Обеспечение сохранности наливных грузов.

К наливным грузам относятся нефть и нефтепродукты, кислота и другие химические грузы, газ.

Потери наливных грузов при 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 не утилизированных остатков груза в пунктах очистки недослитых цистерн. Средние потери нефти при перевозках составляют более 0,6 т на вагон (табл. 4.4.), что почти в 20 раз больше установленных норм естественной убыли.

Т а б л и ц а 4.4.

Операция	Потери на одну цистерну, кг
средние	максимальные
Налив Перевозка на расстояние 2500 км Слив Очистка

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 продуктом 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 – объем налитого нефтепродукта при температуре налива, м³;

– давление насыщенных паров нефтепродукта, Па:

;

– температура налива, °С;

– паспортное давление насыщенных паров при =38 °С;

– плотность паров нефтепродуктов, кг/м³:

;

– молекулярная масса нефтепродуктов;

– универсальная газовая постоянная, равная 8314;

– абсолютная температура газового пространства, К;

– время налива, ч;

– диаметр котла цистерны, м;

– 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 пути 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 колпака цистерн без установки резиновых прокладок, неполное завинчива­ние запоров), допускаются случаи налива продукта без учета его расширения при повышении температуры в пути следования.

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 и 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 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 теплого расширения выражается формулой:

,

где – объем продукта при максимально возможной температуре, м³;

– коэффициент объемного расширения;

, – температура продукта соответственно в момент налива и максимальная в пути

следования, °С.

Процентное увеличение m первоначального объема при нагреве на величину - :

.

При наливе нужно знать процент недолива от общего объема цистерны, а не процент увеличения объема налитого продукта. Степень фактического заполнения цистерны при наливе η, %, от полного объема котла η=100- m+ m²/100.

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

Калибровочный тип цистерн	Высота налива, см	Калибровочный тип цистерн	Высота налива, см
5,8 6,7 11, 12 14, 20, 21 15, 22 16, 17		25А 26А 53, 53А,62	282,5 302,5

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 года:	б) в теплый период года
Калибровочный тип цистерн	Высота налива, см	Калибровочный тип цистерн	Высота налива, см
5,8 6,7 10, 11 14, 21, 22, 26 17, 25А 18, 19 20, 25 26А 31, 53А, 61, 62	282,5 275,5 276,5	5,8 6,12 7,13 11, 17 14, 20 15, 16, 21 25, 26 25А, 26А 31, 53А 61, 62	257,5 256,5 254,5 252,5 253,5 287,5

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 осуществляться 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 типа исходя из габаритов специального паза люка (колпака) цистерн всех выпускавшихся ранее типов калибровки и находящихся в эксплуатации; при ремонте предусмотреть все стандартные требования.