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.