Перевозка наливных грузов.
Основным видом применяемого для перевозок опасных грузов, являются автомобильные цистерны. Они позволяют обеспечивать безопасные режимы доставки грузов в жидком и газообразном состоянии. В используемых автоцистернах поддерживается необходимое давление. Они отличаются высокой степенью герметичности. Особые условия транспортировки наливом предъявляют специальные требования к конструкции и оснащению автомобильных емкостей. Поэтому при проектировании транспортных средств (бочек) следует учитывать условия, которые касаются материалов, применяемых для изготовления бочек, конструктивных особенностей, оборудования для погрузки - разгрузки и испытаний опытных и серийных образцов.
Общие требования к автоцистернам (емкостью не менее 500 л) независимо от класса наливного груза содержат следующие положения:
- материалы, применяемые для изготовления ёмкостей, не должны поддаваться воздействию опасных веществ, способствовать их разложению и не образовывать с ними вредных и опасных соединений;
- прочностные характеристики должны учитывать динамические нагрузки, возникающие в процессе доставки, а также позволять выдерживать без нарушения герметичности лобовые удары при дорожно-транспортных происшествиях;
- крепление на автомобилях надежное, исключающее всякую возможность перемещения относительно рамы базового автомобиля;
- заправочное оборудование предохраняется от механических повреждений и иметь надежные системы закрытия, исключающие утечки и проливы перевозимых жидкостей;
- дренажные и газосбрасывающие устройства исключают возможность выплескивания через них жидких веществ.
Минимум установленного на ёмкостях оборудования включает в себя: вентиль для заполнения и слива (выпуска) перевозимых веществ; вентиль отбора паров перевозимых веществ; вентиль для выравнивания давления и выпуска (сброса) паров из верхней части бочки; предохранительный клапан; манометр; устройство контроля уровня жидкости.
Маркировка резервуар, по Рекомендациям Комитета экспертов ООН, содержит следующее: страну - изготовителя или марку, регистрационный номер, год изготовления, пробное и рабочее давление в паскалях, объем в литрах, дату первоначального гидравлического испытания, шифр ООН конструкции ёмкости, материал, облицовочный материал, дату последнего испытания, наименование и номер ООН перевозимого вещества, массу брутто, массу самой бочки.
Сжатые, сжиженные (кроме переохлажденных) и растворенные под давлением газы перевозят в автоцистернах, конструкции и оснащение которых, помимо общих условий, отвечают специальным, имеющим много идентичного с требованиями к объемам, служащим первичной упаковкой.
При изготовлении ёмкостей для грузов класса 2 не рекомендуется использовать алюминиевые сплавы ввиду сложности достижения необходимой герметичности при сварке обечаек большого диаметра. Стальные резервуар, испытываемые давлением свыше 5,9 МПа, при сдаче в эксплуатацию проходят обязательный дефектоскопический контроль сварных швов. Расчет трубопроводов проводится по величине испытательного (пробного) давления.
Все емкости объемом свыше 2000 л оборудуют предохранительными клапанами не более двух на ёмкость. Резервуар меньшего объема изготавливают с предохранительными пластинами (мембранами) или плавкими элементами одноразового действия.
В отдельных случаях разрешается применять цистерны без предохранительных устройств при соблюдении требований по обеспечению их взрывобезопасности при интенсивном нагреве (будучи полностью охваченными огнем) в течение 30 мин. Предохранительные клапаны срабатывают при давлении, равном 0,9 - 1,0 от пробного.
Их пропускная способность определяется из расчета, что площадь поперечного сечения выбирается не менее 20 кв. см на каждые 30 куб. см емкости.
Сжиженные газы, критическая температура которых равна или выше 70 °C, перевозят в автомобильных цистернах, имеющих термоизоляцию. Термоизоляцию выполняют в виде наружной обшивки, имеющей слой изоляционных материалов, например насыпные материалы типа "аэрогель" или "перлит". Рекомендуется использовать вакуумную или воздушную прослойку толщиной около 4 см.
Сжатые, сжиженные и растворенные под давлением газы, обладающие огнеопасными свойствами, перевозят в цистернах, отвечающих ряду дополнительных требований. В эту группу входят:
- сжатые газы: окись углерода, водород, метан, водяной, синтетический, бытовой, сжатый нефтяной газ (высококалорийный газ);
- сжиженные газы: сжиженный нефтяной газ, сероводород, пропан, циклопропан, пропилен, бутан, изобутан, бутадиен, бутилен, изобутилен, окись метила (диметиловый эфир), окись метила и винила (метиловиниловый эфир), хлорид метила, хлорид этила, хлорциан, хлорид винила, бромид винила, монометиламин (метиламин), диметиламин, триметиламин, моноэтиламин (этиламин), окись этилена, метиловый меркаптан, этан, этилен;
- переохлажденные сжиженные газы: метан, этан и их смеси, а также этилен;
- газы, растворенные под давлением: ацетилен.
В основном требования пожаробезопасности распространяются на различное технологическое оборудование автомобильных цистерн.
Все отверстия ёмкостей диаметром свыше 1,5 мм, кроме оборудованных предохранительными клапанами, снабжены устройствами, препятствующими проникновению через них перевозимых газов (для случая, когда отверстие необходимо только для залива жидкости, достаточно применения обратных клапанов). Уровень заливки необходимо контролировать по измерительным приборам, отличным по своему действию от прозрачных трубок, работающих по принципу сообщающихся сосудов, и приборов поплавкового типа. Термометры не должны погружаться в газ непосредственно через отверстие в стенке. Необходимо предусмотреть дистанционное измерение температуры с выводом показаний на наружную стенку ёмкости или в кабину водителя.
Транспортное средство имеет сзади по всей ширине резервуара бампер, в достаточной степени предохраняющий от ударов сзади. Расстояние между задней стенкой ёмкости и задней частью бампера должно составлять не менее 100 мм (это расстояние отмеряется от крайней задней точки стенки емкости или от выступающей арматуры, соприкасающейся с перевозимым веществом).
Трубопроводы и вспомогательное оборудование, установленные в верхней части резервуара, защищены от повреждений в случае опрокидывания. Такая защитная конструкция может быть изготовлена в форме усиливающих колец, защитных колпаков, поперечных или продольных элементов, форма которых должна обеспечить эффективную защиту.
Трубопроводы выполняют цельнотянутыми или электросварными.
Применяемые насосы, компрессоры и счетчики-расходомеры рассчитывают на то же рабочее давление, что и емкости, и устанавливают в местах, исключающих их механическое повреждение. Электроприводы этих приборов имеют взрывобезопасное исполнение.
Двигатель и выхлопную трубу оборудуют специальными приспособлениями или располагают таким образом, чтобы избежать нагревания груза.
Особое внимание уделяют защите резервуара от статического электричества при заливе и опорожнении цистерн. Для этой цели используют заземлительные устройства на корпусе и арматуре цистерны.
Автоцистерны, используемые на перевозках легковоспламеняющихся жидкостей, условно подразделяют на три типа:
- А - цистерны, оборудованные вентиляционным приспособлением и предохранительным клапаном (срабатывания клапана не превышает 2,5 x 10 Па) с пламяотсекателями и по своей конструкции не предусматривающие герметичного закрытия, но не допускающие вытекания жидкости;
- В - цистерны, имеющие предохранительные клапаны срабатывания 1,5 x 10 Па и вентиляционное устройство с пламяотсекателями;
- С - герметически закрывающиеся цистерны, отвечающие условиям, предъявляемым при доставки сжатых, сжиженных и растворенных под давлением газов.
В соответствии с ДОПОГ при международных перевозках на бочках делается надпись, определяющая, к какому типу она относится, например "ДОПОГ, тип А".
Для легковоспламеняющихся жидкостей, давление пара которых при температуре 50 °C не превышает 1,1 x 10 Па, и в зимнее время для автомобильного топлива, давление пара которого при температуре 50°C не превышает 1,5 x 10 Па, рекомендуется применять цистерны всех трех типов. Соответственно для жидкостей, давление пара которых при температуре 50 °C не превышает 1,75 x 10 Па, применяют цистерны типа В и С, а для жидкостей с давлением пара более 1,75 x10 Па - тип цистерн С.
В последние годы в мировой практике транспортировки легковоспламеняющихся веществ все более широкое распространение находят цистерны из стеклопластиков (армированных пластмасс). Основным преимуществом этих цистерн является низкая теплопроводность, что значительно повышает безопасность перевозок. Кроме того, небольшая удельная масса и повышенная прочность стеклопластиков позволяют уменьшить собственную массу цистерны и увеличить грузоподъемность транспортного средства. Наряду с этим бочки из стеклопластиков имеют высокую коррозионную стойкость и применимы для перевозок жидких грузов классов 5 и 8. В эксплуатации они просты, удобны и не требуют для этих целей дополнительных затрат. Все описанные характеристики цистерн из армированных пластмасс делают их одними из наиболее перспективных технических средств для транспортировки опасных грузов.
При перевозке в ёмкостях из армированных пластмасс легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки не выше 55 °C особое внимание уделяют защите от статического электричества.
Для этого необходимо соблюдать::
- все металлические части бочки и транспортного средства, а также электропроводящие покрытия корпуса электрически взаимосвязаны;
- электрическое сопротивление между каждой электро подводящей частью и шасси не должно превышать 106 Ом;
- электрическое сопротивление разряду на землю поверхностей цистерны, предназначенные для передвижения обслуживающего персонала, не должно превышать 108 Ом, для остальных поверхностей - 109 Ом.
Соблюдение всех вышеописанных требований при проектировании, а также при эксплуатации цистерн из армированных пластмасс позволит значительно повысить безопасность перевозок многих видов опасных грузов.
Некоторые виды опасных грузов требуют определенных температурных режимов перевозки, например органические перекиси (подкласс 5.2). На этих перевозках можно применять автомобили с изотермическими кузовами и автомобили - рефрижераторы при условии соответствия их технических характеристик общим требованиям, предъявляемым к транспортным средствам, перевозящим опасные грузы, и следующим дополнительным условиям:
- обеспечить необходимые температурные режимы в течение всего времени перевозки независимо от температуры окружающей среды;
- предохранять кабину водителя от проникновения в нее паров перевозимых веществ;
- осуществлять контроль температурных режимов из кабины водителя;
- вентиляция кузова должна не вызывать нарушения температурного режима и не допускать вредных паров в окружающую среду;
- применяемые хладагенты должны быть невоспламеняющимися (допускается в отдельных случаях применение жидких кислорода или воздуха);
- рефрижераторные установки должны функционировать независимо от работы двигателя.
Основную защитную функцию при перевозке этих грузов несут упаковочные комплекты, и поэтому специализация транспортных средств требует применения следующего дополнительного оборудования:
- защитного свинцового экрана у переднего борта автомобиля (для радиационных упаковок III и IV транспортных категорий);
- поддона из нержавеющей стали или пластика;
- приспособления для крепления радиационных упаковок;
- брезента для покрытия кузова;
- металлического ящика с замком для перевозки малогабаритных радиационных упаковок;
- аварийного инструмента, средств индивидуальной защиты и ликвидации последствий инцидентов;
- шести знаков радиационной опасности на подставках;
- средств пожаротушения (в кузове и кабине автомобиля).
Защитные экраны изготавливают из свинцовых листов толщиной 5 мм, обшитых с двух сторон нержавеющей сталью. Экран целесообразно располагать на расстоянии 50 - 70 см от кабины водителя, а в образовавшемся отсеке хранить ящик аварийного комплекта.
Создание и широкое применение специализированного подвижного состава на перевозках наливных грузов, с учетом конкретных свойств перевозимых веществ и условий эксплуатации позволит значительно повысить эффективность работы автомобильного транспорта и безопасность перевозочного процесса в данной области специализированных перевозок грузов.