Автоцистерны для перевозки нефтепродуктов

Технологическое оборудование авто­цистерн для перевозки нефтепродуктов в общем случае включает цистерну с заливной горловиной, ды­хательный клапан, насос, гидравличе­скую сис­тему трубопроводов, напорно-всасывающие рукава, систему управления, контрольно-измеритель­ные приборы, электрическое и проти­вопожарное оборудование. Автомоби­ли-топливозаправ­щики в качестве обя­зательного оборудования имеют также фильтры тонкой очистки и счетчики расхода топлива, самонама­тывающие барабаны для раздаточных рукавов с наконечниками и кранами. Автомоби­ли-заправщики маслами могут иметь подог­реватели.

В общем случае технологическое оборудование автоцистерн позволяет выполнять следующие операции: на­полнять цистерну нефтепродуктами (в том числе с помощью насоса, не входящего в оборудование цистерны); выдавать нефтепродукты из цистерны с помощью насоса или самотеком; перемешивать нефтепродукт в цистер­не; производить откачку нефтепродук­та из раздаточных и приемного рукавов в цистерну; перекачивать нефте­продукты из одного резервуара в дру­гой, минуя цистерну. Технологическое оборудование цистерн выбирается в зависимости от операций, которые должны выполняться, особенностей шасси автомобиля, на котором монти­руется оборудование, и отличается большим разнообразием.

Автомобиль-цистерна АЦ-4,2-53А (рис. 6.1) предназначен для перевозки топлива плотностью не более 860 кг/м³ с нефтебаз на склады АТП, колхозов, совхозов и других хозяйств и кратко­временного его хранения. Технологическое обору­дование смон­тировано на шасси авто­мобиля ГАЗ-53А.

Рис. 6.1. Автомобиль-цистерна АЦ-4,2-53А

Цистерна 3 калибро­ванная (является мерой вместимости) с сечением эллиптической формы. Она имеет горловину с крыш­кой, отстойник и задний отсек, закрываемый дверка­ми. На крышке 4 горловины расположен наливной люк, два дыхатель­ных кла­пана 16, патрубок со штуцером 13 для ру­кава «газовой обвязки» и указателя уровня 15 реечного типа. Наливной люк в транспортном положении закрывает­ся герметично крышкой. Его размеры обеспечивают подключение наливных устройств авто­матических систем на­лива на нефтебазах.

Автоцистерна обо­ру­дована двумя пеналами 6 для хране­ния и транспортирования на­порно-всасывающих рукавов, противопожарными (огнетушитель 1) и заземляющими (цепь 11) средствами, креплениями в заднем от­секе цистерны для шанцевого инстру­мента и принадлежностей, металличе­ской площадкой 17 и лестницей 5.

Провода электрооборудования 8 уло­жены в металлических трубах, что спо­собствует предохранению их от меха­нических по­вреждений и повышению безопасности эксплуатации автоци­с­терны.

В качестве обязательного оборудо­вания автомобили-цис­терны имеют насос. Привод насоса данной автоцистерны осущест­вляется от коробки отбора мощности через карданный вал. Рычаг управле­ния коробкой отбора мощности распо­ложен в кабине водителя.

Рис. 6.2. Схема технологического обо­рудования автомобиля-цистерны АЦ-4,2-53А

С помощью насоса 12 (рис. 6.2) выпол­няются следующие операции: напол­нение цистерны топливом че­рез шту­цер 15при от­крытой задвижке 11; вы­дача топлива через шту­цер 9при от­крытой за­движке 13; перемешива­ние топлива в цистерне при открытых за­движках 11и 13; перекачивание топли­ва из одного резер­вуара в другой при за­крытых задвижках 11и 13,минуя цистерну.

Слив топлива из цистерны может осуще­ствляться и самотеком через штуцер 8.

Состав оборудования автомобилей-топливозаправщиков и авто­мобилей-цистерн с устройствами для заправки топливом практически оди­наков.

На автоцистернах применяются са­мовсасывающие центро­бежные, вихре­вые и центробежно-вихревые насосы.

Рис. 6.3. Насос СЛЦ-20-24а

Самовсасывающий центробежно-­вихревой насос СЦЛ-20-24а (рис. 6.3) предназначен для перекачки бензина, керосина и воды.

Корпус насоса 3имеет осевой под­вод к центробежному ко­лесу, который заканчивается патрубком 2с фланцем для присое­динения всасывающего тру­бопровода. К верхней части корпуса болтами прикреплен колпак 13, обес­печивающий самовсасыва­ние в началь­ный период работы насоса. Колпак имеет фланец для подсоединения на­порного трубопровода.

Для отделения воздуха от перека­чиваемой жидкости в пе­риод всасыва­ния под колпаком на выступах проме­жуточной крышки 1и внешней крышке 11 корпуса насоса установлен воз­духо­отделитель 12.

Промежуточная крыш­ка отделяет центро­бежную ступень от лопастной и крепится болтами к флан­цу кор­пуса насоса. Внешняя крышка совместно с корпусом образует камеру лопастного насоса.

Вал 6 центробежного 7 и лопастного 8ко­лес вращается в двух подшипниках 4и 10. Центробежное колесо закреплено на валу при помощи шпонки. Лопастное колесо также за­креплено на валу с помощью шпонки и вращается между двумя стальными кольцами 9,установленными на торцах внешней и промежуточ­ной крышек. Для исключения попадания перекачи­ваемой жидко­сти в подшипники уста­новлены кольца-отражатели и обой­мы 5с резиновыми манжетами.

При вращении вала 6 перекачи­ваемая жидкость захватыва­ется центро­бежным колесом 7 и по переводному каналу отбрасы­вается в левую полость корпуса насоса к лопастному колесу вих­ревой ступени. Лопастное колесо, захватывая жидкость, вытес­няет ее в воздухоотделитель.

При прохождении образовавшейся эмульсии через воздухо­отделитель перекачиваемая жидкость отводится по боковым ка­налам в колпак, а воз­дух выходит через боковые отверстия в стенках и направляющие каналы в верхнюю часть колпака. Из колпака жидкость вновь поступает в лопастное колесо. Процесс повторяется до тех пор, пока из всасывающей линии не будет от­качан воздух и она не запол­нится полностью перекачиваемой жид­костью.

Цистерны, предназначенные для пе­ревозки нефтепродуктов или специаль­ных смесей, имеют в зависимости от размеров до трех дыхательных устройств, предназначенных для сообщения внутренней полости цистер­ны с атмосферой.

Дыхательные устройства – это предохранительные клапаны (шарико­вого или тарельчатого типа), уста­новленные на горло­вине (крышке гор­ловины) или на самой цистерне. Под­разделя­ются они на вдыхательные, дыхательные и комбинированные.

Вдыхательный клапан предназна­чен для сообщения внут­ренней полости цистерны при разрежении в ней с атмосферой, за счет чего пре­дупреждается смятие цистерны при сливе жидкости. Его устанавливают между фланцем воз­душного фильтра и специ­альным патрубком цистерны. На цистернах в этом случае уста­навливаются также и дыхательные клапаны.

Дыхательный клапан предназначен для сообщения внутрен­ней полости ци­стерны с атмосферой и поддержания в ней опре­деленного давления. Он вступает в работу при засорении воз­душного фильтра и служит для пре­дохранения потерь нефтепро­дуктов при испарении.

Комбинированный клапан (рис. 6.4) предназначен для со­общения внутренней полости цистерны с атмо­сферой, если дав­ление в полости отли­чается от допустимого.

Рис. 6.4. Комбинированный клапан

При избыточ­ном давлении в цистерне выпускной клапан 8отрывается от седла 9и избыток воздуха стравлива­ется через окна в корпусе 2и фильтр 10.

Если давление в цистерне ниже до­пустимого, воздух посту­пает через фильтр 10, окна в корпусе 2 и образующийся зазор между выпускным 8и впускным 5клапанами.

Давление, при ко­тором открывается впускной клапан, регулируется пружи­ной 4и набором шайб 3,а выпуск­ной – пружиной 6и набором шайб 7. Под комбинированным клапаном для его защиты от пря­мого удара волны жидкости (напри­мер, при торможении автомобиля) установлен защитный диск 11. Сверху клапан закрыт крышкой 1.

Контрольно-измерительные приборы предназначены для наблюдения за уровнем налива нефте­продуктов в цистерну (зву­ковой или световой сигнал); учета времени рабо­ты насоса; опре­деления частоты вра­щения вала насоса; определения дав­ления во всасывающей и нагнетающей магистралях насоса (манометры и вакуумметры); измерения темпера­туры, расхода нефтепродукта при за­правке (счетчики расхода) и т.д.

Количество и расположение конт­рольно-измерительных приборов зави­сит от назначения автоцистерны, конструкции ба­зового шасси. Эта аппа­ратура обычно усложняется с увеличе­нием вместимости цистерны.

Противопожарное обору­дование автоцистерн при транспор­тировке нефтепродуктов обязательно. Автоцистерны должны оборудоваться ручными углекислотно-бромэтиловыми или угле­кислотными огнетушителя­ми, которые располагаются по обеим сторонам кабины водителя снаружи, а на прицепах-цистернах и полуприце­пах-цистернах – на их переднем и зад­нем днищах.

Для отвода статического электри­чества при выполнении операций на нефтебазах, имеющих твердое покры­тие проезжей части, автоцистерны должны снабжаться шнуром с вилка­ми для подключения к стационарной системе заземления, тросом с кли­ном для заземления цистерны при работе в полевых условиях и цепью, прикреп­ляемой к отстойнику и соприкасающей­ся с доро­гой на длине не менее 200 мм при движении автомобиля. С этой же целью конструкция напорно-всасывающих рукавов также должна вклю­чать систему отвода статического электричества, что достигается исполь­зованием рукавов специальной конструк­ции, имеющих внутреннюю прово­лочную спираль, соединенную гибким проводником с ершом, служащим для подключения ру­кава к патрубкам ци­стерны.

Цистерны-битумовозы предназначены для транспортировки битума или изоляционной битумной мастики (битум с резиновой крошкой) в горячем состоянии от стационарных битумоплавиль­ных котлов до потребителей (строительные площадки; места ре­монта улично­дорожной сети, строительства новых дорог и др.).

Для обеспечения потребительских свойств битумного мате­рала и эффектив­ной работы с ним конструкция цистерны преду­сматривает: сохра­нение постоянства температуры в цистерне при транспор­тировании его без подогрева; подогрев в цистерне до рабо­чей температуры; забор из битумохранилищ и битумопла­вильных котлов насосом; перекачивание, минуя цистерну.

Автопоезд-битумовоз (рис. 6.5, а) состоит из шасси грузо­вого автомобиля 1 и стальной цистерны 3 эллиптической формы, оснащенной системами подогрева 8 и выдачи 7 битумного мате­рала.

Рис. 6.5. Схема автобитумовоза (а) и системы подогрева цистерны (б)

Цистерна установлена с уклоном в сторону разгрузки. Для сохранения температуры разогретого битумного матерала во время недолгой транспортировки поверхность цистерны покрыта термоизоляционным слоем, помещенным под защитным кожу­хом из листовой стали. Внутри цистерны установлена поперечная перегородка-успокоитель, снижающая силу удара волн битумного материала о стенки во время движения и в моменты резкого тор­можения или разгона битумовоза.

Сверху цистерна имеет за­ливную горловину 5 (одну или не­сколько), закрывающуюся откидной крышкой, которая ограничи­вает давление в цистер­не.

Количество битумного материала в цистерне определяется по шкале указателя уровня 4, расположенной на стенке цистерны. Для контроля температуры битумного материала на передней стенке цистерны устанавливается термометр 2.

Система выдачи битумного материала потребителю уста­навливается в нижней части цистерны и состоит из шестеренного насоса и битумной магистрали.

Поступление битума в насос ре­гулируется запорным клапаном, управляемым вручную с помо­щью штурвала 6, выведенного наружу. Привод битумного насоса осуществляется от реверсивной коробки отбора мощности авто­мобиля через карданную передачу. При реверсировании враще­ния шестерен насоса происходит всасывание битумного мате­риала через гибкий шланг из битумоплавильного котла и запол­нение цистерны. Заполнение цистерны возможно также от посто­роннего насоса через верхнюю заливную горловину с фильтром. На задней стенке цистерны внизу установлен патрубок с краном для аварийного слива.

Система подогрева предназначена для поддержания опреде­ленной температуры битумного при транспортировке в холодное время года, при дальних перевозках и длительных стоянках. По­догревающее устройство (рис. 6.5, б) состоит из двух П-образных жаровых труб 9, размещенных внутри цистерны, по которым проходят горячие газы от двух стационарных керосиновых горе­лок 10. Продукты сгорания по жаровым и дымовым трубам вы­брасываются в атмосферу. Керосин к горелкам подается из топ­ливного бака 18 через фильтр 17 под давлением сжатого воздуха, поступающего из ресивера 15 тормозной системы автомобиля. Давление воздуха в баке измеряется манометром 16. Подачу воз­духа в бак и керосина в топливопровод регулируют вентилям.

Каждая из горелок имеет свой вентиль 11 и 12 подачи топ­лива, что позволяет им работать независимо друг от друга. Для ра­зогрева битумного материала в магистрали и насосе применяется переносная горелка 13 с регулировочным вентилем 14.

Обогрев битумного насоса производится также отработав­шими газами двигателя, поступающими в полость между корпу­сом насоса и закрываю­щим его кожухом.