепродуктов, создается пожарная опасность. Единственный способ улучшение налива цистерн – автоматизация налива цистерн.

Для комплексной механизации и автоматизации процесса налива железнодорожных цистерн в нашей стране разработано несколько автоматизированных наливных устройств, в частности, установки АСН-2, АСН-3, АСН-14.

Установка АСН-2 предназначена для герметизированного полуавтоматического налива бензином железнодорожных цистерн. Установка АСН – 3 – для полуавтоматического налива железнодорожных цистерн светлыми нефтепродуктами низкой упругостью паров (керосин, дизельное топливо, и.т.д).

Оператор с помощью гидромеханизмов, управляемых электрозолотниками , заправляет герметизирующую крышку установки

АСН -2 в горловину цистерны и открывает клапан отсекатель. При этом герметизирующая крышка автоматически притягивается к фланцу горловины цистерны, начинается налив.

Образующаяся при наливе смесь паров бензина с воздухом через гибкий рукав, обратный клапан, огневой предохранитель под избыточным давлением направляется по газовой обвязке в резервуар, откуда продукт выкачивается.

При достижении в цистерне предварительного уровня срабатывает датчик ограничителя перелива, после чего начинается медленное закрытие клапана-отсекателя и открытие перепускного клапана, через который в цистерну при уменьшенной подаче продолжает поступать нефтепродукт.

При достижении в цистерне заданного уровня ограничитель перелива мгновенно закрывает перепускной клапан, налив прекращается, гидрозахваты крышки отпускаются и стояк автоматически поднимается из-за габариты подвижного состава. На пульте управления установки имеются световые сигналы, указывающие положение основного и перепускного клапанов, а также сигнал аварии, который подается после окончания налива, если один из клапанов полностью не закрылся.

В отличие от АСН -2 установка АСН – 3 не имеет герметизирующей крышки, поэтому частично упразднен гидропривод стояка. Заправка стояка осуществляется вручную. Для облегчения заправки стояк уравновешивается пружинным механизмом. Ограничитель перелива, клапан отсекатель и другие виды устройства установки аналогичны конструкциям установки АСН – 2.

Применение установок АСН – 2 и АСН – 3 значительно облегчает труд наливщиков, ликвидирует, переливы, высвобождает 50% обслуживающего персонала. Кроме того, эстакада производительностью 120 вагонов-цистерн в 1 сут. Оборудованная установками АСН – 2 , дает большую экономию за счет сокращения потерь бензина от испарения.

Характеристика установок АСН – 2 и АСН – 3

Диаметр условного прохода, мм …………………………………...100

Производительность установки………………………………...100-150

Условное давление……………………………………………………...6

Вид наливного продукта…………………………………….....Светлые

Питание от электрической сети переменного тока, В………….......200

Потребляемая мощность, Ва…………………………......................200

Пусковой ток, А……………………………………………………...…12

Исполнение……………………………………………....Взрывоопасные

Установка АСН – 14 представляет собой модернизированный вариант установки АСН – 2 и предназначена для последовательного налива светлыми нефтепродуктами двух цистерн на параллельных железнодорожных путях.

Принцип действия и конструкция основных узлов установки АСН – 14 аналогична установке АСН – 2.

Техническая характеристика установки АСН – 14

Диаметр условного прохода, мм……………………………….……150

Производительность установки………………………….……….до 200

Условное давление……………………………………………………….6

Угол поворота стояка, градусы………………………………………270

Зона обслуживания по фронту налива, м……………………………...3

Наливной стояк АСН – 14 монтируется непосредственно между подъездными железнодорожными путям, благодаря чему установка может производить наполнение вагонов-цистерн как на одном, так и на другом пути поочередно.

2.4.2. Центральный блок управления ЦБУ

Центральный блок управления предназначен для управления процессами налива и слива ж.д. цистерн. Специальное взрывозащищенное исполнение корпуса позволяет устанавливать ЦБУ во взрывоопасной зоне, непосредственно на технологическом объекте .

Рис. 5. Центральный блок управления ЦБУ

Функции контроллера

- дозирование продукта с использованием регулируемого клапана ; - управление насосом; - управление воздушным клапаном для очистки наконечника от остатков продукта; - управление азотным клапаном для продувки ж д . цистерн ; - управление шлагбаумом и светофором ; - автоматический контроль заземления .

Все основные параметры технологического цикла налив программируются пользователем и сохраняются при отключении питания. Контроллер имеет интерфейс к системе управления верхнего уровня и драйвер ОРС для связи со SCADA - системой .

Встроенный индикатор повышенной яркости позволяет отображать параметры процесса налива. Для удобства контроля параметров на большом расстоянии возможно подключение внешнего табло.

2.4.3. АРМ оператора налива и слива

Программное обеспечение "АРМ оператора налива и слива " предназначено для управления установками налива и слива. АРМ позволяет оператору контролировать до 15 происходящих одновременно процессов налива или слива нефтепродуктов.

Функциональные возможности ;

-  отображение параметров технологического процесса налива ; - передача команд оператора контролеру налива ; - ведение журнала событий ; - формирование и печать отгрузочных документов . сменного отчета; - связь с системой учета движения нефтепродуктов , в том числе получение заданий на налив и передача информации выполнении .

Возможна доработка ПО для связи с корпоративными системами учета движения нефтепродуктов .

Комплекс предназначен для автоматизации контроля :

- доступа лиц и ж.д. цистерн на территорию НПЗ; - доступа к технологическому оборудованию установкам налива ж.д. цистерн и толливораздаточным колонкам.

Основное преимущество : аппаратная и профаммная интеграция с системами управления АСН и ТРК . позволяет производить налив ж.д. цистерн и выписку отгрузочных документов без непосредственного участия оператора.

2.4.4. Навесное оборудование.

Регулирующие, отсечные, регулирующие − отсечные клапаны комплектуются различным навесным оборудованием. Все комплектующие: позиционеры, электромагнитные клапаны, в том числе во взрывозащищенном исполнении, сигнализаторы конечных положений (концевые выключатели), ручные дублеры, фильтры-редукторы − установлены на клапан и отрегулированным совместно с клапаном. Все навесное оборудование имеет ручное управление, обеспечивающее возможность накладки и технического обслуживания непосредственно на месте установки клапана. [1,2]

3. Расчетная часть

3.1. Определения числа прибывающих цистерн и наливных устройств.

1. Обработка исходных данных

1.1. По таблице [1] принимаем:

Плотность бензина: ρ = 760 кг/м3,

Вязкость нефти: ν20 = 7,28 ест = 7,28 ∙ 10-6 м2/с,

ν50 = 3,65 ест = 3,65 ∙10-6 м2/с.

1.2. Расчетная вязкость определяется по формуле Филонова

ν = ν* exp [-U (T−T*)], (1)

где U – коэффициент крутизны вискогрямы;

ν* - кинематическая вязкость при известной температуре T*

U = 1/T1-T* ∙ ln ; (2)

где ν1 – кинематическая вязкость при температуре Т1,

Принимаем ν* = ν50, ν1 = ν2

U = 1/323-293∙ ln 7,28 ∙10-6 = 0,08 ;

ν = 7,28 ∙ exp [-0,08 (283−323)] = 23,2 ∙ 10-6 м2/с;

2. Определение емкости НПЗ.

2.1. Исходя из годовой реализации налива G =6,25 млн.т./год объем резервуарного парка определяем по формуле

Vn = 0,83 ∙ Q2 ∙ K3/ρ ∙ η ∙ K, (3)

где К3 – коэффициент сортности нефтепродуктов, К3 = 1,1 [2]

K – коэффициент оборачиваемости резервуара, К = 40 [2]

η – коэффициент заполнения резервуара: для светлых нефтепродуктовη = 0,89;

для темных нефтепродуктов η = 0,92 [2]

Vn = 0,83 ∙ 6,25∙106 ∙ 1,1 / 847 ∙ 0,89 ∙ 40 = 253928,12 м3.

2.2. Для исполнения принимаем 13 резервуара емкостью 20000 м3, РВС – 20000.

Емкость принята с повышением.

Определяем процент повышения:

(260000 – 253928) ∙ 100 / 260000 = 2,3 %

Так как суммарный объем подобранных резервуар не должен отличаться от расчетного на ±5 % , а в данном случае 2,3 % , следовательно, количество резервуаров подобрано правильно.

2.3. Определение числа наливных точек

2.3.1. Суточный максимальный грузооборот наливного пункта на Сызранском НПЗ определяется по формуле:

Gc = G2 ∙ K1 ∙ K2 / 365,

Gc = 6,25 ∙ 1,2 ∙ 1,5 ∙ 106 / 365 = 30822 т/сут, (4)

где К1 – коэффициент неравномерности поступления нефтепродуктов,

К1 =1,2÷1,5 [2]

K2 – коэффициент неравномерности подачи вагонов цистерн, К2 = 1,5.

2.3.2. Расчетная суточная подача цистерн определяется по формуле:

Пр = Gc/q = Gc/60ρ, (5)

где q – грузоподъемность цистерн в т, ρ – плотность наливаемой нефтепродукта.

Пр = 30822/0,760 ∙ 60 = 660 цистерн.

2.3.3. Определяем время пребывания железнодорожного маршрута под наливам.

τ = τн + τп.у (6)

где τн – время налива, 1 цистерна наливается за 20-30 минут.

τп.у.− время подачи и уборки цистерн, τп.у. = 40 мин = 0,6 ч. [3]

Время налива установкой АСН-2.

τ = τн + τп.у. = 0,3 + 0,6 = 0,9 ч

2.3.4. Определяем количество цистерн, наливаемых одной установкой

n = 24/τ, (7)

n = 24/0,9 ≈ 26 цистерн

2.3.5. Определяем суточное количество прибывающих маршрутов

Пс = Пр/60÷64; (8)

Пс = 660/60 =11 маршрута;

2.3.6. По нормам МПС маршрут должен наливаться за 2÷3 подачи.

Определяем число установок

Пуст = Пм / n; (9)

Пуст = 660/ 3 = 220 установок,

К строительству принимаем установку АСН-2.

3.2. Гидравлический расчет элементов системы налива

3.2.1. Определяем расход нефтепродукта во всасывающем трубопроводе

Qвс = Q / 3600 , (10)

studfiles.net

Железнодорожная цистерна Википедия

Поезд в составе локомотива 2ЭС4К и вагонов-цистерн перевозящий нефтепродукты

Вагон-цистерна — вид подвижного состава железных дорог. Цистерны предназначены для перевозки жидкостей: нефти и продуктов её переработки, химически-активных и агрессивных жидких веществ (кислоты, щёлочи и др. сложные вещества), сжиженного газа (пропан-бутан, кислород), воды, молока (молоковоз), патоки, вина, соков и др. Вагоны-цистерны используются также для перевозки мелкодисперсных порошков: муки (муковоз), цемента, талька и т. д.

Общая характеристика

8-ми осный вагон-цистерна для светлых нефтепродуктов безрамной конструкции

Различают цистерны:

  • По типу:
    • общего назначения — для перевозки нефтепродуктов;
    • специальные — для определённых видов грузов.
  • По конструкции:
    • цистерны, имеющие раму;
    • цистерны безрамной конструкции.
  • По числу осей:
    • четырёхосные;
    • шестиосные;
    • восьмиосные.
  • По ёмкости.
Отсеки снизу котла для установки трубчатых электронагревателей вагона-цистерны для каменноугольного пека

Котёл вагона-цистерны может быть предназначен для перевозки груза без избыточного давления (нефтепродукты, вода, химические вещества, цемент) или под давлением (сжиженные газы). В последнем случае ёмкость, используемая для перевозки груза, именуется сосудом (по аналогии с сосудами под давлением). Для перевозки в сжиженном виде газов, имеющих точку кипения ниже нормальных условий (0 °C), используются вагоны-цистерны, имеющие криогенные сосуды. Для защиты металла котла от коррозии под воздействием перевозимых в нём веществ применяют специальные внутренние покрытия или добавку в перевозимый груз ингибиторов коррозии.

Конструкция

Слив нефтепродуктов из вагона. ГДР, 1962 год

Кузов вагона-цистерны представляет собой горизонтальную ёмкость цилиндрической формы, закрытую с боков эллиптическими днищами. Ёмкость цистерны или её отдельные секции имеют устройства для погрузки и разгрузки, вид которых зависит от перевозимого груза. Сосуды специальных цистерн могут иметь теплоизоляционное покрытие или оборудование для разогрева перевозимого продукта, а также приборы для контроля за его состоянием. В некоторых цистернах внутренняя ёмкость делится на несколько секций. В цистернах, у которых ёмкость укладывается на раму, воспринимающую продольные нагрузки, возникающие в поезде, ёмкость в передаче этих нагрузок к другим вагонам поезда не участвует. У вагона-цистерны безрамной конструкции ёмкость является цельнонесущей конструкцией, воспринимает и передаёт продольные тяговые и ударные усилия, выполняя функции рамы. Для повышения прочности и жёсткости ёмкостей вагонов-цистерн большого диаметра и длины цилиндрическая обечайка ёмкости подкрепляется кольцами-шпангоутами, которые могут быть установлены на наружной поверхности или внутри ёмкости. Объём цистерны колеблется в широких пределах от 15-20 м³ в первых вагонах-цистернах, строившихся в конце XIX века, до 120 м³ (8-осная цистерна для перевозки светлых нефтепродуктов) и больше.

Особенности конструкции вагонов-цистерн для перевозки опасных грузов

Узкоколейные цистерны

ВЦ20, Ширина колеи, 750мм.

Четырёхосная цистерна грузоподъёмностью 10 и 20 тонн предназначена для перевозки жидкостей: нефти и продуктов её переработки, слабоагрессивные жидкости (аммиачную воду, этанол) по железным дорогам узкой колеи [1]. Цистерны безрамной конструкции, несущий котел сварной, цистерна оборудована специальным нижним сливным двусторонним прибором, который открывается и закрывается при помощи механического привода, со штурвалом, расположенным сверху внутри колпака. Для доступа к колпаку имеется лестница и верхняя площадка. Цистерна оборудована автоматическим пневматическим тормозом и типовым для узкой колеи ударно-тяговым прибором [2]. Цистерны:

История цистерн в России

Двухосный вагон-цистерна

Первые вагоны-цистерны в России появились в 1863 году, это были вагоны зарубежного производства. Затем, в 1872 году, их начали строить в дорожных мастерских Грязе-Царицынской и Московско-Нижегородской железных дорог. Их появление было связано с необходимостью транспортировки от Волжских пристаней вглубь страны керосина отгружаемого с Бакинских нефтепромыслов. Первые цистерны строились двухосными с котлом диаметром 1360-1500 мм, длиной от 5 метров, объёмом котла от 8 до 10 кубометров[3].

Производились специальные виды цистерн. Так, для перевозки спирта использовались цистерны с котлом, для защиты от нагревания помещенным внутрь крытого нормального вагона. Такие крытые вагоны имели специальные отличительные знаки. По спецзаказам производились цистерны для перевозки сильных кислот, сжатого газа, хлористого цинка и прочих химических веществ.

В 1901 году инженер Брант построил цистерну-платформу (микст). Она имела квадратный котел, сверху которого находилась платформа для обратного попутного груза. Более совершенную конструкцию предложил в 1910 году Кубасов.

В 1905-1911 годах начался процесс увеличения грузоподъемности цистерн, с 12,5 до 16,5 т (1000 пудов), что делалось за счет дополнительной надстройки у нормальных цистерн.

В 1895 году Гротен разработал трехосную цистерну, и в том же году на русских железных дорогах появилась первая четырехосная цистерна системы Фокс-Арбель на специальных тележках. В последующие годы появилось еще несколько типов четырехосных цистерн грузоподъемностью 25-33 т, все они имели ряд преимуществ перед двухосными, их было выпущено около тысячи штук.

Во время Первой мировой войны русские заводы строили 2-4 осные цистерны и для других стран европейской колеи, в то же время на русских железных дорогах появились трофейные цистерны, несколько отличного типа.

В основном парк цистерн в России до революции состоял из нормальных 750 и 1000-пудовых вагонов, которые эксплуатировались до конца 50-х годов.[4]

Производители вагонов-цистерн

«Поезд-газовоз» состоящий кроме локомотива из вагонов-цистерн разной модификации и производителя со сжиженной пропан-бутановой фракцией углеводородов РоссияУкраина

Модели цистерн

Сертифицированные модели цистерн на территории России (по состоянию на 2017 г.)[5] Модель Специализация Завод Грузоподъёмность, т Объём, м³ Срок службы, лет Цистерны химические Цистерны для легкозатвердевающих продуктов Цистерны газовые и аммиачные Цистерны для пищевых продуктов Цистерны для нефти и светлых нефтепродуктов (бензин [моторный], керосин [авиационный], дизельное топливо)
15—150—05 Метанол Уралвагонзавод 65 85,6 32
15—6880 Метанол ТихвинХимМаш 73 88 32
15—1240 Метанол Рузхиммаш 65 82 32
15—6880—01 Метанол ТихвинХимМаш 71,7 94 32
15—157 Серная кислота Уралвагонзавод 69 39 18
15—9545 Серная кислота ТихвинХимМаш 77 44 18
15—210—03 Бензол Рузхиммаш 66 73 24
15—150—04Б Бензол Уралвагонзавод 66 85,6 24
15—6900 Натр едкий ТихвинХимМаш 73 54,5 32
15—157—02 Натр едкий Уралкриомаш 68 39 32
15—6900—01 Натр едкий ТихвинХимМаш 76,5 54,5 32
15—1230 Соляная кислота Рузхиммаш 66,8 62 18
15—1614—01 Соляная кислота Азовмаш 68,6 63 18
15—5181 Химия Уралвагонзавод 73,5 76,3 30
15—6900—01 Химия ТихвинХимМаш 76,5 54,5 32
15—6900 Химия ТихвинХимМаш 73 54,5 32
15—1224 Олеум Рузхиммаш 68 38,1 32
15—157—01 Олеум Уралвагонзавод 68 38,8 32
15—1556—03 Хлор ЗМК 57,5 46 24
15—1547—04 Спирт Азовмаш 65 85,6 30
15—1257 Пек Рузхиммаш 69,5 63,1 24
15—1534—03 Пек Азовмаш 62 63,4 24
15—9544 Сера расплавленная НМЗ 71,5 42,2 32
15—6913 Сера расплавленная ТихвинХимМаш 72 44 32
15—1256 Сера расплавленная Рузхиммаш 65 38,4 32
15—1232—03 КФС Рузхиммаш 66,4 53,5 32
15—1209 Пропан — Бутан Рузхиммаш 51 83,8 40
15—9872 Пропан — Бутан Алтайвагон 52 83,9 40
15—588—01 Пропан — Бутан Уралвагонзавод 52 86 40
15—1288—01 Пропан — Бутан Рузхиммаш 56 86,8 40
15—6855 Пропан — Бутан ТихвинХимМаш 61 86,7 40
15—588С—01 Криогенные газы Уралкриомаш 55 44 28
15—588С—04 Криогенные газы Уралкриомаш 57,6 49,1 28
15—5106 Криогенные газы Уралкриомаш 31,6 65,4 20
15—1288—02 Аммиак Рузхиммаш 56 87,1 40
15—1201—02 Аммиак Рузхиммаш 42 74 40
15—6926 Аммиак ТихвинХимМаш 60,2 92,7 40
15—5183 Аммиак Уралвагонзавод 45,6 86 40
15—2148 Аммиак Алтайвагон 50,1 85,6 40
15—150—04П Растительное масло Уралвагонзавод 66 85,6 30
15—1213П Растительное масло Уралвагонзавод 66 85,5 30
15—5103—7П Растительное масло Уралвагонзавод 66 85,6 30
15—2132П Растительное масло Алтайвагон 66 86,5 30
15—5103—07 Бензин — Нефть Уралвагонзавод 66 85,6 32
15—150—04 Бензин — Нефть Уралвагонзавод 66 85,6 32
15—9993 Бензин — Нефть ТихвинХимМаш 73,3 88 32
15—5157—03 Бензин — Нефть Уралвагонзавод 68 87,1 32
15—5157—05 Бензин — Нефть Уралвагонзавод 73 87,1 32
15—2132 Бензин — Нефть Алтайвагон 66 86,5 32

Источник: портал «Промышленные грузы»

Некоторые вагоны-цистерны разного назначения и конструкции:

Различные вагоны-цистерны специально оборудованные для перевозки некоторых опасных грузов:

См. также

Примечания

  1. ↑ Цистерны.
  2. ↑ Развитие отечественного вагонного парка. Авторы: Л.А.Шадур, Издательство: Москва "Транспорт"
  3. ↑ Мокршицкий Е.И. История вагонного парка железных дорог СССР. — Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1946. — С. 63. — 205 с.
  4. ↑ Молочников Р., Дорошенко Я. Нормальная цистерна // Моделист-Конструктор : журнал. — 1993. — № 10. — С. 24-27.
  5. ↑ Бочковая палитра // РЖД-Партнёр, №15-16 (355-356), август 2017

Литература

Ссылки

wikiredia.ru

Расчет количества железнодорожных цистерн для вывоза нефтепродуктов

В соответствие с процентным содержанием нефтепродуктов от годового грузооборота определим количества по сортам нефтепродуктов. Для бензина Аи-80:

где:

- количество цистерн с i- ым нефтепродуктом, шт.;

- годовой грузооборот нефтебазы по i- му нефтепродукту, т/год;

- коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов;

- грузоподъемность железнодорожной цистерны с i- ым нефтепродуктом.

С нефтебазы железнодорожным транспортом увозится 35% бензина, 40% керосина, 30 % мазута и 50 % нефти от общего груза. Отгрузка нефтепродуктов осуществляется ж/д цистернами грузоподъемности 60 т. Так как доставка нефтепродуктов осуществляется каждый день, то отгрузку будем производить так же ежедневно.

Таблица 14 - Количество цистерн по типам нефтепродуктов

Тип нефтепродуктов

Цистерны

Максимальное количество цистерн в маршруте

Автобензин Аи-80

0,48

1

Автобензин Аи-92

0,50

1

Автобензин Аи-95

0,49

1

Автобензин Аи-98

0,45

1

Керосин авиационный ТС-1

0,15

1

Мазут топочный 100

0,20

1

Мазут флотский Ф-5

0,18

1

Нефть

3,23

4

Маршрут состоит из 11 цистерн емкостью по 60 т.

  1. Гидравлический расчет технологического трубопровода

    1. Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего ж/д эстакаду для светлых нефтепродуктов с резервуаром для хранения нефти (самый дальний резервуар для хранения светлых нефтепродуктов)

Гидравлический расчет будем вести при средне-минимальной температуре нефтепродукта.

Кинематическая вязкость АИ-98 ;

Длина всасывающей линии L =38 м;

Наружный диаметр всасывающего трубопровода Двс =0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка железнодорожной эстакады = 105 м;

Геодезическая отметка насосной станции м;

Эквивалентная шероховатость труб мм.

Таблица 15 - Местные сопротивления на всасывающей линии

Тип местного сопротивления

Количество

Фильтр

1

1,7

Задвижка

3

0,15

Длина нагнетательной линии L = 340,5 м;

Наружный диаметр нагнетательного трубопровода Днаг = 0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка резервуара м;

Высота взлива резервуара hвзл=10,2 м;

Эквивалентная шероховатость труб Kэ=0,05мм.

Таблица 16 - Местные сопротивления на нагнетательной линии

Тип местного сопротивления

Количество

Фильтр

1

1,7

Задвижка

4

0,15

Поворот под

2

0,3

Давление насыщенных паров бензина при 21,3°С определяется по формуле

где =35°С=308 К – температура начала кипения бензина.

Плотность бензина при 21,3°С определяется по формуле Д.И. Менделеева:

,

где ρ293 – плотность нефти при 293К, кг/м3,

ξ – температурная поправка, равная по формуле

кг/м3К

Гидравлический расчет всасывающей линии

  1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

  1. Скорость движения потока:

  1. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

  1. Критические значения числа Рейнольдса:

Так как , режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

  1. Потери напора по длине трубопровода:

  1. Потери напора на местные сопротивления:

  1. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

  1. Полная потеря напора на всасывающей линии:

  1. Проверка всасывающего трубопроводов на холодное кипение паров бензина. Условие, которое должно выполняться, чтобы не произошло срыва потока:

Па – давление насыщенных паров бензина при 21,3 °С

Па – атмосферное давление.

14,57>5,13

Условие выполняется.

Гидравлический расчет нагнетательной линии

  1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

  1. Скорость движения потока:

  1. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

  1. Критические значения числа Рейнольдса:

Так как , режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

  1. Потери напора по длине трубопровода:

  1. Потери напора на местные сопротивления:

  1. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

  1. Полная потеря напора на нагнетательной линии:

Гидравлический расчет всасывающей линии (внутрибазовая перекачка)

Таблица 17 - Местные сопротивления

Тип местного сопротивления

Количество

Задвижка

4

0,15

Поворот под

3

0,15

  1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

  1. Скорость движения потока:

  1. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

  1. Критические значения числа Рейнольдса:

Так как , режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

  1. Потери напора по длине трубопровода:

  1. Потери напора на местные сопротивления:

  1. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

  1. Полная потеря напора на всасывающей линии:

  1. Проверка всасывающего трубопроводов на холодное кипение паров бензина. Условие, которое должно выполнятся, чтобы не произошло срыва потока:

Па – давление насыщенных паров бензина при 24,2 С

Па – атмосферное давление.

Условие выполняется.

Гидравлический расчет всасывающей линии

(трубопровод для налива в автоцистерны)

Подача насоса Q = 60 м3/ч;

Длина всасывающей линии L = 273,5 м;

Наружный диаметр всасывающего трубопровода Двс =0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка резервуара = 206 м;

Геодезическая отметка насосной станции м;

Эквивалентная шероховатость труб мм;

Минимальная высота взлива резервуара =1,5 м.

Таблица 18 - Местные сопротивления на всасывающей линии

Тип местного сопротивления

Количество

Задвижка

4

0,15

Поворот под

2

0,15

  1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

  1. Скорость движения потока:

  1. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

  1. Критические значения числа Рейнольдса:

Так как , режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне гидравлически гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

  1. Потери напора по длине трубопровода:

  1. Потери напора на местные сопротивления:

  1. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

  1. Полная потеря напора на всасывающей линии:

  1. Проверка всасывающего трубопроводов на холодное кипение паров бензина. Условие, которое должно выполнятся, чтобы не произошло срыва потока:

Па – давление насыщенных паров бензина при 24,2 С

Па – атмосферное давление.

Условие выполняется.

    1. Выбор насоса для светлых нефтепродуктов

Насос должен обеспечить напор, равный сумме потерь всасывающей и нагнетательной линиях, при соответствующей объемной подаче:

Выбираем насос 16НД-10с подачейQ=2200 м3/ч.

    1. Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего железнодорожную эстакаду для темных нефтепродуктов с резервуаром для хранения нефти

Гидравлический расчет будем вести при средне-минимальной температуре нефтепродукта.

Кинематическая вязкость ;

Длина всасывающей линии L = 12 м;

Наружный диаметр всасывающего трубопровода Двс = 0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка железнодорожной эстакады м;

Геодезическая отметка насосной станции м;

Эквивалентная шероховатость труб мм.

Таблица 19 - Местные сопротивления на всасывающей линии

Тип местного сопротивления

Количество

Фильтр

1

2,2

Задвижка

3

0,15

Длина нагнетательной линии L =242,5 м;

Наружный диаметр нагнетательного трубопровода Днаг =0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка резервуара м;

Высота взлива резервуара м.

Таблица 20 - Местные сопротивления на нагнетательной линии

Тип местного сопротивления

Количество

Фильтр

1

1,7

Задвижка

5

0,15

Поворот под

3

0,3

Гидравлический расчет всасывающей линии

  1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

  1. Скорость движения потока:

  1. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

Так как , режим ламинарный, для которого коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

  1. Потери напора по длине трубопровода:

  1. Потери напора на местные сопротивления:

  1. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

  1. Полная потеря напора на всасывающей линии:

Гидравлический расчет нагнетательной линии

  1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

  1. Скорость движения потока:

  1. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

Так как , режим ламинарный, для которого коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

  1. Потери напора по длине трубопровода:

  1. Потери напора на местные сопротивления:

  1. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

  1. Полная потеря напора на нагнетательной линии:

    1. Выбор насоса для нефти

Насос должен обеспечить напор, равный сумме потерь на всасывающей и нагнетательных линиях, при соответствующей объемной подаче:

Выбираем центробежный насос 10НД-10с подачейQ=700 /

studfiles.net

Масса железнодорожной цистерны. Сколько весит цистерна железнодорожная

Главная > ц >

 

Модель Грузоподъемность, т Объём кузова, м3 Масса тары вагона, т
8-осная цистерна для нефтепродуктов, модель 15-871 120 140 48,8
8-осная цистерна для нефти, модель 15-880 125 159 51
4-осная цистерна для бензина и светлых нефтепродуктов, модель 15-869 62 88,6 23,5
4-осная цистерна для вязких нефтепродуктов, модель 15-1566 63,5 73,17 24,23
4-осная цистерна для цемента, модель 15-1405 61 62,36 24,15
4-осная цистерна для серной кислоты, модель 15-1401 60 32,68 21,6
4-осная цистерна для слабой азотной кислоты, модель 15-1404 61,5 46,86 22,33
4-осная цистерна для соляной кислоты, модель 15-1554 62 54,06 22,5
4-осная цистерна для пропана, модель 15-1407 22,9 54 35,2
8-осная цистерна для аммиака, модель 15-1581 92,3 161,5 77
4-осная цистерна для аммиака, модель 15-1597 43 75,5 38,4
4-осная цистерна для хлора, модель 15-1556 57,5 46 29,4
4-осная цистерна для молока, модель 15-886 31,2 30,24 23,3
4-осная цистерна для спирта, модель 15-1454 59 73,1 23,2
4-осная цистерна для виноматериалов, модель 15-1593 63 60,67 25
8-осная цистерна для порошкообразных грузов, модель 15-1445 119 130 52,7
4-осная цистерна для сжиженных углеводородных газов, модель 15-1200 31 50 36

 

 

wikimassa.org

Техническая характеристика на цистерны железнодорожные

Перейти: ? Подвижной состав Техническая характеристика на полувагоны ?

В таблице приведена техническая характеристика на цистерны, для общего представления перечислены цистерны железнодорожные в таком порядке, в котором они расположены в таблице:

Техническая характеристика. Цистерны железнодорожные

Цистерны железнодорожная модель 15-144 (для перевозки сжиженных углеводородных газов)Цистерны железнодорожная модель 15-150 (для перевозки нефтепродуктов)Цистерны железнодорожная модель 15-156 для перевозки нефтепродуктов (с парообогревательным кожухом)Цистерны железнодорожная модель 15-157 (для перевозки технической серной кислоты)

Техническая характеристика:

Цистерны железнодорожная модель 15-144

Грузоподъемность, т, не более 40,8
Масса тары, т 37,7
Максимальная расчетная статическая нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс) 230 (23,5)
Длина полувагона по осям сцепления автосцепок, мм, не менее 12020
Объем котла, м3:
Полный 73,9
Полезный 62,8
Внутренний диаметр котла, мм 3000
Длина котла, мм 11004
База цистерны, мм 7800
Габарит по ГОСТ 9238:
Вагон-цистерны 1-Т
Тележки 02-ВМ
Конструкционная скорость, км/ч 120
Высота от уровня головок рельса максимальная, мм 5055
Модель тележки 18-100, тип 2
Тип автосцепки СА-3 нежесткая
наверх
Техническая характеристика:

Цистерны железнодорожная модель 15-150

Грузоподъемность, т, не более 66
Масса тары, т 27,5 или; 26,74
Максимальная расчетная статическая нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс) 230,0 (23,5)
Длина полувагона по осям сцепления автосцепок, мм, не менее 12020
Объем котла, м3:
Полный 73,5
Полезный 72,076
Внутренний диаметр котла, мм 3000
Длина котла, мм 10818
База цистерны, мм 7800±5
Габарит по ГОСТ 9238:
Конструкционная скорость, км/ч 120
Габарит по ГОСТ 9238-83 02-ВМ
Модель тележки 18-100, тип 2
Тип автосцепки СА-3 нежесткая
Калибровочный тип 81
наверх
Техническая характеристика:

Цистерны железнодорожная модель 15-156

Грузоподъемность, т, не более 65
Масса тары, т 28,4
Максимальная расчетная статическая нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс) 230,0 (23,5)
Длина полувагона по осям сцепления автосцепок, мм, не менее 12020
Объем котла, м3:
Полный 72,44
Полезный 69
Внутренний диаметр котла, мм 3000
Длина котла, мм 10862; 10880
Высота от уровня головок рельсов максимальная, мм 4615
База цистерны, мм 7800±5
Габарит по ГОСТ 9238:
Конструкционная скорость, км/ч 120
Модель тележки 18-100, тип 2
Тип автосцепки СА-3 нежесткая
Калибровочный тип 72
наверх
Техническая характеристика:

Цистерны железнодорожная модель 15-157

Грузоподъемность, т, не более 69
Масса тары, т 24,5
Максимальная расчетная статическая нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс) 230,0 (23,5)
Длина полувагона по осям сцепления автосцепок, мм, не менее 12020
Объем котла, м3:
Полный 38,84
Полезный 38,06
Внутренний диаметр котла, мм 2200
Габарит по ГОСТ 9238-83 02-ВМ
Длина котла, мм 10498
Высота от уровня головок рельсов максимальная, мм 3906
База цистерны, мм 7800±5
Тип автосцепки СА-3 нежесткая
Конструкционная скорость, км/ч 120
Модель тележки 18-100, тип 2
наверх

Перейти: ? Цистерны железнодорожные цена Техническая характеристика на полувагоны ?

uzdk.ru

Назначение и общая характеристика ж/д цистерн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  ..

 

 

7.7.

Назначение и общая характеристика ж/д цистерн

Цистерны предназначены для транспортирования в основном жидких и газообразных веществ. В некоторых цистернах перевозятся сыпучие пылевидные грузы. Специфика перевозимых в цистернах грузов обусловливает особую герметическую конструкцию ку-зова цистерны, называемого котлом. Котел цистерны представляет собой резервуар цилиндрической формы с выпуклыми торцовыми частями (днищами) в форме шаровых сегментов. Другие узлы цистерны (ходовые части, сцепные приборы, тормозное оборудование) типовые, т. е. такие же, как у всех грузовых вагонов. В зависимости от видов грузов различают цистерны общего назначения (для перевозки широкой номенклатуры нефтепродуктов) и специальные (для перевозки определенных грузов). Помимо того, в последние годы введена двухгруппная специализация цистерн общего назначения — для темных нефтепродуктов (нефть, минеральные масла и т. п.) и светлых (бензин, лигроин и т. п.). Это позволило существенно сократить объем работ по подготовке цистерн общего назначения к наливу (очистка котла от ранее перевозимого груза, промывка и пропарка его).

К группе специальных цистерн относятся цистерны для перевозки кислот, молока, спирта, этиловой жидкости, сжиженных газов, цемента, кальцинированной соды и пр. Цистерн специального назначения строят сравни-тельно немного, поэтому для удобства постройки, ремонта и эксплуатации они имеют унифицированные с цистернами общего назначения рамы, узлы крепления котла и Tip. Между собой специальные цистерны отличаются конструкцией котла и его элементов.

Для улучшения организации перевозок наливных грузов (ускорения оборота цистерн) массу жидкого груза в цистерне определяют не взвешиванием, а замерно-калибровочным способом. Для этого измеряют уровень жидкости в котле, затем но таблицам калибровки с учетом плотности груза и калибра цистерны подсчитывают массу груза. О калибре цистерны свидетельствуют металлические цифры, приваренные к котлу с обеих сторон.

Цистерны всех типов выпускаются Ждановским заводом тяжелого машиностроения (ЖЗТМ).

 

 

 

7.8. Устройство ж/д цистерн общего назначения

Четырехосная цистерна для перевозки нефти и нефтепродуктов (рис. 7. 29,а) грузоподъемностью 60 т с объемом котла 61,2 м3 в рабочем парке цистерн наиболее распространена. Она серийно строится с 1957 г.

Рама цистерны состоит из хребтовой балки и двух концевых частей. Хребтовая балка выполнена из двух швеллеров № 30с (300Х11.5Х89Х Х13.5 мм), перекрытых сверху и снизу листами толщиной соответственно 8 и

6 мм. Концевая часть рамы помимо участка хребтовой балки включает в себя шкворневую балку коробчатого сечения (сварена из верхнего и нижнего листов толщиной 12 мм и двух вертикальных листов толщиной 8 мм), концевую и две короткие боковые балки, изготовленные из штамповок Г-образной формы толщиной 6 мм. Для увеличения жесткости вертикальные

стенки боковых балок гофрированы. Таким образом, особенностью рамы цистерн является то, что на участке между шкворневыми балками имеется только хребтовая балка, другие продольные и поперечные элементы отсутствуют. Связь шкворневых балок рамы с надрессорными балками двухосных тележек осуществляется с помощью обычного пятникового устройства и боковых скользунов. Описанная конструкция рамы типовая. Она применяется независимо от перевозимых грузов для всех четырехосных цистерн.

Котел цистерны диаметром 2800 мм имеет цилиндрическую часть, сваренную из пяти продольных листов (нижнего, или броневого, толщиной 11 мм, двух верхних и двух средних — 9 мм), и два сферических днища из листа толщиной 11 мм (радиус сферы равен 3000 мм). Материал котла — сталь марки СтЗ. Все листы и днище котла соединены между собой встык автоматической сваркой.

По концам и в средней части котел связан с рамой. Поскольку при изменении температуры длина котла может изменяться, по концам он не крепится жестко к раме, а свободно лежит (рис. 7. 29,6) на деревянных брусках 3. Последние укреплены болтами на металлических опорах 2 шкворневых балок рамы. Верхние части опор имеют очертание, соответствующее форме котла. Чтобы предотвратить вертикальные и поперечные перемещения котла относительно рамы, применяются стяжные хомуты 1. Натяжение хомутов обеспечивается винтовыми муфтами.

Средняя часть котла (рис. 7. 29,в) связана с хребтовой балкой фасонными лапами 4, приваренными к броневому листу котла и соединенными болтами 5 с опорными планками 7, которые жестко приварены к верхним полкам хребтовой балки. Такое соединение котла и хребтовой балки не допус-кает их взаимного смещения в продольном направлении.

Жидкий груз наливается в котел через колпак, размещенный сверху посередине котла. Люк колпака (диаметр 570 мм, высота 300 мм) герметически закрывается крышкой, плотное прилегание которой обеспечивается с помощью восьми откидных болтов. В колпаке размещается устройство для контроля уровня заполнения котла и привод сливного прибора. Часть объема котла (примерно 2% общего объема) должна быть незаполненной, поскольку при повышении температуры объем нефтепродукта увеличивается. Котел оборудован наружной двухсторонней лестницей с площадкой вокруг колпака и внутренней лестницей для спуска внутрь.

Цистерна имеет нижний слив, для чего оборудована универсальным сливным прибором 6, расположенным в средней части котла. Броневой лист котла имеет выгиб вниз глубиной

15 — 30 мм для полного стекания жидкости от днищ к сливному прибору.

Сливной прибор (рис. 7.30) состоит из внутренней и наружной частей.

Внутренняя часть включает в себя стойку 2, клапан 18 и штангу 1, нижний конец которой соединен с клапаном болтами 4, входящими в кольцевую выточку штанги. Клапан снабжен перьями 3, направляемыми стойкой 2. Такая связь клапана со штангой позволяет ему при вращении штанги перемещаться вверх и вниз, препятствуя повороту. Резьбовой частью штанга ввинчивается в стойку, а верхний ее конец, соединенный с откидным воротком, размещается в колпаке. Клапан является основным затвором. Для обеспечения достаточной плотности к нему с помощью прижимного кольца 16 и шпилек 15 прикреплено резиновое кольцо 17. Седлом клапана служит верхний торец корпуса 13.

 

 

 

 

 

Рис. 7.30. Универсальный сливной прибор цистерны.

 

 

 

Наружная часть сливного прибора состоит из корпуса 13 (диаметром 200 мм), приваренного к котлу; крышки // с резиновым уплотнением, прикрепляемым с помощью прижимного кольца и болтов 12; нажимного винта 9 с рукояткой 8 стопорной гайки и скобы 10, подвешенной к корпусу с помощью валиков 5.

Крышка И является дополнительным наружным затвором. Она прижимается к нижнему торцу корпуса винтом 9. Соединение крышки и винта осуществляется с помощью болтов 4, пропущенных через кольцевую выточку винта. Корпус сливного прибора окружен парообогревательным кожухом 14. Патрубки 6 и 7 предназначены

 

соответственно для подвода пара и удаления конденсата из кожуха.

Чтобы открыть сливной прибор, отворачивают винт 9, поворачивают скобу 10 вместе с крышкой 11 и винтом 9 и навешивают ее на крючок, приваренный к хребтовой балке. Таким образом, дополнительный затвор открыт. После этого открывают крышку колпака цистерны и посредством воротка вращают штангу 1. В результате клапан 18 поднимается и отходит от верхнего торца корпуса. Прибор полностью открыт.

 

 

 

 

Рис. 7.31. Предохранительно-впускной кланам цистерны.

 

С точки зрения прочности и устойчивости котла для него опасны внутренние избыточное и пониженное (вакуум) давления. Чтобы избежать этих нежелательных явлений, на котле ря-дом с колпаком устанавливается предохранительно-впускной клана н (рис. 7. 31). При давлении в котле, превышающем давление, на которое отрегулирована пружина 5 (0,15 МПа для цистерн общего назначения), ее сопротивление преодолевается, и клапан 2, имеющий направляющую втулку 4, поднимается вверх, обеспечивая сброс избыточного давления в атмосферу. Если давление в котле понижено (на 0,01 МПа), то сжимается пружина в результате чего клапан 3 опускается и воздух входит в котел.

Котел рассматриваемой цистерны окрашен в светло-желтый (палевый) цвет, в правом верхнем углу наносит-ся трафарет Бензин/Нефть. Недостатком цистерны является то, что ее грузоподъемность неполностью используется при перевозках светлых нефтепродуктов. Удельный объем котла равен 1,02 м3/т, а светлых нефтепродуктов — 1,2—1,4 м3/т.

 

 

Четырехосная цистерна грузоподъемностью 60 т (рис. 7. 32) предназначена для перевозки бензина и светлых нефтепродуктов. Она выпускается серийно с 1971 г. и характеризуется увеличенным объемом котла (72,7 м3) за счет большей его длины (10 620 мм) и диаметра (3000 мм). Толщины листов цилиндрической части котла: броневого — 11 мм; двух средних 10 мм; двух верхних 9 мм. Материал котла — сталь марки ВСтЗспб. Крепление котла к раме типовое. Броневой лист выполнен с уклоном к универсальному сливному прибору.

Транспортирование высоковязких нефтепродуктов (мазута, смазочных масел и т. п.) в обычных иефтебензино-вых цистернах нерационально, так как такие грузы очень трудно сливать. Для полной выгрузки нефтепродукты надо подогревать. В связи с этим разработана конструкция специальной четырехосной цистерны грузоподъемностью 60 т для вязких нефтепродукт о в (рис. 7. 33). Она отличается от нефтебензиновой наличием парообогревательной рубашки, которой оборудована нижняя часть котла по всей поверхности. Наружной стенкой рубашки служит) стальной лист толщиной 3 мм, равноотстоящий от котла, а внутренней — часть котла. Между собой стенки связаны сваркой металлическим каркасом из уголкового проката. Поверхность обогрева котла цистерны составляет 40 м2. Пар подается в

рубашку через штуцер кожуха сливного прибора, а выход пара или конденсата происходит через два патрубка, расположенных по концам кот-ла в нижней части рубашки. Толщина броневого, средних и верхних листов котла равна соответственно 11,9 и 8 мм, объем котла 61,2 м3, материал — сталь марки ВСтЗспб.

 

 

Восьмиосная цистерна грузоподъемностью 120 т с объемом котла 140 м3 (рис. 7. 34) предназначена для перевозки бензина и светлых нефтепродуктов. Цистерна безрамной конструкции. Котел ее, как замкнутая цилиндрическая оболочка, воспринимает все вертикальные и горизонтальные нагрузки. Естест-венно, что отсутствие несущей рамы уменьшает тару цистерны и, следовательно, снижает себестоимость перевозок. Котел цистерны внутренним диаметром 3000 мм изготавливается из низколегированной стали марки 09Г2С. Цилиндрическая часть его составлена из двух половин, сваренных встык. Каждая половина сварена из продольных листов: двух нижних толщиной 14 мм, двух средних — 10 мм, двух верхних — 9 мм. Днища торосферической формы штампованы из листа толщиной 12 мм.

 

Для повышения прочности и жесткости цилиндрическая оболочка кот л а в средней и двух опорных зонах подкреплена приваренными к ней кольцевыми шпангоутами (по два в каждой зоне).

По концам котла находятся две опорные нолурамы, посредством которых осуществляется связь котла с ходовыми тележками. Полурама состоит из мощной короткой хребтовой балки (два зета № 31), шкворневой балки коробчатого сечения, облегченных концевой и двух боковых балок, отштампованных из листа толщиной 6 мм. На хребтовой и концевых балках размещены детали автосцепного устройства, а на шкворневой — пятник, скользу-ны. Котел с помощью сварки жестко соединен с полурамами, точнее с опорами хребтовых и шкворнезых балок. Для ускорения операций налива и слива груза котел оборудован двумя типовыми колпаками и двумя универсальными сливными приборами. Ходовой  

частью цистерны служат две обычные четырехосные тележки с соединительными балками штампосварной конструкции.

В концевых частях котлов восьмиосных цистерн, выпускаемых до 1972 г., предусматривались специальные углубления — ниши для размещения хребтовых балок полурам. Наличие ниши позволяет понизить центр тяжести цистерны, что улучшает ее устойчивость и другие динамические качества. Однако при этом значительно усложняется технология изготовления котла и подгонка к нему опорных устройств, появляются начальные технологические напряжения. Все эти отрицательные факторы приводят к усталостному разрушению опор котла в эксплуатации.

В опытной эксплуатации находится восьмиосная цистерна с опиранием кот-ла на скользуны двухосных тележек. Соединительная балка двухосных тележек отсутствует. За счет этого тара цистерны уменьшена на 2,5 т, а грузоподъемность увеличена и равна 122,5 т.

В 1975—1977 гг. разработана и построена восьмиосная цистерна (рис. 7. 35) для перевозки сырой нефти на Байкал о-А м у р-с к о й железнодорожной магистрали. Грузоподъемность цистерны 125 т, объем котла 159,5 м3, внутренний диаметр котла 3400 мм. Цистерна построена по габариту Т. Конструкция цистерны создавалась с учетом особенностей климатических и природных условий в районе БАМа, выдвигающих повышенные требования к надежности и удобству обслуживания узлов цистерн. Она изготовлена из ма-териалов, обеспечивающих устойчивую работу в зоне холодного климата с температурой минус 60°С. Несущий котел цистерны оснащен одним наливным колпаком и одним сливным прибором. В автосцепное устройство включен гидравлический поглощающий аппарат.

Основные технические характеристики цистерн общего назначении приведены в табл. 7. 5.

 

 

Таблица 7.5. Основные технические характеристики нефтебензиновых цистерн

 

 

 

Тип цистерны

 

 

Параметр

Четырехосная для нефтепродуктов

Восьмиосная для:

темных и светлых

светлых

вязких

светлых

нефтепро­

дуктов

сырой

нефти

Грузоподъемность, т

50

60

60

60

120

125

Тара, т

23,5

23

24

23

48,8

51

Коэффициент тары

0,47

0,38

0,4

0.39

0,41

0,41

Нагрузка от оси на рельсы, кН(тс)

180

204

206

205

207

215

(18,4)

(20,8)

(21)

(20,9)

(21,1)

(21,9)

Объем котла, м3: полный

 

61,2

72,7

61,2

140

159,5

полезный

50

60

71,2

60

137,2

156,3

Внутренний диаметр котла, мм

2600

2800

3000

2800

3000

3400

База, мм

7120

7120

7800

7800

13 790

10 520

Длина, мм: по осям сцспления автосцепок

12 020

12 020

12 020

12 020

21 120

18 690

по концевым балкам

10 800

10 800

10 800

10 800

19 990

    

Максимальная высота от уровня головок рельсов, мм

4615

4620

4620

4627

4830

5175

Максимальная ширина, мм

8020

3020

3080

3080

3275

3598

Габарит

1-В

1-В

02-Т

02-Т

1-Т

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  ..

 

 

 

 

 

zinref.ru

Железнодорожные цистерны для перевозки нефтепродуктов

Железнодорожные цистерны для перевозки нефтепродуктов используются для транспортировки нефти, различных видов топлива, нефтяных масел, нефтехимического сырья и т.д. На сегодняшний день такие цистерны считаются основным типом вагонов для доставки жидких нефтепродуктов.

Первые ж/д цистерны для нефтепродуктов

Длительное время, вплоть до 1957 года, жидкие нефтепродукты доставлялись в двух видах цистерн общего назначения:

  • Цистерны для транспортировки светлых нефтепродуктов

Особенность таких цистерн — в отсутствии сливных приборов.

  • Цистерны перевозки для темных нефтепродуктов

Отличительная особенность — наличие сливных приборов.

1958 год стал знаковым в сфере перевозки нефтепродуктов — именно тогда появились четырехосные вагоны-цистерны, объемом 60 м³. Особое удобство таких емкостей заключалось в универсальности — благодаря новым сливным приборам цистерны подходили для доставки как светлых, так и темных жидких нефтепродуктов.

После 1958 года совершенствование цистерн продолжалось, как правило, за счет увеличения объема котла. Таким образом, увеличивалась грузоподъемность цистерн, и перевозчики получили возможность в несколько раз увеличить партии продукции для транспортировки на длительные расстояния по железной дороге.

Современные железнодорожные цистерны для нефтепродуктов

Цистерны емкостью 60 м³ активно используются для доставки нефтепродуктов и по сегодняшний день, правда, со значительно улучшенной конструкцией. Среди ее главных характерных особенностей:

  • Внутренний котел, диаметром 2,8 м
  • Общая длина цистерны — 10,3 м
  • Цилиндрическая часть котла цистерны изготовлена из продольных металлических листов, толщиной 9, 10 и 11 мм
  • Цилиндрический люк, диаметром 57 см и высотой 30 см

В зависимости от типа перевозимых нефтепродуктов цистерна может быть оснащена дополнительным оборудованием. Например, паровой рубашкой или устройством подогрева груза для транспортировки высоковязких и быстро застывающих нефтепродуктов.

Помимо цистерн емкостью 60 м³ также активно используются:

  • Четырехосные ж/д цистерны емкостью 50 м³
  • Четырехосные цистерны емкостью 72,3 м³ и грузоподъемностью 60 т
  • Восьмиосные цистерны емкостью 140 м³ и грузоподъемностью 120 т
  • Восьмиосные цистерны с емкостью котла 159,5 м³ и грузоподъемностью 125 т

Четырехосные вагоны-цистерны используются для темных, светлых, а также вязких нефтепродуктов. Восьмиосные — для светлых (140 м³) и сырой нефти (159,5 м³).

Аренда жд цистерн для нефтепродуктов или танк-контейнеров?

Большинство перевозчиков нефтепродуктов принимают решение не купить цистерну для нефтепродуктов, а арендовать. Аренда таких емкостей гораздо выгоднее в финансовом плане, особенно если цистерны будут эксплуатироваться нерегулярно.

Однако возникает еще одни вопрос: что лучше выбрать — классические цистерны или танк-контейнеры? Многие транспортные компании, а также производители нефтепродуктов для доставки своих грузов предпочитают выбирать современные танк-контейнеры по ряду причин:

  • Мультимодальность

Танк-контейнеры позволяют использовать не один, а сразу несколько видов транспорта в рамках одного маршрута — железнодорожный, автомобильный и водный.

Конструкция танк-контейнеров, в отличие от обычных ж/д цистерн, усилена металлической рамой, которая увеличивает прочность емкости и ее устойчивость к нагрузкам.

  • Дополнительное оборудование

При необходимости всегда есть возможность оснастить танк-контейнер доп. оборудованием, которое требуется для конкретного вида груза.

Аренда танк-контейнера обойдется значительно дешевле, чем покупка или аренда цистерны. Кроме того, арендуя такие емкости, клиент существенно экономит свои средства за счет отсутствия необходимости перевалки груза, когда требуется сменить вид транспорта.

По всем вопросам аренды танк-контейнеров для нефтепродуктов обращайтесь в наш офис по телефону +7 495 231-82-25 или отправляйте заявку на электронную почту [email protected]

 

Аренда танк-контейнера

www.exsif.ru