Железнодорожные цистерны для перевозки нефтепродуктов

Содержание

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].

www.exsif.ru

Перевозка нефтепродуктов железнодорожным транспортом

Нефть и нефтепродукты являются важнейшей составляющей жизни современного общества. С их помощью мы получаем топливо, горюче-смазочные материалы и многое другие, чем человек пользуется в повседневной жизни. При этом поставки нефтепродуктов не прекращаются никогда. Интересно и то, что для самой транспортировки продуктов нефтяной промышленности требуется их большое количество для заправки автомобильного, авиационного, морского и железнодорожного транспорта. Специалисты отмечают, что именно у железнодорожных перевозок нефтепродуктов есть ряд объективных преимуществ перед остальными видами транспортных средств. Во многом это обусловлено вопросами финансовой выгоды от использования железнодорожных сообщений. Хотя в определённых ситуациях пальму первенства следует отдать речному и морскому способу доставки.

Правила перевозки нефтепродуктов железнодорожным транспортом.

Причины популярности ЖД

Железная дорога существует множество десятков лет. За это время она существенно изменилась, модернизировалось. Такие перемены привели к увеличению скорости передвижения составов, повысилась эффективность локомотивов, значительно возросла грузоподъёмность железнодорожных составов. Буквально через некоторое время после появления первых железнодорожных перевозок железную дорогу начали активно использовать для доставки продуктов нефтеперерабатывающей промышленности. Сфера добычи нефти и ЖД всегда развивались параллельно, поэтому этот метод транспортировки оказался наиболее выгодным, эффективным и подходящим для целого ряда ситуаций. Несмотря на определённые сложности, которыми сопровождается перевозка нефти железнодорожным транспортом, популярность таких грузоперевозок продолжает расти. Тому есть несколько объективных причин:

Развитая инфраструктура. Если говорить о России и мире в целом, то железнодорожная инфраструктура в настоящее время находится на стадии активного развития. В эту отрасль вкладываются большие деньги, направленные на развитие и улучшение железнодорожных сообщений. Это позволяет объединить по ЖД множество стран, между которыми осуществляется обмен продуктами нефтедобывающей промышленности;
Скорость доставки. По скорости авиатранспорт объективно превосходит поезда, но только вот самолёты под перевозку крупных партий нефтепродуктов совершенно неадаптированы. При этом в специальных ЖД цистернах для перевозки нефтепродуктов можно в относительно короткие сроки доставить товар из одной точки в другую;
Объёмы поставок. В плане количества нефтепродуктов, которое способен доставить один железнодорожный состав, в ЖД транспортом может сравниться только крупный морской танкер;

Всесезонность. Для железной дороги не имеет значения, какой сезон сейчас. Перевозки осуществляются круглый год, что обусловлено универсальностью и всесезонностью железнодорожных сообщений. Реки могут замерзать, дороги засыпает снегом или они покрываются слоем льда, из-за чего доставка становится невозможной либо крайне опасной;
Эффективность. Если сопоставить финансовые затраты на организацию железнодорожных перевозок и прибыль, которую получают все участники рынка, то железная дорога оказывается наиболее выгодной. поэтому такие виды доставки считаются наиболее эффективными, обладая оптимальным соотношением цены, качества и скорости выполнения перевозок.

Этим и объясняется повышенный спрос на железную дорогу в качестве способа доставки продуктов нефтеперерабатывающей промышленности. Довольно часто поезда становятся только составным элементом мультимодальных перевозок, в рамках которых принимает участие сразу несколько видов транспорта. Но множество нефтеперерабатывающих предприятий, которым отправляются нефтепродукты, имеют собственные погрузо-разгрузочные специально оборудованные пункты приёма цистерн. Это значительно сокращает расходы, поскольку исключается необходимость в перегрузки продукции из ЖД цистерн в автоцистерны. Но тут уже всё зависит от каждой конкретной ситуации.

Используемое транспортное оборудование

При организации перевозки нефтепродуктов по ЖД используются специальные железнодорожные цистерны ёмкостью от 50 до 120 тонн. Это специальные вагоны-цистерны, при изготовлении которых используется высококачественная листовая сталь с толщиной свыше 8 миллиметров. Такие цистерны могут отличаться по:

размерам;
грузоподъёмности;
вместимости;
оснащению;
дополнительному оборудованию;
используемым при изготовлении материалам и пр.

Обязательным требованием к железнодорожным цистернам, предназначенным для перевозки нефтепродуктов, является повышенная паростойкость, а также масло- и бензостойкость. Дополнительно специальные вагоны для транспортировки продукции нефтеперерабатывающей промышленности должны удовлетворять жёсткие требования по искробезопасности и устойчивости к образованию электростатических разрядов.

В противном случае возрастает вероятность образования взрывоопасных паров, для воспламенения которых достаточно одной небольшой искры. Результатом применения цистерн, нарушающих основные правила безопасности, становится повреждение резервуаров, потеря товара, а также нанесение ущерба окружающей среде и человеческому здоровью. Конструкция тщательно разрабатывается инженерами. Цистерны для нефтепродуктов, используемые при их перевозке железнодорожным транспортом, оснащаются специальными инструментами для выполнения погрузо-разгрузочных работ. Загрузка или заливка топлива, масел и прочих нефтепродуктов осуществляется через верхние специальные отверстия. Выгрузку или слив выполняют с помощью отверстий, расположенных в нижней части вагона-цистерны. Дополнительно для каждой железнодорожной цистерны предусмотрено наличие:

смотровых площадок;
наружных лестниц;
внутренних лестниц;
сливных устройств;
заливного оборудования;
контрольно-измерительных приборов;
средств пожаротушения для экстренных случаев и пр.

Всё это оборудование и оснащение необходимо для создания максимально безопасных условий при перемещении цистерн с нефтепродуктами по железной дороге. Любое нарушение установленных правил грозит минимум административным наказанием. В определённых случаях, когда по причине нарушения правил безопасности был причинён ущерб имуществу либо пострадали люди, к ответственным лицам могут быть применены статьи Уголовного кодекса.

Важные особенности

Следует понимать, что транспортировка нефтепродуктов, вне зависимости от используемого вида транспорта, всегда сопряжена с определёнными рисками. поэтому для таких случаев разрабатываются специальные законы, нормы и правила. Все они направлены на обеспечение безопасности при транспортировке продукции. В общей сложности выделяют 4 главных пункта:

упаковка;
маркировка;
перевозка;
хранение.

Тара, используемая для перевозки нефтепродуктов, обязательно маркируется для её обозначения как опасного груза. Также применяются дополнительные метки и знаки манипуляции, подтверждающие уровень и класс опасности транспортируемого нефтепродукта. Прежде чем заливать нефтепродукт в железнодорожную цистерну, ёмкость тщательно осматривается и очищается от всевозможных загрязнений. Смешивание разных нефтепродуктов путём их заливки в цистерны без предварительной очистки строго запрещены. Каждая цистерна имеет свой сопроводительный документ. В этой документации указывается, какое вещество перевозится в резервуаре, а также что перевозили в этой же цистерне ранее. В некоторых случаях допускается отсутствие сопроводительного документа такого плана. Но тогда следует на месте провести анализ и выявить, для перевозки каких нефтепродуктов использовались резервуары.

Процедура заливки продуктов нефтеперерабатывающей промышленности строго контролируется и регламентируется. Важной особенностью является свойство такой продукции расширяться при изменении температурного режима. Поэтому запрещается заполнять железнодорожные резервуары на 100%. Всегда остаётся определённый запас пространства на случай температурного расширения нефтепродуктов. Правила перевозки нефтепродуктов железнодорожным транспортом разработаны с основной целью минимизировать все потенциальные риски, которые несёт в себе транспортирование продукции нефтеперерабатывающей промышленности.

Каждый перевозчик должен строго соблюдать все установленные нормы доставки. Если перевозка нефтепродуктов железнодорожным транспортом осуществляется с нарушением регламента и законов, то это грозит как административной, так и уголовной ответственностью. поэтому клиентам транспортных компаний нужно внимательно изучать возможности перевозчика, его уровень надёжности и наличие опыта в сфере железнодорожных перевозок опасного груза.

Преимущества и недостатки

Чтобы сделать окончательные выводы относительно транспортировки продуктов нефтеперерабатывающей промышленности с помощью железнодорожного транспорта, следует изучить сильные и слабые стороны такого способа доставки. Начнём с положительных моментов. К основным преимуществам ЖД перевозок нефтепродуктов относятся:

Возможность всесезонных грузоперевозок. Для железной дороги не имеет значение, какое время года на дворе. Она одинаково эффективно справляется с поставленными задачами зимой, летом, весной и осенью;
Высокая скорость. Если сравнивать с речными и морскими путями, железнодорожные перевозки объективно более скоростные. Порой они выигрывают даже у автотранспорта;
Широкая география. Это обусловлено отличным развитием железнодорожной инфраструктуры, что также можно отнести к преимуществам. Железная дорога покрывает огромные территории страны, что позволяет осуществлять грузоперевозки на короткие, средние и дальние расстояния, а также осуществлять доставку на международном уровне;
Объёмы. Железнодорожный состав способен одновременно тянуть за собой несколько десятков цистерн с нефтепродуктами. поэтому по количеству перевозимого груза единственным конкурентом ЖД считается морские танкеры.

Но не стоит делать поспешные выводы. У железнодорожных перевозок есть и свои недостатки. Наиболее весомыми минусами перевозки нефтепродуктов по железной дороге считаются:

Цена. В сравнении с финансовыми затратами на перевозку альтернативными видами транспорта, использование железнодорожных составов оказывается более дорогим. Хотя для определённых ситуаций ЖД становится оптимальным во всех отношениях решением.
Потери при транспортировке. При проведении погрузо-разгрузочных работ достаточно часто происходят утечки нефтепродуктов из цистерн и резервуаров, из которых цистерны заполняются. Это закономерное явление при железнодорожных перевозках, поэтому требуется делать расчёты с учётом возможных потерь.
Оборудование. Чтобы осуществлять регулярные и эффективные перевозки нефтепродуктов по железнодорожным сообщениям, требуется использовать специализированное оборудование. Оно применяется при погрузочных и разгрузочных работах, а также на промежуточных этапах доставки к конечному пункту назначения. Это приводит к увеличению общих затрат на транспортировку.
Маршруты и линии. Хотя инфраструктура железнодорожных путей хорошо развита, они есть не везде. поэтому для доставки по железной дороге нефти к тем или иным пунктам требуется прокладывать новые пути.

Всё это даёт наглядное представление о железнодорожном транспорте как средстве для перевозки продуктов нефтеперерабатывающей промышленности и самой нефти в чистом виде. Железная дорога действительно обладает рядом важных преимуществ, но имеет и свои характерные недостатки. Чтобы перевозка нефтепродуктов оказалась максимально эффективной и выгодной, следует заранее предусмотреть все потенциальные риски, подобрать надёжного грузоперевозчика и согласовать нюансы доставки к пункту назначения.

При невозможности осуществить грузоперевозку по железной дороге следует выбирать альтернативные решения. Довольно часто нефтепродукты перевозятся по схеме мультимодальных доставок, где железнодорожный транспорт является одной из составных частей всего маршрута.

econom-trans.ru

Перевозка нефтепродуктов железнодорожным транспортом

26 сентября 2012 г.

Главным направлением отечественного производства цистерн, начиная с момента постройки 2-х основных цистерн грузоподъемностью 8¸11 тонн с начала 80-х годов, является повышение их грузоподъемности, а также снижение времени на техническую и коммерческую обработку этого транспорта.

В настоящее время создаются и осваиваются в производстве цистерны с максимально-возможными габаритами подвижного состава.

Повышенное внимание при конструировании новых цистерн уделяется соответствию экологических требований. Также не меньшее значение уделяется повышению надёжности узлов и деталей железнодорожных цистерн.

В целом, беря во внимание увеличение видов перевозимых нефтепродуктов, следует ожидать повышение выпуска специальных цистерн по видам производимых продуктов.

Железнодорожные вагоны-цистерны

1) Перевозка наливных нефтепродуктов осуществляется железнодорожными вагонами-цистернами грузоподъемностью от 40 до 120 тонн. Изготавливаются цистерны из листовой стали толщиной 8¸11мм в виде горизонтального цилиндрического резервуара. Для полного слива нефтепродукта из цистерны, нижняя ее часть имеет уклоны к центру в пределах 20¸30 мм, где устанавливаются сливные приборы 9.

Перевозка цистерн по железной дороге осуществляется на специальных четырех- и восьмиосных платформах 4, оборудованных ходовой частью 1, системой амортизации и торможения 2, узлами сцепления платформ 3, креплениями цистерн к платформе 5. Кроме того, цистерны комплектуются наружной и внутренней лестницами 7, смотровыми площадками.

2) Для перевозки легкозастывающих нефтепродуктов цистерна комплектуется наружным кожухом 10 толщиной 3 мм, закрывающим 1/3 объема котла, образующим паровую рубашку, которая, состоит из нескольких частей, имеющих толщину 30¸ 40 мм. Запуск пара в паровую рубашку подается через патрубок, из сливного устройства. Конденсат удаляется ч/з желоб в нижней часть рубашки. Давление пара, подаваемого в паровую рубашку, обычно не превышает 0,3 МПа. В зависимости от модели цистерны в верхней части котла может быть установлена одна или две горловины, оборудованные крышкой и дыхательной арматурой 8. При помощи горловины представляется возможным проводить зачистные работы и сливо-наливные операции при неисправности нижних сливных приборов или в случае, когда это предусмотрено технологией процесса.

3) При перевозке вязких нефтепродуктов в ряде случаев используются цистерны, оборудованные стационарными трубчатыми подогревателями. Котел такой цистерны покрывают усиленной изоляцией с применением жидкого стекла и металлической сетки. Температуру продукта можно поддерживать достаточно продолжительное время – отсюда и название цистерна — термос.

4) Высоковязкие нефтепродукты (битумы) перевозят в бункерных полувагонах грузоподъемностью 40 т. Один бункер имеет емкость 12 м3, оборудованной створчатой крышкой и паровой рубашкой. Для выгрузки битума достаточно после предварительного подогрева освободить бункер от захватов и за счет смещения центра тяжести относительно точек опор груженый бункер опрокинется. После выгрузки бункер возвращается в прежнее вертикальное положение за счет того, что центр тяжести пустой емкости находится ниже точек опор.

ros-pipe.ru

Устройство железнодорожной цистерны

26 сентября 2012 г.

Платформа состоит из основного элемента — рамы, к которой крепятся тормозные колодки, котел, автосцепное оборудование и ходовую часть. Рама является сварной конструкцией, в состав которой входит стояночный тормоз, автоматические ударные и тяговых приборы, а также ходовая часть.

Ходовая часть платформы включает в себя двуосные тележки ЦНИИ 3-0 модели 18-100 по ГОСТ 9246-79. Ударно-тяговые приборы включают в себя автосцепку, поглощающий аппарат, тяговый хомут с креплениями, балку, отцентровывающую с маятниками, расцепной рычаг.

Стояночный тормоз предназначен для затормаживания цистерны на погрузочно-разгрузочных пунктах. Лестницы для устройства основных частей и внутренней поверхности котельного оборудования у большинства цистерн смонтирована внутренняя лестница для удобства доступа внутрь. Снаружи также имеется лестница состоящая из ступенек, площадки, поручней.

Для осуществления использования железнодорожных цистерн, их наполнения и опорожнения применяется предохранительная запорная и контрольная арматура.. Цистерны оборудованы предохранительными клапанами. Они имеют различное установочное давление от 0,07 до 20,0 МПа. Для нефти и нефтепродуктов – обычно 0,15 МПа. Устанавливаются также предохранительно-впускные клапана.

При поднятии давления в котле, на которое рассчитан клапан, заслонка клапана поднимается вверх, давая выход газу в открытый воздуху. При уменьшении давления, сжимается пружина, впускной клапан открывается и связывает объем котла с внешним воздухом.

Котлы цистерны имеют сварную конструкцию из листов стали толщиной 8,11мм. Днища цистерн бывают плоскими, либо иметь сферическую форму. Для полного опорожнения нефтепродуктов из цистерн в цистернах имеются уклоны в 20-30мм от краев в сторону сливных устройств. Котел железнодорожной цистерны снабжается колпаком, для вмещения увеличения в объемах нефтепродукта при его нагреве. Объем этих компенсирующих колпаков обычно не превышает 2% от всей цистерны. С целью предотвращения гидравлического удара при изменении скорости движения состава уровень нефтепродукта должен быть больше нижней части колпака.

Цистерны должны быть обязательно долиты больше чем на 200мм до верхней части котельной установки, если этого не сделано то такие железнодорожные цистерны не включаются в маршрут. В новейших цистернах колпаки не ставятся, поскольку их функционал выполняет горловина. Горловины цистерны снабжаются люками лазами ЛЛ, имеющими округлую поверхность и нужны для осуществления сливо-наливных операций и возможности человеческого доступа внутрь железнодорожной цистерны.

ros-pipe.ru

Железнодорожная цистерна — это… Что такое Железнодорожная цистерна?

Железнодорожная цистерна

Вагон-цистерна на железной дороге Union Pacific

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, патоки. Вагоны-цистерны используются также для перевозки муки и цемента.

Общая характеристика

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
- восьмиосные
По ёмкости

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 добавка в перевозимый груз ингибиторов коррозии.

Конструкция

Слив нефтепродуктов из вагона. ГДР, 1962 год

Вагон-цистерна для перевозки нефтепродуктов

Кузов вагона-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 — шпангоутами, которые могут быть установлены на наружной поверхности или внутри ёмкости. Объём котла цистерны колеблеся в широких пределах от 15-20 м³ в первых вагонах-цистернах, строившихся в конце XIX века, до 120 м³ (8-ми осная цистерна для перевозки светлых нефтепродуктов) и выше.

Производители вагонов-цистерн

См. также

Примечания

Ссылки

Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Конарев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. ISBN 5-85270-115-7

Wikimedia Foundation. 2010.

Железнодорожник (футбольный клуб)
Железнодорожное полотно

Смотреть что такое «Железнодорожная цистерна» в других словарях:

Железнодорожная цистерна — (a. tank cars; н. Eisenbahnkesselwagen; ф. wagons citernes; и. vagon cisternas, vagones tanque) ёмкость для перевозки жидких грузов (нефти, бензина, масел и др. нефтепродуктов, сжиженных газов, кислот, едких и ядовитых жидкостей и др.) по … Геологическая энциклопедия
железнодорожная цистерна — автоцистерна — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы автоцистерна EN tank car … Справочник технического переводчика
железнодорожная цистерна — железнодорожная цистерна: Мера вместимости. [ГОСТ Р 8.595, пункт 3.3] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
железнодорожная цистерна для горючего — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN fuel truck … Справочник технического переводчика
железнодорожная цистерна потребителя — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN consumer tank wagon … Справочник технического переводчика
железнодорожная цистерна, цистерна — 3.1 железнодорожная цистерна, цистерна: Металлический сосуд в форме цилиндра (котла), горизонтально лежащего на опорах тележки, с овалоидными, торосферическими и эллиптическими днищами, с колпаком или горловиной, применяемый для транспортирования … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
изотермическая железнодорожная цистерна для перевозки сжиженных газов — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN isothermal liquefied gas tank car … Справочник технического переводчика
нефтеналивная железнодорожная цистерна — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN oil tank car … Справочник технического переводчика
железнодорожная нефтеналивная цистерна — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN oil car … Справочник технического переводчика
Железнодорожная терминология — Эта страница глоссарий. Железнодорожная терминология … Википедия

dik.academic.ru

Железнодорожный транспорт

Большое количество нефти и основное количество нефтепродуктов перевозятся железнодорожным транспортом. Система грузовых железнодорожных перевозок нефти и нефтепродуктов по железным дорогам включает вагоны-цистерны, наливные и сливные эстакады с соответствующим насосным оборудованием и резерву-арным парком. При необходимости предусматривается также подогрев содержимого в цистернах для слива высоковязких нефтепродуктов (мазут, битум) или высокозастывающих вязких сортов нефти и парафинистых газовых конденсатов. Вагоны-цистерны представляют собой 4-осную или 8-осную колесную тележку с установленной на ней цистерной с полным объемом от 60 и 137 м3 и более на условное давление 0,15 МПа.

Цистерны бывают обычного исполнения для легких нефтей и светлых нефтепродуктов и специального исполнения для вязких или высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов с теплоизоляцией, «рубашками» для подогрева водяным паром или другими теплоносителями. На наливную эстакаду подается состав из 20-40 и более цистерн для их заполнения, длина маршрута цистерн обычно не превышает 720 м. Вдоль железнодорожного пути проложен коллектор-трубопровод с вертикальными стояками, число которых равно количеству заполняемых цистерн.

Каждый стояк имеет запорную арматуру и Г-образный «хобот» с гибким шлангом на конце, который опускается через открытый люк-лаз внутрь цистерны; производительность одного стояка 100-150 м3/ч. Наливные эстакады всегда специализированы, т. е. предназначены для налива только нефти или какого-либо одного вида нефтепродукта. Перед наливом цистерна проходит промывочно-пропарочную подготовку — комплекс операций по удалению остатков нефтепродуктов, пропарке внутренней поверхности цистерны, промывке, осушке и т.п. Промывочно-пропарочная станция может обрабатывать обычно до 400-600 цистерн в сутки.

Сливная эстакада служит для приема из цистерн нефти и нефтепродуктов. Слив нефти и нефтепродуктов может быть верхним, когда через Г-образный «хобот» стояка из цистерны жидкость откачивается насосом, и нижним, откуда через нижние спускные клапаны (арматуру) цистерн в приемный лоток (или приемные поворотные трубы) жидкость самотеком поступает в промежуточный подземный приемник для дальнейшей насосной откачки в основные резервуары. Некоторые технические характеристики цистерн для перевозки нефти и нефтепродуктов приведены в табл. 1.4.

Состав (эшелон) цистерн нефти или нефтепродуктов состоит обычно из 50-60 цистерн со средней массой продукта 57 т.

Для перевозки сжиженных углеводородных газов (этилена, пропана, пропилена, ШФЛУ и бутанов) используют в основном железнодорожный транспорт. В настоящее время жидкий пропан перевозят в цистернах емкостью до 51 или 54 м3, а жидкий бутан — в цистернах емкостью до 60 или 100 м3, при этом максимальный полезный объем составляет 85 % от емкости цистерны. Цистерна имеет четырехосную колесную платформу, люклаз, запорную сливно-наливную и контрольную арматуру (вентили), предохранительный клапан, манометр. Применяется верхний налив и слив; остаточное давление паров сжиженных газов в цистерне после слива не должно быть менее 0,05 МПа; не допускается присутствие воды или иной жидкости. Цистерна перевозит только один вид продукции. В цистернах для пропана, пропилена и ШФЛУ при максимальной рабочей температуре 50 °С наибольшее допустимое давление должно быть не более 2 МПа, а в цистернах для бутанов при 50 °С — не более 0,8 МПа. Для перевозки нефтепродуктов и сжиженных газов используются также автомобильные цистерны.

Железнодорожный транспорт отличается от трубопроводного большей универсальностью — возможностью доставки нефти и нефтепродуктов на любую железнодорожную станцию, имеющую приемную эстакаду. Автомобильные цистерны дополняют железнодорожный транспорт по доставке нефтепродуктов в любой пункт назначения. К недостаткам железнодорожного транспорта нефти относятся высокая стоимость провоза, большие затраты времени, труда и энергии на наливные и сливные операции, на подготовку цистерн, потери нефти и нефтепродуктов, загрязнение окружающей среды.

enciklopediya-tehniki.ru

Способ перевозки вязких нефтепродуктов и железнодорожная цистерна для его реализации

Изобретения относятся к способам и средствам перевозки вязких нефтепродуктов. Техническим результатом способа перевозки вязких нефтепродуктов и реализующей его железнодорожной цистерны является ускорение их выгрузки в холодное время года и снижение затрат тепловой энергии на эту операцию. Результат достигается тем, что перед наливом горячего нефтепродукта цистерну предварительно прогревают до температуры, приблизительно равной +40°С, а сразу после налива нефтепродукт, находящийся в нижней половине котла цистерны, принудительно охлаждают до тех пор, пока его плотность станет на 3-5% больше плотности нефтепродукта в верхней половине котла цистерны. При этом вся масса нефтепродукта будет иметь температуру, превышающую +80°С. В получаемом гидродинамически устойчивом состоянии исключается конвективный теплоперенос в жидком горячем нефтепродукте при его транспортировании, а его охлаждение будет вызываться только молекулярной теплопроводностью, которая у всех нефтепродуктов очень мала. Железнодорожная цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов, включающая горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел, с верхним наливным люком, нижним сливным патрубком и имеющим жестко укрепленный на нижней половине котла цистерны парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, дополнительно покрыта над парообогревательным кожухом слоем теплоизолирующего материала толщиной от 6 см до 10 см. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к области железнодорожного транспорта, а более конкретно к способам и средствам перевозки вязких нефтепродуктов, таких как мазуты и масла.

Известен способ железнодорожных перевозок вязких нефтепродуктов, включающий их первичную подготовку для обеспечения необходимых температур при наливе в цистерну, налив, выполняемый с применением погружных рукавов, перевозку в цистерне, которая сопровождается охлаждением жидкого нефтепродукта, происходящим с ростом его вязкости, вторичный разогрев нефтепродукта, проводимый для восстановления его текучести перед выгрузкой, и саму выгрузку, осуществляемую самотеком (Губин В.Е. Слив и налив нефтей и нефтепродуктов. М.: Недра, 1972, 193 с.).

Недостатками способа являются длительность разогрева нефтепродукта перед сливом и большие затраты тепловой энергии, необходимые для обеспечения слива. Длительность выгрузки нефтепродукта обуславливает непроизводительный простой вагонов и ведет к низкому обороту подвижного состава.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является способ перевозки вязких нефтепродуктов в транспортных емкостях (RU №2224960, B65G 67/24; 69/20, Бюл. №30 от 27.10.2003 г.).

Способ включает первичный разогрев нефтепродукта перед наливом в транспортную емкость и последующее за тем изготовление теплоизолирующей оболочки котла цистерны из самого перевозимого нефтепродукта, заключающееся в переводе части нефтепродукта в состояние дисперсоида с низкой кратностью, нанесение его струями на внутренние стенки транспортной емкости, последующее затем охлаждение нанесенного слоя, производимое до полного его загустевания. После выполнения этих операций производится налив в транспортную емкость основной массы разогретого нефтепродукта.

Недостатком способа является сложность и продолжительность изготовления теплоизолирующей оболочки котла цистерны из самого транспортируемого вязкого нефтепродукта.

Известны железнодорожные цистерны-термосы для перевозки нефтепродуктов, переходящих при охлаждении в высоковязкое состояние (А.И. Казубов. Применение цистерн-термосов для перевозки застывающих нефтепродуктов. М., ЦНИИТЭМС, вып. 11, 1987, 32 с.).

Недостатком цистерн является то, что теплоизолирующая оболочка имеет высокую себестоимость и низкую ремонтопригодность, она требует частых, продолжительных и дорогостоящих ремонтных работ.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой цистерне является вагон-цистерна для вязких нефтепродуктов, модель 15-1566 (Губенко В.К., Никодимов А.П., Жилин Г.К. Цистерны (устройство, эксплуатация, ремонт). М.: Транспорт, 1990 г., 151 с.).

Цистерна включает горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной патрубок и парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, жестко укрепленный на нижней половине котла, предназначенный для разогрева нефтепродукта перед его сливом.

Недостатками цистерны является то, что кожух, покрывающий нижнюю часть котла, не препятствует, а скорее способствует охлаждению перевозимого нефтепродукта на стадии его транспортирования. Камера между обечайкой котла цистерны и парообогревательным кожухом, через которую подается пар, обеспечивающий разогрев нефтепродукта при его сливе, создает конструктивно не предусмотренную тепловую изоляцию нижней половины котла цистерны.

Камера имеет толщину 4 см, заполнена воздухом, имеющим низкую теплопроводность, и создает значительное термическое сопротивление потоку теплоты от перевозимого горячего нефтепродукта в окружающее пространство.

Таким образом, теплопередача в окружающее пространство на поверхности нижней половины котла происходит с меньшей интенсивностью, чем на верхней его половине. При этом горячий жидкий нефтепродукт в верхней части котла цистерны охлаждается быстрее, чем в его нижней части.

С понижением температуры происходит рост плотности нефтепродукта, поэтому преимущественное его охлаждение в верхней части котла сопровождается переходом всей его массы в гидродинамически неустойчивое состояние, возбуждающее естественную конвекцию. Конвекция вызывает интенсивный перенос теплоты от горячего нефтепродукта к стальным стенкам котла, которые на верхней его половине, над парообогревательным кожухом не имеют тепловой изоляции. При высокой теплопроводности стали, теплота передается в окружающее пространство и безвозвратно теряется.

В итоге конвективный теплоперенос в горячем жидком и еще маловязком нефтепродукте способствует быстрому его охлаждению и переходу в вязкое состояние практически во всем объеме котла.

Задачей способа перевозки вязких нефтепродуктов и реализующей его железнодорожной цистерны является упрощение процесса создания теплоизолирующей оболочки на внутренней поверхности котла цистерны из самого перевозимого нефтепродукта, которая при низкой его теплопроводности обеспечивает сохранение высокой температуры и текучести основной его массы, ведет к сокращению времени и затрат тепловой энергии на выгрузку.

Технический результат достигается тем, что в способе перевозки вязких нефтепродуктов, включающем их налив в цистерну в разогретом состоянии, транспортирование, сопровождающееся охлаждением с одновременным ростом вязкости, разогрев доставленного нефтепродукта, проводимый для восстановления его текучести перед выгрузкой и выгрузку, осуществляемую в виде слива самотеком, перед наливом горячего нефтепродукта котел цистерны предварительно прогревают, до температуры, лежащей в интервале от +20°С до +40°С, а перед транспортированием нефтепродукт, находящийся в нижней половине котла цистерны, принудительно охлаждают до тех пор, пока его плотность станет на 3-5% больше плотности нефтепродукта в верхней половине котла цистерны. При этом для принудительного охлаждения нефтепродукта в нижней половине котла цистерны через камеру, образованную обечайкой котла цистерны и парообогревательным кожухом, пропускают холодную воду с температурой от +4°С до +10°С.

Технический результат достигается тем, что у железнодорожной цистерны для перевозки вязких нефтепродуктов, включающей горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел с верхним наливным люком, нижним сливным патрубком, имеющим жестко укрепленный на нижней половине котла парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, верхняя половина котла цистерны, над парообогревательным кожухом, покрыта слоем теплоизолирующего материала толщиной не менее 10 см.

На фиг. 1 показано продольное сечение железнодорожной цистерны, а на фиг. 2 — ее поперечное сечение.

Железнодорожная цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов содержит горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел 1, который заполняется жидким нефтепродуктом 2, через верхний наливной люк. Нефтепродукт 2 при наливе имеет высокую температуру и текучесть, но за время транспортирования охлаждается и переходит в вязкое состояние. На нижней половине котла цистерны 1 жестко укреплен парообогревательный кожух 3, снабженный штуцером 4 для подачи теплоносителя, например пара, которым разогревается нефтепродукт 2 при выгрузке, и выходной штуцер 5, обеспечивающий слив образующегося при этом конденсата. Между стенкой котла цистерны 1 и парообогревательным кожухом 3 образована камера 6, заполняемая теплоносителем при разогреве нефтепродукта 2 при его выгрузке. На стадии транспортирования нефтепродукта 2 камера 6 заполнена воздухом и создает значительное термическое сопротивление тепловому потоку от горячего нефтепродукта 2 в окружающее пространство.

Верхняя половина котла цистерны 1, над парообогревательным кожухом 3, покрыта слоем теплоизолирующего материала 7, например жесткого пенополиуретана, стекловаты или ваты минеральной. Толщина слоя теплоизолирующего материала 7 должна быть такой, чтобы создаваемое им термическое сопротивление тепловому потоку от горячего нефтепродукта 2 в окружающее пространство превосходило термическое сопротивление воздуха в камере 6 не менее чем в два раза. Если теплоизолирующим материалом 7 является жесткий пенополиуретан, то его толщина должна быть не менее 6 см, если теплоизолирующим материалом является минеральная вата, то ее толщина должна быть не менее 10 см.

На нижней части котла цистерны 1 крепится сливной патрубок 8, через который обеспечивается слив доставленного нефтепродукта. Герметичность крепления сливного патрубка 8 к котлу цистерны 1 обеспечивается уплотняющей манжетой 9, выполненной из резины.

Подразумевается, что нефтеналивная площадка, где производится налив нефтепродуктов в цистерны, имеет, как и всякое промышленное предприятие, источник снабжения 10 горячей и холодной технической водой, а также систему канализации, обеспечивающей ее слив.

На стадии перевозки вязкого нефтепродукта по заявляемому способу лишь часть нефтепродукта 2 переходит в высоковязкое состояние, образуя застывший слой 11 на внутренней стенке котла цистерны 1, основная же масса нефтепродукта 2 сохраняет высокую температуру и текучесть, достаточную для выполнения слива, в течение всего времени транспортирования.

Заявляемый способ перевозки вязких нефтепродуктов в зимнее время, при низких температурах воздуха, реализуется следующим образом. Перед наливом горячего нефтепродукта котел цистерны 1 предварительно прогревают до начальной температуры его стенок, лежащей в интервале от +20°С до +40°С. Для этого в течение некоторого времени через камеру 6 под парообогревательным кожухом 3 пропускают горячую воду с температурой от +50°С до +60°С. Подачу воды осуществляют через магистраль, проходящую от внешнего источника водоснабжения 10 к входному штуцеру 4 на парообогревательном кожухе 3, через камеру 6 между корпусом котла цистерны 1 и стенкой парообогревательного кожуха 3, через выходной штуцер 5 и далее в систему канализации. Начальная температура прокачиваемой воды при этом находится ниже предельных значений +120°С, предъявляемых нормативными документами к резинотехническим изделиям, следовательно, уплотняющая манжета 9 сливного патрубка 8 сохраняет при прогреве котла цистерны 1 свои характеристики. Появление термических напряжений в сварных швах котла 1 при его прогреве также не ожидается. Вместе с тем прокачиваемая вода с температурой в интервале от +50°С до +60°С, как показали компьютерные расчеты, обеспечивает достаточно быстрый, не более 30 минут, прогрев стенок котла цистерны 1 до температур, находящихся в интервале от +20°С до +40°С.

На стадии самого налива нефтепродукта в котел цистерны 1 прокачку горячей воды через камеру 6 под парообогревательным кожухом 3 заменяют пропусканием через нее уже холодной технической воды с температурой от +4°С до +10°С, которое продолжают некоторое время и после заполнения котла цистерны 1 горячим нефтепродуктом 2. Это мероприятие позволяет поднять температуру наливаемого нефтепродукта 2 от установленных нормативными документами значений +80°С, рассчитанных на начальную температуру котла цистерны 1, равную -50°С до значений +120°С допускаемых условиями эксплуатации уплотняющей манжеты 9 сливного патрубка 8.

Возможность налива более горячего нефтепродукта в железнодорожную цистерну снимает необходимость в проведении ряда операций на предприятии, изготовляющем нефтепродукты, что позволяет ускорить процесс налива и снизить его себестоимость.

Наличие парообогревательного кожуха 3 на нижней половине котла цистерны 1 и слоя теплоизолирующего материала 7 на верхней его половине обеспечивает технику безопасности для обслуживающего персонала при наливных работах.

Пропускание холодной воды осуществляют по прежней схеме: от источника водоснабжения 10 к входному штуцеру 4 на парообогревательном кожухе 3, через камеру 6, через выходной штуцер 5 и далее в систему канализации. Пропускание холодной воды через камеру 6 обеспечивает охлаждение нефтепродукта 2 в нижней части котла цистерны 1 до температуры, близкой к +60°С, при том что в верхней части котла она остается близкой к +120°С.

В этих условиях плотность жидкого нефтепродукта 2 в нижней части котла цистерны 1 будет превышать его плотность в верхних его слоях. По сравнению с плотностью в слоях, прилегающих к оси котла 1, разница составляет 3%, по сравнению с плотностью у поверхности она достигает 5%.

При наличии слоя теплоизолирующего материала 7 на верхней половине котла цистерны 1 и охлаждении нижней ее половины масса жидкого нефтепродукта 2 в цистерне переходит в гидродинамически устойчивое, так называемое «стратифицированное» состояние. При этом перенос теплоты от горячего нефтепродукта 2 в окружающее пространство осуществляется в отсутствие конвективного теплопереноса, т.е. только за счет молекулярной теплопроводности, она же у всех нефтепродуктов, включая все марки мазутов и масел, имеет малые значения.

При охлаждении нефтепродукта 2, находящегося в стратифицированном состоянии, в объеме котла цистерны 1 формируется температурное поле с градиентом температур, направленным к оси котла от его боковой поверхности и вдоль оси котла на его торцах.

Быстрее всего охлаждаются с переходом в высоковязкое состояние слои нефтепродукта 2, прилегающие к обечайке котла цистерны 1. Эти слои образуют теплоизолирующую оболочку 11 котла цистерны 1, возникающую самопроизвольно из самого перевозимого нефтепродукта 2. Толщина застывших слоев нефтепродукта, образующих оболочку 11, зависит от температуры окружающего воздуха и при условиях суровой зимы составляет не более 10-15 см, их масса не превышает 15 тонн, т.е. около 20% от массы нефтепродукта, содержащегося в 65- тонной цистерне. Основная же часть перевозимого нефтепродукта 2 массой до 50-55 тонн, что составляет до 80% от всего содержимого цистерны, будет сохранять свою высокую температуру и текучесть в течение всего времени транспортирования.

Все нефтепродукты, включая вязкие мазуты и масла, имеют большой коэффициент объемного теплового расширения β≈10^-3 1/град, малое значение коэффициента теплопроводности λ=0,12-0,2 Вт/(м⋅град), низкую вязкость в горячем состоянии и высокую вязкость при низких температурах. Поэтому процесс термогравитационной конвекции, переводящей горячий нефтепродукт в стратифицированное состояние, будет быстрым, а теплоизолирующая оболочка 11 — достаточно устойчивой.

Снижению скорости охлаждения перевозимого нефтепродукта способствуют также большие термические сопротивления воздушной прослойки камеры 6 под парообогревательным кожухом 3 и слоя теплоизолирующего материала 7, которые снижают тепловые потоки в окружающее пространство.

Выгрузку доставленного нефтепродукта из котла цистерны 1 осуществляют согласно используемому в настоящее время способу. Через входной штуцер 4 на парообогревательном кожухе 3, в камеру 6 подают пар, для разогрева и расплавления слоя загустевшего нефтепродукта, образующего теплоизолирующую оболочку 11, остальная его масса 2 имеет температуру, достаточную для осуществления выгрузки самотеком. Через выходной штуцер 5 производят сброс остатков пара и образующегося конденсата.

Достигаемые положительные эффекты от использования способа перевозки вязких нефтепродуктов и железнодорожной цистерны, обеспечивающей его реализацию сводятся:

— к резкому сокращению времени и затрат тепловой энергии на разогрев при выгрузке вязких нефтепродуктов из цистерны, получаемых за счет уменьшения скорости охлаждения нефтепродукта при транспортировке и сохранения текучести более 80% от всей его массы;

— к необходимости разжижения при выгрузке лишь слоя загустевшего нефтепродукта, составляющего менее 20% от его массы в цистерне;

— к снижению затрат тепловой энергии на дополнительный разогрев нефтепродукта в наземных коммуникациях, обеспечивающих его передачу в хранилища.

1. Способ перевозки вязких нефтепродуктов, включающий их налив в цистерну в разогретом состоянии, транспортирование, сопровождающееся охлаждением с одновременным ростом вязкости, разогрев доставленного нефтепродукта, проводимый для восстановления его текучести перед выгрузкой, и выгрузку, осуществляемую в виде слива самотеком, отличающийся тем, что перед наливом горячего нефтепродукта котел цистерны предварительно прогревают до температуры, лежащей в интервале от +20°C до +40°C, а перед транспортированием нефтепродукт, находящийся в нижней половине котла цистерны, принудительно охлаждают до тех пор, пока его плотность станет на 3-5% больше плотности нефтепродукта в верхней половине котла цистерны.

2. Способ перевозки вязких нефтепродуктов по п. 1, отличающийся тем, что для принудительного охлаждения нефтепродукта в нижней половине котла цистерны через камеру, образованную обечайкой котла цистерны и парообогревательным кожухом, пропускают холодную воду с температурой от +4°C до +10°C.

3. Железнодорожная цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов, включающая горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел с верхним наливным люком, нижним сливным патрубком, имеющим жестко укрепленный на нижней половине котла парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, отличающаяся тем, что верхняя половина котла цистерны, над парообогревательным кожухом, покрыта слоем теплоизолирующего материала толщиной не менее 10 см.