что перевозят в вагонах цистернах
Вагон-цистерна
Вагон-цистерна — вид подвижного состава железных дорог.
Цистерны предназначены для перевозки жидкостей:
Котел вагона-цистерны может быть предназначен для перевозки груза без избыточного давления (нефтепродукты, вода, химические вещества, цемент) или под давлением (сжиженные газы).
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.
Универсальные цистерны подразделяются на цистерны для перевозки светлых (бензин, керосин, лигроин и т.п.) и темных (нефть, минеральные масла и т.п.) наливных грузов.
Универсальные цистерны железных дорог России оборудованы нижними сливными приборами, обеспечивающими надежную герметичность затворов.
Массу жидкого груза, перевозимого в цистернах, определяют замерно-калибровочным способом, при котором измеряют высоту наполнения котла, учитывают плотность груза и затем по специальным калибровочным таблицам, в которых приведена емкость котлов в зависимости от уровня его налива, подсчитывают массу груза.
Калибровочный тип цистерны обозначен в виде металлических цифр, приваренных к котлу на обеих сторонах его цилиндрической части.
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.
Четырехосная цистерна грузоподъемностью 60 т постройки Мариупольского (Ждановского) завода (рис. 4.3) имеет котел с полезной емкостью 71,7 м³ полной емкостью 73,1 м³ и с внутренним диаметром 3,0 м.
Крепление котла на раме производится в средней и в концевых его частях.
К крайним опорам котел притянут стяжными хомутами, предназначенными для предотвращения вертикальных и поперечных его перемещений относительно рамы.
Особенностью конструкции рамы цистерны модели 15-1443 является отсутствие боковых продольных балок, наличие мощных концевых балок и облегченных продольных боковых балок лишь по концам рамы.
Отсутствуют также промежуточные поперечные балки.
Вследствие этого масса тары цистерны уменьшилась на 1,4 т.
При такой конструкции силы, действующие на цистерну, воспринимаются котлом, жесткость которого значительно выше жесткости продольных боковых балок, и затем через крайние его опоры передаются на тележки.
Грузоподъемность такой цистерны 62 т, масса тары 25,3 т, осевая нагрузка 216 кН, погонная нагрузка 64 кН/м.
В последние годы постройка четырехосных цистерн с улучшенными технико-экономическими показателями производится на Уралвагонзаводе и на других предприятиях России.
У нее отсутствуют хребтовая балка между шкворневыми узлами и продольные боковые балки. Грузоподъемность 120 т (рис. 4.4).
Увеличенный до 1,14 м³/т удельный объем котла позволяет лучше использовать грузоподъемность цистерны, а повышенная до 80 кН/м погонная нагрузка позволяет увеличить на 30-35 % массу поезда при существующих ограничениях его длины и тем самым достичь большей провозной способности железных дорог, сократить капитальные вложения на развитие пропускной способности, снизить себестоимость перевозок, увеличить производительность труда.
По предложению МИИТа Азовмашем впервые в мировой практике вагоностроения спроектирована восьмиосная цистерна модели 15-1500 с переменным профилем шпангоутов котла (десять шпангоутов на котле), В зоне наибольших ограничений по габариту ширины цистерны высота шпангоута уменьшена со 110 мм до 15 мм, что позволило увеличить внутренний диаметр котла с 3,0 м до 3,2 м при одинаковом габарите подвижного состава 1-Т. Такая цистерна имеет грузоподъемность 125 т, массу тары 51 т, удельный объем котла 1,25 м³/М Средняя погонная нагрузка «нетто» увеличена на 11 % по сравнению с цистерной модели 15-871. После всесторонних испытаний эти цистерны более рациональной конструкции начали строиться серийно (с 1988 г.) на Азовмаше.
Цистерны
Масса перевозимого в цистерне груза определяется путем взвешивания или по обмеру. При обмере производится замер высоты налива и установление объема налитого груза с использованием специальных калибровочных таблиц. Необходимо отметить, что масса нефтепродуктов определяется только по замеру, пищевых грузов – взвешиванием на вагонных весах, а при их отсутствии на товарных весах. При определении массы по замеру грузоотправитель обязан указать высоту налива. температуру и плотность продукта. 
Конструкция вагона-цистерны
Кузов ж/д вагона представляет собой цилиндрическую емкость, закрытую с боков эллиптическими днищами. Емкости цистерн имеют различные устройства для загрузки / выгрузки, различающиеся в зависимости от перевозимого груза. Также в зависимости от перевозимого груза вагоны-цистерны могут иметь теплоизоляционное покрытие, оборудование для подогрева перевозимого груза, а также приборы контроля состояния груза. В ж/д цистернах рамной конструкции нагрузки, возникающие в процессе движения поезда, воспринимаются несущей рамой, в безрамных цистернах функцию несущей рамы выполняют сами емкости. Дополнительно для повышения прочности и жесткости емкостей железнодорожных цистерн большого диаметра и длины емкости могут усиливаться кольцами-шпангоутами на наружной или внутренней поверхности.
Типы ж/д цистерн
Различаются следующие типы ж/д цистерн:
Слив ж/д цистерн
Быстрый слив ж/д цистерн в значительной степени влияет на оборачиваемость подвижного состава и определяет эффективность ж/д перевозок. Слив вагонов-цистерн осуществляется на сливо-наливных эстакадах через донный клапан при открытой крышке заливного люка цистерны. В холодный период года ввиду наличия небольшого количества воды донный клапан может примерзать и его открытие может быть проблематичным. Открытие донного клапана для слива ж/д цистерны осуществляется из заливного люка при помощи винтового механизма. При неисправном донном клапане слив осуществляется через заливной люк при помощи специального устройства на установках слива. Так как вязкость таких нефтепродуктов как мазут, вакуумный газойль, битум и др. недостаточна для слива, предварительно они разогреваются путем подачи в цистерну и откачки подогретого продукта или пара, когда допустимо обводнение продукта.
Перевозимые грузы
Перевозка наливных грузов (нефть, бензин, мазут, сжиженные газы, продукция химической отрасли) железнодорожным транспортом
Наливные грузы ОАО «РЖД», в том числе легковоспламеняющиеся и опасные грузы, перевозят в цистернаx и вагонаx бункерного типа.
К наливным грузам относятся:
Выбор цистерны обуславливается характеристиками перевозимого груза. Для каждого типа груза существует специальная адаптированная цистерна. Все перевозки соответствуют строгим стандартам безопасности.
В случае необходимости перевозки грузов «от двери до двери», мультимодальных, международных перевозках рекомендуем обращаться в компанию АО «РЖД Логистика», предоставляющую комплексные транспортно-логистические услуги путем интеграции всех услуг холдинга «РЖД» и сторонних поставщиков в единую цепочку поставок на рынке мультимодальных перевозок.
Обеспечение подвижным составом осуществляет компания АО «ФГК» – общесетевой оператор грузового подвижного состава. Компания является дочерним обществом ОАО «РЖД» и одним из крупнейших грузовых железнодорожных операторов в России.
В случае, если вы заинтересованы в перевозке по железной дороге от станции отправки до станции назначения, то вам следует обратиться в Центр фирменного транспортного обслуживания – филиал ОАО «РЖД» (далее – ЦФТО), обеспечивающий полный цикл взаимодействия с клиентами при формировании и исполнении заказов на перевозку грузов. ЦФТО выступает от имени клиента единым заказчиком перед всеми причастными подразделениями ОАО «РЖД», являясь гарантом качества и соблюдения сроков исполнения заказа от лица ОАО «РЖД».
звонок бесплатный для всех регионов РФ
по всему миру, оплата в соответствии с тарифами вашего оператора связи
для вопросов, связанных с грузовыми перевозками
Основные виды цистерн для перевозки наливных грузов
Транспортная характеристика наливных грузов
К наливным грузам относят жидкие грузы, перевозимые в цистернах, контейнерах и полувагонах-бункерах. Основную массу (более 90%) наливных грузов, перевозимых железнодорожным транспортом, составляют нефтепродукты (керосин, бензин, дизельное топливо, лигроин, мазуты, минеральные масла и др.), в меньшей степени — сырая нефть, которая транспортируется главным образом по трубопроводам. Кроме того, в категорию наливных грузов входят продукты пищевой промышленности (растительные масла, спирт, патока, животный жир, саломас и др.), а также химические грузы (кислоты, щелочи, красители, лаки, сжиженные газы и др.).
В зависимости от воздействия на окружающую среду и жизнедеятельность человека все наливные грузы делятся на опасные и неопасные. Неопасные грузы перевозят на общих основаниях, а при перевозке опасных, кроме общих правил и норм, необходимо выполнять специальные требования по обеспечению безопасных перевозок, указанные в Правилах перевозок опасных грузов по железным дорогам.
Наливные грузы в зависимости от свойств и назначения объединены в три основные группы:
нефть и нефтепродукты;
химические грузы (кислоты, щелочи, сжиженные газы);
пищевые продукты (растительные масла, спирты, патока).
Нефтепродукты. Виды и назначение
Все нефтепродукты можно разделить на пять групп:
Нефтяные грузы обладают специфическими свойствами, определяющими характер их налива, транспортирования и хранения. Это плотность, вязкость и способность застывать не только при отрицательных, но и плюсовых температурах, легкая воспламеняемость и испаряемость, взрывоопасность, электризация (накапливание опасных зарядов статического электричества) и ядовитость. От плотности зависит использование грузоподъемности цистерн. Наибольшую плотность имеют мазут (935 кг/м 3 ) и масло автотракторное (930 кг/м 3 ).
Свойства наливных грузов
Вязкость — это свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее частиц под влиянием действующих на них сил. Наибольшая вязкость присуща большинству темных нефтепродуктов.
Температура застывания — это температура, при которой нефтепродукт теряет подвижность (густеет) и не меняет своей поверхности при наклоне сосуда.
Плотность, вязкость и способность застывать при низких температурах влияют на процессы налива и слива. Некоторые жидкие грузы застывают даже при температуре выше +20 °С (например, гудрон +45 °С, нефтяная смола +40 °С, нефтяные битумы +28 °С). В обычных условиях, чтобы слить, их необходимо предварительно разогреть или перевозить в специализированных цистернах и полувагонах-бункерах.
Испаряемость нефтегрузов объясняется наличием в них значительного количества летучих веществ; интенсивность испарения зависит от температуры груза и воздуха, поверхности испарения, атмосферного давления и времени года.
Температура вспышки — это наименьшая температура, при которой пары нефтепродуктов образуют с окружающим воздухом смесь, способную воспламеняться при поднесении к ней открытого пламени. По температуре вспышки все нефтяные грузы делят на четыре класса:
Нефтепродукты, у которых температура вспышки паров:
При наливе температура нефтепродукта должна быть ниже температуры вспышки не менее чем на 5 °С.
Температура воспламенения — это самая низкая температура, до которой при нагревании жидкости, газа или твердого тела возникает самовозгорание без использования искры или пламени.
Предел взрываемости (воспламеняемости) — это минимальное или максимальное содержание паров нефтепродуктов в воздухе, способных при воздействии искры, пламени, раскаленных металлических предметов взрываться (воспламеняться).
Заряды статического электричества накапливаются в процессе перекачки нефтепродуктов по трубопроводам, при этом на поверхности трубопровода возникает заряд противоположного знака. Чтобы избежать возникновения электрического разряда, скорость движения нефтепродуктов по трубопроводу не должна превышать 12 м/с, а также должно быть устроено соответствующее заземление.
Нефть и нефтепродукты составляют основную долю объема грузов (более 90 %), перевозимых по железной дороге наливом в цистернах и бункерных полувагонах. На основе специфических свойств и характеристик эти грузы делятся на три подгруппы:
Нефть сырая — горючая масленичная жидкость с характерным запахом и цветом, содержащая парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды, различные органические вещества, сернистые и кислотосодержащие соединения. Нефть сырая перевозится с мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы, где после специальных производственных процессов, происходящих при высокой температуре, получают нефтепродукты светлые (выкипающие при температуре до 350°С) и темные (с температурой кипения выше 350°С). К светлым нефтепродуктам относятся: бензин, керосин, лигроин, а к темным – газойль, мазут и продукты переработки мазута.
Нефтепродукты (светлые и темные) делятся на следующие подгруппы: топлива, масла, прочие продукты.
К топливу относятся: автомобильные бензины, авиационные керосины, дизельное топливо, топливо для реактивных двигателей и другие виды топлива. Характеристиками моторных бензинов и авиакеросинов являются детонационная стойкость, определяемая октановым числом; фракционный состав; малое содержание смолистых веществ и сернистых соединений; высокая теплота сгорания. Важнейшим показателем дизельного топлива является способность к самовоспламенению при впрыскивании его в камеру сгорания, что характеризуется цетановым числом. Для топлива быстроходных дизелей существенное значение имеют такие свойства, вязкость, температура вспышки и зольность.
В группу масел входят: моторные масла, индустриальные смазочные масла, консистентные смазки, специальные масла и др. Основным свойством смазочных масел является способность образовывать на поверхности трущихся деталей масляную пленку, прочность которой зависит от вязкости масла, а вязкость, в свою очередь, от температуры; кроме того, масла должны быть стойкими против окисления, обладать антикоррозионными и другими специфическими свойствами.
К группе прочих нефтепродуктов относится большой ассортимент продуктов: растворители, осветительные керосины, нефтяные битумы, гудроны, нефтяной пек и др. К этой же группе относятся нефтепродукты, служащие сырьем для нефтехимической и химической промышленности.
Наливные химические грузы
Химические грузы, перевозимые наливом в цистернах, включают следующие группы грузов: кислоты, щелочи, спирты, газы (сжатые и сжиженные), а также красители, лаки и другие вещества.
Кислоты различных видов составляют основную долю в объеме перевозок жидких химических продуктов. Они относятся к опасным грузам. Кислоты могут вызывать тяжелые химические ожоги, взрывы и другие аварийные ситуации. Кроме того, они обладают окисляющими и разъедающими свойствами, могут вызывать коррозию внутренних металлических поверхностей котла цистерны. Условия перевозки конкретных видов кислот зависят от их химико-физических характеристик. Цистерны для перевозки кислот, относящихся к опасным грузам, должны иметь соответствующую окраску и предупреждающие трафареты.
Серная кислота – бесцветная прозрачная маслянистая жидкость, способная растворять металлы. Она гигроскопична, может соединяться с водой в любых пропорциях с выделением большого количества тепла. Перевозится серная кислота только в специальных цистернах. Олеум (серная дымящаяся кислота) перевозится в специальных олеумных утепленных цистернах-термосах, принадлежащих грузоотправителю.
Соляная кислота относится к опасным едким веществам, способна растворять металлы; ее температура замерзания ниже — 40 о С; перевозится в специальных гуммированных цистернах. Ингибированная соляная кислота перевозится в сернокислотных цистернах.
Азотная кислота является продуктом окисления аммиака, кипит при температуре +86 о С, действует на все металлы, кроме золота, платины, титана, и более слабое действие оказывает на алюминий. Техническая азотная кислота дымит на воздухе при обычной температуре, является сильным окислителем. Азотная кислота перевозится в цистернах с алюминиевым внутренним покрытием котла цистерны, которая имеет с обеих сторон щиты, предохраняющие от случайного истечения продукта.
Смесь азотной кислоты с серной – меланж, представляет собой едкую жидкость, перевозится в специальных сернокислотных цистернах. Температура ее налива должна быть не выше + 30 0 С, а в летних условиях не выше + 40 0 С, обладает ядовитыми свойствами. Концентрация и состав наливаемой в цистерну кислоты должны отвечать требованиям действующих стандартов.
Метанол (метиловый спирт) – легковоспламеняющаяся, очень ядовитая бесцветная прозрачная легкоподвижная жидкость; кипит при температуре +66 о С, температура вспышки + 6 о С; с воздухом пары метанола образуют взрывчатую смесь. По цвету, запаху и вкусу метанол напоминает винный спирт, но прием его внутрь вызывает отравление, нередко с потерей зрения и часто с летальным исходом; перевозится в сопровождении военизированной охраны. Метиловый спирт применяют в качестве растворителя антифриза, для синтеза химических веществ, производства формалина и других продуктов. Для таких же целей используются пропиловый и бутиловый спирты.
Технический этиловый спирт получают сбраживанием гидролизаторов древесины или сульфатных щелоков (отходы производства целлюлозы). Этиловый спирт применяется в производстве синтетического каучука, уксусной кислоты, хлороформа, пороха, синтетических красителей, лаков и т.д.
Наливные пищевые продукты
Пищевые, жидкие продукты делятся на следующие группы: растительные масла и жиры, спирты и виноматериалы, плодоовощные соки, патока, молоко.
Растительные масла представляют собой продукты, полученные путем экстракции либо прессования семян масличных культур или зернобобовых растений и подразделяются в зависимости от способа обработки на нерафинированные, гидратированные, рафинированные без дезодорации и рафинированные с дезодорацией, а в зависимости от качественных показателей – на пищевые и технические. Масла используются в пищевой, консервной, парфюмерной, лакокрасочной промышленности, для медицинских и технических целей. Растительные масла к опасным грузам не относятся, но являются горючими веществами, выделяют и поглощают запахи, при изменении кондиционных показателей температуры и влажности прогорают, окисляются и теряют товарные свойства.
Жиры различных животных (китовый, тюлений, рыбий) характеризуются большой вязкостью; наибольшую вязкость имеет технический жир, вязкость которого более 40 градусов Энглера, а температура застывания более 30 о С. Данная группа грузов относится к застывающим и требует значительных затрат времени на разогрев перед сливом из цистерны.
Этиловый спирт (этанол, винный спирт) – бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость с характерным запахом. Этиловый спирт с большим содержанием примесей называется сырцом, очищенный – ректификатом. При перевозке винного спирта и других виноматериалов важно обеспечить сохранность и качество (крепость) продукта, т.е. необходимо учитывать такие свойства, как температурное расширение и испарение винного спирта. Рекомендуемая температура налива винного спирта зимой + 8 о С, а летом не более + 16 о С.
Конструкционные особенности цистерн для железной дороги
В зависимости от свойств перевозимых грузов цистерны делятся на универсальные (общего назначения) и специальные для отдельных видов грузов.
Универсальные цистерны предназначены для перевозки нефтепродуктов (нефть, мазут, бензин), могут быть четырехосные и восьмиосные, грузоподъемностью от 60 до 120 тс. Для предупреждения смешения различных нефтепродуктов и снижения их качества, особенно при наливе светлых нефтепродуктов в цистерны, где ранее перевозились темные (мазут-бензин), необходимо производить промывку и пропарку цистерн. Особо тщательно в подобных случаях готовятся цистерны под налив авиакеросинов.
Специальные цистерны предназначены для перевозки сжиженных газов, высоковязких и застывающих, скоропортящихся, порошковых и химических грузов. В зависимости от агрессивных свойств указанных грузов и для обеспечения сохранности цистерн, котлы цистерн изготавливаются из следующих материалов: углеродистой стали, низколегированной стали, двухслойной стали, коррозионностойкой стали, алюминиевых сплавов. Для некоторых грузов внутренняя поверхность котла цистерны покрывается специальным защитным слоем.
Для перевозки хлора, аммиака, этиловой жидкости, ацетальдегида необходимы цистерны с теневой защитой. Теневая защита – это металлический выгнутый лист толщиной 1.5 мм, прикрепленный на каркасе над верхней частью котла и защищающий груз от солнечной радиации (перегрева) и связанных с этим явлением потерь груза через предохранительные клапаны, предупреждает создание аварийных ситуаций.
Скоропортящиеся грузы (винный спирт, плодоовощные соки, молоко) перевозятся в цистернах с термоизоляцией, что позволяет обеспечить качество груза в процессе перевозки.
Высоковязкие и застывающие наливные грузы перевозятся в цистернах, котлы которых имеют не только термоизоляцию, но и паровую рубашку (кожух), что позволяет сохранить температуру груза и при необходимости производить подогрев его перед сливом. В таких цистернах перевозятся следующие виды грузов: кондитерская патока, олеум, желтый фосфор и другие. Битумы перевозят в полувагонах-бункерах. Твердые нефтебитумы, нефтяные кокс и воск, пек нефтяной, асфальты перевозят в крытых вагонах, полувагонах и на платформах. Полувагоны-бункера, предназначенные для перевозки битума, имеют двойные стенки, которые образуют паровую «рубашку»; они поворачиваются на полуосях и удерживаются в вертикальном положении крючками. На внешней стене каждого бункера имеется проходящий «рубашку» патрубок для впуска пара. Верхняя часть бункера закрывается двустворчатыми крышками. В пунктах слива к патрубкам присоединяют рукава, по которым в пространство между стенками подается пар; тонкий слой соприкасающегося с нагретыми стенами высоковязкого груза подплавляется, и при опрокидывании бункера содержимое его отдельными глыбами вываливается в приемную яму или на площадку. Существенный недостаток полувагонов-бункеров — тяжелая тара. Для перевозки других высоковязких грузов используют цистерны конструкции ВНИИЖТ. Принцип действия этих цистерн аналогичен бункеру, нижняя часть котла и сливной прибор имеют паровую «рубашку», а дно — небольшой наклон к сливному прибору.
Для перевозки серы и нефтяного пека, устанавливается термоизоляция с электроподогревом. Электронагреватель устанавливается под котлом цистерны, но изолирован от непосредственного контакта с днищем котла для предупреждения местного перегрева.
Наливные грузы перевозят также в специальных контейнерах, в зависимости от рода перевозимого груза их подразделяют на следующие группы:
Для улучшения использования вместимости и грузоподъемности цистерн продукты целесообразно загружать в охлажденном состоянии, так как при охлаждении нагретых нефтепродуктов в котле цистерны образуется значительное свободное пространство. Исследованиями ВНИИЖТа доказано, что погрузка мазута в охлажденном виде позволяет увеличить загрузку цистерны примерно на 2,5 тонны, т.е. при перевозке 1 млн. тонн груза высвободить более 1000 цистерн. Установлено, что в теплый период года мазут должен иметь температуру 25 °С (в цистернах мазут в зависимости от марок подогревают до температур 25-60°С либо с помощью паровых рубашек, либо непосредственно острым паром), а в холодный +5 °С. Бункерные полувагоны заполняют с недоливом на 250 мм до верхних кромок бортов. Температура наливаемого груза не должна превышать 150 °C.
Основные виды автомобильных цистерн:
При автомобильной перевозке жидких грузов часто используются специальные автомобильные цистерны, в которых и перевозится транспортируемая жидкость. Для каждого вида жидкого груза применяются свои цистерны, различные форме и размерам. Цистерна может быть цилиндрической и прямоугольной, некоторые автоцистерны оснащаются дополнительным оборудованием, например, водяным насосом или мотопомпой, сливным рукавом, а также электрооборудованием.
Основные виды автомобильных цистерн (автоцистерн):