ТМПРР Лекции (все). Исходя из этого, специалисты в области транспорта должны знать
 Скачать 11.85 Mb.
|
|
8.2. Подвижной состав и подготовка его под налив 8.2.1. Характеристика цистерн Цистерны по роду перевозимых наливных грузов (класс 3) подразделяются на следующие специальные типы; •цистерны для перевозки бензина с надписью «Бензин»;
•специализированные для перевозки неопасных грузов - пищевых продуктов (спирта, вина, молока). Такие пищевые продукты, как патока, растительное масло и некоторыедругие, перевозят в специализированных цистернах обычной конструкции. Наливные грузы перевозят также в специальных контейнерах. В зависимости от рода перевозимого груза их подразделяют на следующие группы:
•для грузов весьма большой вязкости, заливаемых в горячем состоянии и затвердевающих даже при температуревыше 0°С с превращением в монолит (парафин, фенол синтетический и др.). Эти специальные контейнеры принадлежат отправителям и получателям грузов, погрузка их на железнодорожный состав и выгрузка с него производится, как правило, на подъездных путях предприятий. Контейнеры на платформах или полувагонах перевозят комплектами и на весь комплект отпр Недостатком этого способа является порожний пробег в обратном направлении. 8.2.2. Устройство и конструкции подвижного состава с точки зрения налива и слива Котёл цистерны располагается на четырех или восьмиосных тележках (рис. 8.1). Цистерна на восьмиосных тележках имеет небольшой уклон для обеспечения полного слива. Крышки цистерн 2 имеют резиновые уплотнения. На крышки как гружёных, так и порожних цистерн устанавливают ЗПУ. Есть цистерны только с верхним загрузочным люком. Они предназначены только для бензина. Для перевозок наливных грузов используют цистерны: •снабжённые универсальным нижним сливным прибором (УНСП) конструкции профессора JI.A. Шадура, ОТ. Бой-чевского и Л.С. Сигина, позволяющим сливать все нефтепродукты. Особенность этого устройства в том, что клапан открывается сверху под самой крышей рукояткой. Рукоятка,открывающая УНСП, сделана для того, чтобы исключитьего открывание, т.е. ограничить доступ людей, и для обеспечения сохранности груза. Через УНСП сливают бензин, поскольку он имеет низкую вязкость. Все новые цистерны дляперевозки нефти и нефтепродуктов имеют универсальные приборы; •без нижнего сливного прибора. Груз вливают через верхний люк колпака насосными установками (светлые нефтепродукты - бензин, лигроин и др.).  Рис. 8.1. Цистерны на четырех или восьммосных тележках: 1 - котел, 2 - крышка, 3 - универсальный нижний сливной прибор 8.3. Пункты налива, слива и их техническая оснащенность 8.3.1. Пункты налива (слива) Пункты налива (слива) располагаются на местах необщего пользования (МНОП)-на подъездных путях нефтеперерабатывающих заводов, на нефтебазах и складах. Грузовые пункты напива и слива делятся на нефтебазы и нефтесклады. Нефтебазы - это комплекс сооружений, служащих для приёма, хранения и отпуска значительного количества наименований и сортов нефтепродуктов. Нефтебазы принадлежат к снабженческим организациям. Они делятся на перевалочные и распределительные. Нефтесклады - это склады или хранилища, входящие в состав предприятий и транспортных организаций. Например: в локомотивном депо также имеются склады. 8.3.2. Техническая оснащенность нефтебаз На территории нефтебазы имеются зоны:
При перевозках нефти и нефтепродуктов в цистернах для хранения применяют железобетонные и металлические вертикальные резервуары. Светлые нефтепродукты (бензин, лигроин и керосин) хранят в железобетонных резервуарах, а масла - в металлических. Самый простой склад это наземный бак (резервуар) в виде цистерны (рис. 8.2), защищенной солнцезащитной краской с тем, чтобы он не нагревался.  Плавающая крыша 2 выполнена из лёгкого материала для того, чтобы по возможности исключить испарения светлых нефтепродуктов с целью обеспечения безопастности при их хранении. К сливному или наливному патрубку (вентилю) 5 присоединяется трубопровод 6. Смотровое окно 3 предназначено для контроля высоты налива. Стояк (колонка) - это устройство для налива и слива (рис. 8.3).  Нефтепродукт через систему разводящих трубопроводов - коллекторов (collector - англ, сборщик) 1 поступает на склад (хранилище). К стояку 2 прикрепляется всасывающий трубопровод 3, соединённый гибким шлангом 5 .Через этот шланг нефть посгупает к котлу цистерны 6. Стояк также снабжён устройством для слива (патрубком) 7, которое подсоединяется к стояку 2, к нему приклепляется всасывающий трубопровод 3, соединенный гибким шлангом 5. Через этот шланг нефть поступает к котлу цистерны 6. Налив цистерн через отдельные стояки или из специальных резервуаров производят на станциях с незначительными размерами грузооборота. 8.3.2.1. Эстакада сливная или наливная Эстакады служат для самотечного и принудительного налива и слива большого количества нефтепродуктов. Эстакада сливная или наливная состоит из ряда стояков (рис.8.4), от которых с обоих сторон расположены железнодорожные пути и цистерны.  Рис. 8.4. Эстакада: 1 - система разводящих трубопроводов (коллекторов); 2 - стояк; 3 - подводящий трубопровод; 4 - поворотная часть трубопровода; 5 - шланг гибкий, 6 - котел цистерны, 7 - устройства для слива (патрубок ), 8 - откидные мостики, 9 - настил (мостик) На эстакаде количество стояков (колонок) равно количеству цистерн. Откидные мостики 8 служат для прохода рабочих. По настилу (мостикам) 9 рабочие могут перейти с эстакады на цистерны. Эстакады бывают односторонними и двухстронними, а также с одним или несколькими коллекторами, что определяет их перерабатывающую способность. Эстакады с различным фронтом налива (от нескольких цистерн до целого маршрута) применяют на станциях с большим обьемом работы (100 и более цистерн в сутки). На эстакады нефтепродукты подаются насосами. Для ускорения 1процесса налива нефтепродуктов на эстакадах применяют различные автоматические и полуавтоматические устройства. Этими устройствами контролируется налив. К таким устройствам относятся автостопы или пневматические ограничители налива светлых продуктов, которые автоматически прекращают работу насоса при заполнении котла цистерны до определённого уровня. 8.4. Технология налива и слива наливных грузов Технологический процесс с момента подачи вагонов на нефтебазу (склад) до заключительной операции описан в Типовом технологическом процессе работы железнодорожной станции по наливу и сливу нефтепродуктов. 8.4.1. Технология налива наливных грузов Существуют две технологии налива:
зависит от технологии налива (см. Гриневич Г.П. Комплексно-механизированные и автоматизированные склады на транспорте. - М: Транспорт, 1987. - 295 с.). При напорном способе налива используются центробежные насосы с технической производительностью Птех = 320...700 м3/ч. Подготовительные операции перед наливом. Работники отправителя осматривают сданные цистерны (проверяют ярлыки). Затем рабочий снимает ЗПУ на крышке горловины люка (колпака) цистерны, открывает колпак, заправляет наливные рукава до дна котла, чтобы не допустить пенообразо-вания после налива до отметки, которую знает рабочий, открывает задвижки, после чего начинается налив. Время на подготовительную операцию составляет tподг = 2 мин/цс.  Рис. 8.5. Цистерна, заполненная наливным грузом, и метршток Заключительные операции - это замер уровня налива на самой высокой точке котла мерной линейкой - метрштоком (нем. - палкой) после осадки пены (рис. 8.5) или при наличии пены с использованием пеноизолятора, опуская метршток в жидкость через него. Метршток представляет собой трубу Ø20-25 мм с длиной шкалы до 340 см. Цена наименьшего деления шкалы - 1 мм. Нижний конец имеет медный наконечник 1, а верхний - серьгу 2. Высота налива замеряется метрштоком в двух противоположных точках люка (колпака) по продольной осевой линии цистерны не менее двух раз в каждой точке. Расхождение между двумя отсчетами замера не должно превышать 0,5 см. В случае расхождения, превышающего 0,5 см, измерение повторяется. За действительную высоту налива принимается среднеарифметическое число результатов замеров, произведенных в двух противоположных точках. Полученный результат округляется до целого сантиметра в сторону увеличения, начиная с 0,5 см. По величине высоты замера Ннал по специальным таблицам калибровки железнодорожных цистерн для каждого типа цистерн определяют объём наливаемого груза (нефти) V, дм3 (литр). По калибровочной таблице, зная объём наливаемого груза V и плотность наливного груза γ т/дм3, определяют вес груза, тс: Q = Vγ, Плотностью жидкости называется ее масса, заключенная в единице объема, 103 кгс/дм3 (тс/дм3). Нормальной принято считать плотность нефтепродукта при температуре 20°С, определяемой специальным прибором-денсиметром. Эта плотность численно равна удельному весу жидкости, отнесенному к удельному весу воды при 4°С. Численное значение плотности при любой температуре продукта одновременно равно весу 1 дм3 (литра) этого продукта (в кгс) при температуре измерения. Плотность нефтепродукта можно определить без денсиметра - при помощи таблицы средних температурных поправок, приведенной в таблице калибровки железнодорожных цистерн, например, если плотность при 20°С - 0,7500-0,7599, то температурная поправка на 1°С составляет 0,000831. Для этого: а) по паспорту находят плотность нефтепродукта при +20°С; в) измеряют среднюю температуру груза в цистерне; с) определяют разность между +-20°С и средней температурой груза; д)по графе температурной поправки находят поправку на 1°С, соответствующую плотности данного продукта при +20°С; е)умножают температурную поправку плотности на разности температур; ж)полученное в пункте д) произведение вычитают из значения плотности при 20°С, если средняя температура нефтепродукта в цистерне выше 20°С, или прибавляют этопроизведение, если температура продукта ниже 20°С. После определения веса налитого продукта рабочий убирает наливные рукава, закрывает крышку колпака, ставя уплотняющие прокладки, и устанавливает ЗПУ (часть нефтегрузов, например: сырая нефть, смазочные масла, мазут и др. разрешается перевозить в цистернах без установки ЗПУ). Время на подготовительно-заключительную операцию составляет tn - з = 14 мин/цс. Время на подачу (уборку) цистерны сюда не входит. Для улучшения использования вместимости и грузоподъёмности цистерн нефтепродукты целесообразно загружать в охлаждённом состоянии, так как при охлаждении нагретых нефтепродуктов в котле цистерны образуется значительное пространство. Изменение объёма нефтепродукта вследствие теплового расширения ∆V = V0 β( Tmax - Tн ), где V0 - объём нефтепродукта при температуре налива Тн, м3; β - коэффициент объёмного расширения, °С-1; Tmax - возможная максимальная температура, °С Тн -температура начальная (при наливе), °С. 8.4.2. Технология слива наливных грузов Имеются два способа слива наливных грузов: самотечный и принудительный (насосом). Слив можно осуществить через универсальный нижний сливной прибор (УНСП), предложенный Л,А. Шадуром, О. Г. Бойчевскими Л.С. Сигиным, или через верхний люк колпака с помощью погруженного насоса (всасыванием), т.е. выкачиванием. Самотечный слив, в свою очередь, бывает: открытым и закрытым. Открытый слив осуществляется только через УНСП в межрельсовые приёмные железобетонные лотки или в боковые лотки, которые потребуют ещё иметь дополнительный трубопровод. Недостатки открытого способа нижнего слива: теряются наливные грузы, и происходит загрязнение самого нефтепродукта и окружающей среды. По этим причинам открытый способ нижнего слива для массового применения не рекомендован. Самотечный слив через УНСП по трубопроводу показан на рис. 8.6.  Принудительный слив осуществляется сверху только при закрытой крышке через трубопроводы и погруженный насос с обеспечением уплотнения крышки колпаков. Технология слива с помощью насосов (не погруженых) через УНСП:
Расчёт времени простоя цистерн при наливе (сливе) нефтепродуктов Простой цистерн одной подачи при нижнем сливе нефтепродуктов самотёком, ч/под: tгр = (n ц Qц / nк3600Fmpγνср) + tп - 3΄ (8.1) где n - количество цистерн, шт; Qц - масса сливаемого нефтепродукта, т; nк - количество одновременно подключённых трубопроводов, шт.; γ - объемная масса нефтепродуктов, т/м3; Fтр - площадь поперечного сечения коллектора, м2 (диаметр коллектора 200 мм); νcp - средняя скорость движения по коллектору, м/с. Скорость движения зависит от рода продукта и типа насосов и колеблется от 1 до 2,65 м/с. Меньшая скорость у мазута и некоторых масел, а максимальная у керосина и бензина. Простой цистерн при нижнем сливе тёмных нефтепродуктов без предварительного разогрева самотёком, ч/под: tгр = (Eц / 3600 ψ Fтр ωcp) + tп - 3΄ (8.2) где Eц - вместимость (ёмкость) цистерн, т/цис; ψ - коэффициент сжатия струи по Вейсбаху (ψ ≈ 0.6); νcp - средняя скорость истечения нефтепродукта, м/с: νcp= (φ/2) √2gh где (φ = 0,97 - средний скоростной коэффициент (для разогретых вязких нефтепродуктов φ = 0,95 )); h - высота столба нефтепродуктов в цистерне, м; g - ускорения сбоводного падения, м/с2. Время на установку каждой очередной цистерны под налив (слив) к стояку: tподг = 2 мин/цс, tзакл = 12 мин/цс. Поэтому подготовительно-заключительное время, ч/под: tп - 3 = nпод ((tподг + tзакл) / 60) (8.3) где nпод - количечтво вагонов в одной подаче, ваг/под. |