Арматура нового поколения для газовых вагонов-цистерн
С. А. СУРКОВ – технический директор ЗАО «Сплав-М»
ЗАО «Сплав-М» предлагает арматуру, предотвращающую и снижающую последствия аварий с вагонами-цистернами для перевозки сжиженных углеводородных газов. ЗАО «Сплав-М» специализируется на выпуске продукции для предприятий нефтяной, газовой и химической промышленности, энергетической отрасли: шаровые краны, клапаны сильфонные, клапаны сальниковые.
Значительных успехов удалось добиться в производстве устройства нижнего слива для вагонов-цистерн для перевозки нефти и светлых нефтепродуктов с целью сохранения перевозимых продуктов и предотвращения загрязнения окружающей среды. На сегодняшний день предприятие предлагает новую арматуру для снижения последствий аварийных ситуаций на железной дороге для газовых вагонов-цистерн. Аварии, с участием железнодорожных составов, перевозящих сжиженные углеводородные газы, угрожают большими масштабами по размерам и последствиям.
Сход вагонов-цистерн с рельсов опасен выходом газа через поврежденные места и, как следствие, пожаром и взрывами, угрозой химического отравления газом и продуктами его горения. Возгорание и взрыв может увеличить масштаб аварии и причинить еще больший ущерб. Для ликвидации аварий и их последствий приходится привлекать большое количество техники и людей, проводить эвакуационные мероприятия.
Подтверждением служит авария, произошедшая под Донецком 2 февраля 2014 года. По сведениям www.aif.ua из состава с 62 цистернами 21 сошла с рельсов, произошло возгорание и взрыв. В ликвидации возгорания железнодорожных цистерн с пропанбутаном были задействованы 314 человек личного состава, 20 единиц техники и 3 пожарных поезда. Ликвидация пожара продолжалась 11 часов по повышенному третьему номеру. Поднимать цистерны на рельсы пришлось двум аварийно-восстановительным поездам и аварийно-ремонтным бригадам в составе 100 человек.
Фото 1. Авария с газовыми вагонами-цистернами (Источник – http://www.aif.ua/incidents/1095743)
Кроме аварий при транспортировке, аварийные ситуации возможны и на предприятиях, включая места погрузки и разгрузки цистерн с сжиженными углеводородными газами.
Также по сведениям www.aif.ua 12 февраля 2014 г. в районе эстакады слива-налива нефтепродуктов на Рязанском НПЗ, в результате схода с рельсов четырех цистерн, произошло возгорание нефтепродуктов.
Пожару был присвоен повышенный номер сложности. Полностью ликвидировать возгорание удалось к полудню 13 февраля. Предварительный ущерб оценивается более чем в 9,5 млн. руб. В «Роснефти» заявили, что возгорание произошло в результате самопроизвольного движения железнодорожного состава и последующего отсоединения четырех цистерн, которые проломили ворота и столкнулись с эстакадой.
Снижение опасности аварийных ситуаций возможно путем оснащения вагонов-цистерн более совершенной трубопроводной арматурой.
Поэтому ОАО «Уралвагонзавод» выступило с инициативой создать арматуру, обеспечивающую большую безопасность по сравнению с используемой, представив проект технического задания на разработку арматуры для нового вагона-цистерны для перевозки сжиженных углеводородных газов в соответствии с требованиями Правил перевозки опасных грузов (Приложение 2 к СМГС), ввод в действие которых планировался на начало 2014 года.
Несмотря на наличие конкурентов в решении этой задачи, ЗАО «Сплав-М» включилось в работу.
Потребовался год напряженного труда различных специалистов и партнерских компаний, участвовавших в разработке, изготовлении, испытании опытных образцов, чтобы получилась арматура нового поколения. После испытаний на стендах независимых лабораторий, арматура была установлена на опытный образец вагона-цистерны и проверена на устойчивость к предельным нагрузкам в реальных условиях. Арматура выдержала все испытания.
Новая арматура предназначена для:
- замены шарового крана и скоростного клапана на устройство слива и налива;
- замены предохранительного клапана.
В конструктивном плане новым в ней стало применение скоростного клапана пружинного типа, что обеспечивает надежное выполнение всех задач в любом пространственном положении. Использующийся в настоящее время скоростной клапан гравитационного типа, не обладает такой универсальностью, он более металлоемкий, при срабатывании создает сильные ударные нагрузки.
Устройство слива и налива стало содержать новый запорный элемент, являющийся не только дополнительным уровнем защиты, но и находящийся внутри котла цистерны. Это защищает его от повреждения и разгерметизации цистерны при сходе вагона с рельсов и падении, так как, несмотря на наличие на цистерне специальных ограждений, абсолютной безопасности арматуре они гарантировать не могут.
Три устройства слива и налива, в отличие от используемых шаровых кранов, имеют разную конфигурацию. Несмотря на их разную ориентированность, на крышке горловины цистерны, они устроены так, что могут быть связаны единым элементом, позволяющим одновременно управлять всеми устройствами сразу. Введение такого элемента потребовало дополнительных изменений. Разработчиками цистерны было принято решение по развороту крышки относительно цистерны на угол 90°, что позволило сделать цистерну универсальной в части требований к ее нахождению по отношению к сливо-наливным эстакадам. Вагон-цистерна одинаково обслуживается с обеих сторон.
Фото 2. 3D-модель установки устройства слива и налива на крышке люка
Создание новой арматуры позволило решить следующие задачи:
- минимизировать масштабы аварии – устройства слива и налива имеют специально ослабленное место, чтобы при падении цистерны и встрече с препятствием могла отломиться наиболее выступающая часть, но с сохранением герметичности внутреннего запорного клапана;
- проводить локализующие действия при перекачке газа – сливо-наливные устройства имеют устройство для дистанционного управления, которое срабатывает при возгорании на сливо-наливной эстакаде или при несанкционированном сдвиге вагонов, и автоматически закрывает арматуру;
- предотвратить взрыв цистерн от воздействия огня – предохранительный клапан, установленный в количестве 2 шт., обеспечивая дублирование имеет увеличенное сечение по сравнению с ныне существующими, что обеспечивает гораздо больший выход газа для предотвращения взрыва цистерн, оказавшихся в очаге пожара;
- проводить послеаварийные мероприятия – обеспечивают возможность слить содержимое упавших цистерн для их последующего поднятия и эвакуации.
К концу 2013 года предприятие было готово к самостоятельному серийному выпуску продукции. В канун 2014 года была поставлена первая партия арматуры для вагонов-цистерн нового поколения.
Следует обратить внимание на правила Международного грузового сообщения, согласно которым с 2014 года железнодорожные цистерны перевозящие светлые и темные наливные нефтепродукты, должны быть оборудованы приборами, обеспечивающими три степени защиты. Прилагая свои усилия в области обеспечения безопасности перевозок огнеопасных грузов железнодорожным транспортом, наши конструктора с поставленной задачей справились, поэтому в июле 2014 года Дирекцией Совета по железнодорожному транспорту присвоен ЗАО «Сплав-М» условный номер 1496 (одна тысяча четыреста девяносто шесть) для клеймения затвора дискового при изготовлении и в этом же месяце мы зарегистрировали в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации устройство слива и налива – патент №144262, а в декабре клапан предохранительный – патент №149714.
13 марта 2015 года в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации зарегистрирован клапан – патент №151611 и 25 мая этого года патент №152741 на устройство управления дистанционное. Работа конструкторов и специалистов ЗАО «Сплав-М» в этом направлении продолжается.
ЗАО «Сплав-М»
www.nbmgroup.ru
