Главная >> Подвижной состав >> Вагоны промышленного железнодорожного транспорта

Специальные цистерны - Вагоны промышленного железнодорожного транспорта

Оглавление
Вагоны промышленного железнодорожного транспорта
Исторический очерк развития вагонного парка
Элементы конструкций вагонов, характеристика
Колесные пары
Колеса и их типы
Буксы
Буксы с подшипниками скольжения
Упругие элементы и гасители колебаний
Особенности конструкций гасителей колебаний
Тележки грузовых вагонов
Двухосные тележки
Многоосные тележки
Конструкция тележек специализированных вагонов промышленного транспорта
Ударно-тяговые устройства
Механизм автосцепки СА-3
Расцепной привод, ударно-центрирующее и упряжное устройства
Поглощающие аппараты автосцепки
Вагоны общего назначения
Назначение и устройство вагонов типа хоппер
Назначение и конструкции полувагонов
Типы транспортеров
Назначение и общая характеристика цистерн
Устройство цистерн общего назначения
Специальные цистерны
Специализированные вагоны промышленного транспорта
Конструкция полувагонов с глухим полом, вагонов для перевозки щепы, нефтебитума и леса в хлыстах
Назначение и типы вагонов-самосвалов
Платформы для перевозки горячего чушкового чугуна и тяжеловесной обрези
Технологический подвижной состав
Назначение чугуновозов
Назначение и устройство коксотушильных вагонов, вагонов-трансферкаров
Конструктивные особенности специальных тележек для изложниц и мульд
Сведения о зарубежных вагонах промышленного транспорта
Сведения о европейских вагонах промышленного транспорта
Обоснование выбора типов и параметров грузовых вагонов
Назначение габаритов вагонов
Нагрузки
Материалы, применяемые в вагоностроении

Специальные четырехосные цистерны предназначены в основном для перевозки продуктов химической и пищевой промышленности. Наибольший удельный вес в общем объеме перевозок химических грузов приходится на кислоты (серная — 29%, меланж — 3,5%; олеум — 3,5%, азотная — 2,3%). При равной грузоподъемности объем котла цистерны для перевозки кислоты обычно меньше объема котла цистерны общего назначения, что объясняется большей плотностью кислоты.

Кислоты — агрессивные жидкости, способные вызвать интенсивную коррозию металла. В связи с этим котлы кислотных цистерн имеют специальное внутреннее покрытие (резина) или выполнены из алюминиевых сплавов, нержавеющей стали. Так как перевозимые кислоты опасны для обслуживающего персонала, предусматривается особая окраска цистерн. Вдоль котла с обеих сторон наносится желтая полоса шириной 500 мм, а на торцовых поверхностях — квадрат или круг той же окраски с надписью о названии кислоты и ее опасности. Цистерны для кислот имеют верхний слив и налив через трубы, расположенные в середине котла (в колпаке) и проходящие в углубление (поддон) броневого листа для полного слива.
Цистерна для перевозки серной кислоты (рис. 7. 36) характеризуется грузоподъемностью 60 т, тарой 21,6 т, длиной по осям сцепления автосцепок 12 020 мм. Котел цистерны объемом 32,7 м3 и внутренним диаметром 2000 мм сварен из броневого листа толщиной 12 мм, трех верхних листов — 10 мм и двух днищ — 12 мм. В середине котла расположены колпак диаметром 1200 мм и высотой 670 мм, сливноналивная труба диаметром 75 мм, кран для впуска и выпуска воздуха и предохранительно-впускной клапан. Материал котла — углеродистая сталь марки ВСт3сп5. В процессе эксплуатации котел разрушается коррозией, особенно по линии раздела фаз (кислота — металл—воздух). Чтобы исключить возможность загрязнения продукта железом и сохранить его высокое качество, котел цистерны для перевозки улучшенной серной кислоты изготавливается из двухслойной нержавеющей стали марки 20К+ЭИ448. Толщина плакирующего (соприкасающегося с кислотой) слоя из нержавеющей стали составляет 25%. полной толщины листа.

Цистерна для серной кислоты
Рис. 7.36. Цистерна для серной кислоты.
Для перевозки олеума (серная кислота с избытком серного ангидрида) применяется цистерна грузоподъемностью 60 т, спроектированная на базе цистерны для серной кислоты и отличающаяся от нее наличием наружной парообогревательной рубашки. Последняя конструктивно выполнена точно так, как у цистерны для вязких нефтепродуктов.
Цистерна для крепкой азотной кислоты (концентрация 98%) грузоподъемностью 57,3 т (рис. 7. 37) имеет котел из алюминиевого сплава марки А1. Объем котла 39,5 м3, внутренний диаметр 2214 мм. Цилиндрическая часть котла сварена из четырех листов толщиной 25 мм. Толщина днищ 28 мм. Для защиты рамы, тормозного оборудования и других элементов цистерны от случайно пролитой кислоты с обеих сторон котла прикреплены специальные предохранительные щиты. На раме установлен ящик с известью для нейтрализации кислоты.
В цистерне для слабой азотной кислоты (концентрация до 58%) котел изготавливается из кислотостойкой нержавеющей стали марки Х18Н10Т. Объем котла 46,9 м3, внутренний диаметр 2417 мм. Грузоподъемность цистерны 61,5 т. Толщины днищ, броневого, двух средних и верхнего листов котла соответственно равны 12, 11,9 и 8 мм.
Цистерна для меланжа (смесь серией п азотной кислот) грузоподъемностью 62 т, представленная на рис. 7. 38, имеет котел объемом 44,8 м3, который выполнен из нержавеющей стали марки 0Х18Г8Н2Т. Толщина броневого листа я днищ 10 мм, а остальных трех листов — 9мм.
В цистерне для соляной кислоты грузоподъемностью 52,2 т котел сварен из четырех продольных листов толщиной 12 и 10 мм и днищ толщиной 12 мм. Объем котла 46 м3, внутренний диаметр 2410 мм, материал — сталь марки ВСтЗсп5. Для предохранения котла от вредного воздействия кислоты внутренняя поверхность его покрыта слоем резины (гуммирована) толщиной 5 мм.
Цистерна для этиловой жидкости грузоподъемностью 60,7 т (рис. 7. 39) имеет котел объемом 38,7 м3 и внутренним диаметром 2200 мм. Котел изготавливается из низколегированной стали марки 09Г2Д. Толщина броневого листа котла 12 мм, трех остальных листов — 10 мм и днищ — 12 мм. Сверху котел закрыт теневым защитным кожухом, предохраняющим перевозимый продукт от перегрева солнечными лучами.
Цистерны для сжиженных газов имеют котлы со значительной толщиной стенок, так как газы в них перевозятся при большом давлении.

Цистерна для крепкой азотной кислоты
Рис. 7.37. Цистерна для крепкой азотной кислоты.
Рис. 7.38. Цистерна для меланжа.

Цистерна для этиловой жидкости
Рис. 7.39. Цистерна для этиловой жидкости.

Налив и слив в газовых цистернах осуществляется сверху котла через вертикальные трубы. Как правило, котлы газовых цистерн оснащены теневой защитой, окрашенной в белый цвет. Цистерны для перевозки газа принадлежат грузоотправителям или грузополучателям. На котлах цистерн наносятся трафареты об опасности груза, о значениях рабочего и испытательного давлений, о наименовании предприятия — владельца цистерны. Наружные поверхности котлов имеют яркие отличительные полосы шириной 300 мм: для пропана — красного цвета, для хлора — защитного, для аммиака — желтого и т. д.
Цистерна для сжиженного пропана имеет грузоподъемность 41,8 т при рабочем давлении 1,8 МПа (рис. 7. 40). Объем котла 98,3 м3, внутренний диаметр 3000 мм. Цилиндрическая часть котла сварена из семи обечаек, толщина листов которых равна 24 и 26 мм (в зоне опоры котла). Толщина днищ 26 мм. Материал котла — сталь марки 09Г2С. Котел цистерны подобно восьмиосной цистерне для светлых нефтепродуктов опирается на тележки с помощью концевых полурам, с которыми он жестко связан сваркой. Колпак котла закрыт защитным кожухом, теневая защита всего котла отсутствует. На крышке колпака расположены устройства для верхнего налива и отлива, указатель уровня наполнения котла, манометродержатель, карман для термометра и предохранительный клапан.
Цистерна для сжиженного аммиака (рис. 7.41) грузоподъемностью 30,7 т характеризуется наличием типовой рамы и обычных узлов крепления котла к раме. Рабочее давление газа 2 МПа; испытательное давление, как и для других газовых цистерн, на 150% выше рабочего. Котел состоит из трех сваренных встык цилиндрических обечаек (толщина листа 26 мм) и двух днищ толщиной 32 мм. Материал — сталь марки 09Г2С.
Рис. 7.40. Цистерна для пропана.
Цистерна для пропана
Рис. 7.41. Цистерна для аммиака.
Цистерна для аммиака
Кожух теневой защиты изготовлен из стального листа толщиной 1,5 мм. Вся арматура расположена на крышке колпака. Объем котла 54 м3, внутренний диаметр его 2600 мм.
В опытной цистерне для аммиака грузоподъемностью 45,33 т объем котла 79,5 м3, а внутренний диаметр 3000 мм. Такая цистерна безрамной конструкции, т. е. котел опирается на двухосные тележки с помощью концевых полурам.
Цистерна для сжиженного хлора (рис. 7. 42) грузоподъемностью 47,6 т по устройству аналогична цистерне для аммиака. Объем котла 38,1 м3, внутренний диаметр 2200 мм, рабочее давление газа 1,5 МПа. Толщина каждой из трех обечаек котла 22 мм, а днищ 24 мм.

Рис. 7.42. Цистерна для хлора.

С 1953 г. строятся цистерны для перевозки молока. Характерной их особенностью является мощная наружная изоляция котла и применение в качестве материала котла нержавеющей стали или алюминиевых сплавов, обеспечивающих сохранение высокого качества молока.
Цистерна для молока грузоподъемностью 31,2 т (рис. 7. 43) эксплуатируется при температуре наружного воздуха от +50 до —50°С. Котел ее состоит из трех автономных секций, что позволяет заполнить цистерну молоком трех различных отправителей или разного качества. Материал котла — алюминиевый сплав марки АД1. Нижняя часть котла и днище имеют толщину 16 мм, а верхняя — 14 мм. Каждая секция объемом 10 м3 оборудована люком-лазом диаметром 570 мм с откидной крышкой, уплотненной специальной пищевой резиной, а также устройством налива и слива молока, указателем уровня молока и краном для выпуска и впуска воздуха.
Рис. 7.45. Принципиальная схема разгрузки цистерны для цемента.
схема разгрузки цистерны для цемента
Молоко наливается через трубу диаметром 76 мм. Слив молока производится из каждой секции раздельно снизу через сливной прибор самотеком или при помощи вакуумных насосов. Наружная поверхность котла покрыта изоляцией (мипора, обернутая в перфоль) толщиной 300 мм. Изоляция защищена от механических повреждений кожухом из листовой стали толщиной 1,5 мм.
Цистерна для виноматериалов имеет изолированный котел типа котел-термос. Ее грузоподъемность 55,3 т, объем котла 52,7 м3, внутренний диаметр 2580 мм. Котел изготавливается из двухслойной стали марки BСт3cп5+ Х18Н10Т. Теплоизоляция котла выполнена так же, как и в цистерне для молока.
Конструкция цистерны для перевозки спирта аналогична цистерне для светлых нефтепродуктов грузоподъемностью 60 т.
Для бестарной перевозки порошкообразных грузов (цемент, кальцинированная сода и пр.), приобретающих текучесть при аэрации (насыщении воздухом), применяются специальные цистерны.
Цистерна для цемента показана на рис. 7.44. Ее грузоподъемность 61 т. Котел (сталь марки 09Г2Д) стальной сварной, объем его 62,35 м3, внутренний диаметр 2800 мм. Цистерна имеет - типовое крепление к раме. Сверху котла находится колпак диаметром 570 мм, на крышке которого расположен люк диаметром 400 мм, через который осуществляется загрузка цистерны цементом. Выгрузка цемента из цистерны осуществляется следующим образом (рис. 7.45). Открывают крышку1, или заглушку, одного из двух патрубков 2 разгрузочного устройства, которое расположено в нижней средней части котла. Затем присоединяют разгрузочный шланг 3 к патрубку и трубопроводу силоса, соединяют воздухопровод от компрессора с коллектором, включают компрессор. Далее открывают муфтовые краны 9. При этом сжатый воздух давлением 0,2 МПа поступает по воздухопроводам от коллектора к четырем аэролоткам 5, расположенным в верхней грузовой части котла. Разделение котла внутри на две части (верхнюю грузовую и нижнюю подоткосную) выполнено четырьмя боковыми металлическими откосами. Азролоток представляет собой решетчатый желоб, покрытый по всей длине пористой тканью. Проходя через ткань аэролотков, сжатый воздух аэрирует цемент, он приобретает текучесть и поступает к отверстиям патрубков 2. Открывают краны 8 для поддува в разгрузочное устройство, после чего постепенно открывают заслонку 4. Под действием сжатого воздуха аэрированный цемент поступает по шлангу 3 в транспортную магистраль и далее — в склад.
Чтобы предотвратить попадание цемента в коллектор, трубы поддува оборудованы обратными клапанами 6. На коллекторе установлен предохранительный клапан 7 для предохранения от повышения давления внутри котла свыше 0,22 МПа. Контроль давления осуществляется с помощью манометра 10. Для выравнивания давления в грузовой и подоткосной частях сверху котла выведена сообщающая труба, которая в нижней части вварена под откос. Конструкция цистерны требует дальнейшего усовершенствования, так как в процессе эксплуатации в подоткосном пространстве скапливается большое количество затвердевшего цемента, удалить который очень трудно.
Для обеспечения перевозок некоторых видов продукции химической промышленности (расплавленная сера, жидкий пек, нафталин) строятся специальные цистерны с термоизоляцией котла и системой электрообогрева.



 
« Вагоны метрополитена   Вагоны промышленного транспорта »
железные дороги