Нефть - главное богатство
России

Сливо-наливные стояки и эстакады


Верхний слив нефтепродуктов из отдельных вагонов-цистерн и их налив осуществляют через стояки, на которые имеются государственные стандарты (ГОСТ 4609-49 и 4610-49). Этими стандартами определена конструкция и размеры стояков (с ручным насосом и механизированных).

На изображении ниже показан механизированный сливной стояк. Он состоит из верхней поворотной трубы и нижней неподвижной, прикрепленных к опорной стойке, заделанной в бетонный фундамент. Нижняя неподвижная часть стояка соединяется трубопроводом со сливным резервуаром или с насосной станцией. К верхней поворотной части стояка присоединен гибкий шланг для слива нефтепродукта. Поворот стояка на угол в 180° осуществляется благодаря поворотному сальнику.

Сливо-наливной стояк. 1 - стояк; 2 - зачистная труба; 3 - косынка; 4 - стопор ограничителя; 5 - накладка; 6 - хомуты; 7 - поворотный сальник; 8 - задвижка; 9 - устройство для соединения рукавов с трубами; 10 - резиновый рукав; 11 - резиновый рукав для зачистки; 12 - наконечники к рукавам; 13 - патрубок для нижнего слива; 14 - опорная стойка; 15 - хомут; 16 - провод для заземления.

К поворотной трубе косынками прикреплена зачистная труба с гибким шлангом. Для отключения стояка и зачистной трубы на них установлены задвижка и вентиль. На концах шлангов имеются наконечники.

При сливе нефтепродуктов в открытый люк горловины вагона-цистерны опускаются сливной и зачистной гибкие шланги. Ручным насосом из стояка откачивается воздух, и нефтепродукт под действием атмосферного давления заполняет гибкий шланг и трубу до задвижки. Открывая задвижку, заставляют нефтепродукт самотеком или при помощи насосной установки сливаться из вагона-цистерны. Зачистка остатков из вагона-цистерны производится ручным насосом по зачистной трубе в сливной трубопровод.

Отличительной особенностью механизированного сливо-наливного стояка является наличие вакуумной трубопроводной линии диаметром 25 мм, присоединенной к наивысшей точке стояка для откачки воздуха вакуум-насосом, установленным в насосной станции.

Стояки рекомендуется применять двух размеров - диаметрами 80 и 100 мм. Стояки диаметром 80 мм применяются при сливе ручным насосом, а диаметром 100 ш - при сливе самотеком и приводными насосами. Одиночные стояки устанавливаются на сливо-наливных фронтах на расстоянии 12 м один от другого.

Поворотный сальник состоит из корпуса вращающегося стакана с фланцем и нажимной втулки. Корпус сальника соединяется с неподвижной трубой стояка, а стакан - с поворотной. Для обеспечения герметичности кольцевое пространство между корпусом и стаканом заполняется сальниковой набивкой, уплотнение которой производится нажимной втулкой.

Наконечники на гибких шлангах устраняют присасывание их к котлу цистерн. Они изготовляются из латуни или алюминиевого сплава, чтобы не допускать образования искр при ударе о цистерну.

Наконечник входит заершенной частью в гибкий шланг 10 и закрепляется хомутами 15. Для отвода от наконечника статического электричества, накапливающегося в результате трения нефтепродукта о стенки сливного шланга, применяют медную проволоку 16 диаметром 1,5-2 мм. прикрепленную одним концом к наконечнику, а другим - к стояку.

Особое значение придается полноте слива. Слив всех нефтепродуктов; из вагонов-цистерн, не имеющих нижнего сливного устройства, должен производиться до остатка, не превышающего высоты взлива 1 см3, а из вагонов-цистерн с нижним сливным прибором—полностью (насухо).

При наливе или сливе нефтепродуктов из партий вагонов-цистерн (от 6 и более) или маршрутов, когда обслуживание цистерн отдельными стояками затруднительно, сооружают сливо-наливные эстакады, которые могут быть односторонними (для обслуживания одного железнодорожного пути) и двухсторонними (для обслуживания двух путей). Эстакады выполняются из несгораемых материалов (стали, железобетона) и по отношению к железнодорожным путям размещаются с соблюдением габарита подвижного состава, как показано ниже.

Габарит подвижного состава

Технологические схемы железнодорожных эстакад показаны на изображении.

 

Технологические схемы эстакад: а - комбинированная для налива и слива светлых нефтепродуктов (типа КС); б - комбинированная для налива и слива масел (типа КМ). 1 - наливной стояк; 2 - рукав резиновый грузовой; 3 - основные коллекторы; 4 - коллектор для слива технически неисправных цистерн; 5 - патрубок для слива технически неисправных цистерн; 6 - сливо-наливной стояк; 7-вантуз; 8 - воздушный коллектор; 9 - вентиль для выпуска воздуха при опорожнении коллектора; 10 - шланг дюритовый для налива; 11- рукав резиновый для слива; 12 -поворотный сальник; 13 - рукав резиновый для слива технически неисправных цистерн через горловину; 14 - полуколлекторы; 15 - вантуз с клапаном; 16 -клапан-отсекатель. 

Эстакады сооружаются в виде длинных галерей с эксплуатационными площадками, расположенными на высоте 3,0-3,4 м, считая от головки рельса, и снабжаются для перехода на цистерны откидными подвижными мостиками, которые могут опускаться на котел цистерны, а в поднятом положении передвигаться вдоль эстакады в пределах одного обслуживаемого пролета. Подъем и опускание мостиков производится посредством ручных лебедок малой грузоподъемности или гидроприводов. Для подъема обслуживающего персонала на площадку эстакады по торцам ее устраиваются несгораемые лестницы. Угол наклона лестниц не превышает 60°. Ширина прохода на эстакаде делается не менее 1 м.

Эстакады, сооружаемые с минимальным удалением от габарита подвижного состава, могут и не иметь переходных мостиков. Переход с эстакады в таких случаях осуществляется непосредственно на площадку или лестницу вагона-цистерны. Эксплуатационная площадка эстакады без переходных мостиков может находиться на высоте от 1,1 до 3,6 м от головки рельса.

Длина эстакад определяется объемом операций, причем она не должна превышать максимальную длину (на одну сторону) одного маршрутного состава вагонов-цистерн.

Трубопроводы вдоль эстакады прокладываются с уклоном для возможности их опорожнения.

Площадки, занимаемые сливо-наливными эстакадами, должны иметь сточные лотки или закрытую канализацию, соединенную через гидрозатворы с нефтеловушками. При операциях с этилированным бензином сооружается специальная канализация со спуском жидкости в отдельные сборники.

Эстакада наливная для светлых нефтепродуктов (НС). Для налива светлых нефтепродуктов применяются открытые эстакады галерейного типа с поворотными или неповоротными стояками, снабженными подъемными резиновыми рукавами, позволяющими осуществлять налив через горловину вагона-цистерны. Подъемные рукава присоединяются к стоякам; подъем и опускание их в вагоны-цистерны производится при помощи тросов с противогрузами, ручными лебедками или гидроприводами.

Эстакады типа НС имеют 2-4 грузовых коллектора. Диаметр коллекторов зависит от грузоподъемности железнодорожных маршрутов. В зависимости от числа наливных коллекторов одновременно может наливаться в вагоны-цистерны до четырех сортов светлых нефтепродуктов. Коллекторы прокладываются подземно или наземно.

Эстакады для топлива Т-1, ТС-1 и ТС-2 должны быть закрыты навесом или оборудованы герметичными сливо-наливными устройствами, обеспечивающими сохранность нефтепродукта от попадания атмосферных осадков и механических примесей.

На эстакадах, где необходимо иметь дистанционное управление наливными устройствами, применяют стояки с гидравлическим или пневматическим приводом.

Ниже  изображена раздвижная укосина для заправки наливных рукавов в вагоны-цистерны, управляемая дистанционно при помощи гидроприводов. Укосина поворачивается на угол в 180°, а вылет ее изменяется от 2550 до 3350 мм.

Укосина раздвижная с гидроприводом для подачи наливного рукава в вагон-цистерну. 1 - наливной рукав: 2 - укосина; 3 - гидроцилиндр выдвижения укосины; 4 - трос; 5 - гидроцилиндр поворота; 6 - гидроцилиндр подъема; 7 - стойка эстакады.

Эстакада комбинированная для светлых нефтепродуктов (КС)

Эстакада предназначается для налива и слива светлых нефтепродуктов и имеет до 4-х грузовых коллекторов и один для слива неисправных цистерн. На изображении ниже показана эстакада типа КС с тремя грузовыми коллекторами.

Эстакада комбинированная для светлых нефтепродуктов: а – боковой вид; б – вид в плане; в – поперечный разрез. 1 - вагон-цистерна; 2 - откидной мостик; 3 - рукав резинотканевый; 4- светильник; 5 - железобетонная рама эстакады; 6 - эксплуатационная площадка; 7 - наливной стояк; 8 и 9 - кол-лекторы для дизельного топлива и Т-1; 10 - коллектор для бензина; 11 - коллектор для слива неисправных вагонов-цистерн; 12 - лестница; 13 - лебедка для подъема и опускания рукавов; 14 - противовес; 15 - заземлитель; 16 - укосина; 17 - ролик; 18 - трос.

На этой эстакаде может осуществляться слив или налив трех сортов нефтепродуктов по самостоятельным стоякам и коллекторам. Конструкцией эстакады предусмотрена возможность прокладки коллектора и установки стояков для четвертого сорта нефтепродукта. Технологический шаг стояков равен 12 м, а строительный шаг рам 6 м. Рамы, настил и фундаменты собираются из сборного железобетона.

Длина эстакады может изменяться от 72 до 360 м. Это достигается путем изменения числа типовых звеньев. Типовые звенья (начальные, средние и конечные) имеют длину по 36 м. Число звеньев для эстакад разной длины, а также другие основные данные приведены в таблице.

Основные показатели по эстакадам типа КС

Показатели

Типы эстакад

КС-2

КС-3

КС-4

КС-5

КС-6

КС-7

КС-8

КС-9

КС-10

Общая длина, м

72

108

144

180

216

252

288

324

360

Количество начальных звеньев, шт

1

1

1

1

1

1

1

1

1

То же, средних, шт

-

1

2

3

4

5

6

7

8

То же, конечных, шт

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Грузоподъёмность маршрута, брутто:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для бензина, т

880

1290

1700

2100

2520

2920

3330

3740

4140

для топлива Т-1, т

950

1400

1840

2290

2720

3170

3620

4070

4510

для дизельного топлива, т

900

1350

1800

2240

2700

3140

3600

4040

4490

Число вагонов-цистерн

12

18

24

30

36

42

48

54

60

Ёмкость маршрута, м3

720

1080

1440

1800

2160

2520

2880

3240

3600

Эстакада оборудована с одной стороны парными стояками, с другой - одиночными. Откидные мостики расположены у каждого узла стояков. Подъем, спуск и поворот гибких рукавов осуществляется посредством ручной лебедки и поворотного шарнира.

Для автоматического прекращения налива вагонов-цистерн применены клапаны-отсекатели типа АСН-4 с отсечкой подачи нефтепродукта по заданному уровню.

Зачистка цистерн при сливе осуществляется через грузовые рукава. Удаление из стояков газовоздушной смеси при сливе светлых нефтепродуктов осуществляется вакуум-насосами по специальному коллектору, подключенному к концам грузовых коллекторов через вантузы с клапаном диаметром 50 мм.

Эстакада наливная для масел (НМ)

Наливная эстакада стоякового типа сооружается для налива одновременно до шести сортов масел. Стояки присоединяются к отдельным полуколлекторам, которые прокладываются вдоль эстакады, по три в каждой ее половине.

Грузовые полуколлекторы прокладываются в канале совместно с паропроводом с уклоном к середине эстакады. Для защиты масел от обводнения при непогоде над эстакадами сооружаются навесы.

Эстакада комбинированная для масел (КМ)

Эстакада предназначается для налива и слива до шести сортов: масел. Стояки присоединяются к шести полуколлекторам. Стояки в верхней части имеют диаметр 100 мм и в нижней части - 150 мм. Каждый стояк снабжен патрубком диаметром 150 мм для подключения через рукав вагона-цистерны при сливе. Масло в вагонах-цистернах может подогреваться переносными подогревателями, для заправки которых на эстакаде имеются краны-укосины и подъемные лебедки или раздвижные укосины с гидроприводом.

Эстакада комбинированная для масел. 1 - переносный подогреватель; 2 - кран-укосина; 3 - рукав для пара; 4 - рукав для слива; 5 - паропровод; 6 - конденсатопровод; 7 - наливной рукав.

 Эстакада наливная для темных нефтепродуктов (НТ)

Налив темных нефтепродуктов осуществляется на эстакадах с высоким расположением наливных устройств и эксплуатационной площадки. Грузовые коллекторы располагаются под верхней эксплуатационной площадкой. От грузовых коллекторов отходят горизонтально расположенные наливные отводы с задвижками и поворотными сальниками. К концам отводов подвешиваются наливные рукава или телескопические трубы, допускающие изменение длины при заправке их в горловину вагона-цистерны. Поворот наливных труб осуществляется рычагом с противовесом. Перед поворотом телескопические трубы должны находиться в поднятом положении.

Нижняя эксплуатационная площадка сооружается на эстакаде в случаях, когда налив осуществляется через рукава.

Сливные устройства для темных нефтепродуктов. Большие затруднения представляет слив вязких нефтегрузов. Простои вагонов-цистерн под сливом вызваны необходимостью обеспечения текучести вязких нефтепродуктов путем подогрева, на что затрачивается времени больше, чем на слив. Для слива темных нефтепродуктов с температурой вспышки паров выше 90° С применяются главным образом системы нижнего слива и лишь для опорожнения цистерн с неисправным сливным прибором используются стояки. Необходимость в сооружении эстакад для этих случаев не отпадает, так как эстакады обслуживают операции по подогреву нефтепродуктов в вагонах-цистернах.

По своему устройству и конструкции эстакады для слива темных нефтепродуктов аналогичны эстакадам для слива светлых нефтепродуктов. Отличие их заключается лишь в том, что они снабжены поворотными кранами-укосинами для подъема и опускания переносных подогревателей, опускаемых с цистерны через люк горловины для подогрева нефтепродукта.

Для подачи пара по эстакаде прокладывается паровой коллектор с гибкими шлангами диаметром 40 мм, присоединяемыми к подогревателям. При применении слива под давлением по эстакаде прокладывается трубопровод для сжатого воздуха.

Существующие конструкции сливных лотков и желобов не обеспечивают скоростных методов слива; они быстро переполняются в связи с малыми уклоном и сечением. Кроме того, при массовых сливах вязких нефтепродуктов невозможно механизировать сливные операции.

Эти обстоятельства послужили причиной к созданию конструкции сливного желоба, обеспечивающего слив вязких нефтепродуктов в короткие сроки. Емкость желоба принимается равновеликой емкости маршрута вагонов-цистерн и размещается желоб под рель сами сливного железнодорожного пути, являясь для них основанием. Эти желоба получили название межрельсовых. Они позволяют производить слив высоковязких нефтепродуктов (мазута) из вагонов-цистерн при полном открытии клапанов сливных приборов и сравнительно невысокой температуре подогрева нефтепродукта.

Сливной межрельсовый желоб, показанный на изображении ниже, представляет собой заглубленную емкость прямоугольного сечения и большой длины, закрытую сверху железобетонными плитами и металлическими двухстворчатыми крышками. Вдоль желоба расположены балки, на которые при помощи болтов крепятся рельсы.

Желоб имеет постоянную ширину и переменную высоту от 0,8 до 2,5 м, для обеспечения уклона дна в 0,005-0,01 от концов желоба к середине. В средней части желоба размещается приямок для стока нефтепродукта, из которого берут начало отводные трубы, предназначенные для перекачки нефтепродукта из желобов. При двухстороннем фронте слива каждый межрельсовый желоб оборудуется самостоятельным отводным трубопроводом.

Межрельсовый сливной желоб (поперечный разрез): а - желоб из монолитного железобетона; б - желоб из сборного железобетона. 1 - распорные плиты; 2 - рельс; 3 - подкладка из дерева; 4 - двухстворчатые металлические механизированные крышки; 5 - бетон; 6 - лоток для сточных вод; 7 - стенка желоба; 8 - днище желоба; 9 - фундаментные балки; 10 - бетон для создания уклонов; 11 - бетонная подготовка; 12 -балки бортовые; 13 - стеновые панели; 14 - подколонная плита; 15 - колонна; 16 - арматура для замоноличивания; 17 - плиты днища.

 Для разогрева нефтепродукта в межрельсовом желобе по дну и стенкам укладываются пароподогреватели из труб.

Межрельсовые желоба большой длины оборудуются двухстворчатыми крышками с автоматическим открыванием посредством гидравлической системы, сблокированной со звуковой и световой сигнализацией (светофорами), запрещающей или разрешающей движение состава в зависимости от положения крышек («открыто» или «закрыто»). Гидравлическая система состоит из двух коллекторов, (проложенных вдоль желоба), в которых создается давление посредством насосов, установленных в специальном помещении. Рабочим агентом в гидравлической системе служит незастывающее масло (трансформаторное или «индустриальное 20»). От коллекторов отходят ответвления к гидророторам крышек.

В комплекс сливных устройств  для темных нефтепродуктов кроме межрельсовых желобов входит эстакада (см. ниже), оборудованная паровыми стояками для подогрева нефтепродуктов в вагонах-цистернах, устройствами для подъема и перемещения переносных подогревателей и откидными мостиками.

Эстакада с межрельсовыми желобами для слива темных нефтепродуктов (поперечный разрез). 1 - четырехосная цистерна емкостью 50 м3; 2 - паровая «рубашка» цистерны; 3 - сливной прибор; 4 - межрельсовый железобетонный сливной желоб; 5 - подогреватели трубчатые; 6 - металлические крышки желоба; 7 - паровой шланг; 8 - паропровод; 9 - запорный вентиль; 10 - поворотная колонка для присоединения шланга при разогреве мазута открытым паром; 11 – эстакада.

Кроме слива темных нефтепродуктов в межрельсовые желоба могут сливаться также нефти через сливные приборы, обеспечивающие герметичность слива. К таким приборам относится нижний сливной прибор, изображенный ниже. Этот прибор замкового типа с гидравлическим приводом и дистанционным управлением. Сливная труба прибора может перемещаться в горизонтальном направлении на 1020 мм и по вертикали на 710 мм. Такое перемещение, осуществляемое гидроприводами, позволяет обеспечивать совмещение сливной трубы с нижним сливным прибором вагона-цистерны, а также необходимое прижатие их друг к другу.

Прибор для нижнего слива нефтепродуктов из вагонов-цистерн. 1 - гидроцилиндр горизонтального перемещения сливной трубы; 2 - кожух; 3 - обойма с уплотнениями; 4 - цилиндр горизонтальный; 5 - уплотнение; 6 - накладка; 7 - крышка двухстворчатая; 8 - сливная труба; 9 - гидроцилиндр вертикального перемещения сливной трубы; 10 -цилиндр сливной трубы; 11 -защелка; 12 - рама сливного прибора.

Межрельсовые желоба для слива нефти оборудуются газоотводящей системой трубопроводов с газосборником в целях недопущения свободного выпуска паров нефти из межрельсовых желобов непосредственно в атмосферу.

Определение числа и длины железнодорожных эстакад. При определении числа эстакад и их длины исходят из грузооборота нефтебазы по сортам нефтепродуктов и грузоподъемности нефтеналивных маршрутов.

Максимальный тоннаж маршрутов из вагонов-цистерн определен в 4000 т (сдвоенные составы). По отдельным направлениям и дорогам весовая норма устанавливается Министерством путей сообщения СССР.