Transportul marfurilor vrac pe calea ferata

Transportul marfurilor vrac pe calea ferata.

Vagonul special seria Ucs pentru transportul cimentului in vrac face parte dintr-un lant de mecanizare complexa a transportului, manipularii si depozitarii cimentului in vrac, care cuprinde: vagoanele speciale, depozitele de rezerva pentru ciment si garniturile auto speciale.Pentru o mai buna intelegere se da in figura 1, o sumara prezentare a principalelor subansambluri din care este alcatuit vagonul cu doua cisterne, care, este mult mai utilizat decat cel cu patru cisterne.

Tipuri de vagoane pentru incarcarea marfurilor vrac. Marfuri solide.Marfuri lichide

Descrierea vagoanele destinate transportului marfurilor solide.

Cresterea capacitatii de transport pe calea ferata,corespunzator ritmului sustinut    de dezvoltare a economie nationale,se realizeaza an de an prin introducera in parc de noi vagoane de marfa de capacitate mare,avand caracteristici tehinice superioare.

Dintre noile vagoane de marfa realizate pana in prezent de industria nationala,face parte si vagonul de marfa descoperit pe patru osii tip "Gondola" cu o capacitate de incarcare de pana la 60 tone.

In acest scop podeaua vagonului este prevazuta cu o serie de clape articulate de lonjeronul central al vagonui si care si care o pozitie inclinata cu 25 50⁰,astfel incat intreaga podea a vagonului ia forma de sa cu coama la mijloc,permitand ca marfa transportata (pietris,nisip,carbune,minereu,etc.) sa se scurga direct in buncar de o parte si de alta a vagonului.

Cutia vagonului este prevazuta cu pereti inalti si cu cate doua usi duble de fiecare parte laterala a vagonului.Aceasta constructie permite ca vagonul sa se adapteze si la transportul marfurilor voluminoase (lemne de foc,cherestea etc.),fara a mai fi necesara utilizarea tepuselor sau a altor dispozitive speciale.

Vagonul poate fi descarcat automat si prin culbutare laterala sau frontala.Pentru culbutarea frontala peretii frontali ai vagonului sunt de contructie rabatabila,fiind articulati la partea superiara a cutiei si zavorati cu dispozitive speciale la partea inferioara.

Caracteristicile tehnice si functionale.

Forma constructiva a vagonului de marfa descoperit pe patru osii tip "Gondola" si dimensiunile principale se compun din: cutie prevavuta cu usi laterale;sasiul prevazut cu podea formata din paisprezece clape,dispozitivul de manevrare a clapelor si boghiul.

Caracteristicile principale ale acestui vagon sunt urmatoarele:

lungimea sasiului..12 800 mm

lungimea utila a cutiei.12 710 mm

lungimea vagonului intre fetele tampoanelor..14 040 mm

lungimea utila a podelei..2 840 mm

inaltimea peretilor deasupra podelei.1 934 mm

suprafata utila a podelei36 m

volumul util al cutiei vagonului75 m³

distanta intre pivotii boghiurilor..8 500 mm

distanta intre osiile unui boghiu2 000 mm

usi laterale.4 buc.

deschiderea usilor cutiei.1 800 mm

greutatea proprie a vagonului (tara)..22+/-3% t.

Vagonul se executa in variantele:

cu frana de mana si platforma

fara frana de mana si fara platforma de frana.

Frana automata este de tipul H_ikp de 14 toli,avand urmatoarele caracteristici :

greutatea franata la gol in regim marfa.26 t

greutatea franata la gol in regim persoane..26 t

greutatea franata la incarcat in regim marfa..43 t

greutatea franata la incarcat in regim persoane45 t

greutatea la comutare43 t

Vagoanele sunt de constructie complet metalica avand elementele componente imbinate prin sudura,cu exceptia vagoanelor contruite pana in anul 1965 care au peretii laterali si traversele frontale nituite.

Sasiul vagonului este contruit din profiluri , table si platbande imbinate prin sudura si este prevazut cu lonjeronul central pentru a permite inzestrarea cu cupla automata.De sasiu sunt sudate traversele frontale si traversele intermediare.

Vagonul este prevazut cu doua boghiuri cu cadru de contructie sudata;fiecare boghiu este prevazut cu doua osii pe rulmenti Ø 120X240X80 mm si cu o suspensie simpla cu inele lungi prevazute cu arcuri cu sase foi cu deschiderea de 1 200 mm.

Aparatul de tractiune este de tipul discontinuu,prevazut cu cate doua arcuri volute a 20 tone,cu exceptia vagoanelor construite pana la incepututl anului 1966 la care arcurile volute sunt de 16 tone fiecare.

Vagonul poate circula cu viteza maxima de 100 km/h,depasirea vitezei nu se admite decat daca incarcarea vagonului asigura o sarcina pe osie sub 18 tone si daca vagonul este franat proportional ca incarcatura (frana KE2AL).

In principiu marfurile principale care se pot trasporta cu vagonul "Gondola" sunt:

carbuni

cocs

minereuri diferite

balast,nisip,piatra

lemne si cherestea

laminate diferite

containere

diverse materiale de construstie (fier, beton, prefabricate de beton etc.)

La incarcarea vagonului se va tine cont de categoria liniei de cale ferata pe care circula vagonul incarcat, de viteza admisa si de modul de distribuire a incarcaturii pe suprafata podelei.

2. Descrierea vagoanelor cisterna cu rezervor metalic pentru transportul produselor lichide.

Vagoanele cisterna sunt destinate pentru transportul produselor petroliere albe si negre,acid sulfuric, bitum, ulei de floarea soarelui, alcool etilic etc.La vagoanele pentru transportul produselor petroliere,recipientul are la partea superioara un dom cu rol de umplere sau vizitare,pe care este montat un capac de inchidere si o gharnitura rezistenta la produsele petroliere.

2. Caracteristicile tehnice si functionale.

Sasiul vagoanelor este executat cu lonjeroane laterale, traverse frontale,traverse intermediare si diagonale sau cu grinda centrala, traverse frontale etc.

Unele tipuri de vagoane au sasiul cu consolele egale,iar alte tipuri au sasiul cu consolele inegale.La toate tipurile de vagoane,insa, recipientul este de tipul cilindric orizontal, la care fundurile sunt sferice racordate, elipsoidale, semisferice etc.Fixarea corpului recipientului pe sasiu facandu-se prin intermediul unor suporti sudati pe acesta.

Pentru a permite dilatarea recipientului fata de sasiu,montarea la unul din capete se face cu suruburi in gauri ovale prevazute cu bucse

La vagoanele pentru transportul produselor petroliere, recipientul are la partea superioara un dom cu rol de umplere sau vizitare, pe care este montat un capac de inchidere si o garnitura rezistenta la produsele petroliere.

Pentru vizitare,in interior, unele recipiente sunt prevazute cu o scara de acces.

La vagoanele pentru transportul acidului sulfuric, domul este prevazut cu racordurile pentru umplere , golire si aerisire, descarcarea facandu-se prin absorbtie.

Vagoanele cisterna sunt dotate cu pasarela de trecere la unul din capete.Pe aceste platforme este montata frana cu surub.

Pentru transportul produselor petroliere vagoanele sunt executate in doua variante:

pentru produse albe, fara serpentina de incalzire;

pentru produse negre si motorina, cu serpentina de incalzire

Serpentina de incalzire, formata dintr-un sistem de tevi care asigura o suprafata de incalzire de cca 40 mp, este necesara pentru incalzirea produselor cu grad de vascozitate ridicat, ca sa poata fi golite mai repede vagoanele cisterna in anotimpurile reci.

In acest scop racordul superior al serpentinei interioare se cipleaza la conducta de abur a statiei de descarcare.

Vagoanele cu presiunea de lucru a recipientilor mai mare de 0,7 bar sunt sub incidenta prescriptiilor tehnice ISCIR C4-90, iar vagoanele cu recipientele ce au presiunea maxim admisibila de lucru mai mica de 0,7 bar (sunt dotate cu supape de suprapresiune reglate la 0,7 bar) nu sunt supuse prescriptiilor tehnice ISCIR C4-90.

Fiecare recipient este prevazut cu o placa de timbru, care contine data privind denumirea fabricantului,anul de fabricatie, presiunea maxim admisibila, temperatuta maxima si tempertura minima de lucru, capacitatea si numarul de fabricatie etc.

Deoarece produsele petroliere transportate produc gaze ce maresc presiunea in interiorul cisternei, acestea sunt prevazute cu o supapa de siguranta pentru prevenirea supapresiunii si evitarea pericolului ce ar putea rezulta, care este montata la partea cea mai de sus a recipientului.

Sunt si vagoane, exemplu vagoanelor Zaes de 68 si 73 mc, la care cisterna este ermetic inchisa, presiunea maxim admisibila de lucru de 0,3 MPA si in acest caz nu este necesar a se monta supapa de siguranta.

Pentru protejarea rezervoarelor impotriva riscurilor de deformare, urmare unei scaderi accidentale a presiunii interioare, pe acestea sunt montate supape de aspiratie.

Supapa de aspiratie se monteaza si se sigileaza numai dupa ce cisternele care au fost incercate in prealabil hidrauluic si au corespuns probelor.

La fiecare 6 ani recipientele se calibreaza fin prin metoda volumetrica:

recipientii vagoanelor pe 4 osii, pe inaltimea de 100 cm,incepand de la generatoarea superioara a cisternei, din cm in cm;

recipientii vagoanelor pe 2 osii, similar, pe o inaltime de 70 cm.

Datele privind calibrarea sunt consemnate pe placa de calibrare ce se monteaza pe fiecare parte laterala a vagonului.

3. Fluxul tehnologic de incarcare - descarcare

3.Modul de incarcare a vagonului tip "Gondola"

Inainte de a se incepe operatia de incarcare a vagonului se va verifica obligatoriu pozitia tuturor dispozitivelor si mecanismelor de sustinere si inzavorire a clapelor podelei, a dispozitivelor de inchidere a usilor laterale si a peretilor frontali dupa cum urmeaza:

a)     se va verifica daca inelul 9 asigura manivela 8 in pozitia inchis (verticala in sus) si daca ,in aceasta pozitie, camele 6, de pe axul 7 mentin in pozitia inchis inchizatoarele 2, respectiv daca ciocul inchizatoarelor 2 mentine clapa respectiva;

b)    se va verifica daca inchizatoarele individuale 1 ale fiecarei clape sunt in pozitia inchis si daca clichetele 5 sunt in pozitia inzavorat;

c)     se va verifica daca usile laterale sunt bine inchise si zavorate, respeciv daca manerul 9 este introdus in clema 10 si daca in aceasta pozitie, inchizatoarele 7 patrund in fixatorul inchizator 8 (inferior si superior);

d)    se va verifica daca peretii frontali sunt asigurati in pozitia inchis, respectiv daca inelele 6 asigura manerele cotite 4 si daca aceste manere patrund in carligele 5;

e)     se va verifica daca tirantii superiori sunt montati corect si daca acestia asigura deschiderea normala a peretilor laterali pentru a nu depasi gabaritul.

Incarcarea vagonului se va incepe numai daca toate aceste dispozitive sunt in pozitia inchis si sunt inzavorate corespunzator.

Daca in timpul iernii podeaua vagonului este acoperita cu un strat de zapada, incarcarea vagonului nu se va incepe decat dupa ce a fost inlaturat (maturat) stratul de zapada.In caz contrar stratul de zapada dintre podea si incarcatura va permite in mod sigur deplasari longitudinale ale incarcaturii la tamponari mai violente si deci la deteriorarea peretilor frontali.

Incarcarea marfurilor in vagon se face manual sau mecanizat, fie la partea superioara atunci cand se incarca balast, nisip, minereu, materiale lungi etc.,fie prin usile laterale atunci cand se incarca containere, masini-utilaje etc.

La incarcarea mecanizata se va avea grija ca incarcatura sa nu fie lasata in vagon de la inaltime ( piatra, bulgari de minereu, lemne, laminate etc.) deoarece aceasta va conduce la deteriorarea clapelor podelei, a tablei acestora care are grosimea de 5 mm si in special la dereglarea mecanismelor de inchidere si deschidere a clapelor pentru descarcarea automata.

In acest caz incarcarea se va face cu grija deosebita pentru a feri vagonul de deteriorari.

Asezarea pieselor metalice pe podeaua metalica a vagonului se va face numai prin intermediul unor adaosuri din lemn.Aceasta masura este valabila atat pentru masini cat si pentru laminate etc.

Dupa terminarea operatiilor de incarcare se va efectua cantarirea vagonului potrivit dispozitiilor in vigoare la calea ferata.

3.2. Procedee de descarcare a vagonului tip "Gondola"

Descarcarea vagonului se poate face manual,fie mecanizat, in functie de natura marfii trasportata si de posibilitatile de mecanizare a statiei de descarcare.

Pentru descarcarea manuala se folosesc usile laterale ale vagonului care se deschid la nivelul rampelor de descarcare, sau se descarca pe la partea superioara.

Posibilitatile de descarcare mecanizata sunt urmatoarele:

autodescarcarea (prin greutatea proprie a materialelor varsate).

descarcarea cu macarale (pentru sarcini grele);

descarcarea cu graifare (pentru materiale varsate);

inclinarea vagonului frontal;

culbutare - rasturnare laterala cu ajutorul unor dispozitive speciale.

Autodescarcarea vagonului este posibila in cazul transportului de marfuri varsate (balast, nisip, minereu etc.),prin deschiderea clapelor podelei vagonului si inclinarea acestora cu un unghi de 25 si 50⁰.

Autodescarcarea vagonului se face corect numai la buncare sau estacade special amenajate .Descarcarea in linie curenta blocheaza rotile (incarca linia).In cazul cand vagonul s-a descarcat in linie curenta, el nu va fi manevrat decat dupa ce s-a asigurat gabaritul necesar circulatiei si numai cu clapele inchise si zavorate si dupa ce s-a descarcat pe ambele parti.

Cu scopul descrcarii complete si rapide, vagonul poate fi decarcat prin inclinare frontala pana la unghi de circa 75⁰.

Vagonul este construit in acest scop cu pereti frontali care se pot deschide.

Inclinarea vagonului se face numai in dispozitive speciale, avand posibilitatea fixarii lui in tampoane si asigurarii boghiului contra caderii in pozitia inclinat.

Dupa rasturnarea vagonului si iesirea lui din dispozitiv se va verifica in mod obligatoriu inchiderea usilor, a peretilor frontali, a mecanismului central de descarcare si a manivelelor de comanda.Totodata se va verifica si completa uleiul din bazinele de ungere a crapodinelor si pietrelor de frecare.

Vagonul nu va fi pus in circulatie decat dupa ce s-au verificat si s-au luat masurile necesare de asigurare a tuturor dispozitivelor speciale ale acestui vagon.

In cazul unor sarcini grele, descarcarea se face cu ajutorul macaralelor.In acest scop se va avea in vedere ca la incarcare, intre sarcina si podea sa se lase in mod obligatoriu un spatiu pentru introducerea lanturilor sau a cablurilor de ridicat.

Descarcarea cu graifare se utilizeaza in cazul materialelor varsate.Este de observat ca inainte de inceperea descarcarii sa se demonteze cei doi tiranti care leaga peretii laterali pentru a nu fi deteriorati de loviturile graifarelor.

3.3. Incarcarea vagoanelor cisterna cu rezervor metalic.

a) pentru transport produse petroliere. Incarcarea se face prin cadere libera, prin doma, avandu-se grija ca dispozitivul de golire sa fie inchis, deci ventilul sa calce pe scaunul ventilului,robinetii laterali de golire sa fie inchisi si capacele montate.

Nivelul incarcarii este limitat de volumul util si greutatea specifica a materialului transportat si gradul de umplere admis.

In scopul verificarii gradului de umplere o mare parte din vagoanele cisterne sunt prevazute cu o grila gradata in interior langa gura de acces si vizibila pe gura de vizitare.

Cantitatea de marfa incarcata va trebui sa indeplineasca conditia sa nu depaseasca limita maxima inscrisa pe placa de timbru a recipientului.

De asemenea, trebuie respectata limita inscrisa pe placa ABC, montata pe vagon, pentru categoria de linie pe care circula vagonul, respectiv gradul minim de umplere pentru produsul respectiv.

b) pentru transport acid sulfuric. Vagoanele de acid sulfuric transporta acid sulfuric cu o concentratie minima de 78%.

Incarcarea vagoanelor se face pe la partea superioara recipientului, prin racordul de incarcare al dispozitivului de incarcare-descarcare, in locuri special amenajate.

Pentru a se indica nivelul de incarcare, constructiv, in interiorul recipientului, a fost montat un racord, in interiorul caruia se afla montat un plutitor care avea rolul sa indice nivelul minim si maxim la care se accepta incarcarea vagonului.

In timp, majoritatea vagoanelor acest putitor nu s-a mai montat si , in acest caz, dupa incarcare, se face cantarirea vagoanelor pentru a nu se depasi sarcina pe osie admisa.

Dupa cantarire se verifica inchiderea corespunzatoare a racordurilor de umplere si capacului domei,dupa care se sigileaza in vederea circulatiei vagoanelor pe calea ferata.

3.4. Descarcarea vagoanelor cisterna cu rezervor metalic.

Pentru descarcare, cisterna vagoanelor pentru transportat produse petroliere este prevazuta cu un sistem de golire compus dintr-un dispozitiv central de golire si cu robineti laterali de golire.

Dispozitivul central de golire este montat in interior si actionat de la partea superioara a cisternei la unele vagoane,sau de la partea inferioara la altele.La partea inferioara a cisternei, pe racordul de golire sunt montate doua ramificatii prevazute cu robineti laterali de golire actionati de la sol.Robinetii laterali si dispozitivul central de golire sunt de tipul cu sertar ascendent, specific vagoanelor cisterna.

Golirea vagoanelor de produse petroliere se face gravitational cu capacul de la gura de umplere deschis, rebatut la 180 (dat peste cap).

Nu este admisa descarcarea vagoanelor prin presiune sau depresiune.

Pentru evitarea acumularilor de electricitate statica, inainte de incarcarea, respectiv descarcarea vagoanelor, acestea sunt legate la prizele de punere la masa.

La vagoanele pentru transport acid sulfuric descarcarea vagonului se face prin sifonare, dupa racordarea conductei de descarcare a statiei la racordul de descarcare a vagonului.

La vagoanele pentru transport bitum cald temperatura maxima la incarcare / descarcare a bitumului este de 210⁰ C.

Pentru mentinerea temperaturii recipientul vagonului pentru transport bitum este termoizolat cu un invelis de vata minerala gros de 150 mm, uniform distribuit pe toata suprafata care protejeaza recipientul la exterior.Izolatia are si rolul de a nu permite o temperatura mai mare de 70⁰ C la exteriorul vagonului.

Stratul de vata minerala este compus din doua randuri de saltele rulate din vata minerala din bazalt fara suport, fixate rezistent pe cisterna vagonului.

Materialul izolant a fost ales astfel incat sa aiba o temperatura de aprindere mai mare de 270⁰,el putand sa reziste pana la o temperatura maxima de 400⁰ C.

Peste stratul de vata minerala este prevazuta o invelitoare de tabla zincata de 0,6 mm grosime, montata in suruburi de scheletul izolatiei.

Incalzirea bitumului pentru fluidizare in vederea descarcarii, se face cu abur de la o instalatie exterioara.

Spalarea vagonului.

Pentru a se putea transporta diferitele produse petrochimice, vagoanele trebuiesc pregatite pentru fiecare produs transportat, prin curatirea corespunzatoare a cisternei vagonului in statii de spalare.

Este interzisa folosirea vagoanelor la transportul altor produse fara pregatirea corespunzatoare a vagonului.

Pentru vagoanele utilizate la transportul produselor petroliere, modul de spalare a cisternelor la o statie de spalare depinde de felul produselor ce s-au transportat si natura produsului pentru care se pregateste cisterna.

Vagoanele cisterna sosite in statia de spalare se impart in 4 grupe:

grupa I, vagoane in care se vor incarca produse negre de acelasi fel;

grupa II, vagoane care au servit pentru transportul produselor negre si urmeaza sa transporte produse albe;

grupa III, vagoane care transporta produse de mare vascozitate;

grupa IV, vagoane care urmeaza sa intre in reparatie.

In statia de spalare vagoanele se aburesc 4 ore pentru scurgerea resturilor vascoase si degazare, se spala cu apa fierbinte si, eventual, detergenti, se limpezesc cu apa rece si se sufla cu aer pentru uscare si aerisire.

La iesirea din statia de spalare se controleaza cu aparate de masura existenta gazelor explozive la interior si dupa verificarea gradului de curatenie se sabloneaza pe vagoane produsul care poate fi transportat.Exemplu A (pentru produse albe), N (pentru produse negre), M (pentru motorine) etc.

La vagoanele pentru acid sulfuric, pentru reducerea efectului corosiv al acidului sulfuric, se introduce in recipient clorura de calciu, pentru neutralizare si apoi se spala cu apa.

Alegerea tipului de vagon cisterna in functie de marfurile transportate

Produse petroliere albe - Z,Zas;

Produse petroliere negre - Zes,Zaes;

Ulei de floarea soarelui - Zas;

Alcool etilic - Zas;

Bitum cald - Zaekks;

Acid sulfuric - Zas.

Alegerea tipului de vagon cisterna in funcite de capacitatea de transport

Pentru produse petroliere :

- 30 mc = vagon pe 2 osii;

- 60 mc = vagon pe 4 osii;

- 61 mc = vagon pe 4 osii;

- 68 mc = vagon pe 4 osii;

- 71 mc = vagon pe 4 osii;

- 73 mc = vagon pe 4 osii;

Pentru bitum cald :

-50 mc = vagon pe 4 osii;

-55 mc = vagon pe 4 osii;

Pentru ulei de floarea soarelui :

- 60 mc = vagon pe 4 osii;

Pentru acid sulfuric :

-35 mc = vagon pe 4 osii;

Pentru alcool etilic :

- 60 mc = vagon pe 4 osii.

4. Tipuri de marfuri vrac transportate pe C.F.

Proprietati ale materialelor transportate in vrac:

Observatie:

^o Unghiul de taluz natural se masoara in grade sexagesimale.

^oo Abrazivitatea se noteaza cu:

A - foarte abraziv;

B - abraziv;

C - nu este abraziv .