Технология налива и слива наливных грузов
Добавил пользователь Alex Обновлено: 24.09.2024
Налив и слив грузов, перевозимых в цистернах и бункерных полувагонах, производятся в специально оборудованных и отвечающих требованиям безопасности местах необщего пользования.
Для обеспечения возможности налива нефтебитума в бункерные полувагоны во время атмосферных осадков (например, дождя и снегопада) фронты налива должны оборудоваться устройствами, предотвращающими попадание в бункер атмосферных осадков.
Персонал, обеспечивающий слив, налив цистерн, бункерных полувагонов, обязан знать конструкцию и оборудование цистерн, бункерных полувагонов, а также предназначение их отдельных элементов, обеспечивать сохранность железнодорожного подвижного состава при производстве работ по сливу, наливу груза.
Подготовка под налив специализированных цистерн проводится грузоотправителем, а при наличии возможности — перевозчиком за счет грузоотправителей в соответствии с заключенными между ними договорами.
В пунктах массового налива нефтепродуктов предъявленные под налив цистерны, бункерные полувагоны перевозчик осматривает в коммерческом отношении до подачи цистерн под погрузку с представителями грузоотправителя одновременно на выставочных железнодорожных путях или на путях промывочно-пропарочных предприятий.
Претензии не принимаются в отношении коммерческих неисправностей, предъявленных грузоотправителем после приема им цистерн и бункерных полувагонов для налива, и недостатки устраняются силами и за счет средств грузоотправителя.
Налив светлых нефтепродуктов производится либо с применением шлангов (труб), доходящих до дна котла цистерны, либо используются другие способы налива, предотвращающие образование пены и статического электричества.
В случае появления течи груза из цистерны на железнодорожных путях станции отправления грузоотправитель немедленно принимает меры к обеспечению сохранности груза, окружающей природной среды, в том числе посредством перекачки груза в другую цистерну или емкость.
Порядок устранения течи на путях железнодорожной станции отправления должен быть отражен в приложении к техническо-распорядительному акту станции.
Не допускается наливать имеющий температуру выше 100°С груз в цистерны, оборудованных универсальным сливным прибором.
Температура наливаемого битума в бункерный полувагон не должна превышать 150°С.
Налив грузов в цистерны не должен превышать грузоподъемность, указанную на котле цистерны.
Прием к перевозке груженой цистерны с неполным использованием ее вместимости или грузоподъемности разрешается перевозчиком при:
Перевозке нефтепродуктов в адреса нескольких предприятий перевозчика, обслуживаемых одним из его филиалов Утрате части груза в пути следования
При наливе бункерных полувагонов бункера заполняются грузом с недоливом на 250 мм до верхних кромок их бортов.
По окончании налива грузоотправитель обеспечивает: правильность установки, соответствующей диаметру крышки, уплотнительной прокладки; герметичное закрытие крышки загрузочного люка бункера, сливо-наливной арматуры, заглушек; пломбирование ЗПУ колпака цистерны в соответствии с Правилами пломбирования вагонов и контейнеров на железнодорожном транспорте; удаление возникших при наливе груза загрязнений с наружной поверхности грузовой емкости вагона, рамы, хокерного полувагона.
В случае нарушения требований, изложенных в настоящем пункте, перевозчик имеет право не принимать от грузополучателей цистерны, бункерные полувагоны до устранения выявленных нарушений.
Выгрузка битума из бункерного полувагона производится последовательно из каждого бункера. Одновременная выгрузка из двух и более бункеров полувагона не допускается во избежание опрокидывания полувагона.
После слива (выгрузки) груза из цистерны, бункерного полувагона грузополучатель обеспечивает:
- Очистку бункерного полувагона от остатков груза, грязи, льда, шлама
- Очистку наружной поверхности котла цистерны, бункера полувагона, рамы, ходовых частей, тормозного оборудования и восстановление до отчетливой видимости знаков, надписей и трафаретов на котле
- Правильную постановку и закрепление без перекоса как по отношению к плоскости рамы, так и по отношению друг к другу бункеров полувагона
- Снятие знаков опасности, если цистерна после перевозки опасного груза очищена и промыта и следует в регулировку
- Установление в транспортное положение деталей сливо-наливной, запорно-предохранительной арматуры, другого оборудования цистерны, плотное закрытие клапана и заглушки сливного прибора
- Наличие установленных на место уплотнительных прокладок, плотное закрытие крышки люка цистерны
При нарушении требований, изложенных в настоящем пункте, перевозчик имеет право не принимать от грузополучателей цистерны, бункерные полувагоны до устранения выявленных нарушений.
При полном или частичном использовании материалов сайта гиперссылка на первоисточник обязательна.
Транспортировка нефтепродуктов от места их изготовления до потребителей производится с помощью железнодорожных и автомобильных цистерн и нефтеналивных судов.
В процессе транспортировки важнейшую роль играет перевалка нефтепродуктов (организация слива/налива). Как это происходит на железнодорожном транспорте – мы рассмотрим в этой статье.
Слив нефтепродуктов из железнодорожных цистерн, как правило, производят посредством сливного прибора, который располагается либо в нижней части цистерны (так называемый нижний слив нефтепродуктов). Если нижний слив неисправен, то используют горловину цистерны (верхний слив).
Один из вариантов такой схемы – межрельсовый слив, при котором центральный желоб расположен сразу под цистерной, что позволяет обойтись без переносных желобов.
Основной недостаток перечисленных способов – возможное загрязнение сливаемых нефтепродуктов.
Чтобы устранить этот недостаток, используют способ закрытого самотечного слива. Его отличие – вместо желобов к нижнему сливному прибору подсоединяют либо гибкий рукав, либо трубу с шарнирным сочленением. Функцию центрального желоба в этом случае выполняет трубопровод-коллектор. Такие схему слива можно использовать и для бензина различных фракций, поскольку потери от испарения здесь сведены к минимуму.
Сифонный самотечный слив выполняется через горловину. Его применение возможно при одном условии – если уровень расположения приемного резервуара ниже, чем уровень сливаемой цистерны. Движение сливаемого продукта обеспечивает вакуум, создаваемый в стояке вакуумным насосом. Чтобы избежать разрыва струи, который может привести к срыву сифона, давление не должно быть ниже, чем давление упругости, создаваемое парами нефтепродукта.
Основной недостаток этого способа – низкая производительность.
Быстрее всего слив нефтепродуктов происходит способом принудительного нижнего слива, при котором используется специальный насос, который находится в нижнем сливном приборе цистерны, и система труб с шарнирыми сочленениями.
Принудительный слив может быть и верхним.
Он происходит через горловину специальными сливными стояками. Начало движения продукта обеспечивается вакуумным насосом, а затем подключается другой насос, который и закачивает нефтепродукт в приемный резервуар. Одним из вариантов такого слива – эжекторный, который применяется в основном для светлых нефтепродуктов.
Налив
Налив нефтепродуктов в железнодорожные цистерны бывает открытой или закрытой струей и герметизированным.
Налив открытой струей подразумевает соприкосновение продукта с атмосферой, что приводит к усилению испарения (особенно светлых нефтепродуктов), а также к образованию статического электричества. Оба этих процесса являются нежелательными, вследствие чего такой налив имеет ограниченное применение только при загрузке темных нефтепродуктов.
Читать также: Железнодорожные грузоперевозки
Налив закрытой струей производится с помощью шланга, который опускают до нижней части цистерны, и струя загружаемого продукта соприкасается с воздухом короткое время – в самом начале слива. Стоит отметить, что при таком способе потери бензина снижаются примерно в два раза (по сравнению с открытой струей).
Герметичный налив выполняется при помощи АСН – автоматизированных систем налива. Их конструкция предусматривает герметизирующую крышку, телескопическую трубу и линию, обеспечивающую отвод образовавшейся паровоздушной смеси.
Слив / налив нефтепродуктов. Методология
При операциях по сливу и наливу всех видов нефтепродуктов, кроме мазутов, у которых температура вспышки от 120 градусов С и ниже, необходимо применять сливные и наливные устройства закрытого типа. Применение открытых типов таких устройств допустимо при перевалке мазутов и продуктов, у которых температура вспышки выше, чем 120 градусов С.
Устройства слива открытым самотечным способом для нефтепродуктов, имеющих высокую вязкость и высокий уровень застываемости, подразумевают использование специальных сливных лотков, каждый из которых состоит из наружной и внутренней стенок, образующих так называемую паровую рубашку. Пар впускается через особый патрубок, а конденсат отводится посредством штуцера и шланга.
Использование межрельсового способа слива при разгрузке нефтепродуктов с высокой вязкостью подразумевает применение установок нижнего слива типа СПГ-200.
В случае применения обоих способов считается целесообразным использование специальных желобов-коллекторов с паровой рубашкой. Это дает возможность подогревать высоковязкие виды нефтепродуктов, вследствие чего на станках желобов не образуются постоянно утолщающиеся корки.
При герметизированном сливе/наливе применяются специальные установки, оборудованные трубами с шарнирными сочленениями.
Для слива/налива светлых нефтепродуктов применяют установки как без пароподогрева (УСН-150; УСН-175; УСН-200), так и оборудованные пароподогревом (УСН-150Пп; УСН-175Пп; УСН-200Пп). Они присоединяются к сливному устройству цистерны. Все детали таких установок, которые находятся в непосредственном контакте с патрубками цистерны, искробезопасны.
УСН бывают с четырьмя и пятью шарнирами.
Пятишарнирные установки с пароподогревом (УСН-150/5Пп; УСН-175/5Пп; УСН-200/5Пп) дают возможность исправлять возможное отклонение оси устройства от строго вертикального положения. Это позволяет значительно повысить герметичность в месте присоединения УСН к сливному устройству цистерны.
Устройство верхнего налива нефтепродуктов и их слива представляет собой сливоналивной стояк, оборудованный ручным насосом. Такие конструкции, как правило, используются на распределительной нефтяной базе небольшого размера и служат для работы с одиночными цистернами. Промежуток между стояками составляет четыре метра, что дает возможность обслуживать разные типы цистерн и не требует переформировывать составы.
Читать также: Основы работы биржи нефтепродуктов
Эстакады слива/налива
Маршрутная погрузка и разгрузка нефтепродуктов подразумевает их перевалку с помощью эстакад. Эстакада – это ряд устройств слива/налива, которые расположены вдоль железнодорожных путей на расстоянии от четырех до шести метров друг от друга. Эти устройства соединяются общей площадкой для передвижения обслуживающего персонала и общими коллекторами.
Материалы для изготовления эстакад используются негорючие. Размеры эстакады соответствуют габаритам железнодорожных цистерн. Обычная эстакада выглядит как длинная галерея с рядом эксплуатационных площадок. Высота такой галереи от рельса – от трех до трех с половиной метров. Переход на крышу цистерны происходит по специальным откидным мосткам. В ширину эстакадный проход должен быть не меньше одного метра. С торцов эстакады располагаются лестницы для подъема на неё.
Классификация эстакад производится по следующим признакам: по своему назначению; по числу маршрутов, которые она может принимать одновременно; по виду переваливаемых нефтепродуктов; по техническому исполнению.
По назначению эстакады делятся на:
- сливные;
- наливные;
- сливо-наливные (универсальные).
По числу маршрутов, обслуживаемых одновременно:
- односторонние (весовая норма брутто – меньше 700-т тонн);
- двусторонние (брутто – более 700-т тонн).
Установка верхнего налива нефтепродуктов
По виду нефтепродуктов:
По техническому исполнению:
Крытые эстакады обязательно используются для работы с авиационными маслами, разными видами реактивного топлива и авиационными бензинами. Если устройства для налива на эстакаде исключают попадание во время подачи нефтепродукта пыли и осадков в цистерну, то разрешено использовать открытий тип галереи.
Двусторонняя эстакада для налива светлых видов нефтепродуктов может быть самотечной или принудительной. Коллекторы на такой эстакаде располагаются вдоль по её бокам под настилом для персонала. Рукава для налива, крепящиеся к стоякам, должны доходить до нижней части наливаемой цистерны не менее, чем на 200 миллиметров, для обеспечения подачи продукта без высокого падения струи. Весь процесс подачи контролируется и управляется с эстакадной площадки.
Такая эстакада имеет откидные передвижные мостки, позволяющие безопасно переходить на крышу цистерны. Подъем и спуск с этих мостков обеспечивается ручными лебедками.
Сливоналивная стояковая эстакада для светлых видов нефтепродуктов оснащается также специальными зачистными коллекторами и стояком зачистного типа. Нефтепродукты по стоякам и трубам такой эстакады могут двигаться в двух направлениях, что обеспечивает и слив, и налив.
Крытая эстакада типа НМ обеспечивает защиту персонала от непогоды, что создает комфортные условия для его работы. Кроме того, она предотвращает обводнение подаваемого в цистерну нефтепродукта. Такой тип эстакады оборудован подвесными талями, с помощью которых осуществляется подъем и спуск подогревательного оборудования переносного типа.
Двусторонняя наливная галерейная эстакада, предназначенная для работы с темными нефтепродуктами, отличается от прочих верхним расположением коллектора, который к тому же ещё снабжен отводами для налива. Концы этих отводов снабжены выдвижными трубами телескопического типа, что позволяет убирать их после окончания погрузки.
Читать также: Требования к автоцистернам для перевозки нефтепродуктов
Состав оборудования эстакады также зависит от сортности обрабатываемого нефтепродукта. Например, для работы с темными продуктами высокой вязкости, эстакады оборудуются либо паропроводами, либо электрическими подогревательными устройствами, а сливоналивные для светлых нефтепродуктов оборудованы стояками и коллекторами закрытого типа. Темные нефтепродукты обычно подаются через открытые лотки.
Маршрутный налив нефтепродуктов в железнодорожные цистерны не застрахован от их перелива. Чтобы решить эту проблему, используется автоматическая система налива.
Автоматизированная система налива нефтепродуктов (автоматизированный наливной стояк)
Примером такого стояка нам послужит АСН-14ЖД-К, который предназначен для верхнего налива жидкостей в цистерны.
Слив железнодорожных цистерн обычно производится через сливной прибор, расположенный снизу цистерны (нижний слив), а при его неисправности — через горловину (верхний слив).
Частным случаем данной схемы является межрельсовый слив, когда центральный желоб располагается под сливаемыми цистернами, и поэтому необходимости в переносных желобах нет.
Недостатком обоих способов слива является возможность загрязнения нефтепродуктов. Данного недостатка лишен закрытый самотечный слив, который отличается от открытого тем, что вместо переносных желобов к нижним сливным приборам присоединяются гибкие рукава или шарнирно-сочлененные трубы 6, а вместо центрального желоба проложен трубопровод-коллектор 7. Эта схема может быть применена и для бензинов, так как потери от испарения в этом случае невелики.
Наименьшая продолжительность выгрузки нефтепродуктов достигается при принудительном нижнем сливе , который производится насосом 10 через нижний сливной прибор цистерны и систему шарнирно-сочлененных труб.
Сифонный слив самотеком производится через горловину цистерны. Он возможен только в том случае, когда приемный резервуар по отношению к сливаемой цистерне находится на более низкой отметке. Начало движения нефтепродукта обеспечивается созданием вакуума в стояке с помощью вакуум-насоса. Во избежание разрыва струи и соответственно срыва сифона давление в точке А не должно опускаться ниже давления упругости паров нефтепродукта.
Производительность сифонного слива самотеком невелика.
Принудительный верхний слив отличается от предыдущей схемы тем, что производится через горловину цистерны посредством сливного стояка 9. Начало слива обеспечивает вакуум-насос, после чего включается насос 10, закачивающий нефтепродукт в резервуарный парк нефтебазы..
Различают налив открытой и закрытой струей, а также герметизированный налив.
При наливе открытой струей струя нефтепродукта соприкасается с атмосферным воздухом. Это приводит к повышенному испарению светлых нефтепродуктов и образованию зарядов статического электричества. И то, и другое нежелательно. Поэтому налив открытой струей применяют ограниченно и только при операциях с темными нефтепродуктами.
Налив закрытой струей осуществляется путем опускания шланга до нижней образующей цистерны. Поэтому струя нефтепродукта контактирует с воздухом только в начале слива. Соответственно, при наливе закрытой струей потери бензина, например, почти в
2 раза меньше, чем в предыдущем случае.
Герметичный налив цистерн производится с помощью специальных автоматизированных систем налива (АСН). Их отличительной чертой является наличие герметизирующей крышки 6, телескопической трубы 5 и линии 7 для отвода образующейся паровоздушной смеси (например, на установку отделения углеводородов от ПВС).
Схемы налива железнодорожных цистерн:
а — налив открытой струей; б — налив закрытой струей; в — герметичный налив;
1 — цистерна; 2 — шланг; 3 — наливной стояк; 4 — коллектор; 5 — телескопическая труба;
6 — герметизирующая крышка; 7 — линия отвода паровоздушной смеси; I — нефтепродукт; II — паровоздушная смесь
Теперь перейдем к рассмотрению сливо-наливных устройств, применяемых на нефтебазах. Как и многое другое оборудование, их целесообразно рассмотреть в ретроспективе. С одной стороны, это позволит проследить эволюцию сливо-наливных устройств, а с другой — часть устаревших средств слива-налива где-то еще используется.
При сливе и наливе нефтепродуктов (кроме мазутов) с температурой вспышки 120 °С и ниже должны использоваться закрытые сливо-наливные устройства, а для нефтепродуктов с температурой вспышки выше 120 °С и мазутов допускается применять открытые сливные устройства.
При открытом самотечном сливе высоковязких и высокозастывающих нефтепродуктов используются сливные лотки .
Сливной лоток с паровой рубашкой:
1-шланг; 2-штуцер; 3-внутренняя стенка; 4-наружная стенка;5-патрубок
Лоток имеет наружную стенку 4 и внутреннюю стенку 3, которые образуют паровую рубашку. Впуск пара происходит через патрубок 5, а отвод конденсата — через штуцер 2 и шланг 1.
При межрельсовом сливе высоковязких нефтепродуктов используются установки нижнего слива СПГ-200.
В нерабочем состоянии присоединительная головка 4 находится внутри обоймы 7. При присоединении к сливному прибору головка 4 поднимается вместе с гофрированным рукавом 8 и патрубком 10, после чего фиксируется с помощью зажимов 5.
Установка нижнего слива СПГ-200:
1— обратный клапан с противовесом; 2 — уплотнительное кольцо; 3 — крышка; 4 — присоединительная головка;
5 — зажим; 6 — перекрытие сливного желоба; 7— обойма; 8— гофрированный рукав;
9— гибкий корпус; 10 — алюминиевый патрубок; 11 — сливная труба
В обоих случаях целесообразно применение желобовколлекторов, снабженных паровой рубашкой, поскольку в этом случае подогретые высоковязкие нефтепродукты не образуют все увеличивающейся корки на стенках коллекторов.
Для герметизированного слива нефтепродуктов используют установки с шарнирно-сочлененным соединением труб. С 70-х г. XX в. для этих целей использовались установки АСН-7Б и АСН-8Б.
Установка АСН-7Б применялась при операциях с маловязкими нефтепродуктами. В ней присоединительная головка 6 с помощью четырех шарниров, одного коренного и двух промежуточных патрубков с коленами связана с трубопроводом коллектором. При подключении установки к цистерне головка 6 прижимается к торцу патрубка ее нижнего сливного прибора с помощью специальных захватов и герметизирует место соединения. Кроме самостоятельного применения установки АСН-7Б входили в состав системы АСН-15 для нижнего автоматизированного слива и налива светлых нефтепродуктов в железнодорожные цистерны.
Принципиальные схемы исполнения сливного желоба:
а — при двустороннем сливе; б — при межрельсовом сливе; 1 — резервуар; 2 — фильтр; 3 — сливной желоб;
4 — эстакада; 5 — желоб с пароспутниками; 6 — сборный колодец; 7 — решетка
Установка АСН-8Б отличается от АСН-7Б наличием паровой рубашки, с помощью которой можно подогревать сливаемый нефтепродукт и пропаривать внутреннюю полость сливного прибора цистерны в зимнее время. Эту установку использовали для слива нефтепродуктов с кинематической вязкостью не более 100 мм 2 /с.
Принципиальная схема установки АСН-7Б:
1 —- основание; 2 — труба коренная; 3 — шарнир горизонтальный; 4 — пружинное устройство;
5 — труба концевая; 6 — присоединительная головка; 7 — шарнир вертикальный
настоящее время промышленность выпускает аналогичные установки, но под другими названиями: УСН150, УСН-150-6М, УСН-150П, УСН-175П, УСН-150/175 Пп (три последние — с паровым подогревом).
Кроме них освоено производство установок нижнего слива УСН-150Г , УСН-175Г (оборудованных внутренним напорным трубопроводом и телескопическим гидромонитором с сопловой головкой) и УСН-150/175 Шп, УСН-175ГП (оборудованных не только гидромонитором, но и системой подогрева).
В первом случае через внутренний трубопровод и телескопический монитор, установленный в присоединительной головке, в цистерну под давлением подается греющий продукт, аналогичный сливаемому, который активно перемешивает и разогревает до жидкого состояния устанавливается в любом необходимом положении внутри цистерны для тщательного удаления нефтепродукта.
Принципиальная схема установки АСН-8Б:
I — основание; 2 — труба коренная; 3 — шарнир горизонтальный; 4 — пружинное устройство; 5 — труба концевая;
6 — присоединительная головка; 7 —кран-конденсатоотводчик; 8 — трехходовый кран; 9 — паровая рубашка; 10 — рукава паропровода;
11— шарнир вертикальный
Во втором случае дополнительно горячий продукт в подогревающей рубашке разогревает стенки шарнирных труб, что ускоряет процесс слива вязких нефтепродуктов.
Кроме парового применяют и электроподогрев. Им, в частности, оснащены установки УСН-150/175 Э, УСН150/175 ГПЭ.
Общий вид установки УСН-175Г
Оригинальную конструкцию имеет установка нижнего слива УСН-100НС. Она представляет собой стандартную установку УСН-150/175, дополненную насосной станцией, располагаемой непосредственно у железнодорожных путей. Такая установка развивает давление 0,4 МПа.
Общий вид установки нижнего слива УСН-100НС
Для верхнего слива и налива одиночных цистерн применялись (и кое-где применяются в наши дни) сливо-наливные стояки с ручными насосами.
Такие стояки устанавливали, главным образом, на небольших распределительных нефтебазах. Расстояние между отдельными стояками составляло 4 м, что обеспечивало обслуживание цистерн разных типов без переформирования составов.
При маршрутном приеме и отпуске нефтепродуктов их слив и налив осуществляют на эстакадах. Эстакадой называют совокупность расположенных вдоль железнодорожного полотна с шагом 4-6 м сливо-наливных устройств, соединенных общими коллекторами и площадкой для перемещения персонала. Эстакады изготавливают из несгораемых материалов с учетом габаритов железнодорожных цистерн. Сооружают эстакады в виде длинных галерей с эксплуатационными площадками, расположенными на высоте 3—3,5 м, считая от рельса, и снабжают для перехода на цистерны откидными подвижными мостиками, которые могут опускаться на котел цистерны. Ширина прохода на эстакаде — не менее 1 м. Лестницы для подъема на нее размещают, как правило, с торцов.
Одиночный стояк с ручным насосом:
I — задвижка; 2 — поворотный сальник; 3 — хомуты; 4 — накладка; 5 — стопор ограничителя;
6 — косынка; 7 — зачистная труба; 8 — стояк; 9 — соединение рукавов с трубами; 10,
II — гибкие рукава; 12— наконечник; 13 — патрубок для нижнего слива; 14 — опорная стойка;
15 — ручной насос; 16 — труба; 17 — накладка; 18 — ограничитель; 19 — рукоятка для поворота стояка; 20 — вентиль
Эстакады классифицируются по назначению, по количеству одновременно обслуживаемых маршрутов, по виду наливаемых (сливаемых) нефтепродуктов, по исполнению.
Элементы галерейной эстакады: а - блок входной; б — блок промежуточный
Элементы галерейной эстакады:в-блок конечный;г-подвижный трап на каркасе
В зависимости от назначения различают эстакады только для налива или слива нефтепродуктов, а также для выполнения обеих операций.
По количеству одновременно обслуживаемых маршрутов железнодорожные эстакады бывают односторонние и двусторонние. Односторонние эстакады предусматриваются для группы цистерн общей весовой нормы (брутто) менее 700 т, а двусторонние — для нормы более 700 т.
По виду наливаемых (сливаемых) продуктов различают эстакады для светлых и для темных нефтепродуктов.
По исполнению различают крытые и открытые эстакады. Навесами или крышами оборудуют железнодорожные эстакады для налива авиационных масел, топлив для реактивных двигателей и авиационных бензинов.
Если же эстакады оснащены наливными устройствами, исключающими попадание в цистерну атмосферных осадков и пыли во время операции налива, то навесы и крыши допускается не устанавливать.
Читайте также: