Обеспечение сохранности наливных грузов

Значительную часть грузов, предъявляемых к перевозке желез­нодорожным транспортом, составляют наливные грузы. Ежегодный объем перевозок нефти и нефтепродуктов составляет более 430 млн. т, кислот — 30 млн. т, прочей продукции химического про­изводства — более 20 млн. т, газа — 15 млн. т.

Таблица 4.6 Потери наливных грузов при

		Потер	и на од*
		ну цистерну,
			кг
Операция			S й
		ef.	5л
		9} <ы	* к н
		as	««3
		б ч	ЪЪЙ
Налив
Перевозка на	рас-
-стояние 2500 км
Слив
Очистка

перевозке по железной дороге возникают в результате: интен­сивного испарения при наливе, сливе и в процессе транспорти­ровки; утечки в неплотности кот­ла цистерны, наливных и слив­ных устройств; сброса в окру­жающую среду неутилизирован-ных остатков груза в пунктах очи­стки недоел итых цистер н. С с ед-ние потери нефти при перевозках составляют более 0,6 ф на вагон (табл. 4.6), что почти в 20 раз больше установленных норм есте­ственной убыли.

Наряду с количественными имеют место и качественные потери. В результате интенсивного вентилирования газовоздушного про­странства через неплотности колпака цистерны происходит испаре­ние и вынос в атмосферу легких, наиболее ценных фракций груза. Плотность нефти, определяемая в пунктах выгрузки, зачастую пре­вышает плотность при погрузке на 20—44,8 кг/м³. Аналогичные потери происходят при перевозке других видов наливных грузов. Потери в /пунктах налива связаны с несовершенством наливных устройств и технологии налива. Налив железнодорожных цистерн на пунктах налива осуществляется как с помощью насосов (прину­дительно), так и самотеком за счет перепадов геодезических отме­ток резервуаров с нефтепродуктом и наливных эстакад. Налив осу­ществляется через колпак сверху -или снизу через универсальный сливной прибор цистерны. Для сокращения потерь светлых нефте­продуктов от испарения при наливе сверху наливные патрубки необходимо опускать До дна цистерны.

В начальный момент заполнения цистерн нефтепродукты необхо­димо подавать со скоростью не более 1 м/с до момента затопления конца загрузочного патрубка. При наливе не допускается бурное перемешивание продукта, разбрызгивание, распыление и образова­ние пены, которые приводят к интенсификации испарения.

Большие потери происходят на заключительном этапе налива, особенно в случаях использования цистерн, у которых часть цилин­дрической поверхности люка заходит в пространство котла. При перекрытии наливаемым продуктам нижней части люка простран­ство между верхней образующей котла и поверхностью -нефтепро­дукта превращается в воздушный мешок, в результате чего проис­ходит быстрое заполнение колпака, прорыв воздушных мешков через низ кромки люка и выброс содержимого из цистерны. При наливе светлых нефтепродуктов потери от испарения, кг,

где Vo — объем налитого нефтепродукта при температуре налива, м³; р₈ — давление насыщенных паров нефтепродукта, Па:

tn — температура налива, °С; рае — паспортное давление насыщенных паров при f_H—38°С; рп — плотность паров нефтепродуктов, кг/м³:

М — молекулярная масса нефтепродуктов; R —универсальная газовая постоянная, равная 8314; Т_т — абсолютная температура газового пространства, /С; т_н — время налива, ч; D —диаметр котла цистерны, м;

рг — давление в газовом пространстве, которое для транспортных емкостей приблизительно равно атмосферному, Па.

Следует иметь в виду, что налив светлых нефтепродуктов и хи­мических грузов открытой струей не допускается.

Сокращение потерь при наливе возможно за счет ускорения операции налива, достигнутого автоматизацией открытия и закры­тия крышек колпаков цистерн, подачи и уборки наливных стояков, регулирования и контроля скорости подачи нефтепродукта в цис­терну.

Потери наливных грузов в лути следования происходят в основ­ном за счет испарения, выплескивания и течи через неплотности прилегания крышки колпака цистерны. Это обусловлено тем, что у значительного числа цистерн запорные устройства люка колпака не соответствуют техническим условиям, нарушается технология заключительных операций при наливе (закрытие крышек колйака цистерн без установки резиновых прокладок, неполное завинчива­ние запоров), допускаются случаи налива продукта без учета его* расширения при повышении температуры в пути следование

С целью исключения потерь наливных грузов при перевозке по­даваемые под налив цистерны должны быть тщательно осмотрены грузоотправителем в коммерческом отношении, особенно на ис­правность котла и его арматуры, люков, прокладок и проушин для пломбирования. Цистерны должны соответствовать роду перевози­мого груза, иметь исправные уплотнительные кольца, откидные болты колпака со стандартными гайками. Во время налива необ­ходимо следить за исправностью котла цистерны, а при обнаруже­нии течи прекратить налив и перекачать содержимое из неисправ­ной цистерны в емкость. Заполнение цистерн осуществляется согласно нормам загрузки,й специальным условиям перевозки отдельных грузов. Категорически запрещается заполнение котла выше установленной нормы.

Под погрузку наливных грузов подают цистерны разного типа* значительно отличающиеся по объему котла. Учитывая увеличение

15!

объема содержимого пропорционально кубу линейной величины в результате нагрева при перевозках и разнотипность подаваемых цистерн, степень заполнения их при наливе целесообразно норми­ровать в процентах от общего объема котла.

Изменение объема содержимого цистерны вследствие теплового расширения выражается формулой

где V — объем продукта при максимально возможной температуре, м³;

в — коэффициент объемного расширения; ^н, ^тах — температура продукта соответственно в момент налива и мак­симальная в пути следования, °С.

Процентное увеличение т первоначального объема Vo при наг греве на величину i_max— t_H

При наливе нужно знать процент недолива от общего объема цистерны, а не процент увеличения объема налитого продукта. Степень фактического заполнения цистерны при наливе з, %, от полного объема котла з=100— т-\-т²/Ю0.

С целью исключения перелива груза при транспортировании и максимального использования емкости котла заполнение цистерн наливными грузами должно осуществляться исходя из плотности груза н изменения температуры при транспортировании. Предельно допустимая высота налива вязких и застывающих грузов (в течение всего года):

Кал иброеокный	Высота	Калибровочный	Высота
тип цистерны	налива, см	тип цистерны	налива, см
5,8
6,7
		25А
11,!2		26А	282,5
14,20,21		53,53А,62
15, 22			302,5
16, 17

При этом следует учитывать, что налив светлых нефтепродук­тов и сырой нефти в холодный период года назначением на Средне­азиатскую, Алма-Атинскую, Азербайджанскую и Северо-Кавказ­скую дороги должен осуществляться до уровней, установленных для теплого периода года.

Высота налива светлых нефтепродуктов и сырой нефти с тем­пературой налива выше 30 °С:

а) в холодный период б) в теплый период

года: года

Калибровочный	Высота	Калибровочный	Высота
Шип цистерны	налива, см	тип цистерны	налива, см
5,8		5,8	257,5
6,7		6,12
		7,13	256,5
10, И
			254,5
	282,5	11, 17
14,21,22,26		14, 20 ·
		15, 16, 21
	275,5
17, 25А			252,5
18, 19			253,5
20, 25		25, 26
26А	276,5	25А, 26А
31,53А,61,62		31, 53А	287,5
		61, 62

По окончании налива грузоотправитель обязан закрыть герме­тично без перекосов крышку люка, протереть наружную поверх­ность котла цистерны, раму и ходовые части так, чтобы не было следов наливаемого груза.

Слив грузов из железнодорожных цистерн должен осущест* вляться через нижний сливной прибор свободным истечением в про­межуточную емкость. При необходимости герметизации должна использоваться установка нижнего слива СПГ-200 или другое устройство, обеспечивающее слив продукта из цистерны без потерь и с максимальной производительностью универсального сливного прибора. Слив грузов из цистерн, не имеющих нижнего сливного прибора, осуществляется через верх. Диаметр откачивающего трубопровода при этом не должен быть менее 200 мм.

Получатели должны иметь на пункте слива достаточно разви­тые по мощности технические средства, обеспечивающие своевре­менное и полное удаление груза из цистерны. Нефтепродукты счи­таются полностью слитыми из цистерны с верхним сливом, если остаток не превышает 1 см (по замеру над колпаком).

Во избежание потерь необходимо усилить контроль за коммер­ческим состоянием цистерн, подаваемых под погрузку наливных грузов, обеспечить надежность работы наливных и сливных устройств и их правильную эксплуатацию. С целью повышения на­дежности деталей узла герметизации люка колпака цистерны необходимо:

установить должный контроль за качеством ремонта и состояни­ем средств герметизации цистерн;

организовать выпуск уплотнительных прокладок кольцевого тигса исходя из габаритов специального паза люка (колпака) цис-

терн всех выпускавшихся ранее типов калибровки и находящихся в эксплуатации;

при ремонте цистерн предусмотреть постановку уплотнительных прокладок в специальный паз на клей, гарантированное напряже­ние на растяжение которого не менее 0,75 МПа для диапазона эксплуатационных температур от —60 до + 120°С;

увеличить (площадь поперечного сечения шплинтов откидных болтов люка (кол'пака) в 2 раза и заменить метрическую резьбу узла откидной болт—рукоятки на трапецеидальную или упругую.

С целью обеспечения сохранности и предотвращения аварийных ситуаций к цистернам при перевозке опасных грузов должны предъявляться следующие требования:

1. Цистерны, предназначенные для перевозки аммиака, сернис­того ангидрида -и хлорида, не должны иметь предохранительных клапанов, либо перед ними должны находиться мембраны, разру­шающиеся при пробном давлении. Отверстия для заполнения и опо­рожнения таких цистерн должны быть снабжены расположенным внутри быстро закрывающимся забирающим устройством, которое должно автоматически закрываться при непроизвольном движении вагона-цистерны или пожаре. Цистерны для перевозки этих грузов не должны иметь отверстий, находящихся ниже уровня жидкости и устройства нижнего слива.

2. Степень наполнения цистерн з, %, предназначенных для пе­ревозки акролеина, гептила, диметилдихлорсилана, метилтрихлор-силана, нитрил акриловой кислоты, сероуглерода должна опреде­ляться

где Ко — коэффициент объемного расширения жидкости в пределах 15—50 *С; t_a — средняя температура жидкости при наливе, °С.

3. В цистернах для перевозки акролеина, гептила, диметилди­
хлорсилана, нитрил акриловой кислоты, сероуглерода не должно
быть отверстий, находящихся ниже уровня жидкости. Устройство
нижнего слива запрещено. Цистерны не должны иметь предохрани­
тельных клапанов, а если они есть, то перед ними должны нахо­
диться мембраны, разрушающиеся при пробном давлении.

Сливно-наливные устройства для таких цистерн должны быть смонтированы на крышке люка и закрываться предохранительным колпаком, "прочность которого должна быть больше прочности цистерны. У предохранительных колпаков должны быть приспособ­ления для навешивания пломб и замков.

4. Цистерны, предназначенные для перевозки альдегида уксус­ного и эфира этилового, оборудуют теневой защитой на */з поверх­ности котла.

5. Все нефтебензиновые цистерны общего парка МПС дополни­тельно к предохранительному клапану необходимо оборудовать

мембраной, разрушающейся при пробном давлении, так как цистер­ны общего парка МПС с одним предохранительным клапаном в экстремальных условиях (при пожаре) не обеспечивают сохран­ности котла. Проходное отверстие мембраны рассчитывают исходя из минимально требуемого расхода воздуха Q_B, м³/ч, при стандарт­ных условиях (15,6°С и 0,1 МПа)

где А — полная площадь поверхности котла цистерны, м²; L — скрытая теплота парообразования, кал/г; Ж — коэффициент сжижаемости пара;

Ф — абсолютная температура при условиях сброса давления, К; М — молекулярная масса газа, г;

С — постоянная удельной теплоемкости пара (С—315); F — коэффициент теплоизоляции (^=1 для цистерн без изоляции;

F^8i/(650—0/(93,5-106) —для цистерн с изоляцией); t — температура пара или газа в действующем устройстве, °С; U — теплопроводность изоляции при 311 К, кал/(м²-ч-К).

6. Все особо опасные грузы класса 6 (ядовитые вещества) явля­ются высокотоксичными жидкостям^ поэтому требования к предо­хранительным устройствам, степени заполнения цистерны и сливно-наливным устройствам такие же, как при перевозке акролеина.

Цистерны, предназначенные для перевозки опасных грузов, должны иметь отличительную окраску котла и отличительные цвет­ные полосы, а также трафареты и знаки опасности согласно требо­ваниям Правил перевозок [28].

Лица, обслуживающие участки слива, кроме отраслевых ин­струкций, должны знать конструкцию цистерны, оборудование и предназначение отдельных ее элементов, способы и приемы, обес­печивающие технику безопасности и полную сохранность груза при производстве работ по сливу грузов из цистерн. На местах слива должны быть противопожарные средства и оборудование, обеспе­чивающие охрану окружающей среды, освещение (при необходи­мости во взрывоопасном исполнении) и-вентиляцию.

г

Дата добавления: 2015-08-27