Автоцистерны: виды, классификация, конструкционные особенности

Автоцистерны: виды, классификация, конструкционные особенности

К категории «спецтехники» относится большое количество разных машин. Их применяют в нефте, газодобывающем хозяйстве. Строительной, дорожно-строительной отрасли. Логистических услугах, заправке топливом самолетов, вертолетов, пищевой промышленности. Востребованный вид техники — автоцистерна. Продукция предоставлена на рынке в большом ассортименте. Купить автоцистерну можно под собственные запросы.

Классификация автомобильных цистерн

Под термином «автоцистерна» подразумевается грузовой автомобиль, у которого вместо классического кузова установлена емкость. Это закрытая капсула. Цистерна транспортирует и временно хранит жидкие грузы.

Классифицируют технику по нескольким критериям.

По виду перевозимого груза

Исходя из вида перевозимого груза, выделяют цистерны:

• Общего назначения. Применяются для транспортировки широкого номенклатурного ряда нефтепродуктов. Бывают емкости для доставки светлых (бензин, лигроин, пр.) и темных (минмасла, нефть) нефтепродуктов.
• Специальные. Используются в грузоперевозках отдельных категорий продукции. Вязкие грузы, сжиженный газ, затвердевающие смеси, пищевые продукты, кислоты.

По назначению

Техника по назначению:

1. Для транспортировки взрывоопасных, легковоспламеняющихся продуктов. Преимущественно это светлые нефтепродукты. Цистерны должны отличаться абсолютной герметичностью. Она исключит утечки, испарения. К ним в обязательном порядке монтируется заземляющий контур. Глушитель на такой технике располагается спереди. Они регулярно проходят техосмотры и техническое обслуживание, подвергаются пропариванию.
2. Для перевозки газа. Здесь также важна абсолютная герметичность системы. Стенки цистерны делают прочными настолько, чтобы они могли выдерживать постоянное высокое давление перевозимой газообразной среды. Дополнительно техника комплектуется манометрами, светоотражающей лентой, контрольным вентилем. По цвету она всегда будет светлой. Обязательно транспорт маркируется соответствующим образом.
3. Для питьевой, технологической воды, молока, подсолнечного масла, других жидких продуктов питания, спирта, вина. С облюдении строгих правил безопасности — необязательно. Цистерна не разорвется. Ее основная задача – защит а груза от:
   — попадания загрязнений
   — порчи
   — негативного влияния природы. Наличие санитарной книжки очень важно для такого продукта. Они регулярно проходят специальную обработку.

Сфера применения современных автомобильных цистерн очень широка. Их используют для перевозки агрессивных сред, цемента, битума. Кроме транспортировки и временного хранения, эта техника еще способна обеспечить дозированную выдачу жидких продуктов.

Дополнительная классификация

В классификации автоцистерн учен и ряд других, сопутствующих параметров:

• Объем резервуара. Исходя из этого критерия выделяют малые (до 5 м 3 ), средние (до 8 м 3 ) и большие (свыше 8 м 3 ) цистерны.
• Материал. Для производства автоцистерн преимущественно применяется высококачественная сталь и алюминий.
• Комплектация. Впродаже есть базовые конструкцие цистерн и модифицированные модели. Они усовершенствованные. Есть дополнительные функции.

Все цистерны, принадлежат к определенной группе. Их производят в соответствии с ГОСТ параметрами. Регламентируется грузоподъемность, размеры, допустимая механическая нагрузка, возлагаемая на ось, количество и конструкция волнорезов.

Конструкционные особенности

Автоцистерны выпускают отечественные и зарубежные производители. Конуструкция бывает:
— Рамная.
-Несущая.

Так, рамная автоцистерна отлично себя зарекомендовала при работе на зыбких поверхностях, торфяниках, песках. При таком решении края платформы полуприцепа дополнительно защищают емкость от повреждений. Но увеличить полезный объем рамной цистерны, не корректируя грузоподъемность самого шасси, не представляется возможным. Центр тяжести в ней находится достаточно высоко, что существенно снижает маневренность авто, скорость движения.

Несущая конструкция цистерны имеет низкий центр тяжести. Такие машины более маневренные, легкие в управлении. Нагрузка более равномерно распределяется и по оси, и на седельное устройство. Переменное сечение цистерны, всегда можно увеличить. Полезный объем станет больше, не меняя само шасси. За защиту емкости отвечают противоподкатные брусья, расположенные спереди и сзади, а также противоударная бронезащита с боковыми залицовками. Но такие автоцистерны не рекомендуется эксплуатировать на зыбучих почвах.

Как выбрать автоцистерну

Хотите подобрать автоцистерну, которая в точности будет соответствовать специфике предстоящих работ? Приймите во внимание: вес, габариты, колесную базу, конструктивные особенности, материал, дополнительные возможности модели.

Специалисты компании «Гидролидер» помоут найи подходящую модель среди техники. Конслуьтацию можно получить по телефону. Так же, работает кнопка обратной связи.

С нами работаю надежные поставщики. Мы работаем в России, Украине, Молдове, Белоруссии, Казахстане, в странах Европы. Вся техника сертифицирована, на нее распространяются фирменные гарантии.

Лекция 9. АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА-ЦИСТЕРНЫ

ВОПРОС 3. Автопоезда для перевозки металлопроката и труб

Металлом, при его высокой плотности, редко заполняют платформу полностью. Поэтому у металловозов необходимо предусматривать крепление (увязку) груза, для предотвращения смещения и перегрузки колес с одной стороны автопоезда.

Для перевозки металла широко используют бортовые автомобили с прицепами-роспусками и седельные тягачи с полуприцепами.

Стойки коников выполняют откидывающимися, а основание – накло­няющимся с помощью гидроцилиндра, как правило, телескопического типа.

Длинномерные грузы перевозят также на полуприцепах-роспусках с различными механическими разгрузочными устройствами (сбрасывателями). Такие самосвальные устройства используют силу тяжести. Платформа может наклоняться в сторону относительно центральной оси поперечной балки, а в транспортном положении фиксируется специальными рычагами. При удалении рычага из-под башмака сбрасыватель опрокидывается в сторону этого башмака.

Трубовозы преимущественно состоят из автомобиля-тягача и прицепа-роспуска. Используют и седельные автопоезда, а также автомобили с большой базой (МАЗ-543).

Трубоплетевозы чаще всего – автопоезда с прицепом-роспуском.

Тягачи и прицепы оборудованы кониками (до четырех, по два на тягаче и прицепах), механизмом увязки труб большого диаметра с использованием тягового усилия лебедки.

Способы разгрузки трубоплетевозов разнообразны. Чаще всего применяют боковую разгрузку с наклоном коника и боковую разгрузку при помощи механических лебедок с канатами, расположенными в стыках коников автомобиля-тягача и прицепа-роспуска.

Погрузка труб небольшого диаметра (100–300 мм) может производиться при помощи трубозахватного приспособления. Трубы, уложенные в ряд, захватываются при помощи поворачиваемых на 20° треугольников. Поворот про­изводят после установки приспособления на ряд параллельно уложенных труб.

ВОПРОС 1. Назначение, классификация и общие требования

Автомобильные цистерны (АЦ) и прицепы-цистерны (ПЦ) предназначены для бестарной перевозки газов, жидкостей, порошкообразных и зернистых, а также полужидких (товарный бетон) материалов.

Классификацию перечисленного СПС производят по следующим признакам:

а) по типу базового шасси:

б) по проходимости:

в) по назначению:

– для транспортирования (АЦ);

– для транспортирования и заправки (АЦЗ);

г) по вместимости (грузоподъемности) цистерны;

д) по виду транспортируемого (заправляемого) продукта;

е) по типу несущего шасси:

– рамные (цистерна установлена на раме);

– несущие (подвески и колеса крепят к цистерне);

ж) по типу технологического оборудования для выгрузки:

– под действием гравитационных сил (слив самотеком (ссыпание);

– выгрузка с помощью насосов (своих или сторонних);

По конструктивным признакам резервуары цистерн различают:

1) по форме поперечного сечения:

– прямоугольные (чемоданного типа);

2) по форме продольного сечения:

– переменного (уменьшенного в передней, средней или задней части);

3) по наличию отсеков и волнорезов:

– с одним отсеком;

– с дополнительным отсеком;

– с несколькими отсеками;

– с одним или несколькими волнорезами;

4) по теплоизоляционным характеристикам:

– с дополнительным подогревом или самообогревом;

5) по виду материала:

– высокопрочная сталь без внутреннего покрытия или со специальным покрытием внутренних поверхностей (эмаль, свинец, цинк, эпоксидная пленка);

– пластмасса, армированная стекловолокном и т. д.

При проектировании АЦ учитывают свойства продукта:

– давление насыщенных паров;

– токсичность и т. д.

Выпускают и используют цистерны 4-х классов:

1 – для взрывчатых веществ;

2 – для газов сжиженных и сжатых, а также растворенных под давлением;

3 – для легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ);

4 – для легковоспламеняющихся веществ и материалов.

Дополнительные требования к СПС:

– вывод глушителя вперед и вправо вне зоны цистерны;

– защита топливного бака со стороны глушителя экраном или сеткой (на расстоянии не менее 20 мм);

– в электрических цепях – дополнительные предохранители (выключа­тели), выключатель массы АКБ должен находиться в кабине водителя;

– лампы освещения с защитными решетками;

– проводка прокладывается в трубках;

– наличие двух огнетушителей вне кабины;

– система информации об опасности (надписи, проблесковый фонарь) и т. д.

Обозначение автоцистерн состоит из ряда букв и цифр, отражающих:

– номинальную вместимость в метрах кубических;

– цифровую часть обозначения марки шасси.

Например, АТМЗ-4,5-375: автотопливомаслозаправщик с цистерной (основной, под горючее) вместимостью 4,5 м 3 на базе автомобиля Урал-375.

Кроме ГСМ в цистернах могут транспортироваться: В – вода; С – спирт; СЖ – спец жидкость.

Назначение, основные типы цистерн и требования к их конструкции

Автомобилями и автопоездами-цистернами называется специализированный подвижной состав, служащий для перевозки и временного хранения жидких, газооб­разных и сыпучих грузов.

К автомобилям-цистернам относятся также автозаправщики, которые предназначены как для перевозки топливно-смазочных материалов (топлива, масла, спирта, специальных охлаждающих жидкостей и т.д.), так и для заправки ими транспортных и других энергетических средств.

Автомобили-цистерны и автозаправщики весьма разнообраз­ны и подразделяются на следующие типы (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Типы цистерн, классифицированные по различным признакам

Цистерны устанавливаются на шасси грузовых автомобилей, прицепах и полуприцепах. Кроме того, цистерны могу быть с термоизоляцией, подогревом и охлаждением. Так, например, цистерны для пере­возки специфических материалов (парафин, мыло, смола, мазут и др.) делают подогреваемыми во избежание застывания этих материалов при транспортировке. Для перевозки скоропортящих­ся продуктов цистерны выполняются с искусственным охлажде­нием.

Автомобили-цистерны и автозаправщики выпускаются на базе шасси основных моделей грузовых автомобилей, прицепов и по­луприцепов. Они отличаются только грузовым кузовом, изготов­ленным в виде цистерны, и оснащены специальным оборудова­нием (компрессор, насосы, краны, клапаны и др.), предназна­ченным для выполнения соответствующих работ. Применение цистерн-полуприцепов позволяет резко увеличить грузоподъем­ность подвижного состава и снизить себестоимость перевозок.

Автомобили и автопоезда-цистерны получают все более широ­кое распространение, хотя себестоимость перевозок в автоци­стернах в среднем несколько выше по сравнению с обычными грузовыми автомобилями. Однако при их использовании исклю­чаются расходы на тару, обеспечивается лучшая сохранность гру­за при погрузке, перевозке, разгрузке и уменьшаются расходы на погрузочно-разгрузочные работы (сокращение времени, исклю­чение ручного труда).

В настоящее время для автомобильных цистерн характерны сле­дующие тенденции: снижение собственной массы (применение легких сплавов, пластмасс и несущих конструкций прицепного состава), увеличение вместимости, совершенствование конструк­ции, а также повышение производительности оборудования для наполнения и разгрузки цистерн.

Требования к конструкции автомобильных цистерн.Физико-химические свойства перевозимых грузов оказывают большое влияние на конструкцию цистерн. Так, их плотность определяет нагрузку на шасси; плотность, вязкость и электризуемость – характеристики насоса и ско­рость перекачивания продуктов; давление насыщенных паров – требования к прочности цистерны, характеристики дыхательных клапанов и насосов. Коррозионность – выбор материала и антикоррозионных покрытий для цистерны и технологического оборудования; содержание воды и механических приме­сей – выбор вида средств очистки и периодичности их обслуживания. Темпе­ратура застывания – необходимость в системе подогрева и теплоизоляции технологического оборудования.

Цистерны должны удовлетворять требованиям инструкции МВД о по­рядке перевоза опасных грузов автомобильным транспортом. В этом случае автотранспортные средства (в т.ч. цистерны) должны вы­полнять следующие дополнительные требования:

-выпускная труба с глушителем должна быть вынесена в сторону радиа­тора с наклоном выпускного отверстия вниз. Если расположение двигателя не позволяет устанавливать выпускную трубу перед радиатором, допускается ее выводить в правую сторону вне зоны цистерны и топливных коммуникаций;

-топливный бак должен размещаться на наибольшем удалении от двига­теля, выпускной трубы и электрических проводов, защищаться со стороны передней и задней стенок металлическими щитками, а со стороны днища -металлической сеткой с размером ячейки 10×10 мм;

-в электросети обязательно наличие плавких предохранителей или ав­томатических выключателей. Электропроводка монтируется в металлических трубках;

-транспортное средство заземляется металлической цепью и должно иметь два огнетушителя, устанавливаемых вне кабины водителя.

В настоящее время не существует единой системы обозначения цистерн. Индексация автоцистерн состоит из двух-трех букв. Они обозначают тип базового шасси (А – автомобиль, П -прицеп, ПП-полуприцеп) и назначение цистерны (Ц – цистерна транспортная, ТЗ – топливозаправочная цистерна). Цифры обозначают номинальную вме­стимость цистерны в кубических метрах и марку базового шасси. Например, АЦ-4,2-53А – автомобиль-цистерна транспортная, номинальная вместимость 4,2 м 3 , на шасси автомобиля ГАЗ-53А.

Наряду с буквами Ц и ТЗ применяются обозначения: ЦЗ – цистерна-заправщик, МЗ – маслозаправщик. Специальные обозначения типа перевози­мых грузов: М – масло, В – вода, С – спирт, СЖ – специальные жидкости. На­пример, ЗСЖ-66 – заправщик специальными жидкостями на шасси автомоби­ля ГАЗ-66.

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ЦИСТЕРН И ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИХ КОНСТРУКЦИИ

Все автомобильные цистерны по конструктивным признакам разделяются на рамные и несущие. По другим признакам резервуары цистерн разделяются:

по материалу — из обычной стали, свариваемой высокопрочной стали, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, обычной стали с внутренним покрытием из эмали, эбонита, свинца, эпоксидной пленки, из пластмассы, армированной стекловолокном с пропиткой синтетическими смолами;

по форме — круглого или эллиптического поперечного сечения с расширителями и без них, прямоугольного или с изломом продольного сечения, цилиндро-конические, прямоугольные постоянного или переменного сечения, круглого сечения с несколькими конусами разгрузки;

по наличию перегородок и назначению: для магистральных перевозок, для работы на небольших расстояниях, с одним отсеком, с дополнительным отсеком, с несколькими отсеками, с перегородками (волнорезами);

по давлению — без избыточного давления и с избыточным давлением;

по термоизоляционным свойствам — термоизолированные стеклянным волокном, полиуретановой массой или другой изоляцией, изотермические, обогреваемые паром, горячей водой, электричеством или с самообогревом;

по оборудованию для разгрузки — разгрузка под действием силы тяжести (с прямым люком, с боковым люком, со сборным коллектором, с различными типами затворов), разгрузка под давлением с использованием автономного или расположенного на цистерне насоса, пневматическая разгрузка с использованием компрессора (стационарного или расположенного на тягаче или полуприцепе-цистерне) .

Несущие резервуары цистерн должны выдерживать определенные нагрузки. Так, в соответствии с Дорожным кодексом Франции такие резервуары должны выдерживать нагрузки, соответствующие вертикальным ускорениям, равным 1 ±0,8 g; продольным –0,6 g , боковым ±0,5 g.

Специальные требования предъявляются к автоцистернам для перевозки опасных жидкостей (сжиженных газов, горючих жидкостей, токсичных и агрессивных материалов) и продуктов питания.

При конструировании автомобильных цистерн учитывают следующие основные факторы: физико-химические свойства перевозимого груза (объемная масса и химическая активность) и условия эксплуатации, специальные требования, касающиеся опасных жидких и порошкообразных грузов, напряжения, возникающие в различных частях резервуара, и технологию изготовления.

При выборе сечения резервуаров и их расположения исходят из необходимости обеспечить снижение центра тяжести и повышение жесткости и более полное использование массы груза при его выгрузке. Необходимая толщина стенок резервуара определяется, как правило, не величиной напряжения от изгиба, а величиной внутреннего давления. С точки зрения жесткости резервуара круглое сечение предпочтительнее эллиптического, а эллиптическое обеспечивает большую жесткость, чем трапециевидное. Для увеличения жесткости верхнюю часть резервуара часто усиливают, особенно места, где расположены люки.

Для изготовления резервуаров цистерн широко применяются алюминиевые сплавы. Основными преимуществами резервуаров из алюминиевых сплавов являются меньшая удельная (объемная) масса (2,6 — 2,7 кг/м 3 ), большая долговечность (высокие коррозионная стойкость и предел упругости), сравнительно низкая стоимость эксплуатации.

Собственная масса резервуаров из алюминиевых сплавов на 50–55% меньше, чем изготовленных из обычной стали, что обеспечивает (с учетом увеличения толщины стенок) увеличение грузоподъемности примерно на 15%. Несмотря на большую стоимость цистерн из алюминиевых сплавов (40–45%), они нашли широкое применение, поскольку приведенные выше преимущества обеспечивают экономическую эффективность их применения (по зарубежным данным они окупаются за 18–20 месяцев).

Высокая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов дает возможность покрывать наружную поверхность резервуаров только лаком и лишь для тяжелых условий эксплуатации требуется их окраска.

При изготовлении резервуаров цистерн широко применяются пластмассы: термопласты (полиэтилен различной плотности, полистирол, полипропилен, поликарбонат, нейлон, целлюлоза и др.) и термореактивные (эпоксидные смолы и др.).

Цистерны с пластмассовыми резервуарами применяются для перевозки пищевых продуктов (вода, молоко, вино и т. п.), удобрений, нефтепродуктов, химических веществ (за исключением немногих, реагирующих с пластмассами), а также многочисленных порошкообразных веществ, за исключением тех, которые обладают повышенными абразивными свойствами.

Термопласты применяются для изготовления резервуаров малой и средней вместимости, которые не подвергаются воздействию больших механических нагрузок. Эти резервуары, как правило, не имеют перегородок и устанавливаются на базовые шасси автомобилей, прицепов или полуприцепов. Широкому применению резервуаров из термопластов препятствует повышенная чувствительность этих материалов к изменению температуры окружающей среды.

Резервуары из термореактивных пластмасс изготовляются следующими способами:

напылением с помощью пистолета с добавлением армирующего наполнителя (стеклянное волокно);

контактной отливкой, при которой пластмасса наносится на поверхность основы (стеклянной или текстильной ткани);

намоткой нити из пластмассы на модель. Этот способ позволяет получить

детали с очень высокой прочностью и малой массой. Однако он требует наличия больших и сложных машин.

Наряду с указанными способами изготовления резервуаров цистерн из термореактивных пластмасс с одинарными стенками находят применение резервуары с двойными стенками типа «сандвич». Они изготовляются контактным способом или намоткой. Стенки цистерны состоят из стеклянной ткани, на внутреннюю поверхность которой наносится под давлением термореактивная пластмасса. Такие резервуары особенно часто применяются в тех случаях, когда требуется хорошая теплоизоляция.

Цистерны, резервуары которых изготовлены из стеклопластика, обладают рядом преимуществ и с точки зрения безопасности при перевозках горючих веществ.

Основным преимуществом стеклопластика по сравнению с алюминием и сталью является очень низкая теплопроводность. В результате существенно уменьшается опасность быстрого прогрева горючего в резервуаре при наружном пожаре до температуры кипения, при которой его пары начинают выходить через разгрузочные клапаны и тем самым могут способствовать распространению наружного пламени. Кроме того, стеклопластик обладает меньшей плотностью (удельной массой) и повышенной удельной прочностью, что позволяет уменьшить собственную массу цистерны и, следовательно, (при той же полной массе автопоезда), повысить грузоподъемность. Наряду с этим пластмассы имеют высокую коррозионную стойкость, сравнительно просто ремонтируются и не требуют больших эксплуатационных расходов. Цистерны с резервуарами одинаковой вместимости из легких (алюминиевых) сплавов, нержавеющей стали и из пластмасс дороже, чем из обычной стали соответственно в 1,45, 1,8–2,0 и 1,25 раза. При этом цистерна с пластмассовым резервуаром имеет примерно такую же массу, что и из легких сплавов, а коррозионную стойкость, как и у цистерны с резервуаром из нержавеющей стали.

Широкое распространение получили алюминиевые цистерны-полуприцепы с несущим резервуаром (рис. 1). Горизонтально расположенный резервуар такой цистерны опирается на поперечные консоли 3, расположенные на двух коротких усилителях 4, которые связаны с опорной тележкой. Резервуар состоит из оболочки 2, приваренных к ней днищ 1 и люков 6, Резервуар разделен на отсеки вогнутыми перегородками 7 (волногасителями). Снизу в передней части резервуара приварен усилитель 5 (из листа) под шкворень, с помощью которого соединяется полуприцеп с седельным тягачом. Сверху резервуара имеются продольные усилители 8.

Рис.1. Полуприцеп-цистерна несущей конструкции

Большой опыт эксплуатации алюминиевых цистерн показал, что некоторое увеличение их первоначальной стоимости по сравнению со стоимостью стальных цистерн той же массы значительно перекрывается экономней эксплуатационных расходов. Именно поэтому удельный вес таких цистерн от общего количества из года в год возрастает (в США, например, он составляет около 80%).

Резервуары автомобильных цистерн, помимо горизонтального расположения, могут располагаться наклонно или вертикально. Вертикальное и наклонное расположение резервуаров применяется при перевозке сыпучих грузов в целях ускорения процесса выгрузки материалов, имеющих малую текучесть, за счет использования их собственной массы. Вертикально расположенные резервуары имеют форму цилиндра или шара (с нижней частью в виде усеченного конуса). Наклонные и горизонтальные резервуары имеют круглое и эллиптическое сечение. Иногда такие резервуары имеют сечение в виде прямоугольника. При наклонном и особенно при вертикальном расположении резервуаров повышается центр тяжести цистерн и, следовательно, снижается их устойчивость. Снижение центра тяжести достигается применением не одного, а нескольких вертикальных резервуаров для перевозки одной и той же массы груза; изготовлением вертикальных резервуаров с усеченными боковыми стенками (сечение в плане: прямые образующие по ширине в пределах габаритных ограничений и полусферические по оси полуприцепа); расположением резервуаров в виде латинской буквы N (вид сбоку). Для увеличения вместимости, снижения центра тяжести и соблюдения габаритных ограничений по высоте наклонные резервуары выполняются в виде усеченного цилиндра в передней (верхней) части.