Цистерна. Конструкция, основные элементы, люки, дополнительные элементы, особенности конструкции

1. Цистерна. Конструкция, основные элементы, люки, дополнительные элементы, особенности конструкции Выполнила студентка группы

2.

Вагон-цистерна — вид подвижного состава железных дорог.
Цистерны предназначены для перевозки жидкостей: нефти и
продуктов её переработки, химически-активных и агрессивных
жидких веществ, сжиженного газа, воды, молока, патоки.
Вагоны-цистерны используются также для перевозки муки и
цемента.

3.

РАЗЛИЧАЮТ ЦИСТЕРНЫ
По типу:
общего назначения — для перевозки нефтепродуктов, специальные — для
определённых видов грузов
По конструкции:
цистерны имеющие раму, цистерны безрамной конструкции
По числу осей:
Четырёхосные, восьмиосные
По ёмкости
60 тонн, 120 тонн, 125 тонн

4.

Универсальные цистерны подразделяются на цистерны для
перевозки светлых (бензин, керосин, лигроин и т.п.) и
темных (нефть, минеральные масла и т.п.) наливных
грузов.

5.

В зависимости от вида перевозимых грузов вагоны-цистерны
подразделяются на цистерны общего назначения и специальные. К
цистернам общего назначения относятся цистерны для перевозки
широкой номенклатуры жидких нефтепродуктов, не требующих
подогрева при наливе и сливе в диапазоне климатических изменений
температуры груза. Цистерны общего назначения составляют основную
часть парка вагонов-цистерн. Большая часть их принадлежит
Министерству путей сообщения.
Специальные цистерны предназначаются для перевозки грузов,
требующих специальных условий транспортировки или выгрузки.
Владельцами специальных цистерн являются преимущественно
организации, учреждения или предприятия, производящие или
использующие в производстве транспортируемые в цистернах
продукты.

6.

КОНСТРУКЦИЯ ЦИСТЕРНЫ
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. 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 вагоновцистерн большого диаметра и длины цилиндрическая обечайка котла подкрепляется
кольцами — шпангоутами, которые могут быть установлены на наружной поверхности
или внутри ёмкости. Объём котла цистерны колеблется в широких пределах от 15-20
м³ в первых вагонах-цистернах, строившихся в конце XIX века, до 120 м³ (8-ми осная
цистерна для перевозки светлых нефтепродуктов) и выше.

7.

8.

Определение массы грузов, перевозимых наливом в цистернах,
производится путем взвешивания или по обмеру, путем замера
высоты налива и установления объема налитого груза с
применением специальных калибровочных таблиц, издаваемых МПС.
При этом масса нефтепродуктов определяется только по замеру,
пищевых грузов - на вагонных весах, а при отсутствии их - на
товарных весах. При определении массы по замеру отправитель
обязан указать в накладной высоту налива, температуру и плотность
продукта.

9.

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.

10.

Для перевозки бензина спроектирована четырехосная цистерна с удельным объемом
котла 1,4 м³/т, вписанная в габарит 02-ВМ, что позволяет эксплуатировать ее на
зарубежных железных дорогах с шириной колеи 1435 мм. 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 техникоэкономическими показателями производится на Уралвагонзаводе и на других
предприятиях России.
Для увеличения провозной способности железных дорог Мариупольским заводом
тяжелого машиностроения (Азовмаш) совместно с кафедрой «Вагоны и вагонное
хозяйство» Московского института инженеров железнодорожного транспорта создана
восьмиосная цистерна безрамной конструкции модели 15-871. У нее отсутствуют
хребтовая балка между шкворневыми узлами и продольные боковые балки.
Грузоподъемность 120 т. 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.

11. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВАГОНА Котел 1, опирается через средние 3 и концевые опоры на раму 5, ходовые части 6, автосцепное устройство

12.

Технология загрузки
Технология загрузки определяется свойствами груза и конструкцией загружаемой
цистерны. В зависимости от принятой технологии пункты погрузки оборудуют
соответствующими
техническими
средствами,
причем
некоторые
элементы
устанавливают и на цистернах. На предприятиях действуют заводские или отраслевые
инструкции по загрузке цистерн, в строгом соответствии с которыми они наполняются.
Существуют два основных технологических процесса: загрузка открытым способом -самотеком через люки или наливные трубы при сообщении газовой полости котла с
атмосферой и закрытым способом -- самотеком или передавливанием через наливные
трубы отводом газа из котла в соответствующее место.
Технология разгрузки
Слив железнодорожных цистерн не допускается при закрытой крышке люка-лаза из-за
возможности образования недопустимого вакуума в котле. В зимних условиях можно
разогреть груз подачей теплоносителя (пара или горячей воды) в кожух сливного
прибора. После слива крышка люка и прибор закрываются и пломбируются.

13.

Все универсальные цистерны 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.

14.

Универсальный сливной прибор цистерн общего назначения служит
для слива груза из котла, а при необходимости — налива снизу при
помощи насоса. Сливной прибор крепится к нижнему листу средней
части котла.
В отличие от ранее применявшихся сливных приборов с одним
металлическим
клапаном
универсальный
сливной
прибор
оборудован дополнительным клапаном и имеет резиновые
уплотнения, что обеспечивает более высокую надежность
герметизации котла. Верхний конец штанги 9 этого прибора,
снабженный откидным воротком, размещен в люке, а ее нижний
конец, имеющий резьбу, ввинчен в стойку 10. Внизу штанга
соединена с клапаном 8 болтами 11, входящими в кольцевую
выточку штанги. Такое соединение при вращении штанги позволяет
клапану перемещаться вверх и вниз, не допуская его поворота.
От перекоса клапан при его подъеме удерживается перьями 12.
Для центрирования в седле клапан снабжен нижними перьями 13, а
для обеспечения плотности затвора — резиновым уплотнительным
кольцом 18, укрепленным прижимным кольцом 19 и шпильками 20.
Дополнительный затвор состоит из крышки 3 с резиновым
уплотнительным кольцом 5, которое прикрепляется к крышке
коническим кольцом 2 и болтами 21.
Дополнительный затвор состоит из крышки 3 с резиновым уплотнительным кольцом 5, которое
прикрепляется к крышке коническим кольцом 2 и болтами 21.
Крышка прижимается к наконечнику корпуса 6 винтом 7, через кольцевую выточку которого пропущены
болты 15, соединяющие винт с крышкой 3.
Здесь также исключается поворот крышки при вращении винта.
Опора для винта — откидная скоба 4, подвешенная на валиках 14, которые укреплены на наконечнике
корпуса 6. Для удобства вращения винта предусмотрена кольцевая ручка, а для предотвращения
самопроизвольного открывания крышки — стопорная гайка с рукояткой 16.
Корпус сливного прибора в отличие от применявшихся ранее окружен пароподогревательной рубашкой 7,
используемой для разогрева груза в зоне клапана и оттаивания льда.

15.

Железнодорожные перевозки нефтепродуктов
Для проведения погрузки и разгрузки нефтепродуктов при
железнодорожных перевозках на нефтебазах сооружаются
специальные подъездные пути. Чаще всего это тупиковые пути,
примыкающие
к
магистрали
через
станционные
пути.
Железнодорожные цистерны - основной тип вагонов для перевозки
нефтепродуктов. За последние годы вагонный парк железных
дорог систематически пополняется цистернами более совершенных
конструкций. В настоящее время более 95% парка цистерн имеют
грузоподъемность 50 те и более.

16.

Для перевозки сжиженных газов применяются цистерны с верхним наливом и сливом.
Цистерна представляет собой сварной цилиндрический сосуд со сферическими
днищами 2, расположенный на четырехосной платформе 1. В верхней части цистерны
по вертикальной оси симметрии имеется люк-лаз с внутренним диаметром 450 мм.
Крышка люка выполнена в виде плоского фланца, на котором расположены сливоналивная и предохранительная арматура и арматура для контроля сливо-наливных
операций.
Люк вместе с арматурой закрывается предохранительным колпаком 3 диаметром 685
мм, высотой 426 мм с отверстием для выпуска газа в случае срабатывания
предохранительного клапана.
Для обслуживания арматуры при сливе и наливе и для проверки ее состояния на
цистерне укреплена площадка с поручнями 4 и лестницами 6 по обе стороны цистерны.
Сосуд цистерны крепится к раме железнодорожной платформы стяжными хомутами 5 и
к хребтовой балке лапами 8. Платформа оборудована автосцепкой, стояночным
тормозом и автотормозом с рычажной передачей.

17.

Классическая система очистки цистерн
Сначала очистка производиться холодной водой, после чего более эффективная
горячей. Затем производиться очистка паром под давлением и очистка химическими
составами. В конце опять необходима промывка холодной и горячей водой.
Паровая очистка цистерн
Мягкий бластинг имеет много преимуществ перед привычным всем способом
пескоструйной очистки. Применяются частицы мягких материалов (Armex или UHDO),
которые подаются с помощью сжатого воздуха через специальный аппарат. В результате
очищающая струя не повреждает обрабатываемую поверхность в процессе очистки ж/д
цистерны. Этот способ полностью безопасен для здоровья человека и для окружающей
среды (используемые реагенты водорастворимые и экологически чистые).
Очистка паром удобна тем, что она не требует применения каких-либо химических
реагентов и происходит очень быстро. В итоге паровой очистки вагона Вы получаете
сухие чистые поверхности, которые не нуждаются в какой-либо дополнительной
обработке.
Сухой пар получают в парогенераторах методом нагрева воды до температуры 140–180оС
под высоким давлением 6–10 бар. Этот метод идеально подходит для выполнения
различных задач по очистке ж/д цистерн и дезинфекции вагонов.
Метод обработки паром:
а) представляет собой естественный и экологический способ глубокой очистки (не
применяются проникающие и вредные химические вещества);
б) дезинфицирует, уничтожает клещей и бактерии, является антибактериальным и
противоаллергенным.

18.

Оборудование для очистки цистерн
Оборудование компании "ТехКомСервис" можно легко настроить на любые размеры
емкостей цистерн. После установки оборудования, очистка может проходить в ручном
режиме, а так же полностью автоматически, что полностью исключает человеческий
фактор. Процесс поделен на три этапа. Сначала проводиться очистка водой, после
добавляется химия, затем споласкивание. Все процессы проводятся под давлением
воды до 150 бар. Быстро и эффективно.
В состав одного поста для мойки емкостей и цистерн входит агрегат высокого давления
воды, пистолет для наружной мойки поверхностей, подвесные конструкции с
высокоэффективными моющими головками и блок управления.
Один такой блок, способен полностью обеспечить эффективную мойку внутренних и
наружных поверхностей.

19.

Производители вагонов-цистерн в России:
o Алтайский вагоностроительный завод
o Брянский машиностроительный завод
o Камбарский машиностроительный завод
o Рузаевский завод химического машиностроения
o Уралвагонзавод
o Саранский вагоноремонтный завод

20.

Технические характеристики основных видов цистерн
Тип цистерны
Характеристики
Грузоподъемность, т, не более
Масса тары, т
Максимальная расчетная
статическая нагрузка от колесной
пары на рельсы, кН (тс)
Длина полувагона по осям
сцепления автосцепок, мм, не
менее
Объем котла, м3:
Полный
Полезный
Внутренний диаметр котла, мм
Длина котла, мм
База цистерны, мм
Габарит по ГОСТ 9238:
Тележки
Конструкционная скорость, км/ч
Высота от уровня головок рельса
максимальная, мм
Модель тележки
Тип автосцепки
15-144
для перевозки
сжиженных
углеводородных
газов
15-150
для перевозки
нефтепродуктов
15-156
с парообогревательным
кожухом
15-157
для перевозки
технической
серной кислоты
40,8
66
65
69
37,7
27,5 или; 26,74
28,4
24,5
230 (23,5)
230,0(23,5)
230,0(23,5)
230,0(23,5)
12020
12020
12020
12020
73,9
62,8
73,5
72,076
72,44
69
38,84
38,06
3000
3000
3000
2200
11004
7800
10818
7800±5
10862; 10880
7800±5
10498
7800±5
02-ВМ
02-ВМ
02-ВМ
02-ВМ
120
120
120
120
5055
4853
4615
3906
18-100, тип 2
18-100 тип 2
18-100, тип 2
18-100, тип 2
СА-3 нежесткая
СА-3 нежесткая
СА-3 нежесткая
СА-3 нежесткая