Железнодорожные эстакады. Сливо-наливные железнодорожные эстакады

Невозможная железная дорога, США, Сан-Диего

Невозможная железная дорога, США, Сан-Диего

На стыке 19 и 20 веков небольшой портовый городок Сан-Диего решил создать прямую связь с более крупным городом Эль-Центро для доставки необходимых продуктов и товаров.

Перед конструкторами и рабочими возникла трудная задача по созданию железной дороги, так как она должна была пролегать через огромный горный хребет с глубокими впадинами и огромными глыбами. Также предстояло сделать 17 тоннелей по 800 метров каждый и 20 эстакад.

Всё это было почти невозможно и продвигалось очень медленно, так как, напомним, был стык 19 и 20 века, и имеющаяся техника оставлял желать лучшего. Всю работу выполняли рабочие своими руками во время жары, которая, порой, достигала 43ºC. В связи со всеми этими сложностями, те, кто строил эту дорогу, прозвали её “невозможной”.

Рельсы жд переправы в Сан-Диего, США

Однако в 1932 году строительство завершилось, но спокойно дорога стояла недолго. В этом же году случилось землетрясение, которое разрушило несколько тоннелей.

В связи с этим их решили не восстанавливать, а построить огибающую горный хребет дорогу. По пути было единственное сложное место – каньон Гоат, глубиной в 54 метра. В этом каньоне рабочие сделали эстакаду длиной в 180 метров, которая стоит до сих пор.

Железная дорога перевозила пассажиров и грузы до 1976 года, пока ураган Кэтлин не разрушил её. После него восстанавливать дорогу было бессмысленно, и её закрыли.

Туристы и некоторые велосипедисты до сих пор посещают это место. Необычайно красиво наблюдать с дороги закаты. Хоть она и закрыта, некоторые туристы видят, как по ней ездят поезда-призраки.

The Impossible Railroad, San Diego, USA

BIG Newfound Creek Wood Trestle, Alabama

Kinsol Trestle

Kinsol Trestle, Trans Canada Trail, Vancouver Island BC Canada Находится на острове Vancouver Island к северу от озера Shawnigan в канадской провинции Британская Колумбия. Kinsol Trestle (известна так же как Koksilah River Trestle,) — это деревянная (!) железнодорожная эстакада через ущелье, построенная в 1920 году, использовалась для поездов, которые вывозили горную породу из шахт.

Проект был разработан инженерами, а построили ее местные лесорубы и фермеры. Эта эстакада является одной из самых высоких свободностоящих эстакад (из древесины) в мире и одной из самых зрелищных. (188м — 614 футов в длину и 44м — 145 футов в высоту) Движение поездов по ней закончилось в 1979 году, с тех пор эстакада пришла в упадок и ее хотели разобрать. Добровольцами были собраны деньги на ее ремонт и восстановление. Сейчас она открыта для пешеходного и велосипедного движения.

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.

3.4.1. Общие требования безопасности, устанавливаемые при строительстве железнодорожных сливоналивных эстакад, должны соответствовать СНиП 2.11.03-93.

3.4.2. 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.

На железнодорожных путях сливоналивных эстакад, расположенных на электрифицированных железных дорогах, необходимо устанавливать два изолирующих стыка:

• первый - за пределами фронта слива
• второй - у стрелки тупика.

Не допускается предусматривать железнодорожные пути со сливоналивной эстакады для сквозного проезда локомотивов.

Подача маршрута с нефтепродуктами на эстакаду должна производиться только вагонами-цистернами вперед или при помощи обгонного пути, или с вытяжного пути. Заход локомотива на тупиковые пути эстакады не допускается

3.4.3. По обе стороны от сливоналивных устройств или отдельно стоящих на железнодорожных путях стояков (на расстоянии двух двухосных или одного четырехосного вагонов) должны быть установлены сигнальные знаки - контрольные столбики, за которые запрещается заходить локомотивам.

3.4.4. К сливоналивным эстакадам должны быть предусмотрены пешеходные дорожки с твердым покрытием шириной не менее 0,75 м. Пешеходные дорожки следует предусматривать к торцам каждой эстакады, а в местах пересечения с железнодорожными вытями - сплошные настилы в уровень с головками рельсов.

3.4.5. Площадка (открытая или под навесом), занятая сливоналивной эстакадой или одиночными сливоналивными устройствами, должна иметь твердое водонепроницаемое покрытие, огражденное по периметру бортиком высотой 200 м, и иметь уклон не менее 2% в сторону лотков, которые в свою очередь должны предусматриваться с уклоном 0,5% к сборным колодцам (приямкам), располагаемым на расстоянии не более 50 м. Эти лотки, как правило, должны располагаться с внешней стороны железнодорожных путей, выполняться из несгораемых материалов и перекрываться съемными металлическими решетками.

3.4.6. Сливоналивные эстакады должны иметь лестницы из несгораемых материалов, размещенные в торцах, а также по длине эстакад на расстоянии не более 100 м. Лестницы должны иметь ширину не менее 0,7 м предусматриваться с уклоном не более 45%. На эстакадах следует предусматривать площадки с перилами для обслуживания сливоналивных устройств.

Лестницы, площадки обслуживания на эстакадах и эстакады должны иметь перила высотой 1 м со сплошной обшивкой.

3.4.7. Железнодорожные вагоны-цистерны под налив должны подаваться и выводиться плавно, без толчков и рывков.

3.4.8. Торможение железнодорожных вагонов-цистерн металлическими башмаками на территории железнодорожной сливоналивной эстакады не допускается. Для этой цели должны применяться только деревянные подкладки.

3.4.9. Откидные мостики сливоналивной эстакады должны иметь деревянные подушки с потайными болтами или резиновые подкладки.

3.4.10. Расстояние от площадки обслуживания эстакады до маховиков задвижек, рукояток кранов и подъемных механизмов нашивных шлангов должно быть удобным для работы и составлять не более 1,5 м.

3.4.11. Освещение эстакад - прожекторное. Местное освещение допускается при условии применения взрывобезопасных аккумуляторных фонарей.

3.4.12. Стояки, рукава, сальники, фланцевые соединения трубопровода должны быть полностью герметичными, стояки должны быть пронумерованы.

3.4.13. Наливные шланги должны быть снабжены наконечниками из материалов, не вызывающих искр при ударе о горловину цистерны.

3.4.14. Не допускаются удары при открывании и закрывании крышек люков цистерн. Не разрешается производить сливоналивные операции с цистернами, облитыми нефтепродуктами и горючими жидкостями.

3.4.15. Крышки люков после сливоналивных операций и замера уровня нефтепродукта в вагоне-цистерне должны быть герметически закрыты.

3.4.16. При работах на эстакаде должен применяться инструмент, исключающий искрообразование.

3.4.17. Во время наливных операций нельзя допускать переполнения цистерн.

3.4.18. Налив легковоспламеняющихся жидкостей в цистерны должен производиться равномерной струей под уровень жидкости.

3.4.19. На территории эстакады нельзя допускать разлива нефтепродуктов.

3.4.20. При открывании крышки люка цистерны с нефтепродуктом работник должен располагаться относительно люка с наветренной стороны.

3.4.21. Слив и налив железнодорожных цистерн, а также замер в них уровня нефтепродуктов на электрифицированных железнодорожных тупиках без отключения контактной сети запрещается. Отключение и включение контактной сети производится соответствующей службой железной дороги по заявке предприятия.

3.4.22. Ремонт цистерн на территории сливоналивной эстакады запрещается.

3.4.23. Эстакада и ее территория должны содержаться в чистоте. Загромождение эстакады посторонними предметами запрещается.

3.4.24. Отогревать трубопроводы, задвижки и спусковые устройства открытым огнем запрещается; для этого должны применяться пар или горячая вода.

3.4.25. Во время налива вокруг эстакады в радиусе 100 м должны быть прекращены все ремонтные работы.

3.4.26. На территории эстакады запрещается:

• производить профилактический ремонт и зачистку вагонов-цистерн;
• применять фонари, переносные лампы общепромышленного изготовления;
• производить слив-налив легковоспламеняющихся нефтепродуктов во время грозы;
• осуществлять налив нефтепродуктов в неисправные цистерны;
• сбрасывать с эстакады и цистерны инструменты, детали и другие предметы.

3.4.27. Любое перемещение железнодорожных цистерн на эстакадах должно согласовываться с оператором участка (цеха) слива-налива нефтепродуктов с целью тщательного осмотра готовности цистерн к перемещению.

3.4.28. При гололедице площадки и лестницы необходимо очищать от снега и льда.

3.4.29. Для налива этилированных бензинов должны быть выделены отдельные коллекторы и стояки; площадки, на которых расположены наливные устройства этилированных бензинов (отдельные стояки, эстакады), и железнодорожные пути должны быть бетонированными с цементной затиркой и иметь стоки в канализацию.

3.4.30. Отбирать пробу из железнодорожной цистерны допускается не ранее, чем через 10 минут после окончания ее заполнения.

3.4.31. Отбирать пробы этилированного бензина пробоотборщик должен в рукавицах из материала с пропиткой из маслобензостойкого состава по ГОСТ 12.4.010 и в защитной одежде по ГОСТ 12.4.111 и ГОСТ 12.4.112.

Пробу нефтепродукта пробоотборщик должен отбирать в присутствии наблюдающего (дублера).

Нефтебазы, на которые доставляются нефтепродукты по железной дороге, соединяются с главными путями железной дороги подъездной веткой. На самой территории нефтебазы устраиваются сливо-наливные пути, часто тупикового типа.

Длина подъездной ветки зависит от местных условий, длина и число тупиков - от длины принимаемых составов, грузооборота нефтебазы и сортности прибывающих и отгружаемых нефтепродуктов. Устройство и эксплуатация подъездных путей и сливных устройств ведутся в соответствии с существующими нормами и правилами строительства и эксплуатации железной дороги.

Сливо-наливные эстакады, предназначенные для разгрузки и погрузки железнодорожных цистерн, располагаются параллельно.

3.1 Расчет количества цистерн в маршруте максимальной грузоподъемности

Число ж/д маршрутов, прибывающих в течение суток, определим по формуле.

N м
,

где N м -число прибывающих маршрутов в сутки;

Q г -годовой грузооборот нефтебазы, т/год;

Р м - грузоподъемность одного маршрута, т (принимаем равным 1500 т).

В результате вычислений получили, что количество пребываемых маршрутов в сутки на нефтебазу равно 1,0. Следовательно, на нефтебазу будет приходить один маршрут каждый день.

Определим количество цистерн по сортам нефтепродуктов:

, (7)

где n i - количество цистерн с i-тым нефтепродуктом, шт.;

Q i - годовой грузооборот нефтебазы по i-тому нефтепродукту, т/год;

К н - коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов (определяется в зависимости от соотношения промышленных и сельскохозяйственных потребителей нефтепродуктов; принимаем для всех видов топлив К н = 1,2; для масел и смазок К н = 1,8 (промышленность потребляет 70%));

К 1 - коэффициент неравномерности подачи цистерн (принимаем К - 1,2);

q i - грузоподъемность железнодорожной цистерны с i-тым нефтепродуктом (по воде);

Для Аи-92:
,

Аналогично для остальных нефтепродуктов.

Доставка нефтепродуктов осуществляется железнодорожными цистернами грузоподъемностью 60 тонн.

Таблица 8 – Количество цистерн по типам нефтепродуктов

Таким образом, маршрут максимальной грузоподъемности состоит из 30

цистерн емкостью по 60 т:

светлые нефтепродукты – 12 цистерн

темные нефтепродукты – 18 цистерн.

Отдельно стоящие сливо-наливные стояки могут применяться только для одиночных цистерн. Для группового и маршрутного слива-налива применяются более удобные в работе металлические или железобетонные эстакады. Упрощенно говоря, эстакада представляет собою группу одиночных стояков, подключенных к одному коллектору, площадки обслуживания которых соединены между собою пешеходными мостиками. В результате получается единый фронт слива и налива, на котором одновременно может наливаться или сливаться группа цистерн или целиком маршрут.

Эстакады должны строиться из материалов 1—2-й степени огнестойкости, то есть из монолитного или сборного железобетона и из стального проката. Эстакады строят односторонними или двухсторонними. Длина эстакады должна быть рассчитана на длину всего маршрута или на половину маршрута с двухсторонним расположением стояков. Стационарные конструкции эстакады и отдельно стоящих стояков не должны выступать за железнодорожные габариты. Переходные мостики, стрелы с рукавами и установки нижнего слива должны быть подвижными и после окончания технологических операций выводиться из зоны железнодорожного габарита.

В этих же целях рукава подвешиваются на стрелах-укосинах, имеющих сферу перемещения по горизонтали на 180° и вертикали на 90°. Высота опускания стрел ограничивается специальными ограничительными тросами на высоту горловин цистерн по требованиям норм охраны труда. Стрелы с рукавами поднимаются и опускаются с помощью ручных лебедок.

Переходные мостики могут быть закреплены стационарно, что нежелательно, так как мостики могут совпасть со створом горловины цистерны. Поэтому разработаны конструкции передвижных мостиков. Например, Армавирским и Ростовским заводами изготавливались мостики с торсионом, уравновешивающим положение мостика в любом отклоненном положении. Конструкция таких мостиков состояла из неподвижной части — торсиона длиной около 3,0 м, привариваемого к балке эстакады на специальных кронштейнах, и подвижной части - самого мостика, который мог передвигаться по горизонтали по торсиону на роликах и одновременно отклоняться в сторону цистерны. Торсион изготавливается из трубы Ду-60 мм, которая соединялась шарнирно с осями кронштейна посредством скручиваемой пружины.

Удобной в обслуживании также является конструкция мостика, представляющего собой металлическую раму, внутри которой на оси размещался мостик. Рама устанавливается на роликах в специальных направляющих балках и может перемещаться вдоль эстака- дьг в нужное место, где необходимо опустить мостик. В обоих случаях перильные ограждения эстакады должны иметь стойки с шагом 1,0 м с откидывающимися звеньями перил или открывающимися дверками. По требованиям пожарной безопасности на контактную поверхность мостика, соприкасающуюся с корпусом цистерны, должен крепиться деревянный брусок с утопленными головками болтов во избежание искрения при ударах.

На концах эстакады должны быть установлены стационарные маршевые лестницы с углом наклона 45°, и через каждые 100 метров лестницы-стремянки, для эвакуации обслуживающего персонала при пожаре. Лестницы-стремянки устанавливаются в люках настила площадки обслуживания эстакады. Люки должны иметь откидные крышки с утопленными ручками. Стремянки обычно изготавливаются из труб Ду-32 мм и прутковой стали Д=20-22 мм. Ширина площадки эстакады должна быть не менее 1,4 м с покрытием из просечновытяжной листовой стали или из листового рифленого металла. По бокам эстакады должны быть предусмотрены перильные ограждения высотой 1,1 м из уголковой стали 50 x 50 x 5 мм.

Эстакада должна быть заземлена с помощью отдельных заземляющих устройств или заземляющего контура, прокладываемого по всей длине эстакады, заземление должно проводиться через каждые 50 метров, но не менее чем в двух точках. К этому же контуру заземляются с тем же шагом рельсы и технологические трубопроводы, кроме того, через каждые 12 м должны выводиться заземляющие клеммы для заземления цистерн. Для отвода статического электричества наконечники рукавов должны соединяться медным многожильным гибким тросом с трубой стояка. Трос заземления пропускается внутри рукава или навивается снаружи в виде спирали.

Эстакада должна освещаться общим и местным освещением . Общее освещение осуществляется обычно с помощью прожекторных мачт или светильников ВЗГ-200, НОВ-150 или НОБ-200 взрывозащищенного исполнения, подвешиваемых к верхней части опор эстакады. Местное освещение устанавливается внизу эстакады на высоте 2,5 м в местах установок нижнего слива для освещения непосредственно рабочих мест по сборке сливо-наливной линии. Обычно для местного освещения применяются светильники того же типа. Электропроводка должна быть выполнена в герметичных трубах.

Расположение устройств слива и налива в пределах эстакады определяется при разработке проекта, и зависит от состава цистерн в маршруте. Принимается обычно с шагом, равным 4, 6 или 12 м. При наличии в составе цистерн грузоподъемностью 120 тонн технологический шаг сливных устройств нижнего слива (АСН-7Б или АСН-8Б) принимается равным 4 м.

Трубопроводные коллекторы прокладываются параллельно эстакаде подземно в траншеи или наземно по фундаментам опор или консолям эстакады. Коллекторы должны иметь уклон для возможности их освобождения при смене продукта. Обычно уклон создается к центру эстакады, и в этих местах к коллекторам подсоединяются технологические линии трубопроводов, специализированные на определенные сорта нефтепродуктов.

Вдоль фронта эстакады на расстоянии 20 метров должен быть проложен пенопровод с пожарными лафетными стволами. К эстакаде должны быть предусмотрены автомобильные подъезды с площадкой для установки пожарных автомобилей и тротуары к лестницам.

Конструкции железнодорожных эстакад.

В настоящее время разработано достаточно много конструкций железнодорожных эстакад, в основу которых заложен принцип специализации работы на определенных видах нефтепродуктов (нефти, светлых нефтепродуктов, бензинов, дизельного топлива, темных нефтепродуктов и масел) или проведения определенных видов операций, например наливных, сливных или сливоналивных (комбинированных). На рисунке показаны в качестве примеров технологические схемы трубопроводов наливной эстакады типа НС и комбинированной (сливо-наливной) эстакады типа КМ, а на рисунке эскиз эстакады типа КС.

1 - наливной стояк, 2 - рукав Ду-100 мм, 3 - коллекторы,

4 и 5 - коллектор и патрубки для слива неисправных цистерн

1 - стояк; 2 - рукав наливной Ду-100 мм; 3 - рукав сливной Ду-150 мм;

4 - поворотный сальник; 5 - рукав Ду-100 для слива неисправных цистерн;

6 - технологические коллекторы трубопроводов

1 - наливной рукав Ду-100 мм, 2 - зачистной рукав Ду-40 мм, 3 - переходной трап,

4 - стояк, 5 - коллектор, 6 - коллектор для слива неисправных цистерн,

7 - воздушный коллектор, 8 - контргруз

На рисунке показан поперечный разрез комбинированной эстакады типа КМ, предназначенной для слива темных нефтепродуктов (мазута) через нижний сливной рукав и дизельного топлива - правая сторона эстакады. На левой части рисунка показан переносной пароподогреватель, укрепленный на стреле-укосине, который опускается в цистерну для подогрева мазута перед сливом.

1 - переносный подогреватель, 2 - кран-укосина, 3 - шланг для пара, 4 - рукав Ду 150 мм для слива,

5 - паропровод, 6 - трубопровод конденсата, 7 - наливной шланг Ду 100мм

На рисунке показан поперечный разрез эстакады, специализированной на наливе мазута. В данном варианте коллектор поднят с нижней части эстакады наверх - специальную наливную площадку эстакады, расположенную за пределами верхнего железнодорожного габарита, а наливные рукава заменены на складывающиеся телескопические трубы, выполненные из алюминиевых сплавов или оцинкованной кровельной стали. Наливная площадка эстакады вынесена на верх эстакады для удобства проведения налива и для замены тяжелых наливных рукавов на легкие телескопические складные алюминиевые трубы. Кроме того, замена рукавов на телескопические трубы сделана с целью уменьшения загрязнения мазутом конструкций эстакады и бетонной площадки железнодорожного тупика (налив по противопожарным нормам должен проводиться под слой нефтепродукта, после подъема рукавов из цистерны на их поверхность налипает мазут, который стекает потом на бетонную площадку и эстакаду). Загрязненность эстакады нефтепродуктами создает пожарную обстановку и опасные условия труда. Кроме того, сам процесс зачистки эстакады от мазута очень трудоемкий.

Для налива масел также принимается вариант эстакады с верхней площадкой, на которой располагаются коллекторы на полный ассортимент наливаемых масел. Кроме того, эти эстакады имеют также традиционную площадку обслуживания на уровне горловин цистерн с переходными мостиками, для выполнения операций по замеру уровня масел в цистернах, закрытия и пломбировки люков горловин цистерн. Эстакады для налива масел выполняются в крытом исполнении, то есть с навесом и боковыми стенками, выполненными из легких несгораемых материалов, не доходящими до бетонного покрытия площадки на 2 метра.

1 - технологические коллекторы, 2 - паровой коллектор, 3 - дренажная труба, 4 - паропровод,

5 - наливная труба, 6 - телескопическая труба, 7 - поворотный сальник, 8 - труба для спуска конденсата,

9 - конденсационный горшок, 10 - паровые штуцера, 11 - противовес