Конструкция цистерны 15-1554 для перевозки соляной кислоты

 

1. Конструкция цистерны 15-1554 для перевозки соляной кислоты

 

Цистерны - вид подвижного состава железных дорог. Цистерны предназначены для перевозки жидкостей: нефти и продуктов её переработки, химически-активных и агрессивных жидких веществ (кислоты, щёлочи и др. сложные вещества), сжиженного газа (пропан-бутан, кислород), воды, молока (молоковоз), патоки. Вагоны-цистерны используются также для перевозки муки (муковоз) и цемента.

Технические параметры приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Техническая характеристика цистерны для перевозки соляной кислоты

Наименование параметра	Значение параметра для вагона модели 15-1554
Назначение (основной груз)	Соляная кислота
Тип вагона
Грузоподъемность, т
Масса вагона (тара), т
Нагрузка:
от оси колесной пары на рельсы, кН
на один погонный метр пути, т	7,03
Количество осей
Габарит	02-ВМ (02-Т)
Параметры котла:
объем полный, м3	54,07
объем полезный, м3	52,80
удельный объем, м3/т	0,85
диаметр внутренний, мм
длина наружная, мм
Длина, мм
по осям сцепления автосцепок
по концевым балкам рамы
Количество верхних люков, тт.
Максимально допустимая температура загружаемого продукта, °С	+20
Скорость конструкционная, км/ч
Высота от уровня верха головок рельсов максимальная, мм
Материал котла	Ст09Г2, 09Г2Д, 09Г2С, 09Г2СД
Год начала серийного производства

 

Кузов вагона-цистерны представляет собой котёл цилиндрической формы, закрытый с боков эллиптическими днищами. Котлы цистерны имеют устройства для погрузки и разгрузки, вид которых зависит от перевозимого груза.

Котлы специальных цистерн могут иметь тепло-изоляционное покрытие или оборудование для разогрева перевозимого продукта, а также приборы для контроля за его состоянием. В некоторых цистернах внутренняя полость котла разделяется на несколько секций. В цистернах, у которых котёл укладывается на раму, воспринимающую продольные нагрузки, возникающие в поезде, котёл в передаче этих нагрузок к другим вагонам поезда не участвует.

У вагона-цистерны (рис. 1.1) безрамной конструкции котёл является цельнонесущей конструкцией, воспринимает и передаёт продольные тяговые и ударные усилия, выполняя функции рамы. Для повышения прочности и жёсткости котлов вагонов-цистерн большого диаметра и длины цилиндрическая обечайка котла подкрепляется кольцами-шпангоутами <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%BE%D1%83%D1%82>, которые могут быть установлены на наружной поверхности или внутри ёмкости. Объём котла цистерны колеблется в широких пределах от 15-20 м³ в первых вагонах-цистернах, строившихся в конце XIX века <http://ru.wikipedia.org/wiki/XIX_%D0%B2%D0%B5%D0%BA>, до 120 м³ (8-ми осная цистерна для перевозки светлых нефтепродуктов) и больше.

 

Рис. 1.1 Цистерна для перевозки соляной кислоты 15-1554

 

Платформа состоит из основного элемента - рамы, к которой крепятся тормозные колодки, котел, автосцепное оборудование и ходовую часть. Рама является сварной конструкцией, в состав которой входит стояночный тормоз, автоматические ударные и тяговые приборы, а также ходовая часть.

Ударно-тяговые приборы включают в себя автосцепку, поглощающий аппарат, тяговый хомут с креплениями, балку, отцентровывающую с маятниками, расцепной рычаг.

Стояночный тормоз предназначен для затормаживания цистерны на погрузочно-разгрузочных пунктах. Лестницы для устройства основных частей и внутренней поверхности котельного оборудования у большинства цистерн смонтирована внутренняя лестница для удобства доступа внутрь. Снаружи также имеется лестница состоящая из ступенек, площадки, поручней.

На цистерне модели 15-1554 (рис. 1.1) патрубок сливоналивной трубы с присоединительным фланцем, воздушный штуцер и предохранительно-впускной клапан также установлены на крышке технологического люка. Вся внутренняя поверхность котла и наружная в верхней части, в зоне расположения арматуры и люков, покрыта резиной, защищающей металл от коррозии. Технологический люк используется при проведении гуммировочных работ.

В целях предохранения гуммированного покрытия от повреждения при открывании и закрывании люков и выполнении других работ запрещается применение лап, цепей, зубил, канатов, а также категорически запрещается подрезать или соскребать гуммировку. При проведении работ внутри котла необходимо применять специальную резиновую или войлочную обувь. Не допускается промывка котла бензином, керосином и другими растворителями.

Для защиты тормозного оборудования и рамы от разлившегося при сливоналивных операциях продукта на обеих моделях в средней части котла с двух сторон предусмотрены защитные козырьки.

К характерным для данной цистерны частично унифицированным элементам относятся сливоналивные устройства, контрольные устройства (пробоотборное и контроля наполнения и слива), предохранительно-впускной клапан. В нижней части котла под сливоналивным устройством располагается штампованный поддон, обеспечивающий полноту слива продукта, а при необходимости- отстоя. Нижний лист имеет уклон к поддону.

 

Рис. 1.2 Сливоналивное устройство

Для фиксации сливоналивных, зачистных и пробоотборных труб для нижней пробы к нижнему листу сваркой крепится скоба, расположенная непосредственно над поддоном.

Сливоналивное устройство (рис. 1.2, 1.3) состоит из сливоналивной трубы 1, нижний конец которой доходит до поддона. На верхнем конце трубы снаружи котла устанавливается вентиль 2 (см. рис. 1.2) или присоединительный фланец 2 с крышкой 3 (см. рис. 1.3).

 

Рис. 1.3 Сливоналивное устройство

 

В некоторых случаях сливоналивное устройство оборудуется зачистной трубой 5 (см. рис. 1.2) для слива отстоя или остатков продукта с вентилем 4,соединенным наружной трубкой 3 со сливным патрубком жидкостного вентиля 2 или дополнительной внешней магистралью.

 

Рис. 1.4 Проботборное устройство

 

Пробоотборное устройство состоит из системы труб, нижние концы которых погружены в перевозимый продукт на разную глубину (для взятия верхней, средней и нижней пробы), а на верхних концах установлены вентили с присоединительными патрубками (рис. 1.4). В некоторых конструкциях предусмотрено взятие проб открытым способом через пробоотборный люк.

 

Рис. 1.5 Указатель окончания наполнения

 

Устройства контроля уровня наполнения и слива выполняются в виде системы труб с вентилями, нижние концы которых располагаются на контролируемом уровне в котле, а указателем достижения уровня наполнения является поступление продукта через открытый вентиль. Для ядовитых и наиболее опасных продуктов применяется поплавковый указатель уровня наполнения закрытого типа (рис. 1.5),состоящий из поплавковой камеры 5,поплавка 4 со штоком 3 и стеклянного индикатора 2 с контрольной меткой 1, заключенного в металлический сборный корпус 6.

 

Рис. 1.6 Предохранительно-выпускной клапан

 

Предохранительно-впускной клапан кислотных цистерн(см. рис. 1.6) регулируется на избыточное давление 0,2-0,25 МПа (2-2,5 кгс/см2) и вакуум 0,03 МПа(0,3 кгс/см2).

Цистерны, предназначенные для перевозки продуктов, пары которых образуют с воздухом взрывоопасную смесь, оборудуются только предохранительным клапаном избыточного давления.

Все присоединительные фланцы и патрубки в транспортном положении закрываются заглушками. Для уплотнения разъемных соединений применяются прокладки из фторопласта.