Криогенные цистерны

[Меланж]

Перевозка больших количеств жидкого кислорода потребовалась ракетно- космической отрасли, где жидкий кислород (как и в ракете ФАУ-2) использовался в качестве компонента ракетного топлива как окислитель. Так же большое количество кислорода используются в металлургии, как взрывчатое вещество применяемые, например, при прокладке дорог в горах, для газовой сварки, в медицине и т.д.
До Второй Мировой войны в СССР жидкий кислород в железнодорожных цистернах не перевозили.

Датой рождения открытого акционерного общества «Уралкриомаш» считают 1 октября 1954 года, когда Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР в составе ГУП «Уралвагонзавод» имени Ф.Э.Дзержинского было образовано особое конструкторское бюро ОКБ–250 по криогенной технике и наземному стартовому оборудованию во главе с главным конструктором Веремьевым Мефодием Николаевичем. Двумя годами ранее на ГУП «Уралвагонзавод» имени Ф.Э.Дзержинского было организовано производство изделий криогенной техники (криогенное производство) как отдельные участки в цехах основного производства. Заместителем главного технолога по криогенному производству был назначен Трутнев Николай Гермогенович.
В результате в 1955 г. выпущены первые отечественные цистерны для перевозки продуктов разделения воздуха — 8Г52 для жидкого кислорода и 8Г54 для жидкого азота. В последующие десятилетия налажено производство усовершенствованных моделей данного вида подвижного состава: 8Г512, 8Г513 и 15-558 — для жидкого кислорода, азота или аргона; 8Г514 и ЖВЦ-100 — для жидкого водорода ( цистерны ЖВЦ-100 были специально построены для заправочной системы космического комплекса "Энэргия-Буран"). ОАО «Уралкриомаш» до сих пор — единственный производитель подобных вагонов-цистерн на территории России и стран СНГ. В советское время здесь выпускалось более 100 вагонов-цистерн для криогенных продуктов в год (всего их было выпущено более 3 тыс.), основным потребителем которых являлись вооруженные силы. В 90-е гг. эта цифра снизилась практически до нуля.

Криогенная цистерна модели 8Г52, 8Г54.
Первой задачей, поставленной перед криогенщиками ГУП «Уралвагонзавод» имени Ф.Э.Дзержинского, была организация серийного производства железнодорожных цистерн 21Н1 для перевозки жидкого кислорода, разработанных конструкторами завода им. Ильича (г. Мариуполь, Украина) на основе трофейной документации на немецкие железнодорожные цистерны, из которых фашистская Германия заправляла жидким кислородом боевые ракеты ФАУ-2. В процессе изготовления опытного образца железнодорожной цистерны 21Н1, конструкторы, технологи и производственники убедились в несовершенности ее конструкции и нетехнологичности документации в производстве. Группа конструкторов конструкторского отдела по грузовому вагоностроению, осуществлявшая авторский надзор за изготовлением цистерны 21Н1, по собственной инициативе разработала собственную документацию на железнодорожную цистерну для перевозки жидкого кислорода, которой был присвоен индекс 8Г52. В 1954 году опытный образец этой цистерны был изготовлен и прошел всесторонние испытания, а с 1955 года началось серийное производство цистерн 8Г52 для жидкого кислорода и 8Г54 – для жидкого азота в построенном к этому времени специализированном цехе криогенного производства – корпусе 200.

Криогенная цистерна модели 8Г52, 8Г54.

clip_image001[1].jpg (19.24 КБ) 16862 просмотра

Криогенная цистерна модели 8Г52 для перевозки кислорода, ст. Новый Уренгой, Россия/Ямало-Ненецкий АО
Автор: Ерастов Алексей | Фото сделано I.2009, опубликовано 19.II.2009.

Криогенные цистерны модели 8Г52, 8Г54,
пути завода ОАО «Дзержинскхиммаш»
фото 2010 года.

Криогенная цистерна модели 8Г52, 8Г54 переоборудованная для перевозки каменноугольной смолы.
http://www.parovoz.com/newgallery/pg_vi ... RU#picture

[iosch]

Спасибо,Алексей.Ох,у нас сколько их было.В середине 90х, месяца два пластали их на металлолом,тогда все предприятия обязали Н-е количество разделать.А сейчас что то, вообще не видно,куда все подевали.

[Меланж]

Спасибо,Алексей.Ох,у нас сколько их было.В середине 90х, месяца два пластали их на металлолом,тогда все предприятия обязали Н-е количество разделать.А сейчас что то, вообще не видно,куда все подевали.

те что резали в 90-е похоже уже были разоборудованные и приспособленные для перевозки формалина.
эх! мож кто фоточками поделится таких цистерн

[Меланж]

Криогенная цистерна модели 8Г512
Криогенная цистерна модели 8Г512 для перевозки кислорода постройки 1964 года,
подъездной путь МКГЗ, г. Видное, фото 1999 года.

Криогенная цистерна модели 8Г512 для перевозки кислорода постройки 1964 года,
подъездной путь МКГЗ, г. Москва, фото 2007 года.

Криогенная цистерна модели 8Г512 для перевозки кислорода,
подъездной путь МКГЗ, г. Москва, фото 2007 года.

[modo]

В просторах интернета нашел интересный документ, в основном правда по технике безопасности, но содержит много рисунков цистерн, в том числе раздел 8- криогенные цистерны.

[iosch]

Знакомый справочник,такой у меня сейчас на столе лежит.
"Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов" Справочное пособие Москва,Издательство стандартов 1993г.

ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ КРИОГЕННЫХ ГРУЗОВ
ТИПОВЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
К данной группе относятся цистерны, предназначенные для перевозки и хранения газов: азота, кислорода, аргона, этилена и винила в сжиженном состоянии при криогенных температурах, т. е. при температурах ниже 120 К (-153°С).
Все цистерны данной группы имеют специфические конструктивные элементы, к которым относятся:
криогенная емкость; система коммуникаций; распределительная, контрольно-измерительная и предохранительная арматура.
Основная часть арматуры размещается в металлической будке (арматурном шкафу), расположенной на концевой части платформы. Будка снабжена металлическими дверьми и запорами, предотвращающими доступ посторонних лиц к арматуре.
Часть криогенных грузов перевозится в сопровождении бригады обслуживания, которая ведет наблюдение за цистерной и показаниями контрольно-измерительных приборов в пути следования, и следует в отдельном вагоне в составе поезда. К обслуживанию криогенных цистерн допускаются только лица, прошедшие специальную подготовку.
Модели криогенных цистерн существенно различаются конструкцией отдельных узлов и систем. Однако общие конструктивные принципы их выполнения могут быть рассмотрены на примере конкретных конструкций.
На рис. 8.1 представлена криогенная емкость цистерны модели 15-558С, состоящая из наружной оболочки 1 и расположенного внутри нее сосуда 8. Оболочка сварной конструкции, изготовленная из цилиндрических обечаек и эллиптических днищ, крепится на платформе традиционным для цистерн способом, т.е. при помощи фасонных ламп3 и концевых опор с прижимными хомутами. Оболочка оборудована системой вакуумирования, включающей расположенные внутри нее трубчатые коллекторы и вакуумные вентили 12, которые обеспечивают возможность вакуумирования изолирующего пространства и его герметизации. На оболочке установлен также мембранный предохранитель 11, защищающий оболочку от разрушения в случае повышения давления в изолирующем пространстве. Вакуумные вентили и мембранный предохранитель закрыты защитными кожухами 10, 13.
Для увеличения жесткости оболочки и обеспечения ее устойчивости при вакууме в изолирующем пространстве она подкреплена шпангоутами 7 из швеллера.
На внутренней поверхности оболочки размещены текстолитовые опоры 9 и кронштейны для крепления цепей 2 горизонтального и вертикального подвешивания сосуда 8. В верхней части оболочки имеется люк 4, крышка которого укреплена в горловине сваркой при сборке цистерны.
Изолирующее пространство емкости заполнено порошкообразным аэрогелем 6, а специальные карманы, приваренные к наружной стенке сосуда и закрытые латунной сеткой, заполнены веществом 5, адсорбирующим молекулы газа в изолирующем пространстве и способствующим сохранению вакуума в нем в процессе эксплуатации цистерны.
В качестве адсорбента на цистернах модели 15-558С служит силикогель, на цистернах модели 15-147 -цеолит, на цистернах моделей ЖВЦ 100М и ЖВЦ 100М2 - активированный уголь.
Сосуд является резервуаром для жидкого продукта и также, как оболочка, изготавливается сваркой цилиндрических обечаек с эллиптическими днищами. Стенки сосуда подкреплены изнутри шпангоутами, на которых установлены волнорезы в виде просечных листов. Волнорезы обеспечивают снижение силы гидроудара, действующей на днища сосуда при транспортировке цистерны.
Из внутренней полости сосуда выведены трубопроводы слива - налива 18, газосброса 17, подключения дифманометра - указателей уровня продукта вверху 16 и внизу 20, испарителя 14, 19 и предохранительных устройств 15. Все трубопроводы и сосуд изготовлены из алюминиевого сплава.
В цистернах типа ЖВЦ для улучшения теплотехнических характеристик наружная поверхность сосуда (за исключением узлов крепления) покрывается дополнительно пакетами слоистой теплоизоляции.
В качестве предохранительного устройства, защищающего емкость (оболочку, сосуд) от опасного для прочности конструкции повышения давления, на криогенных цистернах применяются мембранные предохранители - предохранительные клапаны максимального давления с разрушаемой мембраной. Такой предохранитель оболочки цистерны модели 15-147 для перевозки этилена показан, на рис. 8.2. Представленный предохранитель срабатывает при повышении давления в изолирующем пространстве емкости до 0,06 . . . 0,085 МПа (0,6 . . . 0,85 кгс/см2). Мембрана 2 изготовлена из медной ленты толщиной 0,05 мм. Решетка 6 предохраняет мембрану от разрушения атмосферным давлением при вакуумировании изолирующего пространства емкости. Регулировка мембранного предохранителя на заданное давление производится за счет изменения высоты ножа 3 в крышке 5.
Для вакуумирования изолирующего пространства криогенных цистерн предназначены вакуумные вентили ( рис. 8.3). Вентиль устанавливается на емкости таким образом, что полость Б через коллектор сообщается с изолирующим пространством, а полость А - с атмосферой. В процессе вакуумирования изолирующего пространства полость А соединяется с вакуумным насосом. Сильфон 4, одним концом приваренный к крышке 6, а другим - к клапану 3, обеспечивает герметизацию подвижных деталей вентиля (шпинделя 5, муфты 15) при вакуумировании. Конец шпинделя с нарезкой 5 (с левой резьбой) ввинчен в муфту 15, соединенную штифтом 16 с клапаном 3. Шпонка 14предотвращает поворот муфты 15 при вращении шпинделя 5 и обеспечивает осевое перемещение муфты вместе с клапаном, снабженным уплотнительным резиновым кольцом17.

[iosch]

ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ СЖИЖЕННЫХ АЗОТА, КИСЛОРОДА И АРГОНА
Для перевозки и хранения сжиженных азота, кислорода и аргона используются цистерны моделей 8Г513 ( рис. 8.5), 8Г513М и 15-558С ( рис. 8.6). Цистерна состоит из емкости, смонтированной вместе с арматурным шкафом, системой коммуникаций и аппаратурой КИП на железнодорожной четырехосной платформе. Рассмотрим подробнее устройство и особенности эксплуатации на примере цистерны модели 15-558С, принципиальная пневмогидравлическая схема которой приведена на рис. 8.7. На схеме представлены основные системы цистерны:
емкость Б1, система коммуникаций СК1, щит аппаратуры КИП Щ1 с влагоотделителями ВД1, ВД2 и дифманометром ДМ1.
Емкость Б1 оборудована вакуумными вентилями ВН1, ВН2 ( D у 80) для вакуумирования изолирующего пространства и мембранным предохранителем МБ1 для защиты оболочки и сосуда от недопустимого повышения давления в изолирующем пространстве. Разрушающее давление для мембраны предохранителя составляет 0,06 ... 0,085 МПа (0,6 ... 0,85 кгс/см2).
Система коммуникаций предназначена для проведения технологических операций по подготовке цистерны к работе, наполнению сосуда жидким продуктом, дренажу избыточного давления паров продукта из сосуда цистерны в сторонние коммуникации отбора газа или непосредственно в атмосферу, отбору проб продукта на анализ, опорожнению сосуда и выдаче продукта в жидком или газообразном состоянии, а также для предохранения сосуда и коммуникаций от разрушения при повышении давления в них свыше допустимого.
В состав системы коммуникаций цистерны входят:
1) коммуникация слива-налива;
2) коммуникация испарителя;
3) коммуникация газосброса;
4) коммуникация наддува и отбора газа;
5) коммуникация анализа;
6) предохранительное устройство сосуда.
Коммуникация слива-налива предназначена для наполнения сосуда жидким продуктом и его слива. Она включает вентиль слива-налива ВН3 ( D у 50), два фильтра Ф1, Ф2, обратный клапан К01 и вентиль ВН9 ( D у 12). Сетчатые цилиндрические фильтры Ф1, Ф2 установлены в патрубках, оборудованных присоединительными муфтами для подключения внешних продуктопроводов и закрытых крышками, и служат для очистки жидкого продукта от механических загрязнений. Сливоналивные патрубки выведены наружу по обе стороны арматурного шкафа и закрыты дополнительными защитными кожухами.
Обратный клапан KO1 ( D у 15) (рис. 8.8) предназначен для предохранения трубопровода слива-налива от разрушения избыточным давлением паров за счет испарения остатков жидкого продукта, сохранившихся в трубопроводе после окончания наполнения сосуда и закрытия вентиля ВН3.
Клапан отрегулирован на давление срабатывания 0,1 МПа (1 кгс/см2).
Вентиль ВН9 ( D у 12) служит для сброса давления из коммуникации слива-налива при закрытом вентиле ВН3.
Коммуникация испарителя, включающая вентиль ВН6 ( D у 25), испаритель ИСП1 и жидкостные и газовые трубопроводы, соединяющие их с сосудом, предназначена для газификации жидкого продукта и создания в сосуде избыточного давления для слива жидкого продукта или выдачи его в газообразном состоянии.
Испаритель ИСП1, состоящий из ребристых алюминиевых труб, объединенных на концах коллекторами, установлен под рамой платформы цистерны и крепится к ней шпильками через деревянные колодки. Жидкий продукт, поступающий в испаритель из нижней зоны сосуда цистерны при открытии вентиля ВН6, испаряется (газифицируется) за счет нагревания в неизолированных от внешней среды трубопроводах испарителя теплопритоком от окружающей среды.
Коммуникация газосброса, включающая вентиль ВН4 ( D у 50), обратный клапан К02 и соединительные трубопроводы, предназначена для сброса избыточного давления паров продукта из сосуда в атмосферу при транспортировании или хранении жидкого продукта. Обратный клапан КО2 D у 50, рис. 8.9) служит для поддержания избыточного давления в сосуде цистерны при нормальных условиях транспортирования продукта с открытым вентилем ВН4. Благодаря избыточному давлению в сосуде исключается подсос воздуха из атмосферы и загрязнение продукта примесями атмосферного воздуха, сохраняется исходный состав и кондиция перевозимого продукта. Клапан отрегулирован на избыточное давление 0,11 ... 0,16 МПа (1,1... 1,6 кгс/см2). Регулировка клапана осуществляется изменением усилия затяжки пружины 7 регулировочной гайкой 3. Кулачок 10 и ось 11 позволяют открыть клапан вручную для сброса избыточного давления в сосуде, что бывает необходимо при некоторых технологических операциях.
Коммуникация наддува и отбора газа, включающая вентиль ВН5 ( D у 50) и сетчатые фильтры Ф3, Ф4 с соединительными трубопроводами и присоединительными патрубками, предназначена для наддува сосуда газом от внешнего источника при сливе продукта, для сброса газа при заправке цистерны и для выдачи газифицированного продукта.
Присоединительные патрубки для подключения к сторонним коммуникациям выведены наружу на обе стороны арматурного шкафа и оканчиваются фланцами с заглушками. Патрубки изготовлены из алюминиевого сплава. Фильтры установлены в них непосредственно за присоединительным фланцем.
Коммуникация анализа состоит из вентиля ВН7 ( D у 12), анализного штуцера ШТ1 и соединительного трубопровода. Анализный штуцер выведен на арматурный щит и закрыт штатной заглушкой с уплонительной прокладкой. Коммуникация анализа предназначена для отбора проб продукта из сосуда цистерны на анализ. При отборе проб продукта анализная трубка пристыковывается к штуцеру.
Предохранительное устройство сосуда предназначено для защиты сосуда от разрушения в случае повышения в нем давления паров продукта свыше допустимого. Предохранительное устройство включает мембранный предохранитель МБ2, предохранительный клапан КП1 и систему соединительных трубопроводов.
Мембранный предохранитель с мембраной из медной ленты толщиной 0,1 мм отрегулирован на давление разрушения мембраны 0,54 . . . 0,625 МПа (5,4 . . . 6,25 кгс/см2) и служит для защиты предохранительного клапана от обмерзания, а также для предохранения сосуда от подсоса атмосферного воздуха через неплотности клапана. Контроль целостности мембраны мембранного предохранителя МБ2 в процессе эксплуатации цистерны осуществляется через штуцер ШТ2.
Предохранительный клапан КП1 ( Dу 40) сосуда цистерны модели 15-558С ( рис. 8.10) отрегулирован на открытие при избыточном давлении 0,51 ... 0,575 МПа (5,1 . . . 5,75 кгс/см2). При повышении давления в сосуде выше 0,54 МПа происходит разрушение мембраны мембранного предохранителя, открытие предохранительного клапана и сброс избыточного давления паров продукта в атмосферу. При падении избыточного давления в сосуде цистерны ниже 0,4 МПа (4 кгс/см2) клапан 2 (см. рис. 8.10) под действием пружины 6 закрывается и сброс газа прекращается.
Аппаратура КИП, включающая влагоотделители ВД1, ВД2, трубопроводы подвода давления, дифманометр ДМ1 и щит Щ1, на котором смонтированы вентили ВН10, ВН11, ВН12 и мановакуумметр МВ1, предназначена для контроля давления и уровня жидкого продукта в сосуде цистерны и размещена в арматурном шкафу. Мановакуумметр с диапазоном измерения от -0,1 до +0,9 МПа (-1 ... +9 кгс/см2) служит для контроля давления, а показывающий дифманометр ДМ1 предназначен для контроля перепада давлений между верхней и нижней точкой сосуда. По показаниям дифманометра с помощью переводной таблицы, закрепленной над прибором, определяется масса загруженного продукта. Установленные на щите вентили обеспечивают включение приборов для снятия показаний
При эксплуатации цистерны различают следующие режимы работы:
1) подготовка к наливу;
2) налив жидкого продукта;
3) транспортировка груженой цистерны;
4) хранение наполненной цистерны;
5) слив продукта из цистерны;
6) транспортировка порожней цистерны;
7) отогрев сосуда цистерны.
Подготовка цистерны к наливу включает проверку технического состояния ее составных частей, отбор проб продукта или контроль газовой среды сосуда для определения вида ранее залитого продукта, стыковку заправочных коммуникаций цистерны с внешними коммуникациями.
В эксплуатации различают "теплое" и "холодное" состояние цистерны. Теплая цистерна, законсервированная (в соответствии с инструкциями) газообразным азотом, заполняется любым жидким продуктом (аргоном, кислородом, азотом) без дополнительной подготовки сосуда. Холодная цистерна с остатками жидкого продукта может заполняться этим же видом продукта. Если требуется заполнить холодную цистерну другим продуктом, то ее необходимо предварительно отогреть.
Налив сосуда цистерны производится путем передавливания жидкого продукта из сторонней емкости по коммуникации слива-налива через вентиль ВН3 (см. рис. 8.7). Перед наполнением теплой цистерны производится захолаживание сосуда и коммуникаций путем подачи в сосуд жидкого продукта небольшими порциями при дренажировании образующихся паров продукта через открытый вентиль газосброса ВН4 и открытый клапан КО2 в атмосферу или через вентиль ВН5 в газгольдер. В процессе захолаживания и наполнения по показаниям мановакуумметра МВ1 и дифманометра ДМ1 контролируется давление в сосуде и количество загруженного продукта.
По окончании наполнения сосуда подача жидкого продукта прекращается и производится 30 ... 40-минутная выдержка для испарения жидкого продукта в наполнительных коммуникациях и сброса давления в них. После выдержки, при снижении избыточного давления паров продукта в сосуде до 0,02 МПа (0,2 кгс/см2) закрываются вентили ВН3, ВН4 и клапан КО2 (или ВН5), а также вентили КИП на щите Щ1, давление в коммуникациях наполнения сбрасывается до атмосферного открытием вентиля ВН9, вентиль закрывается и производится отстыковка коммуникаций слива-налива и наддува и отбора газа.
Цистерна с жидким продуктом транспортируется с открытым вентилем газосброса ВН4, при этом обратный клапан КО2, поддерживает избыточное давление паров продукта в сосуде 0,11 ... 0,16 МПа. При тех же условиях производится хранение продукта.
Слив продукта из цистерны модели 15-558С производится либо в стороннюю емкость, либо путем выдачи газифицированного продукта. Слив производится через вентиль ВН3 передавливанием жидкого продукта избыточным давлением его паров. Избыточное давление паров создается в сосуде либо за счет испарения части жидкого продукта, подаваемого в испаритель ИСП1 при открытии вентиля ВН6, либо наддувом от стороннего источника давления, который пристыковывается к патрубкам коммуникации отбора газа-наддува через вентиль ВН5 при закрытом вентиле ВН4.
В процессе опорожнения цистерны контролируется давление и количество жидкого продукта в сосуде.
Порожняя цистерна так же, как и груженая транспортируется с открытым вентилем газосброса ВН4.
В процессе эксплуатации перед проведением полугодового и годового технического обслуживания, освидетельствования органами Госгортехнадзора, восстановления вакуума в. изолирующем пространстве, а также в случае замены вида перевозимого продукта производится полный отогрев сосуда до температуры 10 ... 15 °С.
Отогрев может производиться как естественным путем - за счет естественного теплообмена с окружающей средой, так и искусственно - путем подачи в сосуд газа (азота или воздуха) с температурой 20 ... 50 °С через вентиль ВН3 и сброса охлажденного газа через вентиль ВН5.
Цистерны моделей 8Г513, 8Г513М и 15-558С как в порожнем, так и в груженом состоянии транспортируются по железной дороге без сопровождения обслуживающим персоналом.
В цистерне модели 8Г513М, принципиальная пневмогидравлическая схема которой приведена на рис. 8.11, не предусмотрена коммуникация наддува и отбора газа и поэтому она не предназначена для выдачи (выгрузки) газифицированного продукта, а выгрузка жидкого продукта передавливанием производится только за счет газификации части продукта в испарителе ИСП. Арматура цистерны частично унифицирована с арматурой цистерны модели 15-558С, в частности, это касается вентилей Dy 50, Dy 80, Dy 25, обратных клапанов, идентичны характеристики мембранного предохранителя оболочки. Мембранный предохранитель сосуда МБ1 и предохранительный клапан КП1 (см. рис. 8.11) отличаются по конструкции и характеристикам от аналогичных элементов цистерны модели 15-558С: разрушающее избыточное давление диафрагмы составляет 0,27 ... 0,313 МПа (2,7 . . . 3,12 кгс/см2), давление открытия предохранительного клапана 0,25 ... 0,28 МПа (2,5 ... 2,8 кгс/см2), закрытие клапана при снижении давления до 0,22 МПа (2,2 кгс/см2), а сечение проходного отверстия клапана меньше - Dy 25.
Наиболее существенным отличием системы коммуникаций цистерны модели 8Г513, предшественницы цистерны модели 8Г513М, является отсутствие обратного клапана в коммуникации газосброса, поэтому при открытом вентиле газосброса в сосуде этой цистерны давление газа равно атмосферному.
К обслуживанию цистерн допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие .специальную подготовку и сдавшие зачет. Сам допуск оформляется приказом по организации, эксплуатирующей цистерну.
Сосуд цистерны до ввода в эксплуатацию регистрируется в органах Госгортехнадзора и подвергается периодическим освидетельствованиям.
В целях обеспечения безопасности обслуживающего персонала все работы на цистернах должны выполняться бригадой, состоящей не менее, чем из двух человек, обязательно применение специальной защитной одежды, штатного рабочего инструмента и принадлежностей.
Поскольку температура перевозимых продуктов находится в диапазоне криогенных температур, т.е. ниже -153 °С, то попадание их на незащищенную кожу вызывает тяжелое обмораживание. Резиновые изделия под воздействием низких температур становятся твердыми, хрупкими и разрушаются при ударе. Под воздействием жидкого азота изделия из черных металлов теряют пластичность и разрушаются при ударных нагрузках.
Повышенное содержание паров азота или аргона в воздухе вызывает кислородное голодание человеческого организма и может привести к смертельному исходу. Поэтому при проведении работ все участники должны быть обеспечены изолирующими противогазами. Если работа проводится в помещении, то перед ее началом и через каждые 30 мин в период ее выполнения необходимо делать анализ воздушной среды в помещении на содержание кислорода, а при объемном содержании кислорода менее 19 % обслуживающий персонал должен надеть изолирующие противогазы.
Пары кислорода при соприкосновении с минеральными маслами, жирами, шерстью, ватой и прочими горючими веществами могут вызвать их самовозгорание или взрыв, а пропитанные кислородом пористые горючие вещества взрывоопасны. В связи с этим при работе с кислородом запрещается выполнять какие-либо работы в замасленной спецодежде, замасленными руками или инструментом, запрещается курить и пользоваться открытым огнем на расстоянии менее 25 м от цистерны, складывать и хранить в арматурной будке принадлежности ЗИП, ветошь, спецодежду. Ремонтные работы, связанные с пайкой, сваркой и ценообразованием могут выполняться только после слива кислорода, отогрева сосуда и проведения контрольного анализа среды в будке и сосуде цистерны на содержание кислорода, которое не должно превышать 21 % по объему.

[iosch]

ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ЭТИЛЕНА
Для перевозки сжиженного этилена используются цистерны модели 15-147 ( рис. 8.12). Эти цистерны могут использоваться также для временного хранения продукта. Перевозка и хранение этилена осуществляется при избыточном давлении до 0,45 МПа (4,5 кгс/см2) без сброса паров в атмосферу.
Цистерна представляет собой криогенную емкость с системой коммуникаций, дренажным устройством, системой продувок и аппаратурой КИП, смонтированную на четырехосной железнодорожной платформе. Арматура системы коммуникаций и аппаратура КИП размещаются в металлическом арматурном шкафу в торцевой части цистерны. В этом же шкафу размещены два бромэтило-хладоновых огнетушителя типа ОБХ-3. На раме платформы расположены также ящик со съемным технологическим оборудованием, ящик со щитами управления и два ящика с азотными баллонами системы продувок.
Принципиальная пневмогидравлическая схема цистерны приведена на рис. 8.13. Криогенная емкость Б1 описана выше (см. разд. 8.1). Система коммуникаций СК1 предназначена для проведения технологических операций, связанных с наполнением сосуда цистерны жидким этиленом, опорожнением цистерны, сбросом избыточного давления паров этилена в дренажные коммуникации станции наполнения-потребления или через дренажное устройство цистерны (БДУ), а также для предохранения сосуда и коммуникаций цистерны от разрушения при повышении давления в них выше допустимого.
В состав системы коммуникаций входят:
1) коммуникация слива-налива; 2) коммуникация газосброса; 3) коммуникация продувки; 4) коммуникация отбора проб на анализ; 5) коммуникации предохранительных устройств.
Коммуникация слива-налива предназначена для наполнения сосуда жидким этиленом и для выдачи его потребителю и включает присоединительные патрубки, фильтры Ф1, Ф2, вентиль ВН22, обратный клапан с мембранным предохранителем А1 и соединительные трубопроводы. Присоединительные патрубки диаметром 110 мм из стали марки 12Х18Н10Т выведены на обе стороны снаружи арматурного шкафа, оснащены фланцами, штатными заглушками с уплотнительными прокладками и закрыты защитными кожухами, которые пломбируются
Цилиндрические сетчатые фильтры Ф1, Ф2 установлены в присоединительных патрубках и предназначены для очистки жидкого этилена от возможных механических загрязнений.
Обратный клапан с мембранным предохранителем предназначен для защиты наружной части коммуникации слива-налива от разрушения избыточным давлением паров жидкого этилена по окончании операций слива или налива и после закрытия вентиля ВН22.
Обратный клапан с мембранным предохранителем ( рис. 8.14) представляет предохранительный пружинный клапан, объединенный конструктивно с мембранным предохранителем. Разрушение мембраны 14 происходит при избыточном давлении 0,6 .. . 0,75 МПа (6 . . . 7,5 кгс/см2), регулировка разрушающего давления осуществляется за счет изменения положения ножа 11 в крышке 13. При повышении давления в коммуникации до 0,6 .. . 0,75 МПа происходит разрушение мембраны, открытие клапана 6 и сброс давления паров этилена в сосуд. После снижения давления до 0,1 .. . 0,12 МПа (1,0 ... 1,2 кгс/см2) клапан 6 под действием пружины 9 опускается на седло корпуса 10 к герметизирует внешние трубопроводы коммуникации слива-налива от сосуда. Герметичность разъемных соединений обратного клапана обеспечивается фторопластовыми прокладками 3, 4 и алюминиевой прокладкой 7.
Коммуникация газосброса предназначена для сброса избыточного давления паров этилена из сосуда цистерны в стационарные дренажные коммуникации станции наполнения через вентиль ВН24 ( Dy 50) и присоединительный трубопровод или непосредственно в атмосферу через вентиль ВН19 и дренажное устройство цистерны. Присоединительный трубопровод коммуникации газосброса диаметром 33 мм выполнен из стали марки 12Х18Н10Т и имеет фланцы, расположенные с обеих сторон снаружи арматурного шкафа, закрывающиеся штатными заглушками с уплотнительными прокладками и защитными кожухами, которые пломбируются.
Коммуникация отбора продукта на анализ служит для отбора проб газа из "низа" и "верха" сосуда цистерны и включает вентили ВН20, ВН21 ( Dy 12) и присоединенные к ним штуцеры для отбора проб газа, а также соединительные трубопроводы.
Коммуникация продувки предназначена для проведения технологических операций опрессовки, продувки и очистки методом вентиляции азотом сосуда и коммуникаций цистерны и включает три однотипных вентиля Dy 12 для подачи азота давлением 0,5 МПа (5 кгс/см2) в коммуникацию слива-налива и сосуд цистерны (ВН23), в коммуникацию дренажного устройства (ВН25) или в коммуникацию газосброса (ВН26) из системы продувки цистерны или от сторонней коммуникации продувочного азота станции наполнения через штуцеры, которые в нерабочем положении закрыты штатными заглушками с уплотнительными прокладками, и трубопровод диаметром 15 мм, выполненный из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.
Коммуникации предохранительного устройства используются для защиты сосуда цистерны от разрушения при повышении давления в нем выше допустимого. В состав коммуникаций предохранительного устройства входят трехходовой вентиль ВН18 ( Dy 32), мембранные предохранители МБ1, МБ2, предохранительные клапаны КП1, КП2, соединительные и дренажный трубопроводы. Фланец дренажного трубопровода выведен на торцевую стенку арматурного шкафа и закрыт снаружи металлической сеткой. Таким образом, сброс паров этилена из сосуда цистерны при срабатывании предохранительных клапанов происходит непосредственно в окружающую атмосферу. Вентиль ВН18 включает в работу тот, либо другой мембранный предохранитель. При нормальном положении вентиля в работу должен быть включен мембранный предохранитель МБ1 (и клапан КП1).
Мембранные предохранители МБ1, МБ2 ( Dy 50) отрегулированы на давление разрушения мембраны 0,52 . . . 0,625 МПа (5,2 . . . 6,25 кгс/см2), мембрана изготовлена из медной ленты толщиной 0,1 мм. Предохранительные клапаны КП1, КП2 ( Dy 32) отрегулированы на давление открытия 0,51 ... 0,575 МПа (5,1 5,75 кгс/см2). При падении давления в сосуде ниже 0,4 МПа (4 кгс/см2) клапан закрывается под действием пружины.
Дренажное устройство предназначено для безопасного сброса избыточного давления паров этилена из сосуда цистерны в окружающую атмосферу с предварительным подогревом холодных паров этилена до температуры, близкой к температуре окружающей среды. Подогрев паров обеспечивает лучшее рассеивание их и предотвращает образование вблизи земли или в низинах локального газового облака с высокой концентрацией паров этилена. В состав дренажного устройства входит теплообменник AT1, трубопроводы, соединяющие его с вентилями ВН19 и ВН25, проложенные по балкам рамы и закрепленные на них через теплоизолирующие текстолитовые колодки, и съемная дренажная трубка, которая постоянно хранится в ящике ЗИП цистерны и устанавливается на штуцер трубопровода на одной из боковых сторон цистерны в зависимости от направления ветра, чем обеспечивается безопасность сброса паров в атмосферу.
Теплообменник, расположенный под рамой цистерны, состоит из двух последовательно включенных секций, каждая из которых представляет змеевик из оребренных алюминиевых труб. Проходящие через теплообменник при дросселировании холодные пары этилена подогреваются за счет теплопритока из окружающей среды, благодаря чему уменьшается плотность паров, увеличивается их летучесть и обеспечивается быстрая рассеиваемость в окружающей атмосфере.
Система продувок используется для выдачи газообразного азота давлением 0,5 МПа (5,0 кгс/см2) на продувку коммуникаций дренажного устройства и наддува сосуда цистерны при необходимости аварийного слива этилена в процессе транспортировки. В состав системы продувок входят два баллона АК1, АК2 с газообразным азотом давлением до 23 МПа (230 кгс/см2) и щиты раздачи ШР1 и дренажно-предохранительный ШДП1. Щиты размещены в ящике, установленном на раме вагона и закрытым откидной крышкой с замком. Баллоны емкостью 400 л каждый имеют по две горловины и размещены в защитных кожухах, установленных на раме по обе стороны цистерны .
Дренажно-предохранительный щит предназначен для предохранения азотных баллонов и коммуникаций системы продувок от разрушения при повышении давления в них свыше допустимого. На щите установлены предохранительный клапан КП5, мембранный предохранитель МБ5 и вентиль ВН15.
Мембранный предохранитель МБ5 рассчитан на давление разрушения мембраны 27,5 ... 31,0 МПа (275 ... 310 кгс/см2), латунная мембрана имеет толщину 0,5 мм. Предохранительный клапан КП5 типа АП-021Д служит для дренажа избыточного давления азота и отрегулирован на срабатывание при давлении 25 ... 25,3 МПа (250 ... 253 кгс/см2). Ручной вентиль ВН15 типа АВ-013М предназначен для отбора проб азота из баллонов АК1, АК2 на анализ при контроле содержания влаги в азоте, а также, при необходимости, для сброса азота из баллонов в атмосферу.
Щит раздачи ЩР1 используется для редуцирования газообразного азота, поступившего из баллонов, до давления 0,5 МПа (5 кгс/см2) и выдачи его в коммуникацию продувок цистерны. На щите установлены манометры МН5, МН6 для контроля давления азота соответственно на входе и выходе щита раздачи (до и после редуктора), вентили ВН16, ВН17 типа АВ-013М, редуктор давления КР1, газовые фильтры Ф5, Ф6 и штуцер для подключения входной магистрали щита раздачи к стороннему источнику сжатого азота давлением 23 МПа (230 кгс/см2) для заправки баллонов АК1, АК2 азотом через фильтр Ф5 и вентиль ВН17. Вентиль ВН16 предназначен для подачи азота высокого давления в редуктор давления КР1.
Редуктор давления типа АР-004 служит для редуцирования высокого входного давления азота до рабочего давления 0,5 МПа (5 кгс/см2) и поддержания его в процессе продувки дренажных коммуникаций. В полости низкого давления редуктора имеется встроенный предохранительный клапан типа АП-054, предохраняющий азотную магистраль низкого давления от разрушения в случае повышения давления в ней свыше допустимого. Клапан отрегулирован на срабатывание при давлении 0,53 ... 0,57 МПа (5,3 ... 5,7 кгс/см2).
Аппаратура КИП, предназначенная для контроля давления и уровня этилена в сосуде цистерны и проверки целостности мембран мембранных предохранителей МБ1, МБ2, размещена на приборной панели ПШ, установленной в арматурном шкафу. На трубопроводах, соединяющих приборную панель с сосудом цистерны, установлены влагоотделители ВД1, ВД2.
На приборной панели установлены указатель уровня У1, манометры МН1, МН2, МН3, вентили ВН1, ВН2, ВН3, ВН4, ВН5, ВН6, ВН7. Указатель уровня, используемый для измерения и контроля количества жидкого этилена в сосуде цистерны, представляет собой стрелочный дифференциальный манометр, проградуированный в тоннах жидкого продукта, содержащегося в сосуде, от 0 до 36 т. На отметке 31,3 шкалы прибора нанесена красная черта, определяющая максимально допустимый уровень наполнения сосуда цистерны. Указатель уровня включается трехходовыми вентилями ВН5, ВН6 ( Dy 4). Между вентилем ВН5, подключающим к указателю уровня "низ" сосуда цистерны, и штуцером "+" указателя уровня находится компенсационный бачок, служащий для предохранения мембранной коробки указателя уровня от резких колебаний давления при включении указателя в работу.
Вентили ВН1, ВН2, ВН3, ВН4, ВН7 однотипны и имеют условный проходку 4 мм. Вентиль ВН1 предназначен для опрессовки мембраны мембранного предохранителя МБ1 и манометра МН3, ВН2 - для опрессовки мембраны мембранного предохранителя МБ2 и манометра МН2, ВН3 - для опрессовки указателя уровня У1 совместно с компенсационным бачком, ВН4 - для опрессовки манометра МН1, ВН7 - для включения и выключения манометра МН1.
Манометр МН1 с диапазоном измерения 0 ... 10 кгс/см2 используется для контроля давления в сосуде цистерны в процессе эксплуатации. На шкале прибора на отметке "5" нанесена красная черта, соответствующая максимальному допустимому рабочему давлению в сосуде. Манометры МН2 и МН3 с диапазоном измерения 0 ... 6 кгс/см2предназначены для контроля целостности мембран мембранных предохранителей МБ1 иМБ2.
Возле каждого прибора, вентиля, штуцера, и других арматурных элементов, установленных в арматурном шкафу, на приборной панели, дренажно-предохранительном и распределительном щитах, укреплена табличка с пояснительной надписью и схемным обозначением элемента согласно принципиальной пневмогидравлической схеме (см. рис. 8.13).
В процессе эксплуатации цистерны различают следующие режимы ее работы:
1) подготовка цистерны к работе; 2) подготовка цистерны к наполнению; 3) налив в цистерну жидкого этилена; 4) транспортировка наполненной цистерны на станцию потребления; 5) хранение жидкого этилена в цистерне; 6) слив жидкого этилена из цистерны на станции потребления; 7) транспортировка порожней цистерны на станцию наполнения; 8) отогрев сосуда цистерны.
Различают также три состояния цистерны: "теплое", когда сосуд заполнен азотом с температурой окружающей среды или близкой к ней, "холодное" - температура остатков или паров этилена в сосуде ниже 218 К (-55 °С) - и "после частичного отогрева" - пары этилена в сосуде имеют температуру выше 218 К (-55 °С).
Подготовка цистерны к работе производится с целью проверки её технического состояния и восстановления, при необходимости, технических характеристик цистерны.
При подготовке цистерны к работе из "теплого" состояния проводится внешний осмотр, проверка огнетушителей, проверка функционирования запорной арматуры, контроль давления (вакуума) в изолирующем пространстве, проверка давления азота в баллонах системы продувки, ревизия фильтров Ф1, Ф2, контроль герметичности сосуда и коммуникаций цистерны опрессовкой азотом в течение 8 ч.
При подготовке к работе цистерны из "холодного" состояния или "после частичного отогрева" из объема работ исключаются проверки функционирования запорной арматуры, давления в изолирующем пространстве и герметичности сосуда и коммуникаций.
Подготовка цистерны к наполнению жидким этиленом заключается в очистке сосуда и коммуникаций цистерны от кислорода, азота, паров воды и других примесей и замещении их на атмосферу газообразного этилена. Она проводится путем вентиляции сосуда и коммуникаций газообразным азотом, а затем этиленом при контроле проб газа из "верха" и "низа" сосуда на объемное содержание кислорода и других примесей.
Налив в цистерну жидкого этилена производится из емкости станции наполнения через фильтр Ф1 (Ф2) и вентиль ВН22. В процессе захолаживания и наполнения производится контроль давления в сосуде по манометру МН1 и уровня заполнения по уровнемеру У1. После наполнения давление в сосуде снижается до 0,04 МПа (0,4 кгс/см2) сбросом газообразного этилена через вентиль ВН24 в дренажную магистраль станции наполнения. Перед отстыковкой цистерны производится продувка коммуникаций слива-налива цистерны и станции наполнения газообразным азотом (для вытеснения из коммуникаций жидкого и газообразного этилена) и их отогрев до температуры, близкой к окружающей среде.
Цистерна с жидким этиленом транспортируется в сопровождении бригады обслуживания с закрытым газосбросом под избыточным давлением не менее 0,03 МПа (0,3 кгс/см2) как опасный груз категории "сжиженный газ" в соответствии с правилами перевозки в составе прямого поезда с прикрытием или спецсоставом. Бригада обслуживания, следующая в составе поезда отдельным вагоном с прикрытием, периодически не реже 4 раз в сутки контролирует показания контрольно-измерительных приборов. При повышении давления в сосуде более 0,45 МПа (4,5 кгс/см2) производится сброс избыточного давления через дренажное устройство цистерны на стоянках в местах, согласованных с ответственным персоналом МПС. Перед началом и по окончании сброса паров этилена коммуникации дренажного устройства продуваются газообразным азотом в течение 1-1,5 мин.
Хранение наполненной цистерны у потребителя производят на площадке слива станции потребления или на специально оборудованной площадке станции, обеспечивающей безопасный сброс газообразного этилена через дренажное устройство цистерны. В процессе хранения давление в сосуде цистерны контролируется не реже одного раза в сутки.
Слив этилена у потребителя производят после подстыковки цистерны по коммуникациям слива-налива, газосброса и продувки азотом с соответствующими коммуникациями станции потребления и последовательного замещения в них воздушной среды на среду азота и газообразного этилена по технологии, предусмотренной на станции перелива. Слив выполняется путем передавливания парами газообразного этилена, подаваемого от станции перелива через вентиль ВН24. По окончании слива и сброса избыточного давления до 0,04 МПа (0,4 кгс/см2) коммуникации слива-налива и газосброса цистерны продувают газообразным азотом.
Порожняя цистерна транспортируется в соответствии с теми же правилами, что и цистерна с жидким этиленом.
В процессе эксплуатации цистерны периодически производится частичный или полный отогрев сосуда цистерны. Частичный отогрев до температуры 218 К (-55 °С) выполняют после каждых 10 циклов заправки и опорожнения для контроля накопления примесей и их удаления из сосуда.
Полный отогрев до температуры 293 К (20 °С) производят перед проведением годового обслуживания, ремонта или технического освидетельствования, а также для восстановления вакуума в изолирующем пространстве. Отогрев выполняют путем продувки и вентиляции сосуда теплым (20-50 °С) газообразным этиленом (при частичном отогреве) и азотом (при полном отогреве). По окончании отогрева производят отбор проб газа из сосуда для контроля содержания кислорода и других регламентированных примесей.
Лица, допущенные к обслуживанию цистерны для перевозки сжиженного этилена, должны быть не моложе 18 лет, пройти медицинское освидетельствование (ежегодно) и сдать квалификационный экзамен (ежегодно). Кроме того, ежеквартально они проходят инструктаж по технике безопасности.
Жидкий этилен имеет вид прозрачной бесцветной жидкости, которая кипит при температуре -103,7°С и имеет плотность 567,4 кг/м3 (при давлении 760 мм рт. ст.). При испарении одного литра жидкого этилена (при 0 °С и 760 мм рт. ст.) образуется 450 л газа, поэтому в случае большого теплопритока жидкий этилен быстро испаряется, вследствие чего резко повышается давление, что может привести к разрушению узлов и элементов цистерны. При попадании жидкого этилена на открытые участки тела человека происходит тяжелое обморожение их, попадание жидкого этилена на изделия из резины и черных металлов вызывают потерю их пластичности, охрупчивание, при ударе - разрушение.
Газообразный этилен - бесцветный горючий газ со слабым сладковатым запахом. Его плотность 1,26 кг/м3 (при 0 °С и 760 мм рт. ст.). Растворимость в воде незначительна.
Газообразный этилен в смеси с кислородом или воздухом при наличии внешнего импульса (искры, статического электричества, пламени) взрывоопасен. На воздухе он горит слабокоптящим пламенем. Газообразный этилен действует на человека как сильный наркотик: при концентрации его 25-45 % происходит потеря болевой чувствительности (сознание обычно сохраняется); при вдыхании смеси 80-90 % этилена с кислородом, человек
быстро засыпает. При этом характерны быстрое пробуждение после наркоза, небольшое раздражение слизистых оболочек, слабое угнетение деятельности сердца и сосудистого тонуса.
При работе с этиленом необходимо соблюдать следующие правила:
1) не допускать применение открытого огня, пламени и работ с образованием искр в непосредственной близости от цистерны с этиленом;
2) лицам, обслуживающим цистерну, запрещается надевать одежду из шерсти, шелка и синтетических материалов, способных к накоплению статического электричества, и носить обувь с металлическими подковками, гвоздями и т. п., которые могут вызвать искрообразование;
3) перед началом работ на цистерне с этиленом обслуживающий персонал прикосновением рабочего инструмента к заземляющему контуру цистерны должен снять с себя заряд статического электричества;
4) все работы по стыковке и отстыковке продуктовых коммуникаций цистерны проводить только после предварительной продувки и полоскания коммуникаций десятикратным объемом газообразного азота до объемной доли этилена в азоте не более 0,6 %;
5) не допускать резкого изгиба шлангов (рукавов) при подстыковке коммуникаций слива-налива и дренажа, что может привести к образованию на них трещин и выбросу этилена;
6) при сливоналивных и дренажных операциях необходимо вести постоянный контроль за давлением и уровнем продукта в сосуде цистерны, не допуская их отклонения от установленных пределов;
7) незанятый в работах обслуживающий персонал должен быть удален от цистерны;
8) категорически запрещается:
а) подавать газообразный этилен в сосуд и коммуникации без предварительной их вентиляции газообразным азотом, пока примесь кислорода в азоте по объему будет не более 1 ,5 %;
б) заполнять сосуд жидким этиленом без предварительной вентиляции его газообразным этиленом, пока примесь по объему кислорода будет не более 5,5•10-4 % азота, ацетилена и влаги - не более 1•10-3 % каждого.
Повышенная концентрация азота в воздухе может привести человеческий организм к кислородному голоданию вплоть до смертельного исхода, поэтому при работе с газообразным азотом необходимо соблюдать следующие правила:
1) все технологические операции с азотом (вентиляция, продувка, опрессовка сосуда и коммуникаций цистерны) проводить минимальным количеством обслуживающего персонала, но не менее двух человек;
2) незанятый в работе обслуживающий персонал с цистерны удаляется;
3) через каждые 30 мин брать анализ воздуха на содержание в нем кислорода;
4) если объем кислорода в окружающей среде менее 19 %, то обслуживающий персонал обязан одеть изолирующие противогазы и немедленно покинуть опасную зону.
При эксплуатации цистерны должны строго соблюдаться следующие правила:
1) все работы на цистерне производить только по команде руководителя работ или старшего из обслуживающего персонала;
2) обслуживающий персонал цистерны должен своевременно докладывать руководителю о всех выявленных неисправностях, а в случае угрозы аварии - немедленно выявить причины неисправностей и устранить их;
3) место установки цистерны для слива-налива и дренажа этилена должно быть чистым, иметь свободные подходы к оборудованию и арматуре управления цистерны;
4) при работе в ночное время рабочие места должны быть достаточно освещены, осветительная арматура должна быть выполнена во взрывозащищенном исполнении;
5) лица, обслуживающие вагон, должны быть одеты в чистую (без следов масла) защитную одежду (хлопчатобумажные комбинезон, рукавицы, ватная куртка с брюками и т.п.). Обувь должна быть без подков, скоб, гвоздей из черных металлов, во избежание искрообразования;
6) цистерна на площадке слива-налива и дренажа этилена должна быть надежно заторможена и заземлена;
7) при работе должен использоваться только штатный (омедненный) инструмент и принадлежности;
8) все работы по ремонту или замене технологического оборудования, арматуры и приборов цистерны разрешается выполнять только после предварительной очистки сосуда и коммуникаций цистерны от остатков этилена, последующей продувки и полоскания их газообразным азотом, пока этилена в азоте будет по объему не более 0,6 %, а давление в коммуникациях при этом должно отсутствовать.
Для оказания первой помощи площадки обслуживания цистерны должны быть укомплектованы аптечками с необходимыми медикаментами. Обслуживающий цистерну персонал обязан уметь оказывать первую помощь.
В случае отравления газообразным азотом, этиленом или парами растворителя (применяемыми для обезжиривания и восстановления лакокрасочных покрытий цистерны) пострадавшего надо немедленно вывести из зоны отравления, расстегнуть ему одежду, обеспечить приток свежего воздуха и доставить его к врачу.
При обморожении жидким этиленом следует пострадавший участок тела растереть камфорным или 5%-ным борным спиртом и наложить теплую повязку или спиртовой компресс, доставить пострадавшего к врачу.
В случае потери сознания пострадавшему необходим приток свежего воздуха, для этого следует расстегнуть одежду, обрызгать лицо водой, поднести к носу нашатырный спирт. При необходимости сделать искусственное дыхание и срочно доставить его к врачу.

[iosch]

ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ВИНИЛА
Для перевозки сжиженного винила применяются цистерны моделей ЖВЦ 100М (рис. 8.15) и ЖВЦ 100М2 (рис. 8.16). Эти цистерны могут служить также для временного хранения перевозимого продукта. Перевозка и хранение продукта осуществляются при температуре окружающей среды от - 50 °С до +50 °С при избыточном давлении в сосуде от 0,05 до 0,23 МПа (0,5-2,3 кг/см2). В пути следования цистерну (как груженую, так и порожнюю) сопровождает бригада обслуживания.
Цистерна ЖВЦ 100М (см. рис. 8.15) состоит из криогенной емкости 2 с арматурным шкафом 1, ящиками 3, 5, 9 и кожухами 8 внешнего оборудования, которые смонтированы на железнодорожной платформе 6 с трехосными тележками 4 модели 18-102 на роликовых подшипниках с композиционными тормозными колодками.
Криогенная емкость цистерны ЖВЦ 100М показана на рис. 8.17 и описана в разд. 8.1. От других она отличается, увеличенной длиной и диаметром, а также наличием изоляции на наружной поверхности сосуда. Увеличение жесткости сосуда достигается с помощью восьми кольцевых шпангоутов - двутаврового профиля, устанавливаемых внутри по два в зоне опор и по одному равномерно на остальной длине сосуда. Жесткость оболочки увеличена приваркой внутри нее девятнадцати кольцевых шпангоутов из швеллера.
Для зашиты емкости от опасного (свыше 0,06 ... 0,085 МПа (0,6 ... 0,85 кг/см2) повышения давления в ее изолирующем пространстве применяется мембранный предохранитель МБ4 (см. рис. 8.2), который устанавливается
наверху оболочки в горловине, расположенной со стороны будки (арматурного шкафа). Подробнее об устройстве и работе мембранного предохранителя сказано в разд. 8.1.
Вакуумные вентили ВН13 и ВН14 (поз. 10 рис. 8.17) используются для разобщения по окончании вакуумирования изолирующего пространства емкости от атмосферы и для измерения величины вакуума в изолирующем пространстве. Подробно устройство вакуумного вентиля Dy 80 описано в разд. 8.1 (см. рис. 8.3). В арматурном шкафу 1 (см. рис. 8.15) размещаются коммуникации с запорно-предохранительной арматурой и контрольно-измерительными приборами, трубопроводы системы пожаротушения (для подачи огнегасительной смеси к месту пожара) и электрооборудование.
Ящики внешнего оборудования служат для размещения системы пожаротушения 9, электрооборудования 3, комплекта, запасных частей, инструмента и принадлежностей одиночного ЗИПа. В ящике 5 находится трос для заземления системы.
В кожухах 8 внешнего оборудования монтируются система газоснабжения с запорно-предохранительной арматурой и контрольно-измерительными приборами, дренажное устройство с запорной арматурой.
Ящики и кожухи внешнего оборудования размещаются на раме платформы по обе стороны емкости. Под рамой платформы находится теплообменник с коммуникациями газоснабжения и дренажного устройства 7.
На рис. 8.18 приведена принципиальная пневмогидравлическая схема цистерны модели ЖВЦ 100М. Здесь показаны основные системы цистерны: емкость Б1, система коммуникаций, дренажное устройство БДУ, аппаратура КИП (щит приборов ЩП1, щит вентилей ЩВ1), газоснабжение со щитами раздачи ЩР1 и дренажно-предохранительным ЩДП1, а также система пожаротушения СП1. На рис. 8.16 приняты следующие обозначения:
ВГ - продукт газообразный; ВЖ - продукт жидкий; АГ - азот газообразный; В - вакуум.
Емкость Б1 оборудована вакуумными вентилями ВН13 и ВН14 для вакуумирования изолирующего пространства емкости и мембранным предохранителем МБ4, который должен защищать оболочку и сосуд от недопустимого повышения давления в изолирующем пространстве. Для контроля температуры стенок сосуда внизу емкости расположены термопреобразователи сопротивления ТП1 и ТП2.
Система коммуникаций предназначена для выполнения технологических операций по наполнению сосуда жидким продуктом, опорожнению сосуда от продукта, сбросу паров продукта в атмосферу или в коммуникации станции наполнения (опорожнения) при возрастании давления в сосуде цистерны выше допустимого.
Она включает:
1) коммуникацию слива-налива; 2) коммуникации наддува и дренажа; 3) коммуникации дренажа от предохранительных устройств; 4) коммуникации продувок технологическим азотом; 5) коммуникации отбора продукта для анализа; 6) коммуникации вакуумирования теплоизолирующих полостей коммуникаций слива-налива и наддува, а также межсильфонных полостей запорной арматуры.
Коммуникация слива-налива служит для наполнения сосуда цистерны жидким продуктом и для выдачи его потребителю. Она включает в себя трубу слива-налива, два фильтра Ф1 и Ф2, вентиль ВН1.
Труба слива-налива выполнена по типу "Труба в трубе" и состоит из внутренней трубы с изоляцией и наружной трубы, образующей теплоизолирующую полость, отвакуумированную через коммуникацию вакуумирования и вентиль Dy 20 BH9. Внутренняя труба для поддержания вакуума обернута криосорбирующим угольным материалом и изолирована двадцатью слоями пленки ПЭТФ-ДА с прркладкой из стеклобумаги БМД-К.
Труба слива-налива располагается внизу арматурного шкафа и имеет выводы на обе стороны цистерны. К выводам может быть подстыкован рукав слива-налива из одиночного комплекта ЗИП.
По окончании слива-налива продукта концевики внутренней трубы закрываются уплотнительными фторопластовыми прокладками и специальными заглушками с теплоизолирующей полостью и пломбируются. На заглушках трубы слива-налива установлены таблички "Налив", "Слив".
Фильтры Ф1 и Ф2 устанавливаются в трубе слива-налива и служат для очистки жидкого продукта от загрязнений механическими частицами при наполнении-опорожнении сосуда цистерны.
Фильтр представляет собой корпус с отверстиями и двух припаянных сеток с ячейками размером 40 мкм, которые являются фильтрующими элементами. Концевая часть фильтра снабжена резьбой для установки фильтра в трубе слива-налива и имеет два отверстия под ключ и две петли для захвата крючком при замене фильтров. Ключ и крючок - принадлежности одиночного комплекта ЗИП.
Вентиль Dy 100(ВН1) ( рис. 8.19) предназначен для наполнения и опорожнения сосуда на станциях налива-слива продукта.
Корпус с кожухом 1 и затвором 2 представляют собой конструкцию с теплоизолирующей рубашкой: полость А служит для прохождения жидкого продукта; полости Б и В - теплоизоляционные. Полость Б соединена с вакуумной полостью трубы слива-налива, одновременно с которой вакуумируется. Полость В связана трубкой с вакуумным вентилем ВН8 и вакуумируется через него.
Корпус с кожухом 1 и кожух 18 соединены друг с другом через сильфонный узел и втулку 5 шпильками. Для герметичности корпуса с кожухом и сильфонного узла установлена прокладка 4.
Внутри корпуса с кожухом 1 имеется седло, при посадке на которое клапан перекрывает подачу жидкого продукта. Сильфонный узел и клапан образуют затвор 2, в гильзе которого для проверки герметичности сильфонов имеется отверстие, закрытое заглушкой с прокладкой и опломбированное.
Сильфонный узел состоит из двух сильфонов, приваренных к втулке. К другим концам сильфонов приварены концевики, соединенные между собой шпинделями, проходящими по внутренней полости сильфонов. Для разобщения продуктовой полости от атмосферы и служат сильфоны.
Кожух 18 состоит из фланца, трубы и стакана, соединенных сваркой. В кожух запрессована втулка с квадратным отверстием.
В кожухе 18 находятся элементы, преобразующие вращательное движение в поступательное: ходовой винт 17, резьбовая втулка 16, подшипник 7, тарельчатая пружина 15, установочная гайка 14 и кольца.
Ходовой винт 17 имеет только поступательное движение (от вращений его удерживает упомянутая выше втулка с квадратным отверстием).
Упорный шарикоподшипник 7 насажен на резьбовую втулку 16 и позволяет ей легко вращаться даже при наибольших усилиях, возникающих во время закрытия вентиля. Кольца 6 и 8 направляют резьбовую втулку 16.
Тарельчатая пружина 15 является компенсатором при температурных деформациях деталей.
Установочная гайка 14 предохраняет резьбовую втулку от осевого перемещения.
Текстолитовые втулки 3 и 5 служат тепловым мостом и этим исключают обмерзание кожуха 18, обеспечивают нормальную работу вентиля.
Открытие и закрытие вентиля производится вращением маховика 11, связанного через редуктор 13 с резьбовой втулкой 16 и закрепленного гайкой 12. Редуктор используется для уменьшения усилия при вращении маховика.
Вращением маховика против хода часовой стрелки вентиль открывается. При этом резьбовая втулка 16 вращается и вызывает поступательное движение ходового винта 17, который соединен шпильками с концевиком сильфонного узла через полумуфты и приставку. Через шпиндель сильфонного узла поступательное движение передается клапану. В то же время выдвигается указатель 9. Появление нанесенной на нем красной эмалью риски говорит о полном открытии вентиля. Регулирование хода клапана производится на заводе-изготовителе ввинчиванием или вывинчиванием ограничителя 10 по резьбовой втулке 16.
При закрытии вентиля маховик вращают по ходу часовой стрелки, пока указатель 9 не установится заподлицо с торцом ограничителя 10.
Коммуникации наддува и дренажа предназначены для создания в сосуде цистерны избыточного давления газообразного продукта и сброса избыточного давления паров продукта в атмосферу или в коммуникации станции наполнения (опорожнения) при необходимости.
В состав этих коммуникаций (см . рис. 8.18) входят:
1) труба наддува с фильтрами Ф3, Ф4 и вентилем ВН12;
2) трубопроводы дренажа с вентилями ВН4 и ВН5.
Труба наддува, как и труба слива-налива, выполнена по типу "Труба в трубе" и имеет совершенно идентичную ей конструкцию, но меньшего диаметра. Труба наддува находится над трубой слива-налива, ее концевики также выведены из арматурного шкафа на обе стороны цистерны, что обеспечивает возможность подстыковки рукавов с любой стороны цистерны. Концевики трубы закрываются заглушками с уплотнением фторопластовыми прокладками и пломбируются. На заглушках трубы установлены таблички "Наддув".
Фильтры Ф3 и Ф4, находящиеся в трубе наддува, служат для очистки газообразного продукта от возможных загрязнений механическими частицами сосуда цистерны при наддуве. Фильтры имеют ту же конструкцию, что и фильтры трубы слива-налива, тот же размер ячеек сеток. При установке фильтра пальцы на дне его корпуса являются направляющими элементами.
Вентиль Dy 70 ВН12 (см . рис. 8.18) предназначен для подачи газообразного продукта в сосуд для выдачи жидкого продукта методом передавливания на станции потребления, а также для сброса газообразного продукта в атмосферу через трубопроводы газоотвода при транспортировке и хранении цистерны в случае возникновения избыточного давления в сосуде. Этот вентиль по устройству и принципу действия аналогичен вентилю Dy 100 (см. рис. 8.19). Полость Б вентиля соединена с вакуумной полостью трубы наддува и вакуумируется одновременно с
последней. Полость В вентиля через штуцер связана трубкой с вакуумным вентилем ВН8 и вакуумируется через него.
Для трубопровода дренажа служат:
1) трубопровод с вентилем Dy 70 ВН4 - для дренажа газообразного продукта в аварийной ситуации;
2) трубопровод с вентилем Dy 25 ВН5 - для дренажа газообразного продукта через дренажное устройство в атмосферу.
Вентиль ВН4 сильфонный с редуктором отличается от вентиля, изображенного на рис. 8.19, кроме размеров более простым устройством (нет полости В и др.). Вентиль ВН5 аналогичен по конструкции вентилю ВН4, но без редуктора.
Трубопроводы дренажа выполнены из сваренных между собой встык труб из нержавеющей стали.
Коммуникации дренажа от предохранительных устройств служат для предохранения сосуда и трубопро вода слива-налива от разрушения при аварийном росте в них избыточного давления, которое выводится в трубы газосброса. Они включают в себя трубопроводы с мембранными предохранителями МБ1, МБ2, МБ3 (см. рис. 8.2) и предохранительными клапанами КП1, КП2 и КП3, а также выходные патрубки с резьбой, прикрытые откидными резиновыми заглушками.
Мембранные предохранители МБ1 и МБ2 служат для защиты сосуда, а МБ3 - для защиты трубопровода слива-налива и размещаются в арматурном шкафу. Они отрегулированы на избыточное давление: МБ1 и МБ2 - 0,63 ..,. 0,75 МПа (6,3 ... 7,5 кг/см2) МБ3 - 0,74 ... 0,87 МПа (7,4 ... 8,7 кг/см2).
Импульсные предохранительные клапаны Dy 80 (КП1, КП2) устанавливаются после мембранных предохранителей (МБ1 и МБ2) в арматурном шкафу цистерны и защищают сосуд. Клапаны отрегулированы на избыточное давление в сосуде 0,62 ... 0,69 МПа (6,2 ... 6,9 кг/см2). Предохранительный клапан Dy 15 (КП3) защищает трубопровод слива-налива, находится в арматурном шкафу цистерны за мембранным предохранителем МБ3 и открывается при избыточном давлении 0,72 ... 0,8 МПа (7,2 ... 8,0 кг/см2).
Коммуникации продувок технологическим азотом подают газообразный азот от щита раздачи газоснабжения ЩР1 в продуктовые коммуникации для продувки их, полоскания или опрессовки. В состав коммуникаций продувок входят сильфонные вентили Dy 6 ВН2, ВН18, ВН19, ВН20, ВН21, ВН23, ВН24, штуцер с прокладкой и заглушкой, а также соединяющие вентили между собой и с продуктовыми коммуникациями трубопроводы. Вентили коммуникаций продувок предназначены для подачи азота:
ВН2 - на продувку (дренажа) сосуда до предохранительных устройств; ВН18 - из щита ЩР1 в коммуникации продувок; ВН19 - на полоскание трубопровода слива-налива; ВН20 - на полоскание трубопровода наддува; ВН21 - на продувку коммуникаций дренажа; ВН23 - на продувку дренажного устройства и для сброса давления из трубопроводов слива-налива, наддува при их полоскании; ВН24 - на продувку и опрессовку приборных коммуникаций.
Продувка и опрессовка приборных коммуникаций производится через штуцер (который имеет надпись "Азот Р 1,5 кг/см2"), рукав из группового комплекта ЗИП и один из вентилей на щите вентилей.
Коммуникации отбора проб продукта на анализ используются при подготовке к наливу и после слива, а также при отогреве сосуда. Они включают в себя вентили Dy 6 ВН3 и ВН11, два штуцера с заглушками и прокладками и трубки, связывающие штуцеры через вентили с трубопроводами слива-налива и наддува соответственно с низом и верхом сосуда, откуда берутся пробы. Вентили этих коммуникаций служат для отбора проб продукта: ВН3 - наверху сосуда; ВН11 - внизу. Возле штуцеров на лицевой панели устанавливаются таблички: "Анализ верх", "Анализ низ".
Коммуникации вакуумирования, состоящие из вакуумных вентилей Dy 20 и трубопроводов, сходящихся в общий коллектор, из которого на обе стороны арматурного шкафа выведены две трубки с фланцами, заглушками и уплотнительными кольцами, предназначены для проверки вакуума в теплоизолирующих полостях коммуникаций слива-налива (через вентиль ВН9), наддува (через вентиль ВН10) и в межсильфонных полостях вентилей ВН1, ВН12 (через вентиль ВН8).
Дренажное устройство БДУ служит для сброса избыточного давления паров продукта из сосуда непосредственно в атмосферу. Оно включает вентили Dy 25 ВН6, ВН7, теплообменник AT1, трубопроводы с десятью съемными дренажными трубками, закрытыми штатными заглушками с уплотнительными прокладками. Открытием вентилей ВН5, ВН6 и ВН7 при снятых заглушках с дренажных трубок производят дренаж паров продукта. Теплообменник, который устанавливается под рамой вагона с нетормозной стороны, выполнен в виде змеевика из оребренных алюминиевых труб и используется для подогрева поступающих из сосуда холодных паров продукта за счет притока тепла от окружающей среды, что уменьшает плотность сбрасываемого газа и увеличивает его летучесть.
Выдаче газообразного азота для продувки продуктовых и дренажных коммуникаций, опрессовке приборных коммуникаций аппаратуры КИП служит система газоснабжения. В систему газоснабжения входят четыре баллона АК1, АК2, АК3, АК4, щит раздачи ЩР1, дренажно-предохранительный щит ЩДШ, трубопроводы, связывающие щиты и баллоны, штуцер (с заглушкой) для наполнения баллонов сжатым азотом из стороннего источника. Возле штуцера находится табличка "Наполнение баллонов".
Баллоны АК1, АК2, АК3 и АК4 используются для хранения газообразного азота под давлением до 23 МПа (230 кг/см ) и выдачи сжатого азота в щит раздачи ЩР1. Они имеют вид стального цельнотянутого цилиндра емкостью 400 л с двумя горловинами, одна из которых заглушена, а к другой подсоединен трубопровод, связывающий со щитами ЩР1 и ЩДШ. Баллоны попарно размещаются и закрепляются по обе стороны емкости. Сверху они закрываются кожухом.
Щит раздачи ЩР1 редуцирует и выдает газообразный азот давлением 0,15 МПа (1,5 кг/см2) в коммуникации продувок, контролирует давление азота в баллонах и на выходе из редуктора. На панели щита ЩРГ устанавливаются два газовых фильтра Ф5 и Ф6 типа АФ-006, два манометра МН5 и МН6, два вентиля ВН16 и ВН17 типа АВ-013М, предохранительный клапан типа АП-054 и редуктор давления КР1 типа АР-004. Щит ЩР1 имеет сварной корпус, который устанавливается в одном из отсеков кожуха с нетормозной стороны цистерны. Доступ к щиту осуществляется через шарнирную крышку. Каждый узел (фильтр, манометр, вентиль и др.) имеет рядом табличку с обозначением его в соответствии с пневмогидравлической схемой.
Газовые фильтры, имеющие рабочее давление 40 МПа (400 кг/см2), очищают азот от механических частиц, паров масел и влаги и расположены: на входе в шит - фильтр Ф5, на выходе со щита - Ф6.
Манометр МН5 имеет предел измерения давления 40 МПа (400 кг/см2) и контролирует давление азота на входе в щит от стороннего источника. Манометр МН6 с пределом измерения давления 0,6 МПа (6 кг/см2) контролирует давление азота на выходе со щита раздачи после редуктора КР1.
Вентили служат для подачи азота давлением 23 МПа (230 кг/см2): ВН16 - в редуктор давления КР1 щита раздачи; ВН17 - от стороннего источника в коммуникации заправки баллонов при их заполнении и отсечки баллонов после их заполнения азотом до требуемого давления.
Предохранительный клапан, который встроен в полость низкого давления редуктора давления КР1, защищает магистраль низкого давления от повышения в ней давления выше допустимого 0,18 МПа (1,8 кг/см2), при котором он срабатывает.
Редуктор давления КР1 снижает давление азота до рабочего 0,15 МПа (1,5 кг/см2) и поддерживает его в заданных пределах.
Дренажно-предохранительный щит ЩДП1 защищает баллоны АК1, АК2, АК3 и АК4 и их коммуникации от повышения в них давления сжатого азота сверх допустимого. На нем размещается предохранительный клапан КП5 типа АП-021Д, ручной вентиль ВН15, мембранное устройство МБ5. Щит ЩДП1 в виде стального каркаса с указанными выше узлами находится в одном из отсеков кожуха с тормозной стороны цистерны. Доступ к нему осуществляется через закрепленную шарнирно крышку. На лицевой панели щита рядом с каждым элементом помещается табличка с его обозначением на пневмогидравлической схеме. Ручной вентиль ВН15 служит в случае необходимости для дренажа азота из баллонов.
Для защиты азотных баллонов и трубы от повышения в них давления свыше 25 ... 25,3 МПа (250 ... 253 кг/см2) устанавливается предохранительный клапан КП5.
Мембранное устройство МБ5 включает в себя мембрану и колпак, которые находятся между ниппелем и штуцером с прокладкой. Мембрана предохраняет от избыточного давления 27,5 ... 31,0 МПа (275 ... 310 кг/см2). Колпак защищает рабочую полость предохранительного клапана КП5 от попадания в него осколков мембраны в случае ее разрушения.
Аппаратура контрольно-измерительных приборов (КИП) используется для дистанционного и местного измерения уровня (количества) жидкого продукта в цистерне, местного контроля давления в сосуде и трубопроводе слива-налива, контроля целостности мембран мембранных предохранителей. Возможен дистанционный контроль рабочих параметров емкости (давления, уровня продукта, температуры стенки сосуда, вакуума) на станциях слива-налива продукта. Аппаратура КИП включает щит приборов ЩП1, щит вентилей ЩВ1, преобразователь перепада давлений ДМ1, сдвоенные реле давлений РД1, РД2 и соединительные трубопроводы.
Щит приборов ЩП1 служит для включения приборов аппаратуры КИП. Он имеет вид Сварной конструкции, состоящей из панели и двух кронштейнов, на которой размещаются вентили ВН25, ВН26, ВН27, мановакуумметр МВ1, манометры МН1, МН2, МН3, МН4 и соединяющие трубопроводы. Щит ЩП1 располагается в верхней части арматурного шкафа 1 (см. рис. 8.15). Возле каждого прибора на панели установлена табличка с обозначением его по пневмогидравлической схеме (см. рис. 8.18).
Трехходовые вентили Dy A используются для включения и отключения: ВН25 - мановакуумметра МВ1 и сдвоенных реле давления РД1 и РД2; ВН26 - указателя уровня ДМ1 и верха сосуда; ВН27 - указателя уровня ДМ1 и низа сосуда цистерны. Штуцеры вентилей имеют буквенные обозначения А, Б, В (буквы А и Б выбиты на корпусе вентиля рядом со штуцерами).
Мановакуумметр МВ1 контролирует давление в сосуде цистерны.
Манометры служат для контроля:
МН1 - давления в коммуникации слива-налива при выдаче продукта; МН2 - целостности мембраны МБ1; МН3 - целостности мембраны МБ2; МН4 - целостности мембраны МБ3.
Щит вентилей ЩВ1 применяется для опрессовки приборов аппаратуры КИП и мембранных предохранителей коммуникации слива-налива и сосуда цистерны. На панели щита размещаются вентили и трубопроводы со штуцерами с заглушками. Щит ЩВ1 также находится в верхней части арматурного шкафа. Возле каждого вентиля имеется табличка с обозначением вентиля по пневмогидравлической схеме. Вентили Dy 4 предназначены для опрессовки:
ВН28 - манометра МН4 и мембранного предохранителя МБ3; ВН29 - манометра МН2 и мембранного предохранителя МБ1; ВН30 - манометра МН3 и мембранного предохранителя МБ2; ВН31 -преобразователя перепада давления ДМ1, мановакуумметра МВ1 и сдвоенных реле давления РД1, РД2.
Преобразователь перепада давления ДМ1, используемый для дистанционного измерения количества жидкого продукта в сосуде цистерны, размещается на кронштейне внизу арматурного шкафа.
Сдвоенные реле давления РД1 и РД2 сигнализируют о величине давления в сосуде цистерны при хранении и транспортировке продукта: одно реле (РД1) срабатывает при падении давления в сосуде ниже 0,03 МПа (0,3 кг/см2), другое (РД2) - при повышении давления выше 0,25 МПа (2,5 кг/см2). Они также находятся на кронштейне в нижней части арматурного шкафа и выдают сигналы на световые транспаранты щита контроля.
Цистерна модели ЖВЦ 100М оборудована системой пожаротушения СП1, которая предназначена для ликвидации очагов пожара в арматурном шкафу и в кожухах пристыковочных соединений. В состав СП1 входят четыре огнетушителя АК5, АК6, АК7, АК8, типа ОС-8М, находящихся в ящике внешнего оборудования цистерны, трубопроводы с двенадцатью распылительными форсунками и термодатчиками типа ТД.
Цистерна также снабжена электрооборудованием для коммутации электрических цепей контроля температуры, уровня продукта, нижнего и верхнего пределов давления и автоматического включения в случае необходимости средств пожаротушения, освещения.
Цистерны моделей ЖВЦ 100М (см. рис. 8.15 ) и ЖВЦ 100М2 (см. рис. 8.16) различаются ходовыми частями: первая - шестиосная с трехосными тележками, вторая - четырехосная с типовыми двухосными тележками модели 18-100 на роликовых подшипниках. Благодаря этому и связанным с этим конструктивным изменениям, масса тары вагона
снизилась на 11,4 т. Несколько изменилась, усовершенствовалась и принципиальная пневмогидравлическая схема цистерны модели ЖВЦ 100М2 ( рис. 8.20).
В процессе эксплуатации цистерн моделей ЖВЦ 100М и ЖВЦ 100М2 различают такие режимы работы:
1) ввод цистерны в эксплуатацию; 2) подготовка цистерны к работе; 3) подготовка цистерны к наливу; 4) налив цистерны жидким продуктом; 5) транспортировка груженой цистерны; 6) слив продукта из цистерны; 7) транспортировка порожней цистерны или цистерны с остатками продукта с предприятия-потребителя на предприятие-изготовитель продукта; 8) отогрев сосуда цистерны.
Ввод цистерны в эксплуатацию производят после приемки ее эксплуатирующей организацией, при поступлении цистерны после ремонта или после длительного (свыше одного года) хранения. При этом выполняются следующие операции:
1) регистрация сосуда и баллонов цистерны в органах Гостехнадзора;
2) расконсервация сосуда;
3) контроль средств измерений и автоматизации;
4) наполнение баллонов газоснабжения газообразным азотом и проверка герметичности азотных коммуникаций;
5) зарядка огнетушителей системы пожаротушения или их проверка;
6) зарядка аккумуляторных батарей электрооборудования;
7) проверка давления в изолирующих пространствах емкости, трубопроводов, а также в сильфонных полостях вентилей ВН1, ВН12;
8) проверка работоспособности электрооборудования;
9) проверка герметичности сосуда и коммуникаций.
Подготовка цистерны к работе производится для проверки технического состояния вагона и, при необходимости, восстановления ее эксплуатационных характеристик. Объем необходимых работ зависит от состояния цистерны. При подготовке к работе из "теплого" состояния (температура сосуда близка к температуре окружающей среды) выполняются следующие операции:
1) проверка давления азота в баллонах газоснабжения АК1, АК2, АК3, АК4;
2) проверка давления в огнетушителях АК5, АК6, АК7, АК8 системы пожаротушения;
3) зарядка аккумуляторных батарей электрооборудования;
4) проверка работоспособности электрооборудования;
5) проверка работоспособности вентилей;
6) проверка давления в изолирующем пространстве емкости;
7) проверка давления и вакуумирование изолирующих пространств трубопроводов "Слив-налив", "Наддув", рукава слива-налива и сильфонных полостей вентилей ВН1, ВН2;
8) ревизия фильтров на трубопроводах "Слив-налив", "Наддув";
9) проверка герметичности сосуда и коммуникаций цистерны.
При подготовке вагона к работе из "холодного" состояния (температура сосуда цистерны ниже 95 К, - 178 °С) или после его частичного отогрева (температура сосуда равна или выше 95 К) из приведенных выше операций исключается последняя.
Подготовка цистерны к наливу и ее наполнение продуктом производится по технологии станции наполнения. При этом учитывается состояние сосуда цистерны: "теплое", после частичного отогрева или "холодное".
Подготовка цистерны к наливу из "теплого" состояния включает операции по замене воздуха в сосуде и коммуникациях газообразным азотом, а азота - газообразным продуктом, которые осуществляются методом полоскания после подстыковки коммуникаций слива-налива и наддува.
В случае подготовки цистерны к наливу после частичного отогрева из сосуда берут анализы проб на примеси кислорода и азота. При соответствии примеси заданным требованиям подготовка к наливу сводится к последовательной замене в пристыковочных узлах коммуникаций воздуха на азот и азота на газообразный продукт. При неудовлетворительных анализах проб на примеси кислорода и азота сосуд подлежит дополнительному полосканию продуктом до тех пор, пока примеси не достигнут допустимых концентраций.
Подготовка цистерны к наливу из "холодного" состояния состоит в замене в пристыковочных участках коммуникаций воздуха на азот и азота на газообразный продукт.
При наливе жидкий продукт подается по криогенному трубопроводу станции наполнения. Налив "теплой" цистерны сначала во избежание быстрого роста давления в сосуде надо вести малыми дозами. При этом давление в сосуде должно быть не ниже 0,06 МПа (0,6 кг/см2) и не выше 0,23 МПа (2,3 кг/см2). Избыточное давление паров продукта сбрасывается из сосуда через вентиль наддува цистерны в коммуникации станции наполнения. Контроль давления и уровня продукта в сосуде производят по приборам станции наполнения и находящемуся на цистерне датчику уровня ДМ1 (ДД1 - у цистерны модели ЖВЦ 100М2), а также миллиамперметру щита контроля электрооборудования вагона. Налив прекращают, когда по показаниям любого из приборов уровень наполнения сосуда будет соответствовать 7,35 т продукта. Затем производят выдержку для охлаждения изоляции, стабилизации потерь от испарения и (при необходимости) дозаправку цистерны продуктом. После слива продукта из пристыковочных коммуникаций, их отогрева и замены в них методом полоскания или продувки продукта на азот выполняют отстыковку вагона от станции наполнения.
Перед транспортировкой обязательно производятся следующие операции:
1) проверка давления в сосуде цистерны;
2) проверка исходного положения регистраторов верхнего и нижнего пределов давления щита контроля электрооборудования.
Давление в сосуде перед началом транспортировки не должно превышать 0,06 . . . 0,08 МПа (0,6 . . . 0,8 кг/см2), в противном случае производят сброс давления через дренажные коммуникации станции наполнения (если цистерна подстыкована к ним) или через коммуникации БДУ (если вагон отстыкован).
Световые сигналы щита контроля "Р < 0,3 кг/см2" и "Р > 2,5 кг/см2" не должны гореть. Нажатием кнопок "Сброс" регистраторы предельных давлений в случае необходимости приводятся в исходное положение;
3) пломбирование задвижки кнопок "Сброс" предприятием-наполнителем, а также занесение контрольного оттиска пломбира в "Рабочий журнал" цистерны.
При транспортировке, как и при наполнении котла, избыточное давление паров продукта в сосуде должно быть по показаниям мановакуумметра МВ1 не ниже 0,05 МПа (0,5 кг/см2) и не выше 0,23 МПа (2,3 кг/см2). Газосброс при этом закрыт.
Сброс давления, превышающего 0,23 МПа (2,3 кг/см2), производят на стоянках через коммуникации БДУ, предварительно заземлив вагон тросом, хранящимся в ящике 5 (см. рис. 8.15). Место сброса на стоянках должно быть согласовано с железной дорогой. Сброс осуществляется через вентили ВН5, ВН6, ВН7 (см. рис. 8.18) и теплообменник AT1. Перед сбросом паров продукта в течение 1-1,5 мин и после его окончания в течение 5 мин коммуникации БДУ продуваются через вентили ВН16, ВН18 и ВН23 газообразным азотом.
Слив продукта осуществляется в следующей последовательности:
1) затормозить стояночным тормозом и заземлить цистерну тросом;
2) проверить избыточное давление паров продукта в сосуде. К сливу продукта допускается цистерна, давление в сосуде которой при транспортировке не падало ниже 0,03 МПа (0,3 кг/см2), что можно проконтролировать по записям в "Рабочем журнале" цистерны и отсутствию светового сигнала "Р < 0,3 кг/см2" у регистратора давления щита контроля при наличии пломбы на задвижках кнопки "Сброс". Вопрос об использовании продукта, у которого при транспортировке давление снижалось ниже 0,03 МПа (0,3 кг/см2), решается комиссией;
3) подготовить пристыковочные коммуникации к сливу продукта, т. е. заменить в них воздух на азот, а азот на газообразный продукт по технологии станции слива;
4) подстыковать коммуникации слива-налива, наддува, приборные;
5) слить каждый продукт методом выдавливания избыточным давлением газообразного продукта, поступающего со станции слива через вентиль ВН12 по коммуникации наддува цистерны. Давление и уровень продукта в сосуде контролируются по приборам, установленным на станции слива, и датчиком уровня ДМ1 (измерительным датчиком ДД1 у цистерны модели ЖВЦ 100М2) цистерны.
Транспортировка порожней цистерны на предприятие-изготовитель продукта производится, как было указано выше, в сопровождении бригады обслуживания. Сброс избыточного давления в случае его повышения в сосуде выше 0,23 МПа (2,3 кг/см2) выполняется через коммуникации БДУ на стоянках.
Отогрев сосуда цистерны осуществляется для годового регламента, ремонта вагона, для контроля содержания в продукте или удаления примесей кислорода. Отогрев бывает полный (до температуры, близкой к температуре окружающей среды) и частичный (до температуры стенки сосуда, равной 95 К). Температура стенки сосуда контролируется по показаниям термометров. Существует два способа отогрева сосуда:
периодическим наддувом и сбросом греющего газа;
непрерывной продувкой греющим газом. Отогрев производится на станции наполнения по принятой на ней технологии (способу).
К обслуживанию цистерн для винила допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование (ежегодно) и сдавшие квалификационный экзамен (ежегодно). Лица, обслуживающие электрооборудование цистерны, должны иметь квалификацию не ниже третьей группы по технике безопасности при работе с электрооборудованием. Ежеквартально проводится инструктаж по безопасным приемам и методам работы при обслуживании цистерны.
Жидкий винил имеет низкую температуру кипения. Его попадание на открытые участки тела вызывает тяжелое обморожение. Изделия из резины и черных металлов при соприкосновении с жидким винилом теряют свою пластичность и легко разрушаются при ударе. Так же, как и кислород, азот, аргон, этилен, жидкий винил под действием тепла интенсивно испаряется, что вызывает повышение давления, а это может привести к разрушению сосуда и трубопроводов коммуникаций.
Жидкий и газообразный винил невзрывоопасен в чистом виде, но его смеси с кислородом или воздухом взрываются даже при незначительных импульсах (искра, пламя, разряд статического электричества, удар). Причиной взрыва может стать наличие в жидком виниле твердых примесей воздуха, особенно твердого кислорода.
При работе с жидким и газообразным винилом необходимо строго соблюдать следующие правила техники безопасности:
1) при наливе и сливе жидкого винила посторонние лица допускаются к цистерне не ближе чем на 20 м;
2) нельзя допускать образования взрывоопасных смесей винила с кислородом и воздухом;
3) для предохранения сосуда цистерны от накопления в нем твердого кислорода необходимо периодически отогревать сосуд до температуры 123 К (-150 °С) и выше. Периодичность отогрева и требования к нему регламентируются РТМ 26-04-23-81;
4) категорически запрещается:
а) подавать газообразный винил без предварительного полоскания сосуда газообразным азотом с примесью кислорода не более 3 % по объему;
б) заполнять сосуд жидким винилом, пока при предварительном полоскании его жидким винилом примеси по объему составят не более: кислорода 2•10-4 %, азота 2•10-2 %, влаги 2•10-3 %;
в) курить и проводить огнеопасные работы;
г) работать в обуви с подошвами, вызывающими искрообразование, или в одежде из синтетических, шелковых и шерстяных тканей, способных к электризации;
д) применять нештатный и неомедненный инструмент.
Меры безопасности при работе с азотом приведены выше (см. разд. 8.3). Кроме того, должны соблюдаться меры безопасности при работе с растворителями (применяемыми при обезжиривании и восстановлении лакокрасочных покрытий), с электрооборудованием (допускается только специалисты), с системой пожаротушения и меры противопожарной безопасности.
При эксплуатации цистерны должны быть приняты те же меры предосторожности, что и при работе с кислородом, аргоном, азотом, этиленом (подробнее см. разд. 8.3). Примеси винила в газообразном азоте после полоскания азотом сосуда и коммуникаций для проведения работ по ремонту или замене оборудования, арматуры и приборов цистерны не должны превышать по объему 0,4 %.
Обслуживающий персонал цистерны должен быть подготовлен к оказанию первой помощи. К мерам по оказанию первой помощи, приведенным в разд. 8.3, следует добавить следующие:
1) при поражении электрическим током надо немедленно отключить напряжение или отделить пострадавшего от токоведущих частей с помощью предмета из диэлектрического материала (сухой палкой, доской и т.д.). В случае отсутствия дыхания у пострадавшего ему делают искусственное дыхание или наружный массаж сердца. При оживлении пострадавшего (дрожание век, шевеление губ) и при появлении равномерного дыхания его на носилках доставляют к врачу;
2) термические ожоги кожи промывают этиловым спиртом или 2-3%-ным раствором марганцовокислого калия, накладывают сухую стерильную повязку и направляют к врачу;
3) возгорание спецодежды на человеке надо тушить водой-душем или погружением в воду. Закутывать пострадавшего в горящей одежде категорически запрещается, так как процесс горения будет продолжаться.

[Меланж]

Спасибо Олег за колоссальную работу!
Хочу добавить что в разделе "ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ВИНИЛА" ощибка
цистерны моделей ЖВЦ 100М и ЖВЦ 100М2 предназначены для перевозки водорода они были специально построены для заправочной системы космического комплекса "Энергия-Буран".