4.2.5 Цистерны

Специализированные цистерны применяются для перевозки различных кислот, сжиженных газов под давлением и пищевых продуктов (см. табл. 4.7), а также для перевозки пылевидных и затвердевающих грузов. Цистерны для перевозки кислот отличаются от универсальных цистерн меньшим диаметром котла (2,0—2,6 м) и, следовательно, меньшим объемом из-за большего удельного веса кислот. Котлы кислотных цистерн изготавливаются из стойких к агрессивным свойствам грузов металлов (нержавеющие стали, алюминиевые сплавы, углеродистые стали, облицованные с внутренней стороны котла резиной или специальными синтетическими материалами). Цистерны имеют также специальные устройства для верхнего налива и слива кислот, а иногда и для защиты рамы и других частей цистерны от возможного разбрызгивания кислот. Вследствие повышенной опасности перевозки кислот, могущих вызвать ожоги обслуживающего персонала, взрывы, интенсивную коррозию металла и т.п. предусматривается окраска котлов таких цистерн, резко отличная от окраски других типов вагонов. Вдоль котла кислотной цистерны нанесены желтые полосы шириной 0,5 м с обеих сторон цилиндрической части и квадраты размером 1 х 1 м на днищах котла, на которых указано назначение цистерны и опасность перевозимой кислоты.

Эксплуатация цистерн для перевозки сжиженного газа под большим давлением регламентируется специальными правилами Гостехнадзора. Для защиты от нагрева солнечными лучами применяются теневые защитные кожухи, окрашенные в светлый цвет и расположенные над верхней частью котла (рис. 4.20).

Большое давление сжиженного газа внутри котла (2,5—3,0 Мпа) обуславливает значительную толщину стенок котла (24—30 мм). Налив и слив сжиженного газа в газовых цистернах производится через вертикально расположенные трубы, укрепленные внизу в поддоне, предназначенном для обеспечения полноты разгрузки. Сливо-наливная арматура расположена наверху котла и защищена специальными дугами безопасности для предотвращения ее от повреждений при крушениях цистерн. Кроме того, для предотвращения пробоя днища котла корпусом автосцепки при крушении перед ним на определенном расстоянии на консольной части рамы цистерны установлен защитный щит безопасности, который воспринимает на себя удар расцепившегося корпуса автосцепки при крушении.

Котлы газовых цистерн снабжены яркими отличительными полосами на цилиндрической части и кругами на днищах. Например, полосы шириною 0,3 м красного цвета имеют цистерны для перевозки пропана, желтого аммиака, защитного хлора и т.п.

Основные технические характеристики специализированных цистерн для перевозки кислот, сжиженных газов и пищевых продуктов приведены в табл. 4.7.

Цистерна для перевозки концентрированной азотной кислоты (рис. 4.21) имеет котел из алюминиевого сплава М или Д1. Она снабжена колпаком 3, штуцером 1 для отбора проб, предохранительно впускным клапаном 2 и штуцером 4 для крепления сливо-наливной трубы 7. Для защиты рамы и деталей автотормоза от случайно пролитой кислоты имеются предохранительные щиты 6, а для нейтрализации пролитой кислоты используется известь, помещенная в ящик 5.

Восьмиосные безрамные цистерны (рис. 4.22) грузоподъемностью 120 т, массой тары 53,5т и с объемом котла 62 м3 (диаметр 2,315 м, длина 15,7 м) для перевозки концентрированной фосфорной кислоты строились Азовмашем совместно с фирмой «Фридрих Уде» (Германия). Котел цистерны имеет наружную изоляцию из пенополеуретана толщиной 180 мм и внутренний защитный резиновый слой.

Цистерна-термос с тележками 11 модели 18-100, автосцепкой 10, автотормозом 13, ручным тормозом 16 предназначена для перевозки молока (рис. 4.23). Она имеет котел 1 из алюминиевых сплавов, разделенный на три секции 8, 9 объемом по 10,08 м3 с люками 4, имеющими сверху теплоизоляцию 3, и откидными крышками 5. Котел, опирающийся на раму 12 через опоры 17, 18, покрыт теплоизоляционным слоем 6 толщиной 300 мм из мипоры для углеродистой или нержавеющей стали или стекловолокна МРТ-75 для алюминиевого сплава. Теплоизоляция защищена стальным кожухом 7. На котле снаружи укреплены лестница 15 с поручнями 14 и помостом с ограждениями 2 для безопасной работы обслуживающего персонала.

Основные технические характеристики специальных цистерн для перевозки пылевидных и затвердевающих грузов приведены в табл. 4.8.

Котел цистерны для перевозки цемента (рис. 4.24) отличается тем, что для облегчения выгрузки цемент взрыхляют сжатым воздухом (избыточное давление 0,2 МПа), который подводится к желобам (аэролоткам) 1 и шлангу, присоединенному к разгрузочному устройству 2, для лучшего подвода цемента к которому имеются рассекатели 4 и боковые откосы 3. Для выравнивания давления воздуха в загруженной цементом верхней части котла и подоткосном пространстве имеется труба 6. На котле имеются загрузочный люк 7, предохранительный клапан и два штуцера 5 для слива конденсата.

Цистерна для перевозки кальцинированной соды (рис. 4.25) имеет устройство, подобное цистерне для перевозки цемента, отличаясь от последней большим количеством загрузочных 2 и разгрузочных 3 патрубков, а также аэролотков и деталей воздушной коммуникации 4.Дальнейшее совершенствование цистерн для перевозки сыпучих грузов осуществлено в конструкциях с двухсекционным котлом для перевозки поливинилхлорида (рис. 4.26). Для лучшей выгрузки груза секции расположены наклонно.

Цистерна для перевозки жидкой серы имеет электрические нагреватели и наружную изоляцию котла, изготовленного из ли-стов двухслойной стали ВСт.Зсп2 + 12Х18Н10Т. Изоляция котла рассчитана на сохранение серы в жидком состоянии (серу заливают в котел при температуре 150 °С) в течение четырех суток при температуре наружного воздуха 25 °С. Перед сливом серу разогревают до температуры 120 °С. Котел цистерны изготовлен из углеродистой стали с термоизоляцией для перевозки жидкого пека и рассчитан на температуру загружаемого пека 300 °С. При температуре налива пека 250 °С и окружающей среды 30°С пек сохраняется в жидком состоянии без дополнительного подогрева в течение пяти суток. Система электрообогрева позволяет нагревать пек до 180 °С.

Разновидностью цистерн, предназначенных для перевозки легкозатвердевающих грузов, является цистерна для перевозки капролактама с системой обогрева горячей водой и паром. Котел сделан из стали марки С8Х22Н6Т. Грузоподъемность цистерны 50 т, полезный объем котла 49,5 м³, масса тары 26 т.

Дальнейшее совершенствование специализированных цистерн может быть достигнуто путем увеличения грузоподъемности, осности, перехода к безрамным цистернам, применения новых материалов. Например, применение стеклопластика для изготовления котла позволяет снизить массу тары четырехосной цистерны на 5,5 т и соответственно увеличить ее грузоподъемность. В 1964 г. Тверским заводом пластмасс была построена опытная цистерна с котлом из стеклопластика объемом 25 м³ и толщиной многослойной стенки 10 мм, обладающим необходимой жесткостью и прочностью. Однако сложность изготовления и высокая стоимость цистерн с котлом из стеклопластика сдерживает пока широкое применение таких цистерн.