Устройство автоцистерны для перевозки нефтепродуктов
Конструкция автомобильных цистерн для перевозки ГСМ
Корпуса цистерн являются резервуарами горизонтального типа с круглым или, чаще всего, овальным сечением. Основой для корпусов автомобильных цистерн служит сталь, алюминиевые сплавы, а также электропроводимые полимерные материалы. Изнутри стенки автоцистерн во избежание коррозии покрываются цинком.
Иногда в автомобильных цистернах делают несколько отсеков, разделяемых герметичными перегородками. Каждый из отсеков при этом должен быть оснащён своим сливным-наливным оборудованием.
Внутри автоцистерны и каждого её отсека ставятся съёмные перегородки из сплавов алюминия, называемые волнорезами, которые не должны доходить до дна цистерны. Такие перегородки уменьшают действие инерционных сил, которые возникают при резком торможении и разгоне автомобиля. Перегородки также помогают предотвратить эмульгирование жидкостей.
На корпусе цистерн и в каждом отсеке устанавливают специальную горловину, размер которой рассчитывается, исходя из компенсации объёмного расширения жидкости во время транспортировки, при изменении температуры до ∆t=20°С. Объём горловин автоцистерн рассчитывается так, чтобы предупредить перелив цистерны, когда налив нефтепродуктов осуществляется в автоматизированном режиме. Объём горловины обусловлен производительностью насоса и временем, которое требуется автоматике для того, чтобы отключить насос, когда уровень нефтепродуктов в цистерне достигнет предельной отметки.
На горловины автоцистерн устанавливают наливные герметичные люки с огнеупорным фильтром-сеткой и предохранительные клапаны. Горловины внутри цистерн оснащаются воздухоотводящими трубками, которые предотвращают образование воздушных мешков во время заполнения цистерн нефтепродуктами. Внутри самих горловин устанавливаются мерные планки, которые указывают предельный уровень при наливе жидкости, определяемый при тарировке автоцистерны. На мерных планках указывается величина объёма цистерны, заверяемая официальным клеймом.
На горловинах некоторых автоцистерн ставятся смотровые стёкла и щупы, чтобы контролировать уровень при наливе нефтепродуктов. Сливные-наливные механизмы, устанавливаемые на современные автоцистерны, находятся в средней части котлов, а трубопроводы выводят в специальный отсек. На концы сливных трубопроводов ставят запорные вентили и быстроразъёмные муфты.
По желанию заказчика автомобили-цистерны оборудуются насосами, при помощи которых заполняют, сливают или перекачивают нефтепродукты. Работа насосов осуществляется за счёт двигателя машины через коробку отбора мощности и карданный вал.
Для автоцистерн, перевозящих мазуты и другие высоковязкие нефтепродукты, предусмотрен подогрев, осуществляемый пропуском выхлопных газов от двигателя через змеевик, который укладывается внутри цистерн. На автоцистернах, которые перевозят битум, также устанавливаются подогреватели – горелки форсуночного типа.
Смежные материалы
Серийная 8-осная цистерна для перевозки нефтепродуктов
Грузоподъёмность 8-осной цистерны, предназначенной для транспортировки нефтепродуктов, составляет 120 тонн. Она оснащается двумя сливными приборами и двумя люками для налива нефтепродуктов.
Требования пожарной безопасности, предъявляемые к автоцистернам для перевозки нефтепродуктов
Классификацией грузов нефтепродукты причислены к опасным грузам. Правила перевозки таких грузов автотранспортом и правила пожарной безопасности устанавливают обязательное наличие у автоцистерн, перевозящих нефтепродукты, специального оборудования и предъявляют к ним следующие требования:
Особенности транспортировки нефтепродуктов
Наша страна — родина первого промышленного способа переработки нефти. Уже в 1823 году в Моздоке был построен первый в мире нефтеперегонный завод. В 1885-1886 годах изобрели первые машины на тяге двигателя внутреннего сгорания. С этого момента человечество попало в жесткую зависимость от энергоносителей. Внедрение ДВС во все сферы человеческой жизни — от промышленного производства до персонального транспорта и домашних электрогенераторов — с каждым годом повышает потребность в топливе.
Автоцистерны для транспортировки нефтепродуктов
В чем сложность?
Перевозка любого топлива – сложная и ответственная задача, которая требует соблюдения правил безопасности и особого внимания. Транспортировка нефтепродуктов регулируется сегодня Федеральным законом № 259-Ф3, принятым в 2007 г. и именуемым «Устав автомобильного транспорта и городского наземного электрического транспорта», а также Европейским соглашением о международной перевозке опасных грузов.
Прежде всего надо отметить, что транспортные средства, участвующие в перевозке нефтепродуктов, должны отличаться особой надежностью, потому что маршруты движения часто имеют большую протяженность, а учитывая огромную территорию страны, еще не редкость у нас участки с некачественным дорожным покрытием. Сеть же российских автосервисов далеко не совершенна. Кроме того, как было сказано выше, в конструкции автоцистерны необходимо учитывать свойства транспортируемого вида нефтепродуктов. Например, при работе с темными нефтепродуктами, имеющими высокую вязкость, для предотвращения их застывания при понижении температуры нужны цистерны со встроенным подогревом. Например, в битумовозах температура битума не должна опускаться ниже 180 °С, а оптимальная температура его транспортировки 220 °С.
Для подогрева темных нефтепродуктов в автоцистернах используются специальные термогенераторы с автономными двигателями, работающие на дизтопливе или керосине. В этом случае подогрев содержимого цистерны происходит независимо от работы двигателя тягача. Внутри подогреваемой цистерны, как правило, имеется замкнутая система труб, заполненная термоносителем. Это вещество разогревается генератором до заданной температуры, а затем циркулирует по трубам, не позволяя перевозимым продуктам застыть. Важнейшим требованием при работе подобных конструкций является герметичность. Термоноситель не должен ни в коем случае контактировать с нефтепродуктами, находящимися в цистерне.
Надо сказать, что несмотря на большую потребность в цистернах с автономным подогревом, особенно в регионах с холодным климатом, выпускает их в России только несколько предприятий. Компания «Сеспель» из Чебоксар утепляет по согласованию с заказчиком цистерны битумовозов и мазутовозов термоизоляционным слоем минеральной ваты толщиной 50, 100, 150 мм. Кроме того, специалисты компании подобные автоцистерны предлагают комплектовать нагревательными системами двух типов. Более популярны у покупателей системы подогрева, в основе которых лежит использование дизельных горелок, поскольку с их помощью можно поддерживать температуру битума и мазута на необходимом уровне во время движения автомобиля. Конструкция состоит из нескольких труб, проложенных внутри цистерны. В трубу с одной стороны через форсунку подается жидкое топливо, и там, в трубе, оно горит. А продукты горения отводятся в атмосферу с другой стороны трубы. Температура нагрева автоматически регулируется термодатчиками.
При использовании нагревательной системы второго типа по трубам, проходящим также внутри цистерны, прогоняется разогретый до 200 °С пар. Недостатком метода является, во-первых, то, что для работы системы нужен внешний источник пара. А во-вторых, мазуто- и битумовозы вынуждены простаивать, пока содержимое цистерн не нагреется до нужной температуры. Затем водитель, двигаясь по маршруту, должен контролировать температуру груза, чтобы не допустить его отвердевания в цистерне.
Для сохранения битума в цистерне битумовоза в жидком состоянии ПАО «НЕФАЗ», входящее в группу предприятий ПАО «КАМАЗ», также оснащает автоцистерны системой дополнительного подогрева, которая включает 40-литровый топливный бак, две жаровые трубы, две стационарные горелки, работающие на дизтопливе, топливопроводы от бака к горелкам, воздухопроводы и редукционный пневмоклапан.
Также нужно отметить, что повышенная вязкость темных нефтепродуктов вызывает сложности как на этапе загрузки цистерны, так и при ее выгрузке. Заправлять цистерну необходимо как можно полнее, а сливать битум максимально быстро, остаток в цистерне должен быть минимальным. Для заправки используют специальные пожаро- и взрывобезопасные насосы, поскольку пары темных нефтепродуктов могут взрываться при попадании малейшей искры. Как правило, подобные насосы имеют автономный привод, они работают либо от генератора, либо имеют собственный топливный бак.
Светлые нефтепродукты и их «светлые» стороны
При работе со светлыми нефтепродуктами сложностей с заливкой продукта в цистерну и сливом перевезенного продукта практически не возникает. Для этого используются те же насосы, что и при загрузке/ выгрузке темных нефтепродуктов, с той лишь разницей, что подогревать перекачиваемые вещества не требуется. Однако при изготовлении цистерн производителям приходится учитывать, что светлые нефтепродукты интенсивно испаряются и может произойти взрыв паров содержимого цистерны. Пары керосинов различных марок могут быть взрывоопасны при температурах выше +50 °С, пары дизтоплива опасны только при температурах выше +55 °С, а пары бензина пожароопасны при любых температурах. Если поднести огонь к открытой емкости с бензином, он вспыхивает мгновенно при любых температурах, пары же взрывоопасны только в пределах объемной концентрации 2
Поэтому при сваривании средней части цистерны для светлых нефтепродуктов обязательно устанавливаются кольца жесткости, а внутренняя ее часть, как правило, оснащается перегородками-волногасителями, которые снижают трение жидкости о поверхности стенок цистерны. В конструкциях цистерн последних лет вместо перегородок стали применять торосферические днища. К тому же такой конструкторский прием делает цистерну более прочной. Для того чтобы избежать излишней нагрузки на трубопроводы и сливные коллекторы при столкновениях и не нарушить герметичности системы, в большинстве цистерн сливные коллекторы и трубопроводы соединяются через резиновые компенсаторы.
Оригинальное решение применили инженеры компании «Бецема» в бензовозах. Донные клапаны имеют специальную проточку на корпусе, которая позволяет при ударе отламываться наружной части вместе с механизмом открывания. При этом донный клапан остается закрытым.
Используемые сегодня системы отвода паров в подземный резервуар непосредственно из цистерны практически устранили риск взрыва бензовозов при погрузке/ разгрузке. Бензовозы оснащаются огневыми предохранителями, дыхательными устройствами, датчиками, контролирующими уровень залитого топлива. Сегодня все шире применяются такие средства безопасности, как устройства беспроливной стыковки, независимые запорные устройства, адаптеры с фланцами переменного диаметра. Слив светлых нефтепродуктов также имеет свои особенности: при прохождении через сливные патрубки больших объемов топлива за счет возникающего трения патрубки могут быстро изнашиваться. Для снижения действия трения на внутреннюю поверхность патрубков наносится слой специального антифрикционного покрытия.
Мобильные АЗС: популярность растет
Автоцистерны для транспортировки светлых нефтепродуктов все чаще сегодня комплектуются узлами учета, превращающими их в передвижные заправочные станции. Этот вид спецтехники сегодня востребован на стройплощадках, в АТП, но чаще в труднодоступных, удаленных местах. Автоцистерна с блоком учета расхода ГСМ может быть полезна и лесозаготовителям, и геологам. Существуют даже заправочные модули, для функционирования которых электроэнергия не нужна. В них используются механические счетчики и механические насосы.
Большой ассортимент передвижных АЗС предлагает ПО «Пензаспецавтомаш». Производство мобильных и стационарных АЗС под торговой маркой Benza – одно из приоритетных направлений в деятельности предприятия. Пензенские инженеры добились того, что срок окупаемости их МТЗС при интенсивном использовании может составлять всего несколько месяцев, и покупателю сегодня зачастую выгодно купить мини-АЗС «Пензаспецавтомаша», чем устанавливать стационарную заправку. Тем более, что все пензенские МТЗС сертифицированы и соответствуют действующим российским нормам.
Поставками высококачественного оборудования для АЗС и дополнительным оснащением автоцистерн занимается известная компания ГК «Новые технологии». Являясь дилером известной компании PiUsi, предприятие успешно реализует на отечественном рынке серию модульных мини-АЗС Cube из Италии. Ассортимент оборудования для мобильных АЗС, топливораздаточные колонки с системами учета сливаемого топлива, датчики уровня топлива в цистерне, предлагаемые ГК «Новые технологии», смогут удовлетворить любого потенциального покупателя.
Цистерны из композитных материалов «подключаются» к доставке ГСМ
Тенденцией последних лет стало все более активное использование мобильных резервуаров из неметаллических материалов. Сегодня уже можно назвать распространенной доставку нефтепродуктов с помощью флекситанков – контейнерных вкладышей из полимерного материала.
ГК «Нефтетанк» выпускает так называемые нефтетанки объемом от 0,025 до 250 м 3 и даже до 500 м 3 . Мягкие резервуары небольшого объема, вставленные в контейнеры, позволяют транспортировать нефтепродукты автотранспортом, а в нефтетанках больших объемов удобно хранить ГСМ в течение длительных сроков. Нефтетанки производятся из эксклюзивного немецкого материала а на европейском оборудовании, с полностью автоматизированным технологическим процессом изготовления, организованным в цехах ООО «Нефтетанк», реализуется запатентованная технология так называемого «двойного шва».
ООО «Завод Специальных Машин» из г. Челябинска специализируется на изготовлении емкостей из композиционных материалов. Недавно предприятие представило цистерны, изготовленные из химически стойкого стеклопластика. Материал обладает отличной устойчивостью к химически активным средам, не уступает по долговечности и прочности металлу. Цистерны, выпускаемые заводом, не корродируют, не становятся хрупкими даже со временем, их прочность в 2–3 раза выше прочности алюминия и в 9 раз превышает прочность ПВХ. Преимуществ у инновационного пластика много: он не подвергается электрохимической коррозии, стеклопластик устойчив к деформациям, долговечен, масса пластиковых цистерн гораздо меньше металлических, а значит, полезная грузоподъемность такого нефтевоза выше. Сегодня «Завод Специальных Машин» монтирует стеклопластиковые цистерны на шасси «Урал-5557».
ООО «Группа компаний ПОЛекс» с головным офисом в Нижнем Новгороде также освоила выпуск цистерн из стеклопластика. «ПОЛекс» монтирует свои изделия на шасси грузовых машин, а также на рамы прицепов и полуприцепов. В компании заявляют, что транспортировать в их цистернах можно любые виды химических и нефтепродуктов, а форма цистерны по желанию заказчика может быть цилиндрической или эллиптической. Размеры и способ крепления цистерн позволяют перевозить емкости, изготовленные в компании «ПОЛекс», на стандартных контейнеровозах и универсальных прицепах-контейнеровозах. Стеклопластиковая цистерна помещается в коробчатую конструкцию, которая обеспечивает защиту от повреждений в случае аварий при транспортировке, а поддон в зоне сливного патрубка и обрамление в зоне заправочной горловины предотвращают проливы агрессивных жидкостей как при заправке, так и при сливе содержимого цистерны.
При изготовлении топливных цистерн из стеклопластика на производстве применяется эпоксивинилэфирная смола Derakane momеntum, стойкая к воздействию топлива и агрессивных компонентов. Вещество разработано компаниями Epoxy Products и Intermediates, входящими в состав международной инжиниринговой компании Ashland Inc. Более чем в 100 странах сотрудники корпорации Ashland предлагают химические продукты и технологии специального назначения, открыто представительство компании и в России.
Смолы Derakane и Derakane momentum обладают превосходной химической стойкостью и наилучшим образом подходят для применения там, где требуются подобные изделия. При изготовлении цистерн в «ПОЛекс» применяется комбинированный метод: напыление и намотка. В зависимости от диаметра цистерны толщина стенки топливного резервуара может составлять от 5 до 18 мм.
Завод компании АО «Флотенк» под Санкт-Петербургом выпускает стеклопластиковые автоцистерны собственного производства, предназначенные для транспортировки и временного хранения любых видов жидкостей, в том числе и нефтепродуктов. Высокотехнологичные процессы намотки и применение современных смол позволили добиться заводчанам высоких показателей прочности, химической стойкости и долговечности. Диапазон рабочих температур стеклопластиковых цистерн «Флотенк» – от –70 до +60 °С.
В 2013 г. компания открыла под Екатеринбургом второй собственный завод по выпуску композитных изделий, поскольку спрос на продукцию «Флотенк» растет. Цистерны компании проходят все необходимые лабораторные испытания, качество изделий подтверждается сертификатами соответствия, а также разрешением «Ростехнадзора». Каждое изделие перед поставкой покупателю, как утверждают на предприятии, всесторонне проверяется специалистами ОТК.
Рынок автоцистерн для транспортировки нефтепродуктов в стране развивается, причем радует, что новейшее направление – выпуск цистерн для ГСМ из полимерных составов – уже освоено многими отечественными производителями и уверенно совершенствуется. Российские производители полимеров сегодня создали мощности, оснащенные наиболее современным и производительным технологическим оборудованием, они выпускают продукцию мирового уровня качества. Так что отечественным компаниям по производству автоцистерн для нефтепродуктов из стеклопластика недостатка в сырье в обозримом будущем не будет.
Цистерна для нефтепродуктов — виды и объем
Современная цистерна – это специальный грузовой прицеп, основой которого является цилиндрический котел с днищем сферического типа. Когда речь идет о транспортировке нефтяных продуктов, в дело вступают цистерны общего назначения. Только такие емкости обеспечивают должный уровень безопасности, и даже многодневная поездка происходит без происшествий.
Применение
Автоцистерна для нефти и ее производных является специальным видом транспорта, грузовая часть которого адаптирована под перевозку пожароопасных веществ. В рабочем обиходе такие машины называют проще – бензовоз. Но стоит понимать, что альтернативное название применимо лишь к вариантам, предназначенным для транспортировки светлых нефтепродуктов.
Когда речь заходит о вариантах для темных нефтепродуктов, в силу вступает другое наименование – битумовоз. Каждая нефтяная цистерна рассчитывается для загрузки вязких тягучих сред.
Виды автомобильных цистерн
Для нефтяных веществ цистерна определяется видом транспорта, используемого для перевозки наполненного контейнера с опасным грузом. Различают 2 основных типа:
- Цистерны для нефтепродуктов общего назначения, которые также называют универсальными;
- Емкости железнодорожного предназначения.
Универсальные модели (номер 1 в списке выше) подразделяются еще на 2 класса:
- Для светлых нефтепродуктов. В таких емкостях перевозятся дизельные составы, нефть, бензин (а также его разновидности), керосин и производные субстанции более узкого назначения. Для пущей безопасности такие модели оснащаются системами верхнего слива жидкости колпачного типа. Они не оборудуются механизмами подогрева для заливки или слива среды при изменяющихся показателях температуры воздуха;
- Для темных нефтепродуктов. Модели применяются в транспортировке вязких составов, таких как битум, мазут, нефть, минеральное масло и других. Система для слива жидкости в таких емкостях устанавливается в нижней части. Такие контейнеры имеют встроенные системы подогрева. Уровень в 250 градусов по Цельсию исключает всевозможные задержки слива, даже если температура окружающей среди низкая. Также данная функция помогает битумовозам без труда перевозить грузы на дальние расстояния.
Справедливо будет отметить, что газ – это такой же востребованный нефтепродукт. Он тоже перевозится в специализированных емкостях, но под постоянным давлением. Это еще один класс оборудования, который используется не менее часто.
Важно: в производстве моделей для светлых нефтепродуктов всегда удовлетворяются самые жесткие требования к правилам безопасности. Классическая цистерна для перевозки бензина за 1 рейс способна транспортировать до 5-ти вариаций горючей жидкости.
Устройство бензовоза
Поскольку нефть и ее производные относятся к 3-му классу опасности, бензовозы должны быть собраны в соответствии со всеми требованиями пожарной безопасности. Для этого в устройстве цистерны предусмотрено сразу несколько факторов:
- Наличие специализированных донных клапанов в цистерне. Большую часть времени поездки они герметично закрыты, дабы предотвратить утечку жидкости из бака. Также клапаны защищают бензиновые трубы от механических повреждений.
- Экранированная система проводки. Несмотря на то, что электронных элементов в машине очень много, попадание искры в емкость невозможно. Чтобы обеспечить безопасность, на специализированной технике устанавливаются проблесковые маячки.
- Тягачи, на которых устанавливается полуприцеп цистерна для нефтепродуктов, работают на базе экологичного двигателя 3-го класса. Выхлопная система выведена таким образом, чтобы исключить ее контакт с заполненной цистерной в процессе движения. Варианты монтажа: передний в правой части, а также правый боковой сразу за кабиной. На каждую выхлопную трубу обязательно надевается искрогаситель.
- На борту бензовоза должен быть огнетушитель и емкости для песка. Это первые инструменты, способные остановить горение нефти, а также предотвратить растекание жидкости в случае возникновения протечки.
Сколько литров вмещает бензовоз
Объем цистерны бензовоза определяется требованиями со стороны заказчика. Назначение и нюансы в процессе выполнения технического задания играют решающую роль для производителя, чтобы достичь максимальной безопасности в процессе перевозки горючих жидкостей.
Когда конкретные условия обговорены, определяется тип материала, из которого будет производиться продукт:
- Сталь (конструктивная или нержавеющая). Самые объемные цистерны для бензина изготавливаются из данного материала;
- Алюминиевый сплав;
- Стеклопластик.
Стальная модель, как правило, характерна самым большим весом (от 7-ми до 9-ти т). Вмещаемый объем – до 50.000 л продукта. Кстати, показатель объема напрямую зависит от числа резервуаров внутри: от 3-х до 5-ти. Если техника производится из нержавейки, то ее показатель вместительности становится чуть ниже – до 34.000 л. Классический вариант умещает внутри до 4-х отсеков, а весит 6,5 т.
Варианты из сплавов алюминия чуть легче (5,7 т), но вмещают больше – до 36.000 л. Что касается стеклопластиковых вариантов, то они обладают низкой стоимостью, но также наименьшей емкостью.
В зависимости от количества оборудованных отсеков, объем разнится в диапазоне 5.000-30.000 л. Все типы цистерн, за исключением последнего, подходят только для работы со светлыми нефтепродуктами. Стеклопластик рассчитан как на топливо, так и на темные горючие жидкости.
Особенности каждой модели автозаправщиков
Поскольку нефтяной рынок развивается все сильнее, существует масса производителей, предлагающих цистерны для перевозки нефтепродуктов разной цены, качества и объема. Ключевыми особенностями для каждой модели являются:
- Герметичность установленной системы для слива;
- Адаптированность к российским климатическим условиям;
- Адаптированность под условия отечественных дорог.
Только проверенный производитель может гарантировать высокое качество продукции. Каждая компания обязана приложить к товару сопроводительную документацию, вне зависимости от вида проданного оборудования. В документе прописывается назначение тары, а также информация по расположению приборов слива.
Необходимым фактором является инструкция по эксплуатации с учетом конструктивных особенностей модели, а также индивидуальных отличий (если была разработана заказная архитектурная разработка от клиента).
Требования к автоцистернам для перевозки нефтепродуктов
Для транспортировки нефти и продуктов её переработки используются различные виды транспорта: трубопроводы, нефтеналивные суда, железнодорожные цистерны. Однако, для доставки такой продукции конечному потребителю ж/д вагоны или суда не используют. Как правило, для этого применяют автоцистерны для перевозки нефтепродуктов самых разных размеров.
Основные принципы конструкции
Автоцистерны для нефтепродуктов монтируют как на базовых шасси различных грузовых автомобилей (АЦ), так и на прицепы (ПЦ) или полуприцепы (ППЦ), применяя при этом либо рамную, либо безрамную технологию.
Автоцистерна с резервуаром для транспортировки светлых нефтепродуктов
Полуприцеп-цистерна позволяет получить более высокое значение коэффициента полезного использования объема. Основное назначение таких автоцистерн – это транспортировка, кратковременное хранение и перекачка светлых и темных видов нефтепродуктов.
Современные цистерны могут быть оборудованы собственным насосом, или обходятся без него.
В случае наличия собственного насоса его привод служит коробка отбора мощности, устанавливаемая в автомобильном двигателе. В случае использования прицепа или полуприцеп-цистерны нефтяная продукция может сливаться как самотеком, так и при помощи насоса, который ставится на седельный тягач и оборудуется гидрофицированным приводом.
Автомобильные цистерны могут иметь следующую форму:
- овальную (эллипсоидную);
- круглую;
- прямоугольную (её ещё называют «чемоданная»);
- трапециевидную.
Однако бывают и цистерны с переменным сечением, как на шасси прицепа или полуприцепа, так и на одноосном тягаче.
Такая конструкция позволяет более эффективно распределить осевые нагрузки на базовом полуприцепе и на седельном тягаче. Устойчивость автомобиля во время транспортировки обеспечивается низким расположением центра тяжести при полной загрузке.
Сосуды автоцистерн, назначение которых – транспортировка нефтепродуктов, делаются из высоколегированных марок сталей.
В стандартный комплект оборудования таких установок могут входить:
- насосная установка;
- запорное устройство (или устройства);
- трубопроводы, по которым идет слив и нижнее наполнение сосуда цистерны;
- трубопроводные магистрали для рекуперации нефтепродуктовых паров;
- система, которая управляет донными клапанами и так далее.
И это действительно важная задача, поскольку более 70 процентов всех транспортировочных потерь приходится как раз на такие. Проведенный специалистами исследования показали, что естественная убыль нефтепродуктов в процессе испарения при самой перевозке составляет 0,01 килограмма на один кубометр объема, а в процессе сливоналивных работ это значение возрастает до 0,71 килограмма. В масштабах одной перевозки это значение кажется несущественным, однако существуют крупные транспортные компании, которые в месяц одним полуприцепом перевозят до двух тысяч тонн, и такие потери вырастают до весьма значительных величин.
Эта проблема стоит довольно давно. Ещё в 30-е годы двадцатого столетия начались разработки и внедрение систем, которые обеспечивали рекуперацию нефтепродуктовых паров во время верхнего налива. Однако эти системы были недостаточно эффективны. Кроме этого, при верхнем способе налива было невозможно обеспечить должный уровень безопасности оператора.
Дои атмосферные осадки, попадая в цистерну, приводили к загрязнению перевозимого продукта. Проблема была решена с помощью создания системы нижнего налива, и отпуск нефтепродуктов в цистерны стал сопровождаться значительно меньшими потерями.
Однако и на этом конструкторы не стали останавливаться. Следующим шагом стала разработка системы нижнего налива, позволяющая одновременно отводить пары нефтепродуктов при проведении сливоналивных операций.
В настоящее время на автоцистернах применяются современные пароотводящие системы, которые позволяют прямо из сосуда отводить пары в специальный подземный резервуар. Такие системы минимизировали риск взрыва бензовоза в момент проведения его погрузки или разгрузки.
Кроме этого, безопасность таких бензовозов обеспечивают:
№ | Полезная информация |
---|---|
1 | устройства, обеспечивающие беспроливную стыковку |
2 | специальные адаптеры, снабженные фланцами с переменным диаметром |
3 | независимые запорные конструкции и так далее |
По мере того, как автоцистерны совершенствовались и модернизировались, появилась новая самозащелкивающаяся конструкция съемной крышки для люка. Изначально для такого самозащелкивания использовали отводимые при перекачке пары. В настоящее время безопасность обеспечивают специализированные огневые предохранители, особые дыхательные клапаны, топливные ограничители и новые конструкции патрубков для отвода нефтяных паров. Именно при помощи таких патрубков и выполняется подсоединение через рекуператор к подземному резервуару во время проведения сливоналивных работ.
Для ограничения уровня налива (во избежание утечек нефтепродуктов) используются терморезисторные и оптические датчики.
Они не имеют трущихся механических частей, предупреждают ошибки оператора и обеспечивают бесперебойную и надежную работу, Принцип работы таких датчиков основан на реакции резистора с высокой скоростью нагрева на контакт с жидкостью, которая быстро его охлаждает. Существенным недостатком датчиков такого типа является из быстрая изнашиваемость, вызванная резкими и частыми температурными перепадами.
Поэтому российский ГОСТ Р номер 50913 устанавливает применение приводов датчиков ограничителей уровня налива, которые работают за счет энергии самого жидкого перекачиваемого продукта (принцип поплавка).
Все цистерны для перевозки нефтепродуктов окрашиваются либо красный, либо в оранжевый цвета. Также на них обязательно должна быть надпись «Огнеопасно» и табличка «Опасный груз», на которой необходимо указать также код экстренных мер в случае аварии (сверху) и серийный номер перевозимого продукта (снизу), который должен соответствовать классификации ООН.
Оборудование автоцистерн для транспортировки нефтепродуктов
Большая часть автоцистерн, эксплуатируемых на территории Российской Федерации, требует переоборудования или замены для соответствия международным стандартам и требованиям. ГОСТ Р 50913-96 «Автомобильные транспортные средства для транспортирования и заправки нефтепродуктов. Типы, параметры и общие технические требования» соответствует международным стандартам. В нем содержатся требования, направленные на повышение уровня безопасности автоцистерн. Оборудование для автоцистерны представлено в приложении 3.
Согласно ГОСТ Р 50913 в зависимости от назначения и транспортной базы устанавливают следующие типы автоцистерн:
1. Транспортные, предназначенные для транспортирования топлива и масла:
— АЦ (АЦМ) — автоцистерна для топлива (масла) на базе автомобиля;
— ПЦ (ШДМ) — прицеп-цистерна для топлива (масла) на базе автопри
цепа;
— ППЦ (ППЦМ) — полуприцеп-цистерна для топлива (масла) на базе
полуприцепа;
2. Заправочные, предназначенные как для транспортирования топлива и масла, так и для заправки ими техники:
— АТЗ (АТМЗ) — топливозаправщик (автотогогавомаслозаправщик) на
базе автомобиля;
— ГТГЗ (ПТМЗ) — прицеп-топливозаправщик (автотопливомаслоза-
яравщик) на базе автоприцепа;
— ППТЗ(ШПМЗ) — полуприцеп-топливозаправщик (автотопливомас-
лозаправщик) на базе полуприцепа.
Максимальные габариты: длина (м) на шасси автомобиля — 12; ГШЦ -15,5; ГИД — 12; автопоезда (тягач + ППЦ) — 20; полная масса: двухосных полуприцепов и прицепов -18т, трехосных полуприцепов и прицепов — 24 т, автопоездов — 40. 44 т.
Исходя из этого автоцистерны можно классифицировать:
— малой вместимости (до 5 м 3 );
— средней (5. 15 м 3 );
— большой (свыше 15 м 3 ).
Цистерны (резервуары) изготовляют из стали, сплавов алюминия, пластиков и композитных материалов. Одной из особенностей автомобильных встроенных цистерн (автоцистерн рамной конструкции, контейнеров-цистерн) является то, что форма поперечного сечения цистерны (резервуара) может быть круглой, прямоугольной, эллиптической и внутри ири вместимости свыше 7,5 м 3 (требование ДОПОГ и ГОСТ Р 50913-96) она должна разделяться поперечными волнорезами на несколько изолированных (сообщающихся) секций или отсеков.
Противопожарная защита автоцистерн состоит из активных и пассивных средств (приложение 4). Активные средства предназначены для ликвидации загораний автоцистерн, пассивные средства необходимы для предотвращения вероятности загорания и ограничения пожара посредством различных конструктивных решений.
Цистерна. Конструкция цистерны и отдельных ее элементов, позволяет значительно повысить безопасность перевозок нефтепродуктов, что в первую очередь направлено на предотвращение пролива нефтепродукта при дорожно-транспортных происшествиях. Емкость цистерны может состоять из нескольких отсеков, в хоторых могут перевозиться различные марки нефтепродуктов, при этом первый и последний отсек имеют наибольшую вместимость в большинстве полуприцепов. Конструкция цистерны с отсеками представлена в приложении 3, рис. 4.
Нижний налив. В процессе верхнего налива происходит разбрызгивание нефтепродукта по мере наполнения цистерны, существует возможность возникновения заряда статического электричества внутри емкости и образование облака паров нефтепродукта. При определенных обстоятельствах, данная ситуация может привести к воспламенению паров нефтепродукта. Эта опасность усугубляется необходимостью присутствия оператора на цистерне. В связи с этим существует опасность возможного падения оператора и вдыхания им паров нефтепродукта. При нижнем наливе, нефтепродукт подается под слой жидкости, что исключает появление статического электричества, и, как следствие, снижает риск воспламенения паров нефтепродукта. При этом оператор находится возле контрольного монитора и способен быстро реагировать на любую нештатную ситуацию. Схема нижнего налива представлена в приложении 3, рис. 5.
Система рекуперации паров. Слив и налив нефтепродукта сопровождается вытеснением его паров. Как показывает практика, до 95 % паров могут быть собраны и переработаны при наличии системы рекуперации. При нижнем наливе пары, вытесняемые из цистерны по системе трубопроводов, подаются в резервуар, из которого забирается нефтепродукт, или в установку для утилизации паров. При сливе на АЗС пары из резервуара, в который сливается топливо, поступают в цистерну, из которой топливо сливается. В приложении 3, рис. 6 представлена схема рекуперации паров и схема сбора паров при нижнем сливе.
Варианты включения дыхательных клапанов на полуприцепе в систему пневматического управления представлены в приложении 3, рис. 8.
Донные клапана на сливной магистрали предотвращают пролив нефтепродуктов даже при прямом ударе в магистральный трубопровод и его разрушении, так как сам клапан находится внутри цистерны и остается гермегичным в данной аварийной ситуации.
Дыхательные клапана специальной конструкции предотвращают утечку нефтепродукта при наклоне цистерн на 45″ или ее опрокидывании. Это особенно актуально, так как при проливе нефтепродукта на дороге могут произойти следующие ситуации: пожар, взрыв паровоздушных смесей, загрязнение окружающей среды.
Верхнее защитное устройство предотвращает разрушение крышки люка и находящегося на ней технологического оборудования при перевороте транспортного средства. Для повышения пожарной безопасности в цистерне предусмотрены, искрогаситель и огнепреградитель на крышке люка цистерны.
Антиблокировочная система (ABS). Важным требованием, предъявляемым к шасси автоцистерн, является наличие тормозной системы с антиблокировочными устройствами. Антиблокировочная система предотвращает занос шасси и полуприцепа по мокрой и скользкой дороге. Ее электронный блок сравнивает частоты вращения каждого колеса и, в случае замедления вращения одного из колес, выдается команда на расторма-живание (стравливание воздуха из тормозной камеры через ускорительный клапан) соответствующего колеса. Таким образом, система поддерживает одинаковую частоту вращения колес во время торможения.