Файл: Рачевский, Б. С. Транспорт и хранение углеводородных сжиженных газов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
бутан огнеопасно». С левой стороны сосуда, над отличительной по лосой, ставится номер вагона-цистерны. С правой стороны сосуда, над отличительной полосой, делается надпись черного цвета: «Ем кость — 54 м3, наполнение — 46 м3»* и справа, на отличительной полосе, надпись «С горки не спускать». На обоих торцах (днищах) сосуда цистерны наносится краской зеленого цвета круг диаметром 1976 мм, который окаймляется белой полосой шириной 350 мм. В круге с обеих сторон сосуда наносятся следующие надписи чер ного цвета: «С горки не спускать! Огнеопасно»; место и время по стройки цистерны; «Срочный возврат ст.»; «Собственность треста Союзгаз».
На раме цистерны наносятся белым цветом вес тары цистерны, номер цистерны и устанавливается металлическая табличка заводаизготовителя с обозначениями: завод-изготовитель; номер цистерны по списку завода-изготовителя; год изготовления цистерны; общий вес цистерны в т и емкости в м3; величина рабочего и пробного да вления; регистрационный номер цистерны (выбивается владельцем цистерны после ее регистрации в местных органах Госгортехнадзора); срок следующего освидетельствования цистерны.
На крышке кожуха люка цистерны красным цветом делается надпись «Заземли трубопроводы».
Жидкостные вентили окрашиваются в коричневый цвет с желтыми поперечными полосами, а вентили паровой фазы — в коричневый цвет.
На штуцерах наносятся надписи или выбиваются буквы — для жидкостного вентиля надпись: «Жидкость» или буква «Ж»; для газового вентиля надпись: «Газ» или буква «Г».
Маховичок вентиля контроля максимального наполнения сосуда цистерны окрашивается в зеленый цвет, а маховичок сигнального вентиля налива сосуда — в красный. Остальные вентили окраши ваются такой же краской, как и корпус сосуда цистерны.
Расчет сосуда цистерны на прочность ведется с учетом совмест ного действия нагрузок от упругости паров жидкости при темпера туре -f 55° С, так как в летнее время температура транспортируемого сжиженного газа может быть значительно выше температуры окру жающей среды, и давления жидкости в результате толчков цистерны и эффекта торможения. Упругость паров внутри цистерны опреде ляется значением температуры жидкости. При температуре +55° С
|
|
|
Р2 = |
St |
|
(3.2) |
упругость паров для |
пропана составляет |
19,6, |
для н-бутана —5,6 |
|||
и |
для изобутана — |
7,7 |
кгс/см2. |
|
|
в сосуде цистерны |
|
Давления р г и р 2 (в |
кгс/см2), создаваемые |
||||
при толчке и торможении, определяются |
из соотношений: |
|||||
|
|
|
Рг^РжНО-4; |
|
(3.1) |
|
|
|
|
|
Рж^Го |
|
|
|
* Абсолютные величины 54 и 46 соответствуют сосуду железнодорожных |
|||||
цистерн объемом 54 м3. Для сосудов других объемов |
эти величины берутся |
|||||
из |
паспорта сосуда. |
|
|
|
|
|
57
где рж — плотность жидкости, кг/м3; I — длина емкости, м; vQ— скорость в момент начала торможения, м/с; t — время торможения, с; g — ускорение силы тяжести, м/с2.
Расчетное давление р для сосуда цистерны выбирается по боль шему значению из уравнений:
Р ^ Р и + Р 1 , |
(3.3) |
Р = Рп + Р2- |
(3-4) |
Далее расчет на прочность транспортных сосудов ничем не от личается от расчета стационарных сосудов (см. гл. 4).
В настоящее время разработан новый технический проект же лезнодорожной цистерны для перевозки сжиженных газов. Пол ный объем цистерны 98,3 м3, полезный — 83,5 м3.
Втабл. 23 приведены технические характеристики действующих
иновой железнодорожных цистерн.
Техническая характеристика специальных цистерн |
Таблица 23 |
|||
|
||||
для перевозки сжиженных нефтяных газов |
|
|||
П о к азател и |
|
|
Ц истерны |
|
|
п р о п ан о вая |
б у та н о в ая |
н овая |
|
|
|
|||
Емкость резервуара цистерны, ж3 . . . |
54 |
60 |
98,3 |
|
Полезная вместимость резервуара, м3 |
|
46 |
54 |
83,5 |
Допускаемое давление, кгс/см2 ................ |
. . |
20 |
8 |
18 |
Диаметр емкости (внутренний), см |
260 |
281 |
300 |
|
Длина, см ................................................... |
|
1065 |
1065 |
1450 |
Масса тары, т ........................................... |
|
39 |
35,6 |
43 |
Ширина вагоно-цистерны, см ................ |
|
300 |
300 |
326 |
Давление гидравлического испытания, |
30 |
12 |
27 |
|
кгс/см2 ................................................... |
|
|||
Длина рамы цистерны, м ........................ |
|
12,1 |
12,1 |
15,7 |
Толщина стенки резервуара цистерны, мм |
26 |
16 |
18 |
|
Толщина стенки днища, м м .................... |
|
32 |
24 |
18 |
Конструктивная скорость, км/ч . . . . |
120 |
120 |
120 |
Доставка сжиженных газов железнодорожными цистернами по вышенной емкости снизит себестоимость тонно-километра перевозки газа. Подсчитано, что годовой экономический эффект от эксплуата ции железнодорожных цистерн емкостью 98,3 м3 составит 2 млн. руб.
Цель усовершенствования существующих конструкций железно дорожных цистерн — создание безрамных конструкций, т. е. несу щей конструкции котла цистерны объемом более 100 м3. Котлы цистерн должны изготовляться из низколегированных высокопроч ных сталей типа 14ХМНДР по МРТУ 14-2-22-65, вместо применяе мых 10Г2СД.
Увеличение диаметра условного прохода сливо-наливной об вязки и замена резьбового соединения рукавов слива-налива с угло выми вентилями цистерны на клинозахватные соединения значи-
58
телыго сократят время сливо-наливных операций. Замена верхнего слива-налива на нижний и размещение люка-лаза в днище котла позволит отказаться от дополнительных капитальных расходов по постройке сливо-наливных эстакад.
За рубежом в настоящее время строятся и эксплуатируются железнодорожные цистерны безрамной конструкции с объемом котла
более 100 м3 (табл. |
24) |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 24 |
Техническая характеристика цистерн, применяющихся за рубежом |
||||
П оказатели |
Ф РГ |
США |
Ф ранция |
|
Емкость котла, м3 ................................... |
|
100,0 |
ИЗ |
228 |
Длина котла, м ....................................... |
|
16,3 |
18,6 |
20 |
Диаметр котла, м м ................................... |
|
3000 |
3000 |
3000 |
Толщина стенки, обечайки, мм . . . . |
13,6 |
23,8 |
19 |
|
Число осей ............................................... |
|
4 |
4 |
8 |
Марка стали ............................................... |
|
Н-Б-55 |
Т-1 |
— |
Конструкция............................................... |
|
Рамная |
Безрамная |
Котел |
|
|
|
|
несущий |
|
Эксплуатация цистерн |
|
|
|
Для налива в |
железнодорожные |
цистерны сжиженного газа |
и его слива заводы-поставщики имеют наливные эстакады, а газо наполнительные станции — приемно-сливные. Принципиально на ливные и сливные эстакады отличаются только назначением (нали вом или сливом продукта). Сливо-наливные эстакады изготавлива ются из несгораемых материалов и представляют собой металличе ские или железобетонные сооружения высотой 5 м и длиной до 180 м
взависимости от количества сливо-наливных стояков (рис. 22). Стояки имеют линию паровой и жидкой фаз продукта и, как
правило, располагаются по обе стороны эстакады, что позволяет увеличить одновременный налив (слив) железнодорожных цистерн.
Эстакады оборудуются площадками и четырьмя маршевыми лестницами: две лестницы с торцов и две посередине эстакады. Переход обслуживающего персонала с эстакады на цистерну осу ществляется по откидным мостикам. Наливные (сливные) стояки оборудованы гибкими резино-тканевыми напорными рукавами для подсоединения к цистернам. Для налива каждого продукта под веден индивидуальный коллектор, в результате чего можно одно временно производить налив разных видов сжиженного газа, на пример пропана, м-бутана и изобутана.
Перед подачей цистерны под налив последняя подвергается тщательному осмотру: осматриваются наружная поверхность и газо вая арматура, проверяется наличие остаточного давления. Цистерны,
находящиеся |
в эксплуатации, должны иметь остаточное давление |
не менее 0,5 |
кгс/см2. Давление в цистерне определяется манометром, |
59
путем сообщения газового пространства цистерны с газовым про странством емкости. Налив цистерны контролируется вентилем замера 2 до момента появления жидкости в выходном отверстии вентиля, после чего налив прекращается.
При правильном заполнении цистерны из контрольного вентиля 3 (с красным маховичком) должна выходить паровая фаза сжижен ного газа, появление же в нем жидкой фазы указывает на перепол нение цистерны. В этом случае часть жидкости должна быть слита через вентили 4 и 9 до прекращения выхода жидкой фазы продукта из контрольного вентиля 3.
13
Рис. 23. Схема налива железнодорожных цистерн сжиженными газами:
I — поток жидкой фазы; I I — поток паровой фазы; 1—1' — линия пропана; 2—2 ' — линия н-бутана; з —3 ' — линия изобутана; 4 — газохранилище; 5 — насосная; в — компрессорная; 7 , 8 , 9 — коллекторы жидкой фазы (пропановый, бутановый, изобутановый соответственно); 10, и , 12 — коллекторы паровой фазы (пропановый, бутановый, изобутановый соответ ственно); 13 — шланги
Во избежание получения искаженных показаний вентиль 3 следует держать открытым около 30 с, при этом жидкость, которая осталась от предыдущего измерения в трубке, соединенной с венти лем 3, будет выжата наружу.
Установлены следующие нормы времени налива сжиженного газа в железнодорожные цистерны; на пропан и пропан-бутановую смесь — 5 ч, на м-бутан и изобутан — 3 ч.
Началом налива считается время подачи железнодорожных цистерн на наливную эстакаду. Налив сжиженного газа в железнодорожные цистерны производится методом откачки его из резервуаров газо хранилища завода насосами типа 8НД-9 X 2 или способом переда-
вливания паровой фазой продукта |
компрессорами типа |
АУ-150 |
(рис. 23). |
|
объема, |
Наполнение цистерны не должно превышать 85% ее |
||
15% объема емкости остается на |
газовую подушку. Если при |
61