Практика перевозок нефтепродуктов, агрессивных жидкостей и химикатов привела к поискам более надежных транспортных средств, чем стальные или алюминиевые контейнеры. Следствием этого являлось создание в США и странах Западной Европы контейнеров разнообразных конструкций с использованием коррозионностойких полимерных материалов. Успехи в производстве синтетических смол, волокон и тканей, разработка способов пропитки и нанесения на ткани полимерных покрытий открыли возможность создания прочных эластичных оболочек и емкостей. Подобные емкости, вкладываемые в жесткие контейнеры и специальные контейнеры из эластичных материалов, с герметичными люками для загрузки и выгрузки перевозимых продуктов, нашли успешное применение на железных дорогах многих стран. Их используют для транспортировки жидкостей, а также пылевидных гранулированных и других подвижных сыпучих грузов. В числе таких контейнеров создано немало конструкций, предназначенных и для смешанных перевозок [6, 8].
Эластичные контейнеры изготовляют в виде мягких оболочек, состоящих из многослойных прорезиненных тканей или тканей, шпредированных другими полимерными составами или пленками. Подобные емкости вместимостью до 4—5 м состоят из трех-четырех слоев специальных тканей, связанных друг с другом в единую структуру оболочки. При этом внутренние, промежуточные слои тканей оболочки являются «армирующими» — воспринимающими механические нагрузки, а наружные выполняют уплотняющие, защитные и герметизирующие функции.
В зависимости от размеров и назначений емкостей и контейнеров количество слоев в структуре их оболочек может быть различным.
К тканям оболочек для эластичных контейнеров предъявляются особые требования и прежде всего высокая прочность и стабильность прочностных характеристик. Внутренние слои и покрытия оболочек, кроме соответствия требованиям технологического характера, должны быть химически стойки, устойчивы к воздействию перевозимых продуктов, горячей воды и пара. Наружные — должны обладать устойчивостью к атмосферным воздействиям, морской воде, моющим средствам, воздействию прямых солнечных лучей. Кроме того, наружные слои или покрытия оболочек, являющиеся опорными поверхностями, должны быть износостойкими. Обычно для верхнего (наружного) слоя оболочки применяют резины на основе синтетических каучуков, чаще всего изопреновых, а также нитрильных. Для покрытия внутреннего слоя в зависимости от перевозимых продуктов употребляют резины на основе нитрильных, хлоропреновых и натуральных каучуков, а также полиамидные, полиэтиленовые, полиэфирные и другие пленки [6, 7].
Рис. 88. Эластичный контейнер емкостью 8,5 м3: а — в загруженном состоянии; б — в порожнем состоянии
Впервые эластичные контейнеры начали применять в США после второй мировой войны. В настоящее время производство эластичных контейнеров различных конструкций емкостью от нескольких сотен до многих десятков тысяч литров широко освоено. Они транспортируются на открытых платформах или в грузовых вагонах и производятся в промышленных масштабах многими фирмами Англии, ГДР, Канады, США, Италии, Франции, ФРГ, Швеции, Японии.
Разгрузка транспортируемых продуктов из эластичных контейнеров большинства конструкций производится самотеком, через люки, сливные приборы и устройства, располагающиеся в днищах емкости, или путем их опрокидывания. Некоторые модели приспособлены для разгрузки пневматическим способом. Арматура приборов и устройства для загрузки и выгрузки обычно выполняется из алюминиевых сплавов или пластмасс, типа полиамидов и полипропилена. Эластичные контейнеры, предназначенные для смешанных перевозок, имеют относительно небольшие размеры и грузоподъемность в пределах 1—2 т.. В отдельных случаях грузоподъемность таких контейнеров достигает 5 т. В США, например, один из распространенных типов эластичных контейнеров этого класса обладает емкостью 8,5 м3 и грузоподъемностью 4,5 т. Он имеет цилиндрическую форму диаметром и высотой в загруженном состоянии, равными 2,4 м, т. е. имеет размеры, максимально допустимые габаритными условиями железнодорожного подвижного состава (рис. 88, 89).
К достоинствам таких контейнеров относятся устойчивость к воздействию агрессивных сред и химических веществ, герметичность, малый вес тары и незначительный объем в порожнем состоянии. Их тара в 5 —10 раз легче обычных жестких контейнеров. Благодаря простой и полной герметизации, применение их позволяет до минимума сократить потери грузов. Однако они не лишены и недостатков. Некоторые конструкции трудно приспособить для погрузки и выгрузки, вилочными погрузчиками или подъемными кранами. Велика опасность повреждения их острыми предметами, трудно штабелировать. По-видимому, в силу этих причин эластичные контейнеры не получили такого массового применения для смешанных перевозок, как жесткие универсальные контейнеры. Тем не менее, на железных дорогах США, Англии, ФРГ, Швеции, ГДР и некоторых других стран эластичные контейнеры используют в значительных количествах, исчисляемых тысячами или десятками тысяч единиц. При этом продолжаются интенсивные исследования и разработка более совершенных их конструкций [3].
Рис. 89. Эластичный цилиндрический контейнер «Силдтэнк» (США) емкостью 14,5 м имеющий в груженом состоянии диаметр 1,42 м и длину 10,66 м
Из-за гидростатических сил перевозимых жидких и сыпучих грузов эластичные емкости обычно выполняют цилиндрической формы. Однако выпускаются модели эластичных контейнеров и других конструкций, имеющих в загруженном состоянии прямоугольные, конические и гофрированные формы. Эластичные емкости и контейнеры большой вместимости делают продолговатой, сигарообразной формы, легче и лучше приспосабливаемой к опорной поверхности.
Совершенствование эластичных контейнеров привело к созданию многих интересных их конструкций. К ним можно отнести комбинированные контейнеры, имеющие жесткие металлические или пластмассовые (из стеклопластика) днища и крышки с эластичными, выполненными из специальной ткани боковыми цилиндрическими стенами. Контейнеры такой конструкции рассчитаны на возможность перегрузочных операций с помощью вилочных погрузчиков или кранов. В порожнем состоянии они складываются, принимая форму диска (рис. 90, а, б).
Выпускаются контейнеры, эластичная емкость которых для транспортировки и погрузочно-разгрузочных операций, выполняемых краном или погрузчиком, помещается на поддоне или в жестком рамном каркасе из металлических профилей или труб (рис. 91).
Специальный контейнер, состоящий из двух цилиндрических эластичных емкостей, соединенных между собой продольной стенкой, разработан для перевозки пылевидных грузов. Такой контейнер может транспортироваться на платформе, палубе судна или непосредственно |буксироваться по воде [8].
Для перевозки агрессивных жидкостей созданы контейнеры, в которых вкладываются дополнительные эластичные оболочки в виде мешков из тонкого пленочного полиэтилена, поливинилхлорида, полиамида или других химически стойких полимерных материалов в зависимости от перевозимого продукта. Такая дополнительная эластичная емкость, стоимость которой невелика и не превышает затрат на очистку контейнера, обычно предназначена для одноразового использования.
Применение дополнительных эластичных емкостей освобождает от необходимости очистки основной оболочки эластичного контейнера в пункте назначения, создавая возможность немедленного предоставления его для последующей перевозки.
Рис. 90. Погрузка эластичных контейнеров: а — с жестким днищем и крышей, краном; б — «Силбдин» емкостью 10 500 м в полувагон
Рис. 91. Эластичный контейнер
Принцип использования дополнительной эластичной оболочки из полимерных материалов применяется в Англии для перевозки в металлических бочках винных изделий. Оболочка, вкладываемая в бочки, изготовляется из полиэтиленгликольтетрафталата с фирменным названием материала Милар. Пленка оболочки обладает повышенной стойкостью к действиям кислот, оснований, органических растворителей, спиртов, масел, жиров, хлорсодержащих и других соединений [6].
Интересны эластичные контейнеры цилиндрической формы силдрум, выполненные из прорезиненных тканей. Они приспособлены для накатывания и скатывания в загруженном состоянии с платформ автомобилей, вагонов и других видов подвижного состава вручную в пунктах, где нет средств механизации.
Некоторые оболочки эластичных контейнеров выполняют с теплоизоляционным слоем, что позволяет перевозить в них на небольшие расстояния разогретые жидкие продукты.
В ФРГ в последнее время разрабатывается и испытывается способ перевозки насыпных и жидких грузов в сухогрузных универсальных контейнерах. С этой целью внутрь контейнера вкладывается эластичная оболочка. Размеры ее соответствуют внутренним размерам сухогрузного контейнера. Для изготовления эластичных оболочек рекомендована ткань из технического полиэфирного волокна. Такая ткань обладает пределом прочности при разрыве 70—100 кг/см2 и является устойчивой от воздействия микроорганизмов, многих растворителей, кислот, атмосферных осадков и солнечного света. Для тех вариантов оболочек, которые предназначены для перевозки винной продукции, рекомендуется использовать дублированный материал, у которого внутренняя поверхность оболочки покрыта полиэтилен- тетрафталевой пленкой.