Перевозка сжиженных газов по железным дорогам в крытых вагонах.

Доставка сжиженных газов потребителям по сети желез­ных дорог кроме специальных цистерн может осуществляться также в крытых вагонах, груженых баллонами. Необходимость перевозки баллонов со сжиженным газом по железной дороге воз никла при снабжении газом потребителей, расположенных в райо­нах, находящихся на значительном расстоянии от ГНС (отдален­ные северные районы страны). В некоторых случаях доставка сжиженных газов потребителям в баллонах по железной дороге и внутри района обслуживания ГНС целесообразнее, чем доставка газа автотранспортом. Целесообразность доставки сжиженного газа от ГНС потребителю внутри района обслуживания авто транспортом или по железной дороге определяется выявлением наиболее экономичного варианта путем сравнения приведенные затрат, включающих в себя годовые эксплуатационные расходы и долю капитальных вложений, соответствующих нормативному ко­эффициенту эффективности. По железной дороге баллоны с газом перевозят в двух- и четырехосных крытых вагонах. При этом пе­ревозятся баллоны вместимостью 27 и 50 л.

Перевозка баллонов допускается только при условии полной исправности баллонов и запорных устройств, а также наличия на баллонах установленной окраски и надписей, предохранительного колпака с пломбой отправителя.

Погрузка баллонов в вагоны в основном производится вруч­ную. Баллоны вместимостью 50 л грузятся двумя способами: стоя в один ряд; лежа, один на другой. Первый способ не требует спе­циальных прокладок между ними. Второй способ требует специ­альных прокладок и приспособлений для закрепления, чтобы избежать ударов при перевозке. В настоящее время в основном при­меняется первый способ транспортировки 50-л баллонов. Погрузки 27-л баллонов производится в три ряда, один на другой стоя.

Железнодорожные вагоны, перевозящие сжиженные газы, яв­ляются собственностью Министерства путей сообщения РФ отправителей, получателей или арендуются в Министерстве путей сообщения. Арендованные вагоны должны специально оборудоваться и быть приписанными к станции погрузки. На вагонах должны быть нанесены следующие надписи: «Собственность (на именование организации)», «Приписан к станции (наименование станции и дороги)», «Подлежит срочному возврату на станцию приписки». Транспорт сжиженных газов позволяет успешно обеспечивать газом потребителей отдаленных районов.

Автомобильный транспорт.

Автомобильные цистерны.

На сравнительно небольшие расстояния (до 300 км) сжиженные газы могут быть перевезены в автоцистернах. Автомобильные цистерны представляют собой горизонтальные цилиндрические сосуды, в задних днищах кото­рых вварен люк с требуемыми приборами. Автоцистерны по кон­струкции и назначению, делят на транспортные и раздаточные Транспортные цистерны служат для перевозки относительно боль тих количеств с завода-поставщика до ГНС, от ГНС до крупных потребителей и групповых установок со сливом газа в резервуары Раздаточные автоцистерны предназначены для доставки сжижен­ного газа потребителю с разливом в баллоны и снабжены полным комплектом оборудования (насос, раздаточная рампа) для раз­лива. При необходимости раздаточные автоцистерны могут быть использованы как транспортные.

Основные требования к автоцистернам, перевозящим сжижен­ные газы, следующие: шасси автоцистерны должны быть на­столько прочными, чтобы обеспечить транспортировку наполнен­ной цистерны; трубопроводы должны быть сварными, фитинги и отключающие устройства должны быть рассчитаны на соответст­вующие давления и сделаны с учетом растворяющих свойств сжи­женных газов; глушитель автомобиля должен быть выведен впе­ред; предохранительный клапан н указатель уровня должны иметь защитные колпаки; цистерна и вспомогательное оборудование должны быть надежно закреплены, шланги правильно уложены;

цистерна и коммуникации должны иметь надежную защиту от по­вреждений; огнетушители должны быть установлены в кабине и на шасси; автоцистерну должен вести водитель, знающий конст­рукцию цистерны; автомобиль и цистерна должны быть заземлены.

Изготовление автоцистерн должно проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 21561—76 «Автоцистерны для транспортиро­вания сжиженных углеводородных газов на давление до 1,8 МПа. Общие технические условия», который распространяется на авто­цистерны исполнения У по ГОСТ 15150—69, монтируемые на базе автомобилей, автомобильных прицепов и полуприцепов при их эксплуатации на автомобильных дорогах, допускающих движение автомобилей групп А н Б.

В зависимости от транспортной базы стандартом предусматри­ваются следующие типы автоцистерн: АЦ—автомобили-ци­стерны; ПЦ—прицепы-цистерны; ППЦ— полуприцепы-цистерны в зависимости от назначения стандартом устанавливаются две группы автоцистерн: Т—транспортные, предназначенные только для транспорта сжиженных газов; 3 — заправочные, предназначенные как для транспорта газов, так и для использования в качестве заправщиков.

В настоящее время широко используются автоцистерны АЦЖГ-4-164, смонтированные на шасси автомобиля ЗИЛ-164 и автоцистерны АЦ-5-130 полезной вместимостью 5 м³ на базе авто­мобиля ЗИЛ-130, разработанные Мосгазниипроектом.

Автоцистерна АЦ-5-130 (рис. 2.2.1.1, а) представляет собой гори­зонтальный цилиндрический резервуар 3, смонтированный на шасси автомобиля. В заднем днище 1 резервуара вварен люк 2 с приборами. Для защиты от непосредственного воздействия сол­нечных лучей резервуар защищен теневым кожухом, через перед­нюю часть, которого наружу выходит предохранительный клапан 4. На кабине сзади шофера предусмотрено место для установки огнетушителя 5. Глушитель 6 выведен вперед. В передней правой части автоцистерны имеется кронштейн 7 для крепления запас­ного колеса. Узел коммуникаций 8 со сливо-наливной арматурой смонтирован в нижней задней части цистерны с боковым обслу­живанием вентилей. Резервуар, кожух и сливо-наливная арматура в случае неаккуратной подачи автоцистерны назад защищаются буфером 9. Сливной шланг 10 и шланг-вставка 11 помещаются между теневым кожухом и резервуаром на специальных полках-ящиках. Резервуар автоцистерны наружным диаметром 1420 мм II длиной 4000 мм сварен из листовой стали 20К или стали 16ГС. Для гашения гидравлических ударов в резервуаре уголками за­креплены волнорезы. В верхней части резервуара прикреплены муфты, предназначенные для крепления теневого кожуха, и гнездо для предохранительного клапана. Резервуар с помощью уголков, прокладок, боковин, кронштейнов и опорных полок крепится к раме шасси автомобиля. В нижней части резервуара на крон­штейнах крепятся, трубопроводы, присоединяемые к фланцам жидкой и паровой фаз. На заднем днище вблизи люка приборов находится место для клеймения резервуара.

Для ремонта резервуара и периодического освидетельствова­ния внутренней его полости в заднем эллиптическом днище име­ется люк-лаз (рис. 2.2.1.1,6), выполненный в виде фланца (крышки) 1 с вваренным в него эллиптическим днищем 2. В днище с по­мощью запорного углового вентиля 3 диаметром 6 мм и муфты 4 установлен манометр 5 на давление до 2,5 МПа. В центральной части днища 2 смонтированы поворотный указатель уровня 6 и указатель уровня максимального наполнения 7. Крышка 1 люка-лаза кренится 16 шпильками 8 М22Х55 и гайками 9 того же диа­метра. Указатель уровня 6 снабжен специально градуированной шкалой 10, прикрепленной к втулке 11 указателя винтами М6Х15 и уплотненной паронитовой прокладкой 12. Крышка люка-лаза также уплотняется паронитовой прокладкой 13.

В люке-лазе установлен указатель уровня типа поворотной трубки. Указатель уровня состоит из кожуха 2, ввинчиваемого в муфту вогнутого днища, и вращающейся втулки, помещенной внутри корпуса. К муфте эллиптического днища крепится шкала 4. Уплотнение втулки обеспечивается кольцом 7, манжетой 8 и за­жимной гайкой 9. На втулку насажен держатель, закрепленный на ней с помощью двух шплинтов 1,5х15, которые зажимаются гайкой, навинчиваемой на втулку. На выходящем за держатель конце втулки навинчивается гайка, а отверстие втулки уплотня­ется резиновой прокладкой.

Рисунок 2.2.1.1. Автоцистерна АЦ-5-130

Гайка прикреплена цепью к планке. На погружаемый в резервуар конец втулки насаживается и прива­ривается поворотная трубка. Измерение объема (уровня) сжи­женного газа производится путем поворота трубки и периодиче­ского открывания отверстия трубки при совмещении его с отвер­стием на гайке-заглушке. Уровень газа будет показан на шкале. Держатель при этом фиксируется в необходимом положении спе­циальной осью, перемещающейся в специальной втулке держателя в горизонтальном положении при оттягивании оси и сжатия пру­жины. Пружина закреплена на оси держателя ограничителем и шплинтом.

Трубопроводные коммуникации на автоцистерне состоят из патрубка 3, через который осуществляется налив и слив сжижен­ного газа, патрубка паровой фазы и колен. На конце патрубков паровой и жидкой фаз смонтированы запорные фланцевые вен­тили. Сами патрубки при переезде автоцистерны закрываются специальными заглушками. В период слива и налива сжиженных газов заглушки снимаются и к патрубкам присоединяются специ­альные шланги.

Наружная поверхность автоцистерны окрашена алюминиевое краской в светло-серый цвет (резервуар и теневой кожух). На кожухе цистерны по всей его длине с обеих сторон по средней линии проходит полоса красного цвета, над которой буквами чер­ного цвета высотой не менее 100 мм сделана надпись: «Пропан. Огнеопасно». В верхней части заднего днища выбито клеймо, где указано; наименование завода-изготовителя, номер автоцистерны по списку завода, год изготовления и дата освидетельствования, общая масса автоцистерны (т), вместимость (м³), значение рабо­чего и пробного давления (МПа). Такое же клеймо в виде ме­таллической таблички имеется на швеллерном бруске автоцис­терны. Здесь владелец автоцистерны выбивает ее регистрацион­ный номер.

Техническая характеристика: геометрический объем резервуара ци­стерны 5,8 м³; длина автоцистерны 7000 мм; длина резервуара 4000 мм; внутренний диаметр резервуара 1400 мм; высота автоцистерны 2490 мм; база 3800 мм; расчетное давление резервуара 1,6 МПа; масса 2400 кг.

За последнее время взамен указанной автоцистерны АЦ-5-130 начат серийный выпуск аналогичной модернизированной автоцистерны для транспорта и заполнения стационарных резервуаров сжиженными газами АЦТ-8-130 с резервуаром геометрическим объемом 7,25 м³ и полезной вместимостью 6,2 м³, рассчитанной на давление 1,8 МПа. Основное отличие от приведенной выше ав­тоцистерны заключается в отсутствии теневого кожуха. В целях предупреждения нагрева газа в автоцистерне выше расчетной тем­пературы под действием солнечной радиации наружная поверх­ность сосуда автоцистерны имеет покрытие эмалью серебристого цвета ХВ-125 по ГОСТ 10144—74, класс покрытия 3, группа экс­плуатации Жз по ГОСТ 9.032—74.

Для увеличения транспортных возможностей институтом Ги-прониигаз была разработана цистерна-прицеп (рис. 2.2.1.2) для сжиженного газа на автоприцепе ГК.Б-817, типа ЦАП5-817, пред­назначенная для транспорта, хранения и раздачи сжиженных га­зов в сцепе с автоцистерной типа АЦ-5-130 или АЦТ-8-130 на шасси автомобиля ЗИЛ-130.

Техническая характеристика: геометрически» объем 6,3 м³, полезная вместимость 5,4 м³; рабочее давление 1,8 МПа, испытательное—2,3 МПа;

масса в снаряженном состоянии 4400 кг; масса газа 3000 кг, полная масса 7400 кг; длина с дышлом 7000 мм, ширина 2100 мм, высота без нагрузки 1620 мм.

На рис. 2.2.1.3, а показана автоцистерна ЦППЗ-16-741, разрабо­танная Гипрониигазом и предназначенная для транспорта сжи­женных газов и наполнения баллонов на специально оборудован­ных наполнительных пунктах. Автоцистерны рассчитаны на бук­сировку седельным тягачом УРАЛ-377С или МАЗ-504. Основными составными частями автоцистерны являются: цистерна, состоящая из сосуда с приваренными к нему передней, средней и задней опо­рами 1; клапаны предохранительные 3; установка электронасоса 4; установка балансирной тележки 10; установка опорных уст­ройств 15; установка электрооборудования 6; установка пневмо-оборудования цистерны 11; установка ручного тормоза 7; уста­новка опорных штанг 2; установка огнетушителей 5; установка заземления цистерны 8; крыло заднее 9; установка запасного колеса 12; установка лестницы 13; установка труб для шлангов 14; установка предохранительного устройства; принадлежности (башмаки, колодки, приспособления).

Рисунок 2.2.1.2 Цистерна прицеп для сжиженного газа

Автоцистерна представляет собой цистерну-полуприцеп безрам­ной конструкции, выполненную на базе прицепа ММЗ-771.

Цистерна представляет собой сосуд полезной вместимостью 15 м³ с приваренными к нему передней, средней и задней опо­рами. На цистерне размещены: узел коммуникаций и арматуры, люк приборов, люк-лаз, люк вентиляционный, предохранительные клапаны. Внутри сосуда цистерны установлены четыре волнорезные перегородки для гашения гидравлических ударов жидкости во время движения. Сосуд задней опорой устанавливается на балансирную тележку 10 от серийно-выпускаемого прицепа ММЗ-771, а средней опорой — на опорные устройства 15 от полуприцепа МАЗ-5245. Автоцистерна оборудована ручным тормозом 7, пневмотормозами 11, электрооборудованием 6. Для производства и контроля сливо-наливных операций автоцистерна оборудована сливо-наливными трубопроводами, контрольно-измерительной ап­паратурой и арматурой. На автоцистерны установлены предохра­нительные клапаны 3, противопожарные 5 и заземляющие 8 сред­ства.

Установленные на автоцистерне приборы и оборудование обес­печивают выполнение следующих операций: наполнение автоци­стерны сжиженным газом; контроль за давлением газа в резер­вуаре; контроль за уровнем наполнения резервуара; слив газа из автоцистерны; удаление тяжелых остатков газа и конденсата из автоцистерны; автоматическое отключение потока газа при ава­рийном обрыве сливо-наливных рукавов; наполнение баллонов сжиженным газом.

Рисунок 2.2.1.3. Автоцистерна ЦППЗ -16-771

Узел коммуникаций и арматуры (рис. 2.2.1.3, б) состоит из напол­нительного трубопровода 7, сливного трубопровода 6, трубопро­вода паровой фазы 13, запорных вентилей 4, сбросных вентилей 2, электронасоса 15, фильтра 10, обратного клапана 5, скоростного клапана 11, ограничителя налива 3, манометра 12 и трехходового крана 9. Узел коммуникаций и арматуры обеспечивает производ­ство сливо-наливных операций. Газ из наполнительной колонки ГНС поступает в линию налива автоцистерны и, проходя через запорный вентиль, обратный клапан и ограничитель налива, по­ступает в автоцистерну. При сливе автоцистерны газ поступает через линию слива в электронасос и далее из электронасоса, че­рез вентиль запорный и скоростной клапан в наполняемый резер­вуар. Линия паровой фазы автоцистерны при наливе или сливе газа соединяется с линией паровой фазы наполнительной колонки или наполняемого резервуара. Узел коммуникаций обеспечивает также слив газа из автоцистерны помимо насоса.

Техническая характеристика: тип конструкции—безрамная; полный геометрический объем 17,6 м³, номинальная вместимость 16,0 м³, полезная вместимость 15,0 м³; рабочая температура от —40 до +45 °С; давле­ние среды 1,8 МПа, давление гидроиспытания резервуара 2,3 МПа; масса газа не более 8600 кг, масса автоцистерны в снаряженном состоянии не более 9150 кг, масса автопоезда в снаряженном состоянии без газа 15980 кг, то же с газом 24580 кг; длина автопоезда 13200 мм, ширина 2500 мм, высота (без нагрузки) 3450 мм; колея цистерны 2047,5 мм, дорожный просвет под осями 300 мм.

Аналогичная автоцистерна ЦППЗ-258 разработана МосГазНИИпроектом и отличается от ЦППЗЗ-16-771 в основном большим геометрическим объемом резервуара. Сливо-наливные коммуни­кации и насос расположены в задней части резервуара. Резервуар устанавливается на седельном тягаче КрАЗ-258.

Техническая характеристика: тип конструкции—безрамная; полный геометрический объем 33,9 м³, полезная вместимость 29,8 м³; рабочая температура от —40 до +50 °С; давление среды 1,8 МПа, давление гид­роиспытания резервуара 2,3 МПа; масса газа не более 14400 кг, масса станции с газом (без автомобиля) не более 30 000 кг, масса автопоезда с газом 38 280 кг; наименьший наружный радиус поворота по крылу переднего колеса 12 м; угол наклона продольной оси цистерны 4°; мощ­ность электродвигателя насоса 8 кВт; напряжение питания электродвига­теля 380 В; габаритные размеры (без тягача)—длина 12570 мм, ширина 2630 мм, высота 3750 мм, колея колес тележки станции 1920 мм; наи­большая скорость движения 40 км/ч.