Покупателям


Цистерны для перевозки двухфазных грузов

Железнодорожные цистерны с наружным паровым обогревом отличны тем, что нижняя часть котла снабжена паровой рубашкой площадью нагрева закрывающей 1/3 объема котла, то есть примерно 40 кв.м. Расстояние между частями паровой рубашки и верхней частью котла – 36÷50мм.

Перед началом процесса опорожнения цистерны, пар разогреваемый нефтепродукты поступает через штуцер паровой рубашки стройства нижнего слива УСН под давлением на более 0,3 МПа, а сконденсированная вода сливается из патрубков, расположенных на концах паровой рубашки. Так как в процессе выпуска пара сливное устройство может перегреться до температуры более 100°С, уплотнительное кольцо клапана сливного устройства изготавливается из алюминия.

Железнодорожные цистерны с паровой рубашкой имеют грузоподъемность 50 и 60 т. Единственным недостатком этих железнодорожных цистерн – небольшое увеличение массы цистерны. В связи с этим масса паровой рубашки цистерн новых модификаций имеет сниженный вес из-за применения легкосплавных материалов.

Цистерны-термосы - новые разработки. Они нужны для теплых перевозок нефтепродуктов обладающих высокой вязкостью, например битума. Котел этой цистерны-термоса покрыт трехслойной теплоизоляцией: 1. первый слой – смесь 30% асбестита и 70% инфузорной земли: 2. второй слой – мешковина, пропитанная жидким стеклом и укрепленная металлической сеткой; 3. третий слой – шевелин толщиной 100мм.

Перевозка наливных грузов с двухфазной средой осуществляется в различных типах железнодорожных цистерн: вагонах-цистернах обычных и оборудованных стационарными паровыми змеевиками; цистернах-термосах обычных, оборудованных стационарными паровыми змеевиками; цистернах с наружной подогревательной рубашкой.

Змеевики в цистернах устанавливаются с расчетом температурных деформаций при нагревании и остывании. Поверхность нагрева змеевика у четырехосной цистерны – 34 м2. Полезная вместимость котлов цистерн с устройством в них змеевиков уменьшается на 1,5%. Из цистерн, оборудованных внутренними стационарными паровыми змеевиками, слив высоковязких грузов можно проводить в пунктах, не имеющих специального оборудования. Однако такие цистерны отличаются несовершенством конструкции и недостаточно надежны из-за частого выхода змеевиков из строя под действием динамических нагрузок и температурных деформаций. При порче змеевиков удаление груза из цистерн крайне затрудненно. Поэтому такие цистерны широкого внедрения не получили и применяются только в пищевой промышленности в ограниченных масштабах.

Благодаря теплоизоляции налитый в цистерну нефтепродукт доставляется в пункт назначения с температурой позволяющей опорожнять цистерны с применением незначительного подогрева или совсем без него. Такой вариант перевозок дает возможность перевозить вязкие нефтепродукты на расстояния до 400км, при этом должен соблюдаться скоростной режим движение железнодорожного состава. Конечно длина перевозки зависит от температуры окружающей среды. При длительном нахождении в пути следования груз в пункт назначения прибывает застывшим и слив его без подогрева невозможен. Поэтому часть цистерн-термосов снабжается змеевиками с уменьшенной поверхностью нагрева (20м2). При этом полезная емкость котла уменьшается, а масса тары примерно на 5 т. больше массы тары обычной цистерны.

Принцип работы указанных выше цистерн основан на передаче тепла от теплоносителя к грузу и уменьшении вязкости последнего за счет подогрева. Он эффективен только с продуктами, имеющими большую теплопроводность и размягчающимися при незначительном подогреве.

Двухфазные грузы, как правило, обладают небольшой теплопроводностью и их подогрев при сливе требует значительных затрат времени. Так, для разогрева в цистерне осадка антраценовой фракции высотой 80 см до 70°С (при данной температура сырье не содержит кристаллов) необходимо затратить около 80 часов при температуре теплоносителя 100°С. Поэтому использование непосредственного разогрева для ускорения удаления грузов с двухфазной средой из железнодорожных цистерн эффекта обычно не дает.

Во многих странах для перевозки высоковязких и застывающих грузов применяются металлические контейнеры.

В Великобритании на одной из железных дорог наиболее ценные смазочные масла перевозят в специальных теплоизолированных контейнерах-цистернах с электрической грелкой, помещенной в бак с водой. Подогрев нефтепродуктов производится горячей водой, находящихся в трубах внутри контейнера при помощи насоса. Электрическая грелка питается электричеством от сети и от динамо-машины находящейся на колесах. Специальный прибор автоматически контролирует работу электрической грелки, что дает возможность разогревать содержимое цистерны или держать температуру нефтепродуктов на нужном уровне.

За рубежом нашли применение эластичные цистерны, которые при опорожнении занимают объём порядка 5-125 от объема полной емкости. Стоимость эластичных емкостей в 10 раз меньше металлической цистерны. Лабораторными испытаниями установлено, что эластичные емкости объемом в 10, 50, 60 м3 могут служить 70-75 лет. Для уменьшения теплопроводности оболочек ёмкостей в них применяют слой теплоизоляционного материала. Это позволяет перевозить жидкие грузы на значительные расстояния в холодный период года.

За период 1973-1984 гг. ж.д. перевозки нефтепродуктов во Франции в абсолютном выражении уменьшились на 40%, сохранив, однако, размер своей доли в общих внутренних перевозках нефтегрузов на уровне 14% . В 1984 г. объем перевозок нефтеродуктов (включая транзитные) по железным дорогам Франции составил 16 млн.т. по светлым нефтепродуктам и 5,6 млн.т. по темным. За рассматриваемый период французский парк ж.д. цистерн численно уменьшился на 46%, но средняя грузоподъемность цистерн выросла с 56 до 72 м3 за счет сокращения числа двухосных цистерн (средней вместимости до 40 м3) и замены трехосных цистерн (по 60 м3) четырехосными вместимостью по 80м3. У последних нагрузка на ось составляет 30 т., однако, на отдельных линиях допускается максимальная нагрузка на ось до 22,5 т. Срок службы французской ж.д. цистерны составляет 20-30 лет.

Техническим специалистам