Смотровая железнодорожная эстакада из металлоконструкций. Железнодорожная эстакада на участке "реутово-балашиха"
Железнодорожные эстакады представляют собой конструкции, облегчающие проведение различных погрузочно-разгрузочных работ. Ж д эстакада может использоваться для обеспечения слива и налива нефтепродуктов и аналогичных соединений в специально предназначенные для этого цистерны, а также для погрузки и разгрузки сыпучих материалов.
Ж/д эстакады устроены таким образом, что могут одновременно обслуживать целую группу цистерн. Погрузочно-разгрузочные и сливо-наливные работы осуществляются на специальных стойках, соединенных между собой пешеходными мостиками.
Железнодорожные эстакады выполняются из материалов, отличающихся большой огнестойкостью. Это связано с тем, что подобные конструкции часто используются для работы с горючими соединениями. Отбор подходящих марок металлопроката позволяет продлить срок службы металлоконструкций и обеспечить их повышенную безопасность и гарантию отсутствия чрезвычайных ситуаций. Кроме того, подобные манипуляции позволяют получить изделие, полностью соответствующее ГОСТ.
В зависимости от потребностей жд эстакада может располагаться по всему маршруту или же на его конкретной части. Кроме того, подобные изделия могут быть односторонними и двусторонними. Вариативность таких изделий позволяет подбирать оптимальное решение для каждого конкретного случая и учитывать все его особенности и специфику. Кроме того, возможность изменения параметров готовой металлоконструкции позволяет учитывать при ее изготовлении нюансы, которые в будущем способны облегчить обслуживание и эксплуатацию всей транспортной системы.
Конструкция ж/д эстакад предполагает наличие подвижных частей, посредством которых осуществляются все необходимые работы. Речь идет о специальных мостиках, стрелах с рукавами. Во время операций погрузки и разгрузки, слива и налива данные элементы вводятся в зону железнодорожных габаритов. После окончания всех работ они должны быть возвращены в исходное положение. Стационарные конструкции железнодорожных эстакад не должны выступать за железнодорожные габариты ни при каких условиях. Стрелы с рукавами имеют ограничители, которые не дают им выходить за предназначенную для их работы сферу. Опускаются и поднимаются стрелы с помощью специальных лебедок.
На концах ж/д эстакад обычно устанавливаются лесенки для персонала, а также лесенки-стремянки, используемые при необходимости эвакуации, например, в случае возникновения пожара. Кроме того, ж/д эстакады заземляются с помощью отдельных заземляющих устройств или заземляющего контура. Все вспомогательные системы дополнительно комплектуются ограждениями, которые обеспечивают безопасность рабочего персонала, а также работников, которые реализуют комплекс мероприятий, способных продлить срок службы самих металлоконструкций. При этом в процессе эксплуатации последние требуют минимальных затрат на обслуживание, так как изначально их параметры и характеристики продуманы таким образом, чтобы получить конструкцию с максимальной рентабельностью и сроком службы.
Конструкции различных железнодорожных эстакад могут значительно различаться между собой. Разниться может не только расположение отдельных элементов, но и используемые решения, в том числе способ организации работы подвижного мостика, который может быть дополнительно оснащен торсином или представлять собой металлическую раму с осью.
Мосты, путепроводы, эстакады, виадуки. В чем разница? April 3rd, 2017
Эти слова обозначают очень похожие конструкции, поэтому их часто путают. Для желающих разобраться немного научно-популярной инженерии с фотками для наглядности.
Мост
Издревле люди строили мосты для преодоления водных преград - рек, озер, болот. Первые мосты были построены несколько тысяч лет назад. Поэтому слово "мост" не только самой используемое, но и самое старое; в широком смысле почти все остальные сооружения (эстакады, виадуки и путепроводы) являются мостами. Кстати, на заглавной картинке - живописный мост на Атлантический дороге в Норвегии.
Самый старый из ныне действующих мостов - Понте Мильвио в Риме. Ему больше 2000 лет: в камне он впервые построен еще в 109 году до н.э.
Самый длинный мост в мире - Циндаосский мост длиной 42,5 километра. Он соединяет континентальную часть китайского портового города Циндао с островным районом Хаундао в заливе Цзяочжоу.
А строящийся мост в Крым через Керченский пролив с длиной 19 километров будет самым длинным в России.
Самый широкий мост в мире находится в Санкт-Петербурге. Это Синий мост через реку Мойка. Его ширина 97,3 метра, что почти в три раза больше его длины.
Путепровод мостового типа
Это сооружение, которое строится над другой дорогой, автомобильной или железной. Он технологически серьезно отличается от моста, потому и называется по-другому. Главное отличие – гораздо более простые опоры; ведь при проектировании путепровода не надо учитывать водоток, ледоход, размывы опор и возможный навал проходящих судов, о которых болит голова у проектировщиков мостов. В общем, путепровод - это мост над обычной дорогой.
Путепроводы бывают очень разными. Это однопролетный путепровод на Электролитном проезде в Москве.
А это путепровод на «малой бетонке» у Белых столбов в Подмосковье.
Путепровод тоннельного типа
Некоторые короткие тоннели тоже называют путепроводами! Обычно так называют тоннели, над которыми лежит пролет путепровода, а длина больше ширины пролета, но меньше 300 м.
Пример путепровода тоннельного типа под железной дорогой Горьковского направления в Павловском Посаде.
Эстакада
Для строительства путепровода обычно требуется 2-4 пролета длиной 10-30 метров каждый, а вот для прокладки эстакады их необходимо больше. По сути, это главное отличие между это инженерными сооружениями. Но есть и другие: путепровод пересекает только дорогу, а эстакада может пересекать сразу несколько видов препятствий - это могут быть река, автомобильная дорога и железнодорожные пути. То есть эстакада вполне может совмещать таким образом в себе мост и путепровод.
Самый длинная эстакада в мире – магистраль Банг На в Таиланде длиной 54 километра.
А эту спиральную эстакаду пришлось построить из-за жильцов многоэтажки в Гуанчжоу в Китае, которые отказались переезжать.
Виадук
Кроме дорог и водоемов, есть еще один тип преград – рельеф, то есть овраги, ущелья, лощины. Мосты, которые строят в местах с перепадом высот, называют виадуками. Их строительство вместо обычных дорог экономически оправдано, когда невыгодно создавать насыпь. В общем, все зависит от глубины оврага и его протяженности на пути магистрали. Выходит, отличие виадука от эстакады - отсутствие ровной поверхности под мостом! Поэтому здесь однотипных опор и пролетов уже быть не может. Обычно виадуки - очень красивые и величественные сооружения. Скажем, высота одной из опор самого высокого в мире виадука Мийо во Франции составляет около 340 метров! 
Акведук
Еще одно интересное сооружение, правда, не относящееся к дорогам. Это аналог виадука, только для переноса воды, а не транспортных средств, над тем же оврагом, рекой или другим препятствием. Обычно акведук - часть системы ирригации.
Магдебургский водный мост соединяет внутренний порт Берлина с портами на Рейне
Канал имени Москвы над Волоколамским шоссе в столице
Ростокинский акведук на северо-востоке Москвы 
Селедук
По селедуку дорога тоже не проходит, но он очень тесно связан с безопасностью движения. Так называют сооружение над горной дорогой, служащее для пропуска по нему селевого потока и защищающее водителей и пассажиров. Также его называют селеотводом и противолавинной галереей. 
Использованные материалы:
1. Для начала, раз уж я приехал на электричке, посмотрим на новую платформу. Судя по всему, ребята страдают той же проблемой, что и мы на Карачарово - нужно переключить движение чтобы можно было продолжить начатое. На это намекают фундаментные блоки, аккуратно сложенные за заборчиком на переднем плане кадра.
2. Перед переключением нужно было защитить конструкции двух пешеходных тоннелей. Как видим, это уже сделано.
3. На месте, где был служебный проход к башне ЭЦ, строится кусочек пандуса.
4. Другой кусочек пандуса строится на другой стороне перешейка. Зачем оставлен этот перешеек не вполне понятно. Может коммуникации какие-то там проходят.
5. Сам пандус гидроизолируется для последующей засыпки песком сначала обмазочными, а после и оклеечными материалами.
6. 
7. Здесь в самом конце смонтирован ещё один 27-метровый пролёт.
8. Минутка трейнспоттинга. ЭД4М 0238 
9. 
10. ЭС1 028
11. Стриж под ЭП20 016
12. Увидя катки и каретки я сначала обрадовался, но оказалось что до надвижки всё ещё очень далеко. Просто пролёт откатили чуть назад для переустройства временных опор.
13. Крайние слева опоры переставят на другое место.
14. Здесь почти смонтировали все пролёты. На всём этом участке осталось установить на место всего 11 пролётов. 2 из них ждут перекладки пути на Балашиху. Ещё 4 - возведения последних двух опор. Остальные будут смонтированы в ближайшее время.
15. Эти самые опоры пока даже не выросли из земли.
15. Отстутствующие на своих местах пролёты обеспечивают хоть какое-то пространство на стройплощадке, зажатой между ж.д. путями и Никольской улицей. Здесь очень тесно.
16. Доски, на которых раскладывают фасонки во время дробеструйной обработки, обретают причудливые формы.
17. Пандус растёт.
18. Размеры его невообразимые.
19. С другой стороны уже вовсю идёт засыпка.
20. погружали шпунт. Сейчас извлекают.
21. Рельсы убегают в Балашиху.
22. 
23. А теперь то же самое, только сверху..
24. Этот просвет скоро будет устранён.
25.
26.
27. Ржавчина будет очищена до блеска перед нанесением гидроизоляции, поэтому палубу пролёта не красят на заводе.
28. Если бы никого не приходилось ждать, то самой по себе работы тут не так уж и много. 
29. Сравнимый по размерам
Техническое задание
Введение
1.Конструктивная часть
Технологический расчет трубопровода
2.1 Механический расчет трубопровода
2.2 Гидравлический расчет трубопровода
Подбор насосного оборудования
Технологическая часть
1 Устройство верхнего налива светлых нефтепродуктов в железнодорожные цистерны типа АСН-14ЖД
2 Устройство нижнего слива светлых нефтепродуктов из железнодорожных цистерн УСН-150-ХЛ1
Пожаротушение
Заключение
Техническое задание
Спроектировать сливо-наливную железнодорожную одностороннюю эстакаду на 12 цистерн, 2 вида топлива.
Введение
ЭСТАКАДА (французским estacade, от провансальского estaca - свая, балка * а. trestle, scaffold bridge; н. Estakade; ф. estacade; и. viaducto, puente expecial para cargar у descargar) - сливно-наливное надземное сооружение мостового типа для выполнения операций по сливу и наливу нефти, нефтепродуктов, углеводородных, химических и др. жидкостей в железнодорожные цистерны. Состоит из ряда опор и пролётных строений однотипной конструкции.
В зависимости от назначения сооружают эстакады только для налива или слива (ЭС) или комбинированные для слива и налива (ЭСН). Выбор оборудования эстакады обусловливается сортом продукта, для которого она предназначена, способом слива-налива. ЭС оборудуется устройствами нижнего слива и, как правило, на аварийный случай - устройствами верхнего слива. ЭС для лёгких нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров имеет эжекторный слив, а для высоковязких нефтепродуктов дополнительно оборудуется устройствами для разогрева нефтепродукта в транспортных ёмкостях перед сливом.
ЭСН железнодорожных цистерн - конструкция из несгораемых материалов галерейного типа, расположенная вдоль горизонтальных прямолинейных участков железнодорожных ответвлений в пунктах слива и налива нефтей и нефтепродуктов и оснащённая необходимым оборудованием и трубопроводными коммуникациями. В торцах ЭСН, а иногда и в середине, на расстоянии не более 100 м друг от друга устанавливаются лестницы. На высоте 3,4 м сооружается галерейный проход. Для перехода с галереи к люку железнодорожной цистерны и её обслуживания имеются эксплуатационные площадки с откидными мостками, которые опускаются на котёл цистерн. В зависимости от количества одновременно обрабатываемых железнодорожных цистерн и наличия свободных площадей ЭСН сооружаются одно- или двухсторонними. На односторонних ЭСН обработка железнодорожных цистерн производится с одного железнодорожного пути. Двухсторонняя ЭСН оборудуется сливно-наливными устройствами для одновременного обслуживания цистерн с двух параллельных железнодорожных путей.
ЭСН одновременно могут обслуживать от 12 до 60 железнодорожных цистерн. Расположение сливно-наливных устройств вдоль ЭСН на расстоянии 4000 мм позволяет одновременно обслуживать маршрут, составленный из всех существующих типов железнодорожный цистерн. Типовые ЭСН могут оборудоваться сливно-наливными устройствами и системами трубопроводов, позволяющих одновременно вести слив и налив до 4 сортов нефтепродуктов (коллекторы для продуктов прокладываются внизу вдоль эстакады и через запорную арматуру соединяются со сливно-наливными устройствами).
.Конструктивная часть
1.1 Устройство верхнего налива светлых нефтепродуктов в железнодорожные цистерны типа АСН-14ЖД
АСН-14ЖДв1/2 обеспечивает безопасный налив ж.д. цистерн по заданному количеству и отвод паров нефтепродукта с возможностью утилизации на специальных установках. Конструкция наливного стояка с телескопическим наконечником и герметичным фланцем (крышкой) позволяет производить налив под уровень, исключая перелив(с помощью датчика контроля предельного уровня) и обеспечивая полный слив продукта из наливного стояка за счет установки в его верхней точке электромагнитного клапана для запуска воздуха. Система управления оборудования АСН-14ЖД построена на постоянном опросе управляющими контроллерами продукта, состояния технологических датчиков, комплекса. Она позволяет принимать команды оператора с центрального компьютера на выдачу конкретного вида продукта по определенному каналу, а также производить отпуск продукта с контролем за последовательностью действий оператора при выполнении операций по наливу и обеспечивать точность отпуска продукта. С помощью передвижного эталонного мерника второго разряда вместимостью 2000 дм3 можно производить настройку комплексов до погрешности, не превышающей +0,15% непосредственно на каждом канале измерения без демонтажа узлов (при конкретной производительности налива). Измерительный комплекс АСН-14ЖД2 предназначен для налива и учета светлых нефтепродуктов железнодорожных цистерн на нефтеналивных станциях в модульном исполнении для 3 видов нефтепродукта через один стояк. Комплексы состоят из следующих основных блоков: ·гидравлики;
·поста налива;
·управления.
Блок гидравлики представляет собой систему трубопроводов, в которых установлены задвижка, электронасос, газоотделитель, фильтр, преобразователь объема жидкости и регулирующий клапан. Комплексы в своем составе могут иметь от одного до трёх и более гидравлических блоков для разных продуктов, подаваемых на один или два блока поста налива.
Рисунок 1 - Блок гидравлики. 1 - Рама (с дренажным трубопроводом 1.1); 3 - Электронасос; 4 - Трубопровод; 5 - Клапан обратный; 6 - Газоотделитель, 7 - Отвод; 8 - Фильтр; 9 - Счетчик; 10 - Стойка; 12 - Проставка
Блок поста налива представляет собой металлический каркас, на котором находится площадка оператора и монтируется от одного до двух наливных складывающихся стояков. Блок управления состоит из: ·программно-аппаратного комплекса "АСН-Промприбор";
·программируемого логического контроллера с устройством индикации для обработки и отображения выполняемых технологических операций по отпуску продукта оператором на посту налива;
·пульта дистанционного управления (ПДУ), устанавливаемого в операторной;
·датчиков положения, уровня, гаражного положения стояка и трапа;
Блок управления обеспечивает: ·сбор данных при измерениях;
·управление режимами налива;
·управление запорной арматурой с электроприводом;
·формирование отчетных документов;
·архивирование и хранение данных.
По климатическому исполнению комплексы могут изготавливаться двух видов: ·У, категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69, для работы при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 50oС и относительной влажности от 30 до 100% при температуре плюс 25 oС;
·ХЛ, категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 для работы при температуре окружающего воздуха от минус 60 до плюс 50oС и относительной влажности до100% при температуре плюс 25 oС.
Комплексы имеют следующие функции: ·одновременный отпуск двух марок (видов) топлива по двум стоякам в ж/д цистерны потребителя, по заданным оператором дозам;
·отображение информации о суммарном количестве отпущенного топлива по вызову оператора на ПДУ или подачи соответствующей команды с компьютера;
·сохранение в отсчётном устройстве информации о суммарном количестве отпущенного топлива и отсутствие возможности его изменения в течение 10 лет при отключении электропитания;
·аварийное прекращение выдачи дозы: автоматическое (датчик уровня ДУ) или непосредственно обслуживающим оператором, на посту налива (кнопкой управления КУ-92); или оператором с ПДУ или компьютера;
·продолжение отпуска заданной дозы при устранении аварии с разрешения оператора с ПДУ или компьютера.
Основные технические характеристики представлены в таблице 1.
Таблица 1 - технические характеристики комплекса Основные параметрыАСН-14ЖДв1/21.Диаметр условного прохода, мм.80-1002.Рабочее давление, МПА (кгс/см2)0,6(6)3.Диапазон вязкости продукта, мм2/с0,554-6,04.Температура наливаемой жидкости, oСОговаривается при заказе5.Пропускная способность: максимальная, м3/ч; минимальная, м3/ч.80-1006.Зона действия, диапазон не менее, м.30+2...+37.Масса не более, кг.25008.Количество наливных стояков, шт.1 29.Количество блоков гидравлики (БГ), шт.от 1 до 3 от 2до 610.Верхний предел показаний одного указателя суммарного учёта, л.99999999*11.Дискретность задания и индикации дозы отпуска, л.112* *Мощность электродвигателя насоса (одного блока гидравлики- БГ), кВт11Примечания:
* При отключении питания значения хранятся в памяти в течение 10 лет. ** При закладывании в проект централизованной насосной станции, насосный агрегат БГ может не поставляться
1.2 Устройство нижнего слива светлых нефтепродуктов из железнодорожных цистерн УСН-150-ХЛ1
Установка для нижнего слива (налива) нефти и нефтепродуктов железнодорожных вагонов-цистерн УСН-150-ХЛ1 (далее установка) предназначена для нижнего слива-налива нефти и нефтепродуктов из железнодорожных вагонов-цистерн с универсальными сливными приборами. Условия эксплуатации в части воздействия климатических факторов по ГОСТ 15150-69, исполнения ХЛ, категории размещения 1.
Таблица 2 - Технические характеристики Основные параметрынормаДиаметр условного прохода, мм 150Условное давление, МПа0,4Усилие на рукоятке маховика, не более, Н200Момент трения в шарнирах, не более, Н·м50Зона подключения установки к патрубку сливного прибора вагона-цистерны, м± 2Установленный ресурс до капитального ремонта, циклов2200Срок службы, лет10Габаритные размеры в сложенном положении, мм, длина ширина высота 2200 700 600Масса, кг не более120
Установка УСН-150-ХЛ1 состоит из следующих основных частей (рисунок 2), указанных в таблице 3.
Таблица 3 - Основные части установки Наименование узла или сборочной единицыПозиция, №Количество, шт.Патрубок опорный11Шарнир двухрядный21Шарнир однорядный2а1Труба3, 81Головка41Захват52Кронштейн с пружиной в сборе61Пружина7, 101Болт фундаментный94 Рисунок 2 - Установка УСН-150-ХЛ1
Установка (рисунок 2) состоит из шарнирно-соединенных труб, оканчивающихся, с одной стороны, опорным патрубком 1 с при-соединительным фланцем, а с другой стороны - присоединительной головкой 4. Шарниры состоят из двух обойм, шариков и двух уплотняющих манжет, одна из которых обеспечивает герметичность со стороны продукта, другая от атмосферных осадков. Опорный патрубок состоит из трубы, основания и присоединительного фланца. Основанием установка крепится к фундаменту, а присоединительным фланцем - к фланцу коллектора. Присоединительная головка состоит из головки 6, двух захватов 5, коромысла 7 и маховика с рукояткой 8 (рисунок 3). Захват состоит из тяги и кулачка. Кулачок находится на верхней части тяги, а нижняя часть тяги крепится к коромыслу. В центральной части коромысла имеется ходовая гайка, которая находится на винте, один конец которого шарнирно закреплен на головке, а на втором конце установлен маховик. При вращении маховика вращается винт, а коромысло движется поступательно вверх или вниз в зависимости от направления вращения маховика.
.Технологический расчет трубопровода
Технологический расчет трубопроводов заключается в решении следующих основных вопросов: определение оптимальных параметров трубопроводов, диаметр, толщина стенки; подбор насосного оборудования; расчет режимов эксплуатации трубопроводов; определение температурных напряжений и способы их компенсации. Трубопровод выполняет свое назначение в том случае, если он обеспечивает перекачку необходимого количества нефтепродукта. Это зависит от ряда факторов: диаметра труб; давления, создаваемого в трубе насосом; разности отметок начала и конца трубопровода; температуры перекачиваемого продукта. Изменение любого из перечисленных факторов неизбежно приведет к изменению пропускной способности. Вследствие этой же взаимозависимости некоторые из факторов при выполнении технологических расчетов не могут быть определены однозначно, т.е. без учета влияния других факторов.
2.1 Механический расчет трубопровода
Механический расчет технологических трубопроводов нефтебаз производится на температурные напряжения и на напряжения от изгиба в холодную, когда труба изгибается под собственным весом без нагрева. Толщина стенки технологических трубопроводов нефтебаз определяется по формуле:
где n - коэффициент перегрузки по внутреннему давлению; Р - внутреннее рабочее давление в трубопроводе, МПа;1 - первое расчетное сопротивление материала труб, МПа;н - наружный диаметр, м.
Первое расчетное сопротивление материала R1 определяется по следующей формуле:
(2)
где R1н - первое нормативное сопротивление, соответствующее пределу прочности материала труб, МПа;- коэффициент условия работы трубопроводови т.к. все технологические трубопроводы нефтебазы относятся к высшей категории, то m = 0,6;1 - коэффициент безопасности по материалу труб (для нефтебазовых трубопроводов обычно K1= 1,34 или K= 1,4);н - коэффициент надежности, зависящий от диаметра труб (для труб диаметром dy<1200 мм K=1).
Принимаем толщину стенки равную 4 мм. Температурные напряжения, возникающие в стенках трубы, определяются по формуле:
(3)
где - коэффициент линейного расширения;- модуль упругости, Н/м2;
tэ - максимальная или минимальная рабочая температура стенок трубы в процессе эксплуатации;
tф - температура фиксации расчетной схемы трубопровода (температура укладки).
МПа
Абсолютное удлинение подземного трубопровода:
(4)
Абсолютное удлинение наземного трубопровода:
(5)
Т.е. при одинаковых температурных условиях подземный трубопровод укорачивается или удлиняется в два раза меньше по сравнению с наземным. Отсюда можно сделать вывод, что в подземных трубопроводах надо компенсировать начальные или концевые его участки. Технологические трубопроводы нефтебаз очень часто укладываются на высоких опорах. Такой трубопровод можно представить в виде многопролетной балки. Основной задачей для многопролетной балки является определение допустимой величины пролета. Под действием силы, действующей в пролете, трубопровод прогибается, образуя дугу с радиусом кривизны r, величина которого приближенно равна:
(6)
где l - длина пролета;- стрела прогиба. От изгиба в стенках трубопровода возникает напряжение, величина которого:
(7)
Из курса "Сопротивление материала" известно, что максимальная величина прогиба равна:
(8)
где q - удельная расчетная нагрузка от веса металла, изоляции, продукта, снежного покрова и гололеда, Н/м;- осевой момент инерции трубы, м4.
Подставив выражение (8) в (7), получим:
(9)
Максимальная величина пролета определяется из условия:
(10)
(11)
Момент инерции сечения трубы рассчитаем по формуле:
, (12)
Нагрузка от веса трубопровода и транспортируемой среды на единицу длинны трубы рассчитываем по формуле:
(13)
где -плотность стали: 7800 кг/м3;
ρ- плотность нефтепродукта: 0,785 т/м3.
Нагрузка от снежного покрова и изоляции:
, (14)
tis- толщина изоляционного покрытия.
.
q=590,5+130,6=721,1 Н/м. 2.2 Гидравлический расчет трубопровода
Конечная цель гидравлического расчета трубопроводов - обеспечение заданной производительности перекачки. При применении насосной установки рассчитывается рабочий режим насосной установки, определяют мощность двигателя. При самотечных трубопроводах определяют требуемую разность отметок для необходимой производительности при заданном диаметре труб или необходимый диаметр трубопровода при заданной разности отметок и производительности. Гидравлический расчет трубопроводов, перекачивающих нефтепродукты, выполняется для наиболее неблагоприятных условий. Расчет всасывающих трубопроводов для транспортировки светлых нефтепродуктов с высокой упругостью паров /бензин и др./ необходимо вести при максимальной температуре нефтепродукта, чтобы избежать разрыва струи и обеспечить нормальную работу насоса. Расчет нагнетательных трубопроводов для перекачки светлых нефтепродуктов ведется по минимальной температуре нефтепродуктов для наиболее удаленных и высоко расположенных точек коммуникаций и объектов. Следует иметь в виду, что при выполнении технологических операций один и тот же трубопровод может быть как всасывающим, так и нагнетательным. Расчетный расход нефтепродукта определяем в случае налива, т.к на него необходимо меньше времени:
,(1)
где V -общая вместимость танков, м3;
τn -норма времени налива, с.
Теоретически необходимый внутренний диаметр трубопровода определяется из уравнения неразрывности потока по формуле:
, (2)
где w - скорость движения жидкости в трубах, м/с.
Принимаем диаметр трубопровода равным 250мм. Найдем расчетную величину скорости течения нефтепродукта:
, (4)
(м/с)
Коэффициент гидравлического сопротивления λ зависит от характера движения жидкости в трубопроводе и относительной шероховатости стенок труб.
Характер движения жидкости в трубопроводе определяется безразмерным параметром Рейнольдса, который рассчитываем для наиболее вязкого нефтепродукта:
, (5)
.
Значение переходных чисел Рейнольдса Re1 и Re2 определяются по формулам:
, (6)
, (7)
где k- относительная шероховатость трубы, k=kэ/D; kэ - эквивалентная шероховатость стенки трубы, 0,2 мм; k=0,00083.
,
.
Т.о. имеет место турбулентный режим в зоне смешанного трения, для которого коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формуле Альтшуля:
(8)
.
Общие потери напора в трубопроводе равны:
, (9)
где hтр - потери на трение в трубопроводе, м,
hск - скоростной напор жидкости в трубопроводе, м,
∆z - разность нивелирных отметок конца и начала трубопровода, м. Потери напора на трение в трубопроводах нефтебазы определяются по формуле Дарси - Вейсбаха:
, (10)
где lприв - приведенная длина трубопровода, м:
. (11)
Скоростной напор жидкости в трубопроводе рассчитывается по формуле:
Расчет всасывающего трубопровода при сливе.
Таблица 4 - Коэффициенты местных сопротивлений Фильтр для светлых нефтепродуктов1,7Задвижка0,05Выход из резервуара через хлопушку0,9Счетчик10Тройник2Перепускной клапан2,5 Длина всасывающего трубопровода при сливе 102 м.
Разность нивелирных отметок ∆z=1,5м.
H=2,36+0,3+1,5=4,16м.
Расчет напорного трубопровода при сливе. Длина напорного трубопровода при сливе равна 30 м.
Разность нивелирных отметок ∆z=-1,5м.
H=2,17+0,3-1,5=0,97м.
Расчет всасывающего трубопровода при наливе. Длина всасывающего трубопровода при наливе равна 30 м.
Разность нивелирных отметок ∆z=12,4м.
H=2,17+0,3+12,4=14,87м.
Расчет напорного трубопровода при наливе. Длина напорного трубопровода при наливе 102 м.
Разность нивелирных отметок ∆z=5м.
H=2,36+0,3+5=7,66м.
.Подбор насосного оборудования
Для слива и налива светлых нефтепродуктов на ж/д эстакаде подача должна превышать 408 м3/ч и напор 14,87 м.
Исходя из полученных характеристик (дифференциального напора и расхода) выбираем центробежный насос двустороннего входа для перекачивания нефтепродуктов 8НДв-НМ-б с подачей 420 м3/ч, напором 30 м и потребляемой мощностью до 52 кВт.
Устройство и принцип работы Агрегат состоит из насоса и приводного двигателя, установленных на общей фундаментной раме и соединенных между собой при помощи упругой втулочно-пальцевой муфты. Насосы - центробежные, двустороннего входа, горизонтальные, одноступенчатые, с полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу и спиральным отводом.
Рисунок 4 - Насосный агрегат 8НДв-НМ-б
Корпус насоса имеет горизонтальный разъем. В нижней части корпуса расположены всасывающий и напорный патрубки, направленные в противоположные стороны. Рабочее колесо- двустороннего входа, что позволяет в основном уравновесить осевые силы. Остаточные осевые усилия воспринимаются радиально-упорным двухрядным подшипником. Для уплотнения протечек по валу насоса в зависимости от условий работы и требования заказчика применяются торцовые уплотнения (или двойные или одинарные со вспомогательным). Направление вращения ротора - левое (против часовой стрелки), если смотреть со стороны двигателя. По требованию заказчика допускается изготовление насоса правого вращения (по часовой стрелке).
.Технологическая часть
нефтепродукт железнодорожный трубопровод насосный 4.1 Устройство верхнего налива светлых нефтепродуктов в железнодорожные цистерны типа АСН-14ЖД
Распределение работ при монтаже оборудования Заказчик Подготавливает площадку; Обеспечивает энергетику; Проводит земляные работы и устройство фундаментов; Проводит закупку необходимого оборудования. Монтажная организация. Производит монтаж металлоконструкции наливной эстакады. Производит монтаж продуктовода, трубопроводов под электропроводку, системы пожаротушения, освещения, отвода паровоздушной смеси. Производит монтаж наливных закупаемого оборудования. Вызывает представителей завода изготовителя. Производит подключение электрических соединений. Производит установку оборудования в операторной. Производит опробование стояков без продукта. Производит испытание на герметичность. Опробование на продукте. Опытная эксплуатация. Метрологическая проверка. Техническое обслуживание Периодически, не менее одного раза в месяц, смазывать шарниры универсальной смазкой "ЦИАТИМ-201", а наружные поверхности деталей, не имеющих лакокрасочные покрытия - техническим вазелином. состояние наружных частей установки для устранения коррозии, грязи и т.д; герметичность неподвижных и подвижных частей установки; герметичность подшипников и фланцевых соединений; состояние заземления устройства. Возможные неисправности и способы их устранения: Перечень возможных неисправностей и методы их устранения приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Неисправности и методы устранения Проявление неисправностиВероятные причиныСпособы их устраненияНарушена герметичность шарнировВышли из строя манжеты или уплотнительные кольцаЗаменить уплотнения Замена резинового уплотнения в шарнире. открутить гужоны (рисунок5 поз. 8, 9); прокручивая обойму (рисунок 5 поз. 3) высыпать все шарики через отверстия; снять обойму (рисунок 5 поз. 3) с гильзы (рисунок 5 поз. 7); заменить резиновое уплотнение (рисунок 5 поз. 6); надеть обойму (рисунок 5 поз. 3) на гильзу (рисунок 5 поз. 7); засыпать шарики через отверстия прокручивая обойму (рисунок 5 поз. 3); закрутить гужоны (рисунок 5 поз. 8, 9).
Рисунок 5 - Шарнир. Общий вид.
2 Устройство нижнего слива светлых нефтепродуктов из железнодорожных цистерн УСН-150-ХЛ1
Установка УСН-150 ХЛ 1 используется для слива (налива) нефтепродуктов в железнодорожные цистерны. Установку монтируют на фронте слива на бетонном основании с помощью фундаментных болтов (входят в комплект поставки). При монтаже установки уклон патрубков в сторону естественного слива относительно горизонтальной плоскости не менее 1°.
При присоединении установки к коллектору необходимо установить прокладку толщиной не менее 3 мм из паронита ГОСТ 481-80. При монтаже установки на трубопровод с целью отвода зарядов статического электричества необходимо присоединить провод заземления к месту заземления, расположенному на опорном патрубке изделия. После монтажа установки необходимо убедиться в правильности регулировки высоты захватов и уравновешивающей пружины. Если при подключении к сливному прибору цистерны захваты не обеспечивают плотного поджатия присоединительной головки, то необходимо переставить регулировочные шайбы из положения "над коромыслом" в положение "под коромыслом". Если консольные части устройства неуравновешены, необходимо уменьшить рабочую длину пружины, подложив под нее прокладку. В нерабочем положении установка должна быть расположена вне зоны габарита подвижного состава. Для проведения установки в рабочее положение (железнодорожная цистерна при этом должна находиться в зоне обслуживания ее установкой) необходимо: а) снять крышку с присоединительной головки и подвести ее к сливному прибору цистерны; б) установить головку точно к сливному прибору (крышка его при этом должна уже быть открыта); в) подключить установку, плотно притянув захваты вращением маховика по часовой стрелке. Примечание. Если цистерна имеет сливной прибор диаметром 200 мм, то захваты устанавливаются короткой стороной, если 160 мм, - то длинной стороной. После приведения установки в рабочее положение можно производить через нее слив, открыв клапан сливного прибора цистерны. После окончания слива отсоединить головку и привести установку в исходное положение, расположив патрубки параллельно железнодорожным рельсам. Закрыть крышкой. Техническое обслуживание Перед каждым пуском установки необходимо: а) проверить наличие исправности заземления; б) проверить отсутствие видимых повреждений. Во время эксплуатации установки должно подвергаться - периодическому внешнему, а также профилактическому осмотру. Внешний осмотр производится не реже 1 раза в 3 месяца. При этом необходимо: а) проверить состояние оболочки и сварных швов (повреждения, течь не допускаются); в) проверить наличие и состояние видимых уплотнений. Профилактический осмотр установки должен производиться не реже 1 раза в год. При этом необходимо: а) выполнить все работы в объеме периодического внешнего осмотра; б) проверить затяжку всех крепежных элементов и подтянуть ослабленные болтовые соединения; в) заменить поврежденные и изношенные уплотнения (механи-ческие повреждения не допускаются); г) произвести смазку трущихся поверхностей и шарниров смазкой ЦИАТИМ-221 ГОСТ 9433-80 Один раз в два года производить разборку, чистку, смазку шарнирных соединений. Текущий ремонт Перечень возможных неисправностей и указания по их исправлению приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Неисправности установки Описание последствий отказов и поврежденийВозможные причиныУказания по установлению последствий отказов и повреждений сборочной единицы (детали)Указания по устранению последствий отказов и повреждений Течь в шарнирах. Износ манжет. Грязь на трущей- ся поверхности. Определить визуально.Заменить, очистить. Нет герметичнос- ти между головкой и сливным прибо- ром цистерны. Порвано уплот- няющее кольцо. Определить визуально.Заменить. Не отрегулиро- ваны захваты. Определить визуально. Отрегулировать согласно п. 2.6. Не уравновешена консольная часть. Ослабление уравновешивающей пружины. Определить визуально. Регулировку произвести с помощью шайб Ø120х90, h=10 мм (В комплект по- ставки не входят).
Меры безопасности К монтажу и эксплуатации установки должны допускаться лица, изучившие настоящее руководство по эксплуатации и прошедшие соответствующий инструктаж. При монтаже и эксплуатации установок УСН-150 ХЛ 1 необходимо руководствоваться: Перед сливом нефтепродуктов должна быть проверена исправность установок, переключающих вентилей и задвижек. Присоединять установку к нижнему сливному прибору можно только после фиксации цистерны и отвода с пути тепловоза, а также при расположении патрубка железнодорожной цистерны в зоне подключения установки. Инструмент и приспособления, предназначенные для монтажа и демонтажа установок, должны быть изготовлены из материала, исключающего искрообразование. Не допускается: а) использование установки при отсутствии или неисправном заземлении; б) эксплуатация установки при появлении течи через места уплотнения и сварные соединения; в) применять усилие для перемещения труб более 50Н и на рукоятке маховика во время затяжки патрубка сливного прибора более 200Н. Транспортирование и хранение Установки можно транспортировать автомобильным и железнодорожным транспортом соблюдая правила перевозки грузов на данном виде транспорта. Условия транспортирования стояков в части воздействия механических факторов - С ГОСТ 23170-78, климатических факторов внешней среды - 8 ГОСТ 15150-69. Условия хранения - 6 ГОСТ 15150-69. Вариант временной противокоррозионной защиты ВЗ-1, внутренняя упаковка ВУ-О по ГОСТ 9.014-78. Срок консервации 2 года.
.Пожаротушение
Для пожаротушения открытых и расположенных под навесами сливо-наливных железнодорожных эстакад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей следует предусматривать: стационарную установку пожаротушения воздушно-механической пеной средней кратности с дистанционным пуском, водяное орошение лафетными стволами конструкций эстакады и железнодорожных цистерн, установку стояков, с соединительными головками на магистральном (кольцевом) растворопроводе для подачи пены от переносных генераторов, на расстоянии 120 м друг от друга. Инерционность системы пенного пожаротушения для сливо-наливных железнодорожных эстакад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей должна быть не более 3 минут. Расчетная площадь пенного пожаротушения для сливо-наливных железнодорожных эстакад принимается по внешнему контуру сооружения, включая железнодорожные пути, с учетом размещения на этой площади не менее 3 железнодорожных цистерн на каждой стороне налива. Пеногенераторы следует располагать на строительных конструкциях эстакад с подачей пены сверху на железнодорожные цистерны и настил эстакады. На каждую железнодорожную цистерну грузоподъемностью 60 т должна осуществляться подача пены не менее чем с одного пеногенератора. Сливо-наливная эстакада должна быть обеспечена первичными средствами пожаротушения в соответствии с правилами пожарной безопасности при эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий (ППБ-79). Совместно с пожарными извещателями, размещаемыми в районе сливо-наливных эстакад следует предусматривать устройства для дистанционного включения пожарных насосов в насосной пенотушения. Устройства для дистанционного включения насосов пенотушения должны располагаться на расстоянии не более 100 м друг от друга, но не менее двух на каждую эстакаду с расположением в противоположных концах эстакады.
Заключение
В курсовом проекте спроектирована односторонняя железнодорожная эстакада на 12 цистерн, 2 вида топлива. В состав эстакады входят: 12 стояков верхнего налива АСН-14ЖД; 12 устройств нижнего слива УСН-150-ХЛ1; 3 лестницы, для доступа персонала на эстакаду; металлическая конструкция эстакады.
Список используемых источников
1.ВУП СНЭ-87 Тугунов П.И., В.Ф. Новосёлов "Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов", ДизайнПолиграфСервис, Уфа - 2002, 655 с. Ю.Д. Земенков, Н.А. Малюшин, Л.М. Маркова, А.Е. Лощинин "Технологические трубопроводы нефтебаз", справочное издание, Тюмень -1994 Http://arp-komplekt.ru/products/ Http://www.neftebaza.ru/
6.5.1. На нефтебазе в зависимости от числа одновременно обрабатываемых железнодорожных цистерн должен быть предусмотрен одиночный, групповой или маршрутный слив-налив нефтепродуктов.
6.5.2. Количество железнодорожных эстакад и условия одновременной обработки цистерн определяется с учетом "Правил перевозок грузов МПС".
6.5.3. Сливоналивные эстакады должны располагаться на прямом горизонтальном участке железнодорожного пути.
В исключительных случаях при соответствующем обосновании допускается расположение эстакад на уклоне до 1,5 %.
На нефтебазах III категории односторонние сливоналивные эстакады допускается располагать на кривых участках пути радиусом не менее 200 м.
6.5.4. Протяженность железнодорожных сливоналивных эстакад определяется в зависимости от количества одновременно обрабатываемых цистерн, но должна быть не более максимальной длины одного маршрутного состава железнодорожных цистерн.
6.5.5. На нефтебазах I и II категорий железнодорожные пути, на которых располагаются двусторонние эстакады для маршрутного слива-налива, должны иметь, как правило, съезд на параллельный обгонный путь, позволяющий осуществлять при необходимости вывод с эстакад цистерн в обе стороны.
При реконструкции или расширении действующих эстакад и невозможности обеспечения вывода цистерн в обе стороны допускается использовать предусмотренный тупиковый путь.
6.5.6. Длину тупикового железнодорожного пути со сливоналивными устройствами или эстакадами следует увеличить (для возможности расцепки состава при пожаре): при одновременной обработке свыше 6 цистерн - на 30 м, от 3 до 6 цистерн включительно - на 20 м; при одновременной обработке 2 цистерн длина не увеличивается. Размер увеличения расчетной длины тупикового пути принимается от крайней цистерны в сторону упорного бруса.
6.5.7. Расстояние между осями ближайших железнодорожных путей соседних сливоналивных эстакад (расположенных на параллельных путях) должно быть не менее 20 м, а между продольными сторонами сливоналивных устройств - не менее 15 м. Расстояние от железнодорожных путей до выступающих частей сливоналивных эстакад следует принимать в соответствии с габаритами приближения строений согласно ГОСТ 9238.
Габариты приближения сливоналивных устройств должны учитывать возможность подачи для слива (налива) большегрузных цистерн вместимостью 120 т.
6.5.8. Не допускается использовать железнодорожный путь со сливоналивной эстакадой для сквозного проезда локомотива.
6.5.9. Подача маршрута с нефтепродуктами на эстакаду должна производиться только вагонами-цистернами вперед при помощи обгонного пути или с вытяжного пути. Заход локомотива на тупиковые пути эстакад не допускается.
6.5.10. Расстояние от оси железнодорожного пути, по которому предусматривается движение локомотивов, до оси ближайшего пути со сливоналивной эстакадой должно быть не менее 20 м, если температура вспышки сливаемых или наливаемых нефтепродуктов 120
°С
и ниже, и не менее 10 м, если температура вспышки выше 120
°С
.
6.5.11. К сливоналивным эстакадам должны быть проложены пешеходные дорожки с твердым покрытием шириной не менее 0,75 м.
Пешеходные дорожки должны вести к торцам каждой эстакады; в местах их пересечения с железнодорожными путями следует устраивать сплошные настилы в уровень с головками рельсов.
6.5.12. Площадка (открытая или под навесом), занятая сливоналивной эстакадой или одиночными сливоналивными устройствами, должна иметь твердое водонепроницаемое покрытие, огражденное по периметру бортиком высотой 200 мм, и уклон не менее 2 % в сторону лотков.
Лотки должны иметь уклон 0,5 % к сборным колодцам (приямкам) через гидравлические или иного типа затворы, располагаемые на расстоянии не более 50 м. Лотки, как правило, должны располагаться с внешней стороны железнодорожных путей, выполняться из несгораемых материалов и перекрываться металлическими решетками.
6.5.13. Для слива высоковязких нефтепродуктов допускается размещение сливных эстакад и одиночных сливных устройств в отапливаемом здании не ниже II степени огнестойкости. В этом здании разрешается размещать также изолированные помещения продуктовой насосной, венткамеры, электрощитовой и другие обслуживающие операции слива помещения.
6.5.14. В торцах сливоналивных эстакад, а также по их длине на расстоянии не более 100 м друг от друга должны быть установлены несгораемые лестницы шириной не менее 0,7 м с уклоном не более 45
°
.
6.5.15. В целях недопущения попадания атмосферных осадков и пыли при наливе в цистерны авиационных масел, топлив для реактивных двигателей и авиационных бензинов железнодорожные эстакады должны быть оборудованы навесами или крышами.
6.5.16. Для освещения фронта слива-налива применяются прожекторы, а также стационарные светильники повышенной надежности против взрыва.
Для местного освещения во время сливоналивных операций на эстакадах необходимо применять только аккумуляторные фонари во взрывозащищенном исполнении.
6.5.17. Территория сливоналивных устройств, железнодорожные подъездные пути должны всегда содержаться в чистоте, в зимнее время очищаться от снега.
Железнодорожные цистерны под слив и налив должны подаваться и выводиться плавно, без толчков и рывков.
6.5.18. После окончания слива-налива наливные и сливные устройства должны быть отведены от цистерн с соблюдением мер безопасности.
6.5.19. Для торможения вагонов-цистерн должны применяться башмаки из дерева или материала, не дающего искр при ударе.
Движение тепловозов по железнодорожным путям, на которых расположены сливоналивные устройства, запрещается. Допускается движение только по обходным железнодорожным путям.
6.5.20. Сортировка железнодорожных цистерн, их сцепка и расценка должны производиться вне пунктов слива и налива нефтепродуктов.
