Файл: Технология и механизация погрузки выгрузки наливных грузов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
РАЗДЕЛ 13
ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ ПОГРУЗКИ- ВЫГРУЗКИ НАЛИВНЫХ ГРУЗОВ
13.1 Характеристика наливных грузов
Различные предприятия потребляют, перерабатывают и используют разнообразные жидкие материалы – жидкости.
Известные свойства жидкостей ведут к необходимости транспортировать их в соответствующих сосудах-цистернах, бочках, бутылях, а также по трубопроводам.
Несмотря на значительный рост объемов жидкостей, перемещаемых по трубопроводам (себестоимость транспортировки здесь в 2-3 раза ниже, чем по железной дороге), большое количество жидких грузов перевозится другими видами транспорта (железнодорожным, автомобильным, водным) в наливных емкостях. Эта часть жидкостей и составляет группу наливных грузов.
К ним относятся нефть и нефтепродукты, химические продукты (кислоты, щелочи, спирты и др.), минеральные и растительные масла, сжиженные газы.
Все наливные грузы условно можно разделить на следующие группы: нефть и нефтепродукты, химические продукты, пищевые продукты, сжиженные газы.
Условия транспортировки, хранения и перегрузки наливных грузов определяются их физико-химическими свойствами.
В соответствии с рядом свойств они делятся на неопасные и опасные. Опасные грузы, в свою очередь, делят на три группы: легковоспламеняющиеся жидкости (нефтепродукты, спирты и др.); едкие и ядовитые вещества (кислоты, щелочи и др.); сжиженные газы (аммиак, хлор и др.).
Подробная классификация наливных грузов дается в ГОСТ 19433-88 «Грузы опасные. Классификация и знаки опасности». Основную долю всех наливных грузов (85–90%) составляют нефть и продукты ее переработки. Основными свойствами нефтепродуктов, влияющими на условия транспортирования, хранения, слива и налива, являются: плотность, вязкость, температура плавления и вспышки, испаряемость, давление насыщенных паров и ряд других.
Плотность нефтепродуктов ρ зависит от содержания легких фракций, изменяется в пределах 650–1060 кг/м3 и является их качественной и количественной характеристикой. Плотность используют для определения массы нефтепродуктов в цистернах и резервуарах. Плотность влияет на скорость истечения нефтепродуктов по трубам при сливе и наливе, определяет возможность разогрева открытым паром и скорость обезвоживания.
Вязкость определяет подвижность (текучесть) нефтепродуктов и оказывает существенное влияние на условия транспортирования, перекачки, слива и налива. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость. С ростом давления вязкость повышается.
Температура плавления (застывания) для нефтепродуктов изменяется от - 80°С для некоторых бензинов до + 150°С для битумов. Температура плавления характеризует температурные пределы использования топлива без предварительного подогрева.
Температура вспышки зависит от химического состава нефтепродуктов и характеризует его пожарную опасность. По температуре вспышки все нефтепродукты делятся на две группы: легковоспламеняющиеся (tвсп < 45°С) и горючие (tвсп > 45°С). Температура вспышки определяет предельно допустимую температуру разогрева нефтепродуктов перед производством операций по сливу, которая должна быть ниже температуры вспышки не менее чем на 10°С.
Испаряемость – способность жидкости переходить в парообразное состояние. Она в первую очередь зависит от фракционного состава, упругости паров и вязкости. Различают статическое и динамическое испарение. Статическое испарение происходит с неподвижной поверхности в неподвижный воздух, а динамическое – при движении нефтепродуктов и воздуха один относительно другого.
Испарение приводит к потере количества и качества нефтепродуктов. Интенсивность испарения возрастает при увеличении температуры. Высокая испаряемость ведет к значительным потерям легковоспламеняющихся нефтепродуктов, что необходимо учитывать при их хранении. Давление насыщенных паров (упругость паров) влияет на испаряемость и имеет практическое значение при сливе и наливе сырой нефти и светлых нефтепродуктов, содержащих большое количество легких фракций.
Статическое электричество накапливается нефтью и нефтепродуктами, так как они являются диэлектриками. На величину образующихся зарядов при движении по трубопроводам и наливе в железнодорожные цистерны оказывают существенное влияние скорость потока, материал и диаметр трубопровода, шероховатость его стенок и т. д. Накопление статического электричества и возможность образования искрового разряда обуславливают необходимость заземления цистерн для предупреждения возможных взрывов и пожаров.
Коррозийнностъ обуславливается наличием в составе нефти и нефтепродуктов сернистых соединений, минеральных кислот и щелочей, органических кислот и воды, в результате действия которых котлы цистерн покрываются ржавчиной. Для обеспечения более длительного срока службы цистерн необходимы специальные защитные покрытия их внутренней поверхности.
Токсичность (ядовитость) нефтепродуктов выражается во вредном воздействии на организм человека, в загрязнении окружающей среды. Токсичность действия паров нефтепродуктов на человеческий организм приводит к необходимости ограничения их допустимого содержания в рабочей зоне. Химические наливные грузы отличаются большим разнообразием видов и их физико-химических свойств, поэтому для перевозки их по железным дорогам применяются специальные цистерны.
В железнодорожных цистернах и автоцистернах перевозят скипидар, этилацетат, бутилацетат, ацетон, различные лаки, растворители, олифы, смолы, кислоты (серную, азотную, соляную, ортофосфорную), масла (купоросное и другие), щелочи (соду каустическую, электролиты калиево и натрово-литиевые и др.).
В зависимости от воздействия на металлы эти грузы подразделяются на три группы: сильноразъедающие (азотная и хлорсульфиновая кислоты), слаборазъедающие (каменноугольная смола, карбоновая и серная кислоты) и неразъедающие (все остальные).
Наливные пищевые грузы (растительные масла, патока и др.) также перевозят в специализированных цистернах. При использовании универсальных цистерн необходима их тщательная подготовка и обработка перед наливом пищевых продуктов.
13.2 Условия хранения и перевозки наливных грузов
По способу хранения жидких грузов различают склады резервуарного и тарного хранения. На складах резервуарного хранения наливные грузы хранятся в металлических и железобетонных резервуарах различной емкости. На тарных складах грузы хранят в бочках, бидонах, флягах, канистрах, бутылях. Для приема, хранения и отпуска нефтепродуктов служит комплекс сооружений, называемый нефтебазой. Нефтебазы подразделяют на две группы: к первой относятся нефтебазы, представляющие самостоятельные хозяйства, обеспечивающие хранение нефтепродуктов и снабжение ими различных потребителей; ко второй – нефтебазы, предназначенные только для снабжения нефтепродуктами определенных предприятий (нефтебазы промышленных и сельскохозяйственных предприятий, автохозяйств и т. п.). Эти нефтебазы обычно располагаются на территории предприятий. Все нефтебазы по емкости хранения делят на пять категорий:
I – емкость хранения свыше 100 тыс. т;
II – от 30 до 100 тыс. т;
-
– от 25 до 30 тыс. т; -
– от 0,5 до 25 тыс. т;
V – менее 500 т.
На территории нефтебазы выделяют:
– зону слива и налива нефтепродуктов с устройством железнодорожных путей, сливно-наливных эстакад,
насосных установок;
– зону хранения, где размещается резервуарный парк и пеноаккумуляторные и пенореактивные станции (пена необходима для тушения возможных пожаров);
– оперативную зону, где нефтепродукты выдаются мелкими партиями в автоцистерны, контейнеры, бочки, бидоны;
– зону вспомогательных технических сооружений – электростанция или трансформаторная подстанция, котельная, насосная, механические мастерские, материальный склад и т. п.;
– зону очистных сооружений, предназначенных для очистки ливневых и паводковых вод и сбора пролитых нефтепродуктов.
Нефтехранилища бывают наземные и подземные; по форме – цилиндрические (вертикальные и горизонтальные) и сфероидальные. У наземных нефтехранилищ днище находится на уровне земли или несколько выше.
Днище полуподземных нефтехранилищ заглублено не менее чем на половину высоты резервуара, а максимальный уровень нефтепродуктов в нем должен быть не выше 2 м от уровня земли.
Подземными хранилищами считаются такие, у которых наивысшая точка покрытия резервуара находится на глубине 0,2 м и ниже.
Типоразмеры металлических резервуаров:
– наземные вертикальные цилиндрические – 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,7; 1; 2; 3; 5; 10; 15 и 20 тыс. м3;
– наземные с повышенным давлением и вакуумом в газовом пространстве – 0,1; 0,2; 0,4; 0,7; 1; 2; 3; 4; 5 тыс. м3;
– вертикальные цилиндрические с понтонами или плавающей
крышей – 0,2; 0,4; 0,7; 1; 2; 3; 5; 10; 15; и 20 тыс. м3;
– горизонтальные – 3; 5; 10; 25; 50; 75 и 100 тыс. м3.
Проектирование и строительство складов нефти и нефтепродуктов
ведут с соблюдением строительных норм и правил. Резервуары нефтехранилищ размещают поодиночке или группами, при этом общая вместимость группы не должна превышать 40 тыс. м3, расстояние между группами – не менее 50 м, считая от стен крайних резервуаров.
Расстояние между двумя рядом стоящими резервуарами должно быть не менее 10 м. Резервуар с нефтепродуктами ограждают земляным валом высотой не менее 1,2 м. Между внешними границами валов, ограждающих группы резервуаров, устраивают пожарный проезд шириной не менее 3,5 м.
Здания складов для тарного хранения нефтепродуктов разделяют несгораемыми стенками на отдельные секции вместимостью не более 200 м3 каждая для легковоспламеняющихся и не более 1000 м3 для горючих нефтепродуктов.
Общая вместимость одного склада для хранения в таре не более 1200 м3 для легковоспламеняющихся и не более 6000 м3 для горючих нефтепродуктов.
При совместном хранении нефтепродуктов вместимость склада определяется по приведенной емкости из расчета 1 м3 легковоспламеняющихся жидкостей соответствует 5 м3 горючих жидкостей.
Дверные проемы зданий при тарном хранении нефтепродуктов должны быть шириной не менее 2,1 м и высотой не менее 2,4 м, иметь пороги и пандусы высотой 0,15 м. Полы делают с уклонами для стока жидкости в специальные приемники.
При перевозках нефтепродуктов в таре применяют бочки емкостью 75–500 л, причем для легковоспламеняющихся жидкостей используются только металлические емкости на 125–500 л.
Нефтепродукты в таре хранят в штабелях и на стеллажах. На стеллажах в каждом ярусе укладывают по одному ряду бочек.
В штабелях механизированным способом их устанавливают в пять ярусов (горючие нефтепродукты) и в три яруса (легковоспламеняющиеся), вручную бочки укладывают не более чем в два яруса.
Проезды между стеллажами и штабелями должны быть шириной не менее 1,8 м, а проходы – не менее 1 м.
Хранение горючих нефтепродуктов в таре допускается на открытых площадках и под навесами. Площадки должны быть ограждены земляным валом или несгораемой стеной высотой 0,5 м. На одной площадке можно размещать не более шести штабелей шириной 15 м, длиной 25 м и высотой 5,5 м. При хранении на открытой площадке штабеля бочек рекомендуется покрывать толем или брезентом.
Насосные и разливочные устройства располагают от наземных резервуаров с горючими нефтепродуктами на расстоянии 8 м, а с легковоспламеняющимися – на расстоянии 10 м.
Склады с нефтепродуктами в таре и железнодорожные сливно-наливные устройства, а также площадки слива и налива в бочки, весовые будки удаляют от резервуаров на расстояние 10–15 м.
Битум, поступающий в таре, хранят в закрытых холодных складах или под навесами. Прибывающий в цистернах полутвердый и жидкий битум хранят в битумохранилищах емкостью 100–3000 м3 с паровыми, газовыми, водяными или электрическими устройствами для подогрева.
Наибольшее распространение для хранения нефтепродуктов получили стальные резервуары горизонтального и вертикального исполнения. Горизонтальные резервуары (ГОСТ 17032-71) выполняются по типовым проектам из металлических листов шириной 1000–2000 мм.
Резервуары цилиндрической формы и при емкости до 8 м3 имеют только плоское днище, а при большей емкости плоское или коническое.