Устройство и виды железнодорожных вагонов

I. Классификация

Железнодорожные цистерны предназначены для перевозки различных по своим свойствам грузов. Это обусловливает существенное различие их как по конструкции, так по отдельным узлам и элементам. Цистерна (рис. 1.1) состоит из Следующих основных частей: рамы 7, ходовой части 6, ударно-тяговых приборов 5, тормозного оборудования 8, котла 4, внутренней 3 и наружной 10 лестниц, крепления котла на раме У, устройств загрузки и выгрузки 5, предохранительной арматуры 2. Цистерна может быть оборудована дополнительно устройством разогрева груза, термоизоляцией и теневой защитой. Возможно в цистернах разное сочетание составных частей, а в свою очередь каждая из этих цистерн может иметь конструктивное различное исполнение.

В связи с этим цистерны можно классифицировать по следующим признакам.

По назначению: для наливных грузов; для сжиженных; для вязких; для скоропортящихся; для затвердевающих; для порошкообразных.

По наличию устройств у котла: без дополнительных устройств; с теневой защитой; с трубчатыми змеевиками подогрева; с подогревательным кожухом; с термоизоляцией; с термоизоляцией и подогревательным кожухом; с термоизоляцией и трубчатыми электронагревателями; с термоизоляцией и трубчатыми змеевиками подогревас устройством аэропневмовыгрузки.

Поконструкциинесущихэлементов: рамной или безрамной.

По способу загрузки груза: открытый, закрытый.

По способу выгрузки: под давлением (передавливанием, сифонированием, аэропневматический -- нижний и верхний); без давления (самотеком).



Модель 15-1443

Рис. 1.1. Цистерна для перевозки бензина и светлых нефтепродуктов

6. По состоянию груза при движении: цистерны без давления; под давлением.

7. По способу разогрева груза в котле: пароподогревнаружный (кожух,змеевики),внутренний (змеевики) электроподогрев (электронагреватели).

8. По поддержанию температурного режима груза: с термоизоляцией; без термоизоляции.

По осности: 4-х, 8-ми осные.

По габариту: ГОСТ 9238--83.

11. Попринадлежности: парк МПС; паркпромышленноготранспорта.

Платформа

У рамной конструкции котёл с устройствами устанавливается на платформу, включающую раму, тормозное и автосцепное оборудование и ходовую часть. У четырёхосных цистерн с расстоянием между осями сцепления автосцепок 12 020 мм и базой 7800 мм котёл устанавливается на типовую платформу (рис. 1.2), которая состоит из рамы 3 сварной конструкции, автоматического 2 и стояночного 4 тормозов, автоматических ударно-тяговых приборов 5 и ходовой части 1. Детали и узлы платформы выполняются из низколегированных и литейных сталей повышенного качества.

Параметры платформ, соответствующие требованиям, предъявляемым к подвижному составу, обращающемуся по всей сети железных дорог России, приведены ниже.

Грузоподъёмность, т 74

Масса тары, т 14,0

База, мм 7800

Высота оси автосцепки, мм. 1040--1080

Сцепное устройство. ……………….

Автосцепки

Тип тормоза Автотормоз

Длина по осям сцепления авто-сцепок, мм 12020

Ширина колеи, мм.... 1520(1524)

Ширина платформы, мм.. 3000
Конструкционная скорость, км/ч120

Габарит по ГОСТ 9238-83 0-ВМ

Рама платформы служит для восприятия тяговых усилий, ударов в автосцепку, а также инерционных сил котла, возникающих при изменении скорости движения.

Она представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух шкворневых и хребтовой балок. Крепится котёл к раме посредством лапы и опор, располагаемых на шкворневых балках (см. рис. 1.2).

Ходовая часть платформы состоит из двух двуосных тележек ЦНИИ Х3-О модели 18-100 по ГОСТ 9246-79.

Ударно-тяговые приборы платформы включают в себя автосцепку типа СА-3, поглощающий аппарат типа Ш2В-90, тяговый хомут, клин хомута, крепление тягового хомута, балочку центрирующую с двумя маятниками, расцепной рычаг, укреплённый на лобовом листе рамы с помощью кронштейна и державки расцепного рычага. С 1988 г. цистерны для сжиженных газов оборудуют новым поглощающим аппаратом повышенной энергоёмкости ПМК-110А.

Рис. 1.2. Типовая платформа для четырехосных цистерн

Лестницы

Для осмотра узлов внутренней поверхности котла на нём у большинства цистерн установлена внутренняя лестница. В верхней части она крепится к обечайке люка, а в нижней вставляется в специальные ограничители. Внутренними лестницами не оборудуются цистерны для перевозки токсичных грузов.

Наружная лестница состоит из ступенек, площадок, выполненных из рифлёного листа, поручней, лестниц. На цистернах встречается различное конструктивное исполнение наружных лестниц.

Крепление котла на раме

У цистерн рамной конструкции для предотвращения смещения котла из-за продольных усилий он крепится к раме в средней части специальными болтами, запрессованными в лапы рамы и лапы котла. Крепление концевых частей котла, лежащих на деревянных брусках, прикрепленных к желобам опор шкворневых балок рамы, осуществляется четырьмя хомутами с муфтами и стяжными болтами. Затягивают хомуты муфтой, соединяющей их наконечники со стяжным болтом, имеющим левую резьбу. В последние годы на ряде цистерн установлены два хомута с тарельчатыми пружинами.

У цистерн безрамной конструкции котёл соединяется с балкой четырёхосной тележки посредством опоры, которая опирается на тележку пятниками и скользунами, а с котлом она соединяется при помощи рёбер, лап, косынок. Опора предназначается для восприятия действующих нагрузок и передачи их на котёл и тележку. Внутри хребтовой балки установлены передний и задний упоры, между которыми монтируются автосцепные устройства.

Конструкция котлов

Котлы цистерн различаются по конструкции, линейными параметрами, подсоединительными элементами различных устройств и материалом. По конструкции они бывают: бессекционные, секционные, бункерного типа. На большинстве цистерн устанавливается бессекционный котёл, который состоит из цилиндрической части двух днищ. Цилиндрическая часть котла составлена из продольно расположенных листов: нижний - броневой лист - имеет большую толщину, чем верхние, обычно равную толщине днища. Днища котла эллиптической формы с соотношением высоты выпуклой части к диаметру, равным 0,2; они привариваются к цилиндрической части котла стыковыми швами. Таким же способом соединены между собой листы цилиндрической части. Преимущество стыковогошвапо сравнению с нахлесточным в отсутствии дополнительных напряжений в зоне швов, обусловленных местным изгибомоболочки, создание лучших условий контроля за качеством швов.

На цистернах безрамной конструкции установлены котлы,включающие обечайку, днище и отличающиеся от котлов рамных конструкций усиливающими шпангоутамии опорными листами.

Бессекционные котлы устанавливаются на всех цистернах, кроме цистерн для перевозки молока, поливинилхлорида и цемента модели 15-854.

Котел цистерны для перевозки молока модели 15-886 -- это цилиндрическая емкость сварной конструкции, состоящая из обечайки / и двух эллиптических днищ. Внутри котел разделен на три изолированные секции, соединенные между собой эллиптическими перегородками.

Котел цистерны для перевозки поливинилхлорида модели 15-1498 выполнен из двух цилиндрических секций, сваренных под углом 6° к горизонтальной плоскости.

Котел бункерного типа цистерны для перевозки цемента модели 15-854 представляет собой в верхней части половину цилиндрической емкости, а в нижнюю часть вварены три бункера. Бункера конусообразной формы имеют центральный угол, равный 80°.

Котлы цистерн в зависимости от назначения изготовлены из различных материалов:

углеродистой стали по ГОСТ 380-- 88, марка ВСТ3сп5;

низколегированной стали по ГОСТ 19281--89, ГОСТ 5520--79, марок 09Г2Д-12, 09Г2С-12, 09Г2-12, 09Г2С, 10Г2С1Д; двухслойной стали по ГОСТ10885--85, марок ВСТЗсп5 + 12Х18Н10Т, ВСТЗсп2 + 12Х18Н10Т, 20К + 10Х17Н13М2Т, 09Г2 + 12Х18Н10Т;

коррозионностойкой стали по ГОСТ 5632--72; марок 12Х18Н10Т; 08Х22Н6Т; 08Х18Н10Т;

алюминиевого сплава по ГОСТ 4784--74, марок АДО, АД-1.

У некоторых цистерн внутренняя поверхность котлов покрыта тонким слоем защитного материала: у цистерн для соляной кислоты моделей 15-1403, 15-1554 и 15-1614 и суперфосфорной кислоты модели 15-889 -- резиной, для фенола моделей 15-898, 15-1603 -- цинком толщиной 0,1--0,15 мм.

Устройства загрузки

Грузы в котлы цистерн загружаются различными способами, что определяется в основном свойствами груза, его токсичностью и агрессивностью. Для загрузки необходимо специальное оборудование, часть которого располагается на пунктах загрузки, а другая -- на самом котле. Специальными элементами для загрузки не оборудованыкотлы у цистерн для бензина и светлых нефтепродуктов, спирта, патоки, вязких нефтепродуктов, фенола, виноматериалов, цемента. Цистерны для кальцинированной соды и поливинилхлорида имеют загрузочные люки.

Патрубками с заглушками для груза и газа оборудованы цистерны для улучшенной серной кислоты, соляной и серной кислот, желтого фосфора, олеума, серы.

Патрубком с заглушкой для груза и патрубком с вентилем для газа оборудованы цистерны для слабой азотной и уксусной кислот, молока, жидкого пека.

Патрубки с вентилями для груза и газаустановлены на цистернах для метанола, этиловой жидкости, плодоовощных соков, капролактама, пасты сульфонала.

Цистерны для ацетальдегида и сжиженных газов -- аммиака, углеводородных газов, пропана и пентана -- оборудованы двумя патрубками для груза и одним для газа с вентилями. По два патрубка для груза и газаимеет цистерна для хлора.

Для загрузки жидких грузов может быть использован и сливной прибор. Это относится к цистернам для бензина, светлых нефтепродуктов, спирта, патоки, вязких нефтепродуктов, фенола, виноматериалов, молока, соков, пасты сульфонала, суперфосфорной кислоты.

Устройства разгрузки

Выгрузка груза из котла цистерны может осуществляться в зависимости от свойств материала и условий разгрузки под давлением (передавливанием, сифонированием, аэропневматическим) и без давления (самотеком через сливной прибор). Пункты разгрузки в зависимости от технологии выгрузки оснащаются соответствующим оборудованием, а на котлах цистерн устанавливается некоторая часть элементов принятой схемы выгрузки груза.Сливными приборами оборудованы все цистерны для бензина, светлых и вязких нефтепродуктов, спирта, фенола, виноматериалов, патоки, молока, плодоовощных соков, пасты сульфонола, суперфосфорной кислот, а также цистерны с устройствами аэропневмовыгрузки. Сливные приборы располагаются в нижней части котла и имеют различные варианты исполнения.

На рис. 1.13 изображен сливной прибор с верхним управлением. Таким прибором оборудованы все цистерны для бензина и светлых нефтепродуктов, спирта, патоки, фенола, вязких нефтепродуктов. Слив производится через патрубок, приваренный к седлу клапана Прибор состоит из штанг клапана, крышки с запорным устройством 6 и воротка. Открытие и закрытие клапана осуществляются вращением воротка, соединенного со штангой .В нерабочем положении вороток должен быть опущен в горловину люка-лаза. Перед сливом крышка с запорным устройством должна быть отведена в сторону и подвешена на крючке. Прибор имеет патрубок для подачи пара игорячей воды в полость для разогрева груза в приборе.

На цистернах для виноматериалов, молока и плодоовощных соков установлен сливной прибор тоже с верхним управлением, но другой конструкции.

На цистернах для суперфосфорной кислоты установлен сливной прибор с нижним управлением. Прибор включает три шаровых клапана, два боковых патрубка с крышками, рычажный механизм для управления клапанами. Для обогрева сливного прибора предусмотрены трубы обогрева, в которые подается пар или горячая вода.

У цистерн для порошкообразных грузов сливной прибор выполнен в виде разгрузочных патрубков и с дроссельной заслонкой, закрытых заглушками.

Дроссельная заслонка состоит из заслонки, резинового уплотнения, которые располагаются в корпусе. Фланцами посредством болтовых соединений дроссельная заслонка устанавливается на патрубке. Рукояткой приводится во вращение заслонка. На многих цистернах элементы устройств загрузки являются и элементами устройств разгрузки. Так предусмотрено у цистерн для улучшенной серной, соляной и серной кислот, желтого фосфора, олеума, жидкой серы у цистерн для слабой азотной и уксусной кислот, у цистерн для этиловой жидкости, капролактама, у цистерн для ацетальдегида, пропана, аммиака, пентана, у цистерн для хлора.

На цистернах для порошкообразных грузов -- цемента, поли винилхлорида, кальцинированной соды -- котлы оборудуются устройствами аэропневматической выгрузки груза. Ими же оборудованы и цистерны для кальцинированной соды модели 15-884 и для поливинилхлорида модели 15-1498.

Боковые и нижние пространства внутри котла закрыты откосамии рассекателями, которые установлены под углом для естественного ссыпания груза на четыре аэролотка, наклоненных под углом 6° к выгрузочному отверстию со сливным прибором. Каждый аэролоток представляет собой корпус корытообразного сечения из листовой стали, закрытый сверху пористой перегородкой. Крепятся пористые перегородки к корпусам аэролотков болтовыми соединениями. Для выравнивания давления между грузовой и подоткосной полостями установлена сообщающаяся труба 6.

Поскольку на цистерне для цемента модели 15-854в нижней части имеются три бункера, в них вместо аэролотков установлены аэроднища. В случае необходимости можно выгрузку из бункеров вести самотеком. Для этого необходимо открыть крышки бункеров.

Термоизоляция

Для поддержания температурного режима груза в котле при транспортировке цистерны для скоропортящихся и затвердевающих грузов оборудованы термоизоляцией.

В этих цистернах котелизолирован термоизоляционным материалом толщиной 200--300 мм, покрытым металлическим кожухом, представляющим собой цилиндрическую обечайку с днищами. Обечайка состоит из поперечных секций, стыки между которыми закрываются декоративными хомутами. Крепится металлический кожух к раме платформы. Термоизоляция у цистерн различается в основном изоляционным материалом. На цистернах для молока, капролактами, сульфонола применяется стеклорулонный материал МРТ-35 по ГОСТ 10499--78; для плодоовощных соков, суперфосфорной кислоты и виноматериалов модели 15-1562 -- пенополиуретан; для виноматериалов модели 15-1542-- стеклянное штапельное волокно по ТУ 21-РСФСР-80-77 и для жидкой серы и пека -- стеклянное штапельное волокно ЦФД по ТУ 21-РСФСР-80-77 и СТВ по ТУ 21-РСФСР-224-75.

Предохранительная арматура

Для обеспечения безопасности эксплуатации цистерн, их загрузки и выгрузки используется предохранительно-контрольная арматура, часть из которой устанавливается на котлах.

В зависимости от предъявляемых требований арматура устанавливается в различном сочетании.

Предохранительная: предохранительный клапан(КП); предохранительно-впускной клапан(КПВ); предохранительная мембрана (ПМ);скоростной клапан (КС); обратный клапан (КО).

Арматура для контроля груза: трубки контроля с вентилями (ТК);поплавковый уровнемер (У); сегменты(С)или планки(ПЛ); электроконтактные датчики уровня (ЭУ).

Пробоотборник (П).

Манометродержатель (М).

Термокарман (Т) или термореле (ТР).

Предохранительными клапанами оборудованы цистерны для соляной кислоты, этиловой жидкости, сжиженных газов, ацетальдегида, соков, суперфосфорной кислоты и порошкообразных грузов. Предохранительные клапаны имеют различное регулировочное давление от 0,07 до 2,0 МПа и предназначены для предотвращения повышения давления в котле выше допустимого при транспортировке, загрузке или выгрузке груза.

Предохранительно-впусковые клапаны установлены на цистернах для наливных и вязких грузов, виноматериалов, капролактами, пасты сульфонола. Их назначение регулировать давление в котле, а также не допускать возникновения в нем вакуума при транспортировке, загрузке или выгрузке. Эти клапаны бывают различных конструкций и имеют различные параметры.

Например, на цистернах для светлых нефтепродуктов установлен предохранительно-впускной клапан, состоящий из корпуса, предохранительного клапана, впускного клапана, пружины предохранительного клапана, колпака с цепочкой, шпилек, прижимной планки, прокладок, направляющей втулки. При повышении давления в котле, на которое рассчитана пружина, ее сопротивление преодолевается и клапан поднимается вверх, открывая выход газа в атмосферу.

При снижении давления ниже атмосферного сжимается пружина, впускной клапан пускается и сообщает полость котла с атмосферой.

II. Техническая характеристика цистерн

Цистерны для наливных грузов

К этой группе относится подвижной состав для перевозки нефти, бензина, различных кислот и других жидких химических грузов. Сюда входят четырех- и восьмиосные цистерны. Котлы их в основном различаются диаметром и материалом. Цистерны для наливных грузов не оборудованы термоизоляцией, устройством разогрева груза. Только цистерны для этиловой жидкости и ацетальдегида имеют теневую защиту. Толщина обечайки и днищ котла колеблется от 8 до 12 мм. Материал котла -- углеродистая или низколегированная сталь. Устройство загрузки верхнее, слив груза нижний самотеком через сливной прибор или верхний передавливанием или сифонированием, цистерны для бензина и светлых нефтепродуктов оборудованы предохранительно-впускными клапанами, рассчитанными на избыточное давление 0,15 МПа и вакуум 0,01--0,03 МПа.

В верхней части котла имеется лазовый люк, который герметично закрывается ригельной крышкой при затяжке откидного болта. В люке размещаются сегменты для определения предельного уровня заполнения котла и привод затвора сливного прибора. Цистерны моделей 15-894 и 15-1427 оборудованы переходными площадками, а цистерны моделей 15-892 и 15-1428--буферными комплектами.

Котел четырехосной цистерны для перевозки улучшенной серной кислоты модели 15-1548 грузоподъемностью 67 т имеет обечайку, сваренную из продольных листов (верхние толщиной 6=8 мм, нижние 6=10 мм) и двух днищ эллиптической формы (6=10 мм). Нижний лист котла имеет уклон к поддону, который вварен в его средней части. Это сделано для полного слива кислоты, удаления скопившегося осадка.

В верхней части котла располагается люк-лаз с крышкой, в которую вмонтирован патрубок для отвода газов при наливе и подвода сжатого воздуха при сливе. Сливоналивное устройство также включает сливоналивную трубу с заглушкой. Предохранительно-впускной клапан отрегулирован на избыточное давление 0,25 МПа и вакуум 0,01...0,03 МПа. Цистерна имеет только наружную лестницу.

Цистерна для спирта модели 15-1454 грузоподъемностью 59 т имеет те же устройства, что и цистерна модели 15-1443. Однако с 1986 г. такой специализированный подвижной состав поставляется без нижнего сливного прибора с верхней разгрузкой -- сифонированием. Котел оборудуется лючком для ввода сливной трубы на пункте выгрузки и в нижней части поддоном.

Четырехосная цистерна для слабой азотной кислоты грузоподъемностью 66,5 т модели 15-1487 включает котел сварной конструкции, состоящий из обечайки, нижнего толщиной (6=10 мм) и верхнего (6=8 мм) листов, двух днищ (6=10 мм) и люка с крышкой. Снаружи к нему приварены предохранительные желобадля стока разлившейся кислоты при сливоналивных операциях. На крышке люка расположены сливоналивная арматура с защитным колпаком, уровнемер, пробоотборник с манометродержателем, газовый вентиль для создания и сброса давления внутри котла при сливоналивных операциях, предохранительно-впускной клапан. Вся арматура, расположенная на крышке люка, закрыта предохранительным колпаком. Предохранительно-впускной клапан отрегулирован на избыточное давление 0,2 МПа и вакуум 0,03 МПа.

Четырехосная цистерна грузоподъемностью 62,0 т модели 15-1554 для соляной кислоты вверху в средней части котла имеет люк-лаз и люк, на крышке которого размещены сливоналивная труба, предохранительный клапан, штуцер с заглушкой для подачи сжатого воздуха при сливе кислоты. Под люком установлены газов при наливе и подвода сжатого воздуха при сливе. Сливоналивное устройство также включает сливоналивную трубу с заглушкой. Предохранительно-впускной клапан отрегулирован на избыточное давление 0,25 МПа и вакуум 0,01...0,03 МПа. Цистерна имеет только наружную лестницу.

Цистерна для спирта модели 15-1454 грузоподъемностью 59 т имеет те же устройства, что и цистерна модели 15-1443. Однако с 1986 г. такой специализированный подвижной состав поставляется без нижнего сливного прибора с верхней разгрузкой -- сифонированием. Котел оборудуется лючком для ввода сливной трубы на пункте выгрузки и в нижней части поддоном.

Четырехосная цистерна для слабой азотной кислоты грузоподъемностью 66,5 т модели 15-1487 включает котел сварной конструкции, состоящий из обечайки, нижнего толщиной (6=10 мм) и верхнего (6=8 мм) листов, двух днищ (6=10 мм) и люка с крышкой. Снаружи к нему приварены предохранительные желобадля стока разлившейся кислоты при сливоналивных операциях. На крышке люка расположены сливоналивная арматура с защитным колпаком, уровнемер, пробоотборник с манометродержателем, газовый вентиль для создания и сброса давления внутри котла при сливоналивных операциях, предохранительно-впускной клапан. Вся арматура, расположенная на крышке люка, закрыта предохранительным колпаком. Предохранительно-впускной клапан отрегулирован на избыточное давление 0,2 МПа и вакуум 0,03 МПа.

Четырехосная цистерна грузоподъемностью 62,0 т модели 15-1554 для соляной кислоты вверху в средней части котла имеет люк-лаз и люк, на крышке которого размещены сливоналивная труба, предохранительный клапан, штуцер с заглушкой для подачи сжатого воздуха при сливе кислоты. Под люком установлены предохранительные козырьки, защищающие платформу от попадания кислоты. Предохранительный клапан отрегулирован на избыточное давление 0,15 МПа, изнутри поверхность котла покрыта слоем резины толщиной до 5 мм (гуммирован) для предохранения от агрессивного действия соляной кислоты.

Котел цистерны для серной кислоты грузоподъемностью 60 т модели 15-1401 имеет цилиндрическую обечайку, сваренную из продольных листов (верхние толщиной 6=8 мм, нижние 6=10 мм), и двух днищ эллиптической формы (6=10 мм). В средней части его на колпаке расположен люк с крышкой, здесь же размещены сливоналивное устройство, штуцера под манометр и предохранительно-впускной клапан, отрегулированный на внутреннее давление в котле 0,25 МПа и вакуум 0,03 МПа. Патрубок, установленный на крышке люка, служит и для отбора проб, он может быть использован для подачи воздуха в котел при сливе груза передавливанием, а также для его налива. Сливоналивное устройство расположено в середине котла. Для обеспечения полного слива нижний лист котла имеет уклон к поддону, в который опущена сливо-наливная труба.

Котел четырехосной цистерны для ацетальдегида грузоподъемностью 53,2 т модели 15-1568 имеет цилиндрическую обечайку, сваренную из продольных листов (верхние толщиной 6=9 мм, нижние 6=11 мм) и двух днищ эллиптической формы (6=11 мм). В средней части его расположен люк диаметром 630 мм, закрываемый крышкой, который служит для осмотра и очистки внутренней поверхности котла. На крышке люка установлены сливоналивное устройство, состоящее из трех вентилей Ду-40, манометродержатель, указатели уровня налива и слива продукта, пробоотборник и предохранительный клапан, отрегулированный на внутреннее давление в котле 0,3 МПа. Крышка люка с арматурой защищена кожухом. Сливоналивное устройство расположено в середине котла. Для полного слива продукта нижний лист имеет уклон к поддону, в который опущена труба. Котел оборудован теневой защитой. Для удобства обслуживания на цистерне имеется двусторонняя наружная лестница с площадками около люка.

У цистерны для перевозки метанола грузоподъемностью 57,0 т модели 15-1572 котел имеет цилиндрическую обечайку, сваренную из продольных листов (верхние толщиной 6=9 мм, нижние 6=11 мм), и двух днищ эллиптической формы (6=11 мм). В верхнем листе вварены бонки для крепления сливоналивной арматуры, патрубок с фланцем для крепления предохранительно-впускного клапана, а также горловина лазового люка.

Размеры и конструкция горловины люка унифицированы с цистерной для нефти и бензина модели 15-1443. В нижнем листе обечайки вдоль оси выдавлен уклон к вваренному поддону.

Устройство для слива и налива метанола состоит из запорных вентилей:

ДУ-100 -- для слива и налива метанола;

Ду-50 -- для отвода азота или кольцевания газового пространства емкости, из которой выливается груз, а также для подачи азота при продувке котла и сливе метанола путем передавливания;

Ду-32 -- для зачистки остатков продукта после слива;

Ду-6 -- (два вентиля) для сигнализации и блокирования уровня жидкости при сливе и наливе, для установки манометра, а также двух вентилей для отбора проб с двух уровней на расстоянии 250 мм и на высоте 100 мм от нижней образующей котла. Концы всех вентилей закрыты заглушками. Предохранительно-впускной клапан рассчитан наизбыточное давление 0,25 МПа и вакуум 0,03 МПа. Вся арматуре, в том числе предохранительно-впускной клапан, закрыта кожухом, который сдвигается по направляющим роликам.

Котел цистерны для этиловой жидкости грузоподъемностью 60,7 т модели 15-1414 имеет цилиндрическую обечайку, сваренную из продольных листов (верхние толщиной 6=9 мм, нижние 6=11 мм) и двух днищ (6=11 мм). В средней части его расположен люк диаметром 600 мм, закрываемый крышкой. Он служит для осмотра и очистки внутренней поверхности котла. На крышке установлены сливоналивное устройство, состоящее из вентиля Ду-65 и газового вентиля Ду-40, манометродержателя, патрубка для промывки; пробоотборник; указатель налива жидкости и предохранительный клапан, отрегулированный на внутреннее давление в котле 0,35 МПа. Для обеспечения полного слива продукта нижний лист котла имеет уклон к поддону, в который опущена сливо-наливная труба. На раме установлен ящик с известью. Налив и слив этиловой жидкости верхний, слив -- передавливанием или сифонированием. Котел имеет теневую защиту.

Цистерны для сжиженных газов

Сжиженные газы перевозятся при высоком давлении, поэтому при эксплуатации котлов цистерн для сжиженных газов должны соблюдаться правила и требования, установленные для емкостей, работающих под давлением. Котлы изготавливаются из низколегированной стали. Верхняя часть обычно закрыта теневой защитой. Все цистерны снабжены сложной предохранительно-контрольной арматурой, устройствами заполнения и опорожнения котлов.

Четырехосная цистерна грузоподъемностью 43 т модели 15-1597 предназначена для перевозки сжиженного газа -- аммиака, имеет котел из низколегированной стали марки Ю9Г2С-12 по ГОСТ 5520--79, представляющий собой цилиндрическую обечайку внутренним диаметром 3000 мм с приваренными по торцам эллиптическими днищами. В верхней части котла вварен люк-лаз диаметром 500 мм. Толщина листов обечайки 24 или 26 мм, днищ соответственно 25 или 26 мм. На крышке люка-лаза установлена сливоналивная и предохранительно-контрольная арматура: три угловых запорных вентиля Ду-32 -- два на жидкой фазе с вмонтированными скоростными клапанами для автоматического перекрытия сливоналивных линий в случае их обрыва и один на газовой, три угловых запорных вентиля Ду-6 указателя уровня наполнения и слива груза, манометродержатель и предохранительный клапан, отрегулированный на рабочее давление 2,0 МПа. Оборудование закрывается защитным кожухом. Скоростной клапан установлен также и перед газовым вентилем, через который отбираются или подаются пары сжиженного газа в котел. Котел четырехосной цистерны для пропана грузоподъемностью 22,9 т модели 15-1407 имеет цилиндрическую обечайку, сваренную из царг, выполненных из листов толщиной 32 мм. Налив и слив продукта верхний. В средней части котла расположен люк диаметром 450 мм, закрываемый крышкой, который служит для осмотра и очистки внутренней поверхности котла. На крышке установлены сливоналивное устройство, включающее три угловых вентиля Ду-40, манометродержатель, указатель уровня налива и слива груза, предохранительный клапан, рассчитанный на давление 2,0 МПа. Четырехосная цистерна для пропана грузоподъемностью 32,1 т модели 15-1519 отличается параметрами котла, габаритом и сливоналивным устройством.

Окраска цистерн, наносимые знаки

Знаки и надписи, которые наносят на цистерны, определены ПТЭ железных дорог, альбомом «Знаки! надписи на вагонах грузового парка железных дорог России колеи 1520 мм» № 474 ПКБ ЦВ, Правилами перевозок грузов. Эти документы! определяют перечень знаков, надписей, их изображение, окраску, применяемые таблички, а также устанавливают место размещения всех элементов маркировки для каждого типа цистерн. Все это изложено в конструкторской документации на каждую модель цистерны.

На раме цистерны располагаются ее номер, табличка завода-изготовителя, знаки оборудования вагона роликовыми подшипниками, масс тары, маневрового захвата, наличия композиционной колодки, величина тормозного нажатия.

На котле -- знак МПС, грузоподъемность и номер цистерны, полезный объем, место для меловых надписей (прямоугольник черного цвета размером 500X500), знаки оборудования вагона роликовыми подшипниками, транзитности и габарита цистерны, наименование груза, паспортная табличка калибровки, калибровочный тип котла, знаки безопасности, отличительная полоса, срок возврата. Кроме знаков и надписей, на котле могут быть даны сведения об отсрочке ремонта.

На днище -- даты постройки цистерны, капитального ремонта, деповской номер, текущий ремонт, срочный возврат, наименование груза, отличительная окраска (кольцо, круг, прямоугольник), знаки безопасности.

На цистернах для перевозки нефтепродуктов, цемента, кислот основные номера и калибровочные знаки обозначаются металлическими накладными цифрами.

Цистерны в соответствии с Правилами перевозок грузов должны иметь отличительную окраску котлов, трафареты о характере опасности груза, а в необходимых случаях и его наименование. Вагоны, принадлежащие предприятиям, окрашивают в зеленый цвет. У цистерн окрашивают торцовые днища и рамы. У края днищ по кругу наносится белая полоса. На днище должен быть нанесен трафарет «Срочный возврат ст.---------год».

Классы условий эксплуатации

В котлах цистерн возникают гидравлические удары жидкого груза. Жидкость, заполняющая котел, обладает крайне малой упругостью, что вызывает повышенные динамические нагрузки на ходовые части цистерн. Пространственные колебания жидкого груза увеличивают инерционные силы воздействия на котел. Кроме того, цистерны должны отвечать повышенным требованиям безопасности вследствие огнеопасности большинства перевозимых в них грузов.

При низкой температуре (ниже --30 °С) повышается вероятность хрупкого разрушения конструктивных элементов в период погрузочно-разгрузочных работ, возрастает нагрузка на элементы электрооборудования при разогреве груза. Высокая температура и солнечная радиация интенсифицируют протекание коррозии, повышаются нагрузки на предохранительные устройства, мембраны, возрастает опасность пожара и взрыва. Продолжительные осадки оказывают влияние на коррозионную стойкость, снижают работоспособность автотормозов, оборудования, буксовых узлов с подшипниками скольжения у цистерн для пылевидных грузов, возрастает вероятность забивки разгрузочных магистралей.

Технология загрузки

Технология загрузки определяется свойствами груза и конструкцией загружаемой цистерны. В зависимости от принятой технологии пункты погрузки оборудуют соответствующими техническими средствами, причем некоторые элементы устанавливают и на цистернах. На предприятиях действуют заводские или отраслевые инструкции по загрузке цистерн, в строгом соответствии с которыми они наполняются. Существуют два основных технологических процесса: загрузка открытым способом -- самотеком через люки или наливные трубы при сообщении газовой полости котла с атмосферой и закрытым способом -- самотеком или передавливанием через наливные трубы отводом газа из котла в соответствующее место.

Технология разгрузки

Слив не допускается при закрыто крышке люка-лаза из-за возможности образования недопустимого вакуума в котле. В зимних условиях можно разогреть груз подачей теплоносителя (пара или горячей воды) в кожух сливного прибора. После слива крышка люка и прибор закрываются и пломбируются.

Периодичность технического обслуживания и ремонта

На магистральном железнодорожном транспорте введены следующие виды и сроки технического обслуживания и ремонта грузовых вагонов, распространяющиеся и на железнодорожные цистерны:

ТО -- обслуживание вагонов, находящихся в составах или транзитных поездах, а также порожних вагонов при подготовке под погрузку без отцепки их от состава или группы вагонов (срок -- каждый рейс);

ТР-1 --текущий ремонт порожних вагонов при комплексной подготовке к перевозке с отцепкой от состава или группы вагонов и подачи на специализированные ремонтные пути (срок -- по необходимости);

ТР-2 -- текущий ремонт вагонов с отцепкой от транзитных и прибывших поездов или от сформированных составов (срок -- по необходимости);

ДР -- деповской ремонт вагонов для восстановления работоспособности с заменой или ремонтом отдельных узлов и деталей (срок -- через 1--2 года, а после постройки и КР -- 2 года);

КР -- капитальный ремонт вагонов для восстановления ресурса вагонов (срок -- через 4--10 лет).

Для цистерн, принадлежащих промпредприятиям, целесообразно сохранять в основе вышеизложенную систему и, обеспечивая преемственность действий МПС и промпредприятий, дифференцировать ее применение с учетом особенностей конструкции и технологии погрузочно-разгрузочных работ с цистернами.

В качестве общей схемы для наиболее сложных в конструктивном отношении типов цистерн рекомендуется следующее:

ТО-1 --техническое обслуживание, сохраняемое в объеме ТО структуры МПС при следовании по путям МПС;

ТО-2 -- техническое обслуживание, осуществляемое предприятиями-отправителями груза по подготовке цистерн к погрузочным операциям, транспортировке и последующей разгрузке;

ТО-3 -- техническое обслуживание перед и после разгрузки цистерн. Выполняется предприятием-получателем груза, а также перед транспортированием цистерны в порожнем состоянии и для последующей погрузки;

ТО-4 -- освидетельствование котла и обустройств. Периодичность 0,5 года;

ТР-1 --текущий ремонт. Производится предприятием-владельцем цистерны для устранения неисправностей и частичного восстановления ресурса;

ТР-2 -- текущий ремонт. Служит для полного восстановления ресурса основных узлов цистерны. Как правило, его объем больше работ по ТР-1 и указывается для каждого типа в отдельности.

Предприятия МПС выполняют работы на договорной основе, а при наличии специализированных баз отрасли их часть может реализоваться на них перед отправкой предприятиям МПС;

ГДР -- деповский ремонт. Сохраняется в полном объеме этого ремонта в структуре МПС для ходовой части, а по договоренности может включать и ремонт других узлов;

КР -- капитальный ремонт. Выполняется для полного или близкого к полному восстановления ресурса цистерн с заменой или восстановлением любых частей, включая базовые. Осуществляется на ремонтных заводах. Периодичность ремонта, его объем для каждого типа цистерн указываются в эксплуатационной и ремонтной документации.

Методика обоснования структуры ТО и Р для каждого типа цистерн включает определение видов и периодичности воздействий технического обслуживания по критерию качества функционирования цистерн, а определение периодов ремонтов -- по экономическим критериям.