Curs Tfrn 2011

UNIVERSITATEA PETROL GAZE DIN PLOIETI

EUGEN MIHAIL IONESCU

2011

Copyright 20002011 Eugen Mihail Ionescu

CUPRINS

pag. 1. Introducere 5

1.1 Noiuni generale 5 1.2 Ponderea costului transportului n costul produselor petroliere. Alegerea celui mai eficient mijloc de transport 5 1.3 Avantaje i dezavantaje ale diferitelor moduri de transport al ieiului, produselor petroliere i gazelor 6

2. Transportul feroviar al ieiului i propuselor petroliere 9 2.1 Noiuni generale privind transportul feroviar 9 2.2 Transportul cu vagoane cistern 14

2.2.1 Tipuri de vagoane cistern i caracteristicile acestora 14 2.2.2 Inscripionarea vagoanelor cistern 18 2.2.3 Umplerea i golirea vagoanelor cistern 18 2.2.4 Curarea vagoanelor cistern 19

2.2.4.1 Curarea vagoanelor cistern destinate transportului de produse lichide 19 2.2.4.2 Curarea vagoanelor cistern destinate transportului de gaze lichefiate 20

2.2.5 Repararea vagoanelor cistern 20 2.2.5.1 Repararea vagoanelor cistern destinate transportului de produse lichide 20 2.2.5.2 Repararea vagoanelor cistern destinate transportului de gaze lichefiate 21

2.3 Transportul produselor petroliere cu vagoane de mrfuri 21 2.3.1 Principalele produse petroliere transportate cu vagoane de mrfuri 21 2.3.2 Tipuri de vagoane de mrfuri i caracteristicile acestora 21

2.4 Exploatarea vagoanelor de cale ferat 22 2.5 Rampe de ncrcare i de descrcare a vagoanelor cistern 23

2.5.1 Prezentare general 23 2.5.2 Rampe de ncrcare a vagoanelor cistern 25 2.5.3 Operaiuni desfurate la rampele de ncrcare a vagoanelor cistern 26 2.5.4 Rampe de descrcare a vagoanelor cistern 27 2.5.5 Operaiuni desfurate la rampele de descrcare a vagoanelor cistern 27

3. Transportul rutier al propuselor petroliere 29 3.1 Noiuni generale 29 3.2 Transportul rutier al produselor petroliere lichide i lichefiate 29

3.2.1 Autocisterna 29 3.2.2 Autotrenul cistern 32 3.2.3 Exploatarea autocisternelor 33 3.2.4 Folosirea containerelor din materiale plastice n transportul produselor petroliere 35

3.3 Transportul rutier al produselor petroliere solide sau ambalate 36 3.4 Rampe de ncrcare i de descrcare a autocisternelor 37

4. Transportul naval al ieiului i produselor petroliere 39 4.1 Consideraii generale 39

4.1.1 Utilitatea transportului fluvial i maritim al ieiului i produselor petroliere 39 4.1.2 Noiuni de teoria navei 39 4.1.3 Clasificarea navelor petroliere i caracteristicile generale ale acestora 40

4.2 Evoluia navelor petroliere 41 4.3 Construcia navelor petroliere 49 4.4 Consideraii privind tonajul navelor petroliere 53 4.5 Nave petroliere specializate 55

4.5.1 Petroliere mici (costiere, de ape interioare) 55 4.5.2 Petroliere combinate 55 4.5.3 Petroliere de reaprovizionare 56 4.5.4 Uniti plutitoare de procesare, depozitare i descrcare ancorate permanent 57

4.6 Petrolierul ca nav de nalt specializare 59 4.6.1 Funciile navei petroliere 59 4.6.2 Compartimentarea spaiului de ncrcare 59 4.6.3 Sisteme de tubulatur pentru marf, pompe i valvule 60 4.6.4 Tancuri de marf i mijloace de msurare a ulajelor 61 4.6.5 Instalaia de ventilaie a mrfii 62 4.6.6 Sistemul de nclzire a mrfii din tancuri 63

4.7 Balastarea l cltoria n balast 64 4.8 Pregtirea i ncrcarea navei petroliere 65

4.8.1 Pregtirea petrolierului pentru ncrcare 65 4.8.2 Calcule preliminare asupra cantitii de marf ncrcate 65 4.8.3 Distribuirea mrfii pe tancuri 66 4.8.4 ncrcarea petrolierului 67

4.9 Calculul cantitii de marf ncrcate sau descrcate 68 4.9.1 Consideraii generale 68 4.9.2 Determinarea volumului i densitii relative a mrfii ncrcate 69 4.9.3 Tabelele ASTM-IP 71

4 Cuprins


4.9.3.1 Definirea termenilor folosii n tabelele ASTM-IP 71 4.9.3.2 Greutatea ieiului n vid i n aer 71

4.9.4 ntocmirea cargo-planului final 71 4.10 Descrcarea navei petroliere 72 4.11 Curarea i degazarea tancurilor de marf 74 4.12 Prevenirea incendiilor i exploziilor la petroliere 75

4.12.1 Condiii de apariie a incendiilor 75 4.12.2 Cauze ale incendiilor i exploziilor la petroliere 76 4.12.3 Acumulri de electricitate static la petroliere 76

4.12.3.1 Condiii care favorizeaz acumulrile electrostatice 76 4.12.3.2 Msuri de evitare a acumulrilor electrostatice 77

4.12.4 Prevenirea incendiilor i exploziilor prin atmosfer de gaz inert 78 4.12.5 Mijloace de stingere a incendiilor la petroliere 80

4.13 Nave specializate pentru transportul gazelor lichefiate 80 4.13.1 Consideraii generale 80 4.13.2 Nave-tanc pentru transportul gazelor lichefiate 81

4.13.2.1 Istoric i clasificare 81 4.13.2.2 Nave-tanc cu suport propriu pentru transportul gazelor lichefiate 82 4.13.2.3 Nave-tanc membranate pentru transportul gazelor lichefiate 82

4.13.3 Sisteme de tancuri de marf la navele-tanc moderne pentru transportul gazelor lichefiate 82 4.13.3.1 Sistemul Moss 82 4.13.3.2 Sistemul IHI 83 4.13.3.3 Sistemul TGZ Mark III 83 4.13.3.4 Sistemul GT 96 83

4.13.4 Configuraia navelor moderne pentru transportul gazelor lichefiate 84 4.13.5 ncrcarea i descrcarea navelor-tanc pentru transportul gazelor lichefiate 84 4.13.6 Re-vaporizarea i re-lichefierea gazelor 85

4.14 Porturi i terminale specializate pentru ncrcarea i descrcarea navelor petroliere 86 4.15 Transportul maritim containerizat al produselor petroliere 88

5. Tehnica operaiunilor de transport internaional de mrfuri 89 5.1 Termeni specifici operaiunilor de expediere a mrfurilor pe ci fluviale i maritime n comerul internaional 89 5.2 Navlosirea navelor maritime 89 5.3 Contractarea transportului maritim 90

5.3.1 Contractul de navlosire 90 5.3.2 Condiii contractuale de ncrcare a mrfurilor pe nave 91 5.3.3 Condiii contractuale de livrare a mrfurilor n comerul internaional 92

5.3.3.1 Clauze de livrare pentru mrfurile transportate via terra 92 5.3.3.2 Clauze de livrare pentru mrfurile transportate pe ci fluviale i maritime 92 5.3.3.3 Termenul de livrare a mrfurilor 93 5.3.3.4 Instruciuni de expediere a mrfurilor 93 5.3.3.5 Recepia mrfurilor 94 5.3.3.6 Decontarea mrfurilor 94

5.3.4 Conosamentul 94 5.3.5 Alte documente de transport maritim al mrfurilor 96

5.4 Tehnica expediiilor internaionale de mrfuri 97 5.4.1 Birourile de expediii internaionale 97 5.4.2 Asigurarea transporturilor fluviale i maritime 98 5.4.3 Rspunderea n transportul i livrarea la destinaie a produselor petroliere 99

Bibliografie 100


Capitolul 1

INTRODUCERE

1.1. Noiuni generale Colectarea, transportul i depozitarea ieiului, produselor petroliere i gazelor constituie un ansamblu de activiti industriale de mare importan, prin care se asigur aprovizionarea cu materie prim a rafinriilor i combinatelor petrochimice, precum i alimentarea cu combustibili i lubrifiani a consumatorilor. n acest ansamblu, primul loc i revine activitii de transport. Principalul mijloc de transport, att pentru iei i produsele petroliere lichide, ct i pentru gaze, l reprezint conductele terestre sau submarine, dar, n afar de acestea, se mai folosesc cile de transport maritime sau fluviale, cile ferate, oselele i cile aeriene. Alegerea modului optim de transport n condiii tehnice, economice i politice date, depinde de mai muli factori, dintre care o parte vor fi precizai n continuare.

1.2. Ponderea costului transportului n costul produselor petroliere. Alegerea celui mai eficient mijloc de transport Pn la al doilea rzboi mondial, costul transportului deinea ponderea principal n structura preului de cost al produselor petroliere, atunci cnd acestea nu erau comercializate n apropierea zonelor de producie. Folosirea petrolierelor de foarte mare capacitate i a conductelor cu diametre mari a redus substanial costul transporturilor i a permis combustibililor lichizi s nlocuiasc crbunele i s devin principala resurs energetic a lumii moderne. n industria petrochimic, cota transporturilor n preul produselor s-a redus, datorit, n primul rnd, faptului c produsele finite sunt tot mai mult prelucrate (i deci mai scumpe). Totodat, la reducerea ponderii costului transporturilor au contribuit i ali factori: apariia navelor specializate pentru anumite categorii de produse, folosirea de procedee tehnice noi n transporturi, utilizarea de conducte destinate exclusiv vehiculrii produselor petroliere etc. Costul transportului rmne ns un factor determinant al preului produselor cu valoare specific redus i, mai ales, a celor care necesit condiii speciale de vehiculare (produse uor inflamabile, corosive, toxice etc.). n trecut, cheltuielile de transport al produselor petroliere depeau costurile de extracie i de prelucrare a acestora atunci cnd distana de transport era mai mare de 300 km. Cauzele acestei situaii erau urmtoarele: costul extraciei era sczut (se exploatau numai zcmintele de mic adncime, fr probleme tehnice deosebite, iar sondele asigurau debite unitare mari); operaiile de prelucrare n rafinrii erau simple i necostisitoare; produsele aveau caracteristici puin riguroase, fiind acceptate fr dificultate de consumatori. Transportul pe ape era relativ ieftin, dar cel terestru (feroviar i rutier) devenea prohibitiv, cu excepia benzinelor i uleiurilor, care puteau fi vndute la preuri ridicate, din lips de concuren. n deceniul V al secolului trecut, s-au obinut reduceri masive ale costului transportului ieiului spre rafinrii. Astfel, dei preul de extracie a manifestat o tendin continu de cretere, preul de vnzare a ieiului la rafinriile europene s-a redus substanial, ajungnd, n deceniul urmtor, s fie inferior preului de extracie, chiar i pe cele mai lungi i mai dificile trasee. Dup anul 1960, prin construirea petrolierelor cu capaciti de (100.000500.000) tdw, costurile de transport al ieiului au sczut substanial, nedepind 5,4 $/t pentru ieiul livrat n Europa Occidental. De asemenea, transportul prin conducte de mare diametru al ieiului din zona saharian spre porturile de la Marea Mediteran nu costa mai mult de 1,8 $/t. n prezent, cheltuielile de transport pentru ieiul livrat n Europa, indiferent de proveniena lui, nu depesc 40% din preul de livrare. Meninerea unor preuri de transport rezonabile ctre marii consumatori de produse petroliere i petrochimice, situai la distane mari fa de zonele productive, conduce la pstrarea poziiei dominante a petrolului fa de concurenii si: crbunele i electricitatea, cu toate variaiile preului petrolului la productori. Astfel se asigur, n mod indirect, posibilitatea alegerii unor furnizori situai n orice parte a lumii, facilitndu-se politica de diversificare a surselor, att de necesar pentru securitatea politic i economic a aprovizionrii cu energie. n Europa i Japonia, densitatea mare de consum face convenabil aprovizionarea rafinriilor cu iei i a zonelor de mare consum cu produse finite prin conducte, direct din porturile maritime. Exist deja n exploatare i se construiesc conducte specializate pentru produsele finite, prin care se aprovizioneaz marii consumatori direct de la surse (rafinrii).

6 1 Introducere


Consumatorii mijlocii (cu un consum de pn la 1.000 de tone lunar) primesc produsele direct din rafinrii, prin garnituri de vagoane cistern sau lepuri tancuri, dup caz. Consumatorii mici sunt aprovizionai fie prin vagoane cistern, fie prin autocisterne (n funcie de disponibilitatea cilor ferate), direct din depozitele rafinriilor sau din depozitele de distribuie. Dintre toi aceti consumatori, preurile maxime pentru transport le suport micii consumatori alimentai cu autocisterne, situai la distane mari fa de rafinrii sau de traseele conductelor de produse. Costul transportului ieiului sau produselor petroliere, n funcie de utilajele de transport folosite, este prezentat n tabelul 1.1.

Tabelul 1.1 Nr. crt. Utilaje de transport folosite Cost, 103 $/(tkm)

1 Nave petroliere mai mari de 200.000 t 0,0360,216 2 Conducte de diametre mari 0,540,90 3 Convoaie mpinse de lepuri-tancuri 2,73,6 4 Garnituri de vagoane cistern (navete) 5,4 5 Vagoane cistern izolate 10,8 6 Autocisterne 2736

Structura procentual a preului de cost al produselor petroliere livrate consumatorilor este urmtoarea: 5060% costul extraciei ieiului ; 3040% costul transportului; 10% costul prelucrrii. Aceste costuri pot fi mult majorate dac produsele sunt transportate n ambalaje costisitoare. De asemenea, aceste costuri nu includ cheltuielile de stocare, manipulare, distribuie i nici alte cheltuieli comerciale. n acest din urm caz, structura procentual a preului de cost se modific astfel: 26% costul ieiului la surs; 22% costul transportului; 22% costul prelucrrii; 30% costul distribuiei.

1.3. Avantaje i dezavantaje ale diferitelor moduri de transport al ieiului, produselor petroliere i gazelor 1. Transportul prin conducte este cel mai rspndit; el este singurul utilizabil pentru gaze n starea lor natural. Avantajele transportului prin conducte sunt: continuitatea i regularitatea; fiabilitatea n exploatare; posibilitatea automatizrii; cel mai redus pre de cost. Aceste avantaje sunt ns condiionate, printre alte criterii, i de capacitatea de transport necesar, deoarece construirea unei conducte magistrale reprezint o investiie important, care nu este justificat dect dac trebuie s se transporte cantiti mari de iei sau produse petroliere; n caz contrar, s-ar ajunge la un cost prea ridicat al transportului, care ar deveni astfel neeconomic. 2. Transportul pe ap asigur un cost sczut, de acelai ordin de mrime cu transportul prin conducte, atunci cnd este posibil utilizarea cilor navigabile. 3. Transportul pe calea ferat este mai scump dect cel prin conducte sau pe ap. El impune existena unei dotri specifice: parc de vagoane cistern, rampe de ncrcare i descrcare, linii de garare pentru staionarea i expedierea vagoanelor de marf sau vagoanelor cistern, un numr suficient de linii de cale prin staiile de ci ferate, precum i asigurarea unui sector special pentru organizarea transportului feroviar. Transportul pe calea ferat se utilizeaz totui pe scar larg, deoarece prezint o serie de avantaje, printre care se enumr urmtoarele: asigur, n principiu, expedierea oricrei cantiti de iei sau produse petroliere pe orice distan (dar capacitatea de transport este mai redus dect la transportul prin conducte sau pe ap); produsele petroliere sunt transportate pe distane mari direct de la rafinrii la beneficiari, fr transbordare sau depozitare intermediar (pentru consumatorii situai pe platforme industriale sau racordai la magistralele de cale ferat); organizarea transportului se face n timp scurt i cu cheltuieli minime; pot fi transportate ieiuri parafinoase (congelabile) i produse petroliere cu vscozitate ridicat; se asigur transportul produselor petroliere pe timp de iarn, spre deosebire de transportul fluvial, care, n Romnia, nceteaz odat cu nghearea apelor Dunrii.

Transportul feroviar, rutier i naval al hidrocarburilor 7


Printre dezavantajele transportului feroviar se menioneaz: pre de cost mai ridicat dect cel aferent transportului prin conducte sau pe ap; necesitatea existenei unui numr mare de vagoane cistern, cauzat att de capacitatea lor redus, ct i de imposibilitatea de a transporta succesiv produse diferite fr pregtiri prealabile (degazare, splare); necesitatea construirii unor rampe de ncrcare i descrcare special amenajate; pierderi relativ mari de hidrocarburi prin evaporare, att la ncrcarea i descrcarea vagoanelor cisterne, ct i n timpul transportului propriu-zis; creterea costului transportului prin faptul c cisternele se ntorc goale de la punctul de descrcare la rampele de ncrcare; necesitatea asigurrii unor dotri speciale pentru vagoanele care transport produse uor inflamabile. 4. Transportul rutier are capacitatea cea mai redus i costul cel mai ridicat. Cu toate acestea, se folosete pe scar larg, atunci cnd trebuie transportate cantiti relativ mici de iei sau produse petroliere i cnd nu se poate recurge la o alt modalitate de transport. Avantajele transportului rutier al hidrocarburilor sunt: accesibilitate total, asigurnd alimentarea ritmic cu carburani i lubrifiani a depozitelor marilor consumatori i staiilor de livrare a produselor petroliere, rspndite pe ntreg teritoriul rii; reducerea capacitii de depozitare necesare la consumatori, deoarece transporturile auto se pot efectua la intervale de timp mai scurte; efectuarea rapid a operaiilor de ncrcare i descrcare, fapt care influeneaz pozitiv indicatorii tehnico-economici ai transportului; posibilitatea transportului simultan, n cisterne compartimentate, a mai multor produse petroliere, ctre unul sau mai muli consumatori.


Capitolul 2

2. TRANSPORTUL FEROVIAR AL HIDROCARBURILOR

2.1. Noiuni generale privind transportul feroviar Transportul feroviar este un ansamblu organizat i coordonat de activiti, avnd drept scop efectuarea,

n condiii corespunztoare de confort i de siguran, a serviciilor de transport de cltori i de mrfuri pe cile ferate. Calea ferat este, conform [3], mijlocul de transport terestru destinat circulaiei vehiculelor prin rulare pe ine sau pe cablu. n lucrarea [8] se prefer definirea cii ferate convenionale1 ca fiind calea de comunicaie terestr alctuit dintr-un ansamblu de construcii i instalaii cu ajutorul crora se asigur circulaia materialului rulant, n vederea efecturii transporturilor de cltori i de bunuri materiale. Cile ferate reprezint lucrri inginereti vaste i complexe, dat fiind, pe de o parte, caracterul extrem de variat al construciilor i instalaiilor care le compun i, pe de alt parte, volumul i rspndirea lor.

Elementele principale ale unei ci ferate sunt: calea propriu-zis, format din linii i dezvoltrile acestora, necesare naintrii, intersectrii i prelucrrii trenurilor; lucrrile de art (poduri, podee, viaducte, tuneluri etc.), necesare asigurrii continuitii cii n depirea obstacolelor naturale sau altor construcii; construciile speciale (cldiri de cltori, peroane, magazii pentru mrfuri etc.); instalaiile de automatizare, centralizare de bloc i telecomunicaii; construciile i instalaiile destinate reparrii, ntreinerii, echiprii i alimentrii materialului rulant. Liniile de cale ferat se clasific dup mai multe criterii, de natur administrativ, tehnic sau de exploatare. Principalele clasificri ale liniilor ferate sunt prezentate n cele ce urmeaz. 1. n funcie de ecartament2, se deosebesc: linii cu ecartament normal3, egal cu 1.435 mm; linii cu ecartament larg, mai mare de 1.435 mm; linii cu ecartament ngust, inferior valorii de 1.435 mm. 2. Dup numrul de linii dintre dou staii se disting: linii simple, cu circulaia n ambele sensuri pe acelai fir; linii duble, cu fire distincte pentru fiecare sens de circulaie; linii multiple, cu mai mult de dou fire de circulaie, construite pentru dirijarea traficului din unele complexe feroviare mari, n care capacitatea liniilor duble este insuficient. 3. n funcie de importana economic, exist patru categorii de linii ferate i anume: linii principale, care leag capitala rii cu marile centre urbane i industriale; linii magistrale, reprezentnd liniile principale de importan deosebit, pe care traseele majoritii trenurilor de marf sau de cltori sunt directe, de la un capt la altul4 ; linii secundare, cale leag diferitele zone ale rii cu liniile principale, avnd o intensitate a traficului relativ mic; linii de interes local, care deservesc obiective economice, turistice, militare sau de alt natur. 4. Dup relieful terenului pe care sunt amplasate, se deosebesc: linii de munte, cu decliviti5 mai mari de 12% i raze de curbur mici, cuprinse ntre 200 m i 300 m; linii n zone deluroase, avnd decliviti de (612)% i raze de curbur de (3001.000) m; linii de es, cu decliviti sub 6% i raze de curbur de peste 1.000 m. 5. Dup reazemul de sub talpa inei se disting: linii cu traverse;

1 Cale ferat convenional cale ferat destinat rulrii pe ine a vehiculelor specializate. 2 Ecartament distana dintre feele interioare ale celor dou ine, msurat n aliniament, la 14 mm sub planul de rulare. 3 Ecartamentul normal a fost adoptat la Conferina Internaional a Cilor Ferate de la Berna, din anul 1887, i nsuit de o mare parte a administraiilor de cale ferat din lume (circa 70% din reeaua mondial de ci ferate are acest ecartament). Celelalte administraii au adoptat, din diferite motive, alte ecartamente i anume: 1.676 mm n India, Chile, Argentina; 1.670 mm n Spania, 1.665 mm n Portugalia; 1.661 mm n Australia de Nord, Brazilia, Irlanda; 1.524 mm n Comunitatea Statelor Independente, Finlanda; 1.450 mm n Algeria; 1.448 mm n S.U.A.; 1.067 mm n Japonia, Sumatra, Sudan, Africa de Sud, Noua Zeeland, Tasmania, Angola; 1.000 mm n India, Malaezia, Birmania; 914 mm n Columbia etc.. n total, exist peste 90 de tipuri de ecartament. 4 Reeaua Cilor Ferate Romne cuprinde opt linii magistrale: Bucureti Timioara, Bucureti Arad, Bucureti Oradea, Bucureti Satu Mare, Bucureti Dorneti, Bucureti Iai, Bucureti Galai i Bucureti Constana. 5 Declivitate unghiul de nclinare fa de planul orizontal a unui teren, unei osele sau unei ci ferate pe o poriune uniform.

10 2. Transportul feroviar al hidrocarburilor


linii cu dale; linii cu longrine6. 6. n raport cu felul traficului, exist: linii ferate pentru traficul de cltori; linii ferate pentru traficul de mrfuri; linii ferate pentru trafic mixt. Reeaua Cilor Ferate Romne este format, n principal, din linii ferate destinate traficului mixt.

7. Dup felul traciunii, se deosebesc:

Figura 2.1. Schema reelei Cilor Ferate Romne

linii deservite de locomotive cu alimentare autonom (cu abur, motoare cu ardere intern, diesel electrice etc.); linii electrificate, pe care traciunea se realizeaz, n principal, cu locomotive electrice. 8. Din punctul de vedere al caracteristicilor constructive i normelor de proiectare se disting: linii de categoria I, care permit circulaia trenurilor cu sarcina maxim de 22 tf pe osie; normele aplicate la proiectarea acestor linii se numesc norme obinuite; linii de categoria II, pe care sarcina maxim admis este de 17 tf/osie; acestea sunt liniile secundare, proiectate conform unor norme reduse; linii de categoria III sunt liniile industriale care suport o sarcin maxim pe osie de 15 tf i la a cror proiectare se aplic norme minimale; linii de categoria IV sunt cele cu ecartament ngust, pe care sarcina maxim de 12,5 tf/osie, iar proiectarea se face dup norme speciale.

Schema reelei cilor ferate romne, prezentat n figura 2.1, cuprinde apte linii radiale, unite prin dou linii principale inelare, i un mare numr de linii secundare. Un avantaj major al transportului feroviar l constituie faptul c deplasarea ncrcturilor pe calea ferat necesit fore de traciune mult mai mici dect pe cile rutiere. n domeniul vitezelor relativ mici, fora necesar pentru deplasarea pe ci terestre, n aliniament i n plan orizontal, a unei sarcini de 10 kN (aproximativ 1 tf) variaz astfel: la calea ferat, 2 daN; la autovehicule care circul pe drumuri asfaltate, (1520) daN;

6 Longrin grind longitudinal, prin intermediul creia ina se sprijin pe terasamentul cii ferate.



la crue cu cai ce ruleaz pe drumuri pietruite, 30 daN; la autovehicule care se deplaseaz pe drumuri de pmnt, (50150) daN.

Vehiculele destinate circulaiei pe cile ferate poart numele de material rulant. Ele se mpart n: vagoane (de cltori, de mrfuri sau cu destinaie special), locomotive, automotoare7, drezine8 i utilaje specializate. n micarea sa de-a lungul cii ferate, materialul rulant trebuie s fie ghidat, astfel nct s nu prseasc inele pe care se deplaseaz. De aceea, materialul rulant are urmtoarele caracteristici specifice:

a) suprafaa de rulare a roii, numit bandaj, are un profil special (figura 2.2) pentru meninerea i ghidarea roii pe ine n timpul deplasrii; profilul tronconic, cu nclinarea generatoarei de 1:20, asigur rularea acceptabil n curbe i atenuarea micrii de erpuire n aliniament;

b) roile sunt fixate rigid pe osii; c) osiile fixate izolat pe asiul vehiculului, precum i

cele aparinnd aceluiai boghiu sunt astfel montate nct s rmn tot timpul paralele;

d) roile vehiculului sunt situate, de regul, sub cutia acestuia, ceea ce limiteaz diametrul lor la valori relativ mici; n schimb, cutia poate depi n lime roile pentru sporirea capacitii de transport.

Indiferent de tipul materialului rulant, acesta include unele componente comune, prezentate succint n continuare.

Figura 2.2. Ansamblul in roat Figura 2.3. Osie montat cu rulmeni 1 osie; 2 roat disc; 3 bandaj; 4 inel de fixare; 5 piuli crenelat; 6 inel de siguran; 7 urub de fixare M 10 x 25; 8 inel de siguran R 10

Figura 2.4. Boghiu H

Figura 2.5. Boghiu Y Figura 2.6. Roat cu bandaj aplicat

7 automotor vehicul de cale ferat, prevzut cu motor propriu i folosit pentru transportul rapid de cltori 8 drezin vehicul uor, asemntor cu un vagonet, acionat cu mna, cu pedale sau cu un motor, care servete la transporturi uoare pe o linie ferat



1. Aparatul de rulare este format din osie, roi i cutiile de unsoare. Osia i roile formeaz un element monolit, numit osie montat (figura 2.3). Osiile montate pot fi fixate izolat pe asiul vehiculului sau n grupuri de dou trei pe un cadru comun, formnd un boghiu (figurile 2.4, 2.5).

n funcie de numrul de osii, vagoanele se mpart n dou categorii: vagoane cu 23 osii montate izolat; vagoane cu 4 sau mai multe osii grupate n boghiuri.

Roile pot fi prevzute cu bandaj aplicat (figurile 2.5, 2.6) sau confecionate dintr-o singur bucat. Sarcinile de la asiu se transmit la osiile montate prin intermediul cutiilor de unsoare, prevzute cu lagre de alunecare sau de rostogolire (cu rulmeni).

2. Aparatul de legare (cupla, figurile 2.7, 2.9) ndeplinete funcia de legare a vagoanelor ntre ele i cu locomotiva care le remorcheaz. Cuplele pot fi cu urub (singurele utilizate pentru materialul rulant din parcul Societii Naionale Cilor Ferate Romne) sau automate.

3. Aparatul de traciune (figurile 2.8, 2.9) transmite forele de traciune de la locomotiv ctre celelalte elemente ale garniturii feroviare, atenund amplitudinea solicitrilor dinamice asociate accelerrii i frnrii garniturii.

Figura 2.7. Aparat de legare

1 cupla; 2 urub; 3 manon cu ureche; 4 aiba urubului; 5 mner; 6 la; 7 piulia laului; 8 eclis; 9 piulia eclisei; 10 aiba cu copil a piuliei

eclisei; 11 aiba piuliei eclisei; 12 bolul cuplei; 13 aiba bolului cuplei; 14 nit 16 x 60; 15 plint 10 x 60; 16 plint 10 x 80; 17 plint 10 x 90

Figura 2.8. Aparat de traciune

1 crlig de traciune tip 30 C; 2 semimanon de legare; 3 urub cu cap hexagonal M16 x 60: 4 piuli AI M16; 5 plint 3,5 x 32; 6 pies de

legtur; 7 bulon; 8 bol; 9 plint 5,6 x 50; 10 bar de traciune; 11 arc volut; 12 rondel de presiune; 13 piuli crenelat M42; 14 plint 7,5 x 60;

15 piuli crenelat M24; 16 plint 3,5 x 50; 17 urub cu cap hexagonal M24 x 50; 18 plac de reazem; 19 plint 9,5 x 70; 20 nit cu cap necat 19 x 55; 21 nit 22 x 60; 22 suport opritor; 23 travers mobil; 24 travers fix; 25 nit 19 x 60; 26 aib brut A52; 27 piuli AI M42

Figura 2.9. Aparatele de legare, de traciune i de ciocnire

4. Aparatul de ciocnire (figurile 2.9, 2.10) permite meninerea materialului rulant la o anumit distan i ntr-o anumit poziie n tren, precum i atenuarea solicitrilor dinamice produse n timpul tamponrilor.

5. Suspensia este un ansamblu elastic, format din arcuri cu foi i/sau arcuri elicoidale, care face legtura dintre asiu i cutiile de unsoare. Suspensia unui boghiu este prezentat n figurile 2.4, 2.5, iar n figura 2.11 sunt indicate dou tipuri de suspensii pentru osiile montate fixate direct pe asiu.



6. Instalaia de frnare permite reducerea vitezei de deplasare i oprirea materialului rulant. Cel mai rspndit mijloc de frnare pentru vehiculele feroviare este apsarea unei piese, numite sabot de frn (figura 2.5) pe suprafaa de rulare a bandajului roii9. Frnele din dotarea vagoanelor pot fi acionate att manual (frna de mn) ct i pneumatic; locomotivele sunt dotate, n plus, cu frne electrodinamice i hidraulice. Vagonul este un vehicul de mari dimensiuni, propulsat sau autopropulsat, care circul pe ine i care servete la transportul de persoane, de mrfuri sau pentru alte scopuri. Vagoanele constituie categoria cea mai numeroas i mai divers de material rulant. Totalitatea vagoanelor aflate n proprietatea unei administraii de cale ferat constituie parcul de vagoane al acesteia. Parcul de vagoane este inscripionat conform unui cod internaional, n vederea identificrii rapide a destinaiei i caracteristicilor principale ale fiecrui vagon. n acest sens, pe fiecare perete lateral al vagonului sunt nscrise iniialele administraiei de cale ferat, seria i numrul vagonului, precum i alte date. Seria vagonului este format din una sau dou litere majuscule, care indic tipul acestuia, urmate de cte un grup de litere ca indice inferior i ca exponent, indicnd modul de utilizare a vagonului, respectiv caracteristicile sale constructive. Parcul de vagoane de cltori se compune din: vagoane de clasa I (seria A), de clasa a II-a (seria B), de dormit (seria VD), restaurant (VR), pentru pot i mesagerie (T), de bagaje (F), saloane i speciale. Parcul de vagoane de marf cuprinde: vagoane acoperite (pentru utilizri generale G; pentru cai H; pentru vite mari V; pentru oi sau porci (cu etaj) E; pentru psri O); vagoane descoperite (cu perei laterali fici K; cu perei laterali demontabili I); vagoane platform (cu borduri S; fr borduri N); vagoane refrigerente (R), vagoane cistern (Z). n componena parcului de vagoane pentru uzul administraiei intr: vagoanele de ajutor (WA), vagoanele dinamometrice (WD), vagoanele macara (WM), vagoanele uzin (WU) etc. Principalele mrimi care caracterizeaz vagoanele destinate transportului de mrfuri sunt urmtoarele: ecartamentul, e, ampatamentul total, at, definit ca distana dintre osiile extreme la vagoanele cu dou sau trei osii, respectiv distana dintre pivoii boghiurilor la vagoanele dotate cu boghiuri, figura 2.12; ampatamentul rigid, ar, reprezentnd distana dintre osiile extreme ale vagonului, indiferent de tipul acestuia; greutatea pe osie, definit ca raport ntre greutatea total a vagonului (tara plus ncrctura) i numrul de osii ale acestuia; suprafaa platformei, volumul util al cutiei sau cisternei, greutatea maxim a ncrcturii.

Figura 2.10. Tampon cu arc elicoidal

1 discul tamponului; 2 corpul tamponului; 3 manonul tamponului; 4 placa de baz; 5 inel de fixare; 6 ansamblul arcului inelar; 7 piuli crenelat M16;

8 urub M16 x 60; 9 plint 3,5 x 36; 10 nit 16 x 55

Figura 2.11. Suspensii pentru osii montate direct pe asiu: cu arcuri din foi (sus); cu arcuri elicoidale (jos)

Figura 2.12. Ampatamentul total i ampatamentul rigid

Pe cile ferate se transport, alturi de alte mrfuri, iei, produse chimice, produse petroliere i gaze lichefiate. Transportul feroviar al acestor mrfuri se realizeaz fie cu vagoane cistern, fie cu vagoane de mrfuri de diferite tipuri, n funcie de natura i caracteristicile produselor transportate, precum i de tipul ambalajelor folosite.

9 Se menioneaz faptul c vagoanele de cltori moderne i ramele automotoare sunt dotate cu frne cu discuri



2.2. Transportul cu vagoane cistern 2.2.1. Tipuri de vagoane cistern i caracteristicile acestora

Vagonul cistern este un recipient metalic cilindric, montat orizontal pe asiul sau pe chesoanele10 frontale ale unui vagon de cale ferat cu dou sau cu patru osii.

Prima cistern metalic de cale ferat folosit pentru transportul ieiului a intrat n exploatare n anul 1871. Capacitatea cisternelor feroviare a ajuns la 30.000 l n anul 1910, 45.000 l n 1930 i peste 100.000 l n 196011. Construcia vagoanelor cistern s-a dezvoltat rapid, ca urmare a cererii de transport, din partea diferitelor ramuri industriale, a unei mari varieti de substane lichide i lichefiate. Astfel, s-au realizat cisterne din oeluri speciale, oeluri inoxidabile sau aliaje uoare, cisterne cptuite la interior cu materiale rezistente la aciunea corosiv a produselor transportate, cisterne izolate termic sau prevzute cu sisteme de nclzire, cu echipamente de curare, aparate de msur i control etc.

Figura 2.13. Vagon cistern pentru produse lichide seria Zaes

Figura 2.14. Cisterna feroviar pentru transportul produselor lichide

1 partea cilindric; 2 fund bombat; 3 gura de vizitare; 4 dispozitiv de golire; 5 instalaia de nclzire; 6 robinet de evacuare condens; 7 supapa de siguran, 8 robinet de golire

Cisterna sau rezervorul vagonului este elementul esenial al acestuia. Construcia sa este determinat de natura produselor care se transport. Cisterna (figura 2.14) se compune din: partea cilindric 1, construit din virole12 mbinate ntre ele prin sudur; la capete, cisterna se nchide cu cte un fund bombat 2, executat prin ambutisare13; la partea superioar se afl gura de vizitare (domul) 3, numit i manloc sau, n limbajul de antier, dom, care este un cilindru vertical, prin care se ncarc produsele lichide, montat prin sudur pe partea cilindric; domul (figura 2.15) este nchis etan cu un capac ce poate fi asigurat prin sigilare.

10 Cheson construcie din beton sau oel, de forma unei cutii, care servete ca fundaie 11 Capacitatea cisternelor feroviare este limitat de sarcina pe osie admis de calea ferat; astfel, pentru un vagon cistern pe 2 osii masa total nu poate depi 44 de tone, iar pentru un vagon pe ase osii (construcie rar ntlnit) 132 de tone. 12 Virol cilindru format din foi de tabl nituite sau sudate, care intr n construcia unei cldiri, unui rezervor etc. 13 Ambutisare prelucrarea prin deformare plastic, la cald sau la rece, a unui semifabricat din tabl pentru a obine capace, cutii, farfurii etc.



La baza cisternei se monteaz dispozitivul de golire 4, format dintr-un robinet central acionat cu o roat situat pe cistern (i protejat de un capac cilindric nchis, care poate fi sigilat), cte o conduct de golire i cte un robinet de golire 8 pe fiecare parte a vagonului. Cisternele destinate transportului de lichide vscoase sau congelabile (iei parafinos, motorine, uleiuri etc.) sunt dotate cu instalaia de nclzire 5, compus din trei baterii de serpentine confecionate din oel termorezistent, reunite prin dou colectoare frontale, legate prin bride i racorduri, toate acestea fiind montate la captul vagonului opus gheretei de frn; agentul termic folosit este aburul saturat la presiunea de (0,20,3) MPa. Intrarea aburului n instalaia de nclzire se realizeaz prin robinetul 6. Pentru meninerea presiunii lichidului transportat n limitele prescrise, cisterna este prevzut cu supapa de siguran 7. Accesul personalului operativ pe cistern se face folosind scrile i podeele fixate pe aceasta. Cisterna se sprijin de asiu prin intermediul unor supori transversali, unii prin grinzi longitudinale. Exist dou categorii de vagoane cistern, dup modul de fixare a cisternei.

1. Vagoane cistern cu asiu (figura 2.16), pe dou sau patru osii, la care cisterna este fixat pe un asiu, cu ajutorul suporilor transversali, executai din tabl ambutisat; rigidizarea suporilor se realizeaz printr-o legtur longitudinal, care este sudat de asiu printr-un profil (cornier) metalic. 2. Vagoane cistern autoportante (fr asiu, figura 2.17), la care cisterna poate fi fixat mai jos, deci gabaritul disponibil este utilizat mai raional, iar capacitatea cisternei este mai mare (prin creterea diametrului acesteia). Cisterna, traversele frontale i chesoanele se asambleaz prin sudur electric. Vagoanele cistern autoportante se folosesc, n primul rnd, pentru transportul produselor petroliere vscoase.

Figura 2.15. Gura de vizitare (dom)

1 aib prelucrat A22; 2 plint 4,4 x 32; 3 ax; 4 aib prelucrat A27; 5 ax; 6 garnitur; 7 urub de strngere; 8 plint 5,6 x 32; 9 aib prelucrat A22; 10 piuli fluture M20

Figura 2.16. Vagon cistern cu asiu, de 60 m3

1 boghiu, 2 asiu, 3 cistern, 4 instalaia de aer, 5 instalaia mecanic la frna automat, 6 frna de mn, 7 cabina frnarului, 8 instalaia de ungere

Figura 2.17. Vagon cistern fr asiu, de 60 m3



n tabelul 2.1 se prezint caracteristicile a patru tipuri de vagoane cistern frecvent utilizate pe reeaua feroviar din Romnia. Vagoanele respective sunt destinate transportului de produse albe (Zaest (2)), produse negre (Zes, Zest, Zaest (7)), respectiv bitum (Zaekks).

Tabelul 2.1 Seria Caracteristica Zes, Zest Zaest (2) Zaest (7) Zaekks

Numr de osii 2 4 4 4 Lungime ntre feele tampoanelor, mm 10.140 13.440 14.240 12.660 Ampatamentul, mm 5.700 8.400 9.200 7.120 Lungimea recipientului peste funduri, mm 8.020 11.520 11.900 9.380 Diametrul interior al recipientului, mm 2.186 2.800 2.800 2.600 Volumul recipientului, m3 30 68 70,4 50 Diametrul conductelor de golire, in 3 4 4 7 Tara, t 14,2 22,5 21,5 21,5 Sarcin util, t 25,8 57,5 58,5 58,5

Vagoanele cistern pentru transportul bitumului fierbinte (figura 2.18) au rezervorul izolat la exterior cu un strat de vat de sticl (sau alt material termoizolant), protejat cu o manta din tabl zincat sau inoxidabil. Izolaia asigur meninerea produsului la temperatura de (170210) C, pe ntreaga durat a transportului. Cisterna este prevzut att cu o instalaie interioar de nclzire (cu serpentine prin care circul abur umed la presiunea maxim de 0,05 MPa), ct i cu o instalaie exterioar de nclzire a

robinetelor centrale i laterale, precum i a conductelor de golire. Gradul maxim de umplere este de 95%. Pentru transportul gazelor lichefiate (gazolin, etan, propan, propilen, butan etc.) se folosesc vagoane cistern de construcie special, confecionate din oeluri rezistente la temperaturi sczute.

Vagoanele cistern pentru transportul gazelor lichefiate (figura 2.19) au presiuni de lucru cuprinse ntre 0,8 MPa i 2,1 MPa, iar temperatura de lucru variaz ntre 40 C i +50 C. Spre exemplificare, un vagon cistern cu capacitatea de 91.000 l, fabricat la I.U.C. Ploieti, are presiunea de lucru de 1,84 MPa i poate transporta propan, propilen, butan, izo-butan, butadien, amestecuri A0, A1, B, C (amestecuri de gaze obinute ca produse intermediare n combinatele petrochimice i care urmeaz a fi supuse unor prelucrri ulterioare). Un alt vagon cistern, care a fost fabricat n anul 1971 i a fost modificat ulterior n sensul adugrii

celui de-al doilea sistem de nchidere (pentru a fi conform normelor ISO), are presiunea de lucru redus de la 1,6 MPa iniial la 1,4 MPa dup modernizare i poate transporta izobutan i amestecuri de gaze pentru petrochimie.

Figura 2.18. Vagon cistern pentru transportul bitumului fierbinte

Figura 2.19. Vagon cistern pentru transportul gazelor lichefiate seria Zagkks

Cisternele pentru GPL fabricate la I.U.C. Ploieti sunt confecionate din tabl de oel carbon marca BH 47 S, cu grosimea de 14 mm pentru virole i 17 mm pentru cele dou capace (funduri). Elementele componente ale cisternei sunt mbinate prin sudur electric, apoi cisterna este supus unui tratament termic de detensionare. La baza cisternei, n partea central a acesteia, sunt practicate dou orificii. Primul dintre acestea permite trecerea unei conducte verticale de egalizare a presiunii, cu diametrul nominal de 50 mm, al



crei capt superior delimiteaz spaiul de vapori. n exteriorul cisternei, conducta se continu cu cte o terminaie cu diametrul nominal de 50 mm pe fiecare parte a vagonului, prevzut cu robinete de manevr. Aceast conduct permite reducerea presiunii din spaiul de vapori n timpul umplerii cisternei i crearea pernei de gaz inert n timpul golirii. La cellalt orificiu sunt racordate conductele de umplere golire aflate pe ambele pri ale cisternei, avnd diametrul nominal de 80 mm. Fiecare conduct este prevzut, conform normelor de siguran ISO aflate n vigoare, cu dou sisteme de nchidere: un robinet cu nchidere rapid, dispus la baza cisternei, i un cte un robinet de manevr de fiecare parte a cisternei, fixat pe asiul vagonului (figurile 2.20, 2.21). Robinetele cu nchidere rapid sunt fabricate de firma Gestra din Austria sau de S.C. UPET S.A. Trgovite. Capetele finale ale conductelor de golire i de egalizare a presiunii sunt fixate pe asiul vagonului i prevzute cu robinete de manevr de diferite tipuri, racordate prin flane. Ca msur suplimentar de siguran mpotriva riscului de scurgere a produsului transportat n cazul defectrii robinetelor, pe flanele exterioare ale acestora se monteaz flane oarbe. Dispozitivele de acionare a robinetelor de siguran sunt protejate mpotriva manevrrii neautorizate printr-un sistem de blocare. Sistemul de blocare, montat ntr-o carcas metalic ce poate fi sigilat, const din cabluri flexibile care acioneaz tifturile de blocare a manetelor de acionare a robinetelor de fund cu nchidere rapid. Exist un sistem de asigurare mpotriva acionrii neautorizate i pentru roile robinetelor de manevr de pe conductele de ncrcare descrcare i de egalizare a presiunii, constnd din capace culisante, care pot fi ncuiate cu lacte. Cisterna feroviar pentru transportul gazelor lichefiate este prevzut cu o gur de vizitare cu diametrul de 500 mm, obturat de o flan oarb fixat n uruburi i prevzut (numai la construciile mai noi) cu o balama. Deasupra cisternei se fixeaz un parasolar din tabl (cu excepia construciilor mai noi, care sunt lipsite de acest accesoriu). Pentru reducerea cantitii de cldur primite prin radiaie de la soare sau din alte surse, cisterna i parasolarul se acoper n ntregime cu vopsea argintie (pe baz de pulbere de aluminiu); acest aspect permite i identificarea rapid a ncrcturii vagonului. Cisternele destinate transportului gazelor lichefiate nu sunt prevzute cu supape de siguran, deoarece s-a considerat c descrcarea n atmosfer a unui gaz cu mare potenial exploziv poate fi periculoas n anumite locuri. Cisterna este ns proiectat s reziste la cea mai mare presiune pe care o poate atinge, n condiii extreme (temperatur atmosferic ridicat i radiaie solar intens), gazul lichefiat aflat n interior.

Figura 2.20. Armturile cisternei feroviare pentru transportul gazelor lichefiate

A, A1 robinete de siguran cu nchidere rapid; B, B1 leviere; C, C1 prghii de comand a robinetelor de siguran; D, D1 robinete de umplere/golire (faza lichid); E, E1 robinete de egalizare a presiunii (faza gazoas); F crlig; G cablu de acionare; H cablu de legtur, I roi

de manevr a robinetelor; J, N flane oarbe; K manometru

Figura 2.21. Conductele de golire i de egalizare a presiunii ale

unei cisterne feroviare pentru transportul gazelor lichefiate

Vagoanele cistern destinate transportului de iei i produse petroliere lichide (figura 2.13) pot suporta presiuni de lucru mai reduse; n consecin, ele se probeaz la presiunea de 0,4 MPa i sunt dotate cu supape de siguran. Vagoanele cistern (att cele destinate transportului de gaze lichefiate ct i ncepnd din anul 2000 cele pentru produse petroliere lichide) sunt supuse controlului i verificrii periodice de ctre Inspecia de stat pentru cazane, recipieni sub presiune i instalaii de ridicat (I.S.C.I.R.). Toate vagoanele cistern mai sunt echipate cu:

leviere de siguran pentru timoneria de frn, cilindrul de frn, rezervoarele de aer i colectorul de scurgere, care se gsesc la partea inferioar a vagonului (sub cistern);



tabela de calibrare, pe care sunt nscrise att capacitatea total a cisternei, ct i volumele de lichid, exprimate n litri, corespunztoare reperelor de pe rigla de msurare (din cm n cm); cutia de etichete, montat pe partea lateral a cisternei, la captul unde se afl ghereta de frn i suporii de felinare. Vagoanele cistern aflate n circulaie n rile europene pot fi grupate n patru categorii mai importante, conform tabelului 2.2.

Tabelul 2.2 Volumul cisternei, m3 Capacitatea de

ncrcare, t

Nr crt.

Categoria

vagon cu 2 osii

vagon cu 4 osii

vagon cu 2 osii

vagon cu 4 osii

Caracteristici

1 Vagoane cistern pentru iei i produse petroliere lichide (iei , benzine, motorine, lampant, ali combustibili lichizi, pcur, bitum, uleiuri minerale etc.)

3040 4590 30 60

Cisterne din oel obinuit, cu vizitare interioar, cu instalaie de nclzire sau izolaie termic, n funcie de specificul produsului transportat

2 Vagoane cistern pentru produse chimice lichide (acizi, solveni, tetraetil de plumb, hidroxizi, alcooli etc.)

1036 3483 30 65 Cisterne cu vizitare interioar din oel obinuit, oel inoxidabil, aluminiu sau aliaje de aluminiu, cu instalaie de nclzire sau izolaie termic, n funcie de specificul produsului transportat

3 Vagoane cistern pentru gaze sub presiune sau lichefiate (cu presiunea de prob ntre 10 i 48 bar)

1550 45110 28 52 Cisterne din oel special pentru temperaturi de lucru de pn la 40 C, cu instalaie de nchidere rapid, parasolar, izolaie termic, n funcie de specificul produsului transportat

4 Recipiente pentru produse n vrac (granulare sau pulverulente) (ciment, hidroxizi, negru de fum, sruri etc.)

3080 80100 2227 56 Recipieni din oel obinuit, cu vizitare interioar, cu instalaii de ncrcare-descrcare cu aer comprimat i gravitaional, n funcie de specificul produsului transportat

2.2.2. Inscripionarea vagoanelor cistern Vagoanele cistern destinate transportului de iei i produse petroliere lichide sunt inscripionate, n

afara simbolurilor obligatorii pentru toate vagoanele de transport mrfuri, cu urmtoarele indicaii: masa total admis a ncrcturii, n tone; volumul cisternei, n litri; gradul maxim de umplere, n procente; numele produsului pentru care sunt destinate sau simbolul grupei de produse transportate. n scopul distingerii cisternelor de ctre personalul care lucreaz n staiile de cale ferat sau la rampele de ncrcare i descrcare a produselor petroliere, acestea sunt ablonate cu litere albe ncadrate ntr-un dreptunghi de aceeai culoare, corespunztor produsului sau grupei de produse transportate, dup cum urmeaz: A n cazul produselor albe (benzine auto, benzin pentru aviaie, benzin de extracie, benzin pentru piroliz, white-spirit i petrol lampant); T n cazul combustibilului pentru turboreactoare (n plus, cisterna fiind marcat cu o dung longitudinal central, de culoare verde); M pentru motorinele folosite drept combustibili pentru motoare Diesel sau combustibili pentru uz neindustrial; N pentru produsele petroliere negre i iei; U pentru toate tipurile de uleiuri (distilate, rafinate, aditivate, electroizolante, de turbin sau albe). Hidrocarburile aromatice se transport n cisterne de cale ferat marcate cu dung roie i cu inscripia AROMATICE.

Cisternele vagoanelor pentru transportul gazelor lichefiate se vopsesc n argintiu, se marcheaz cu o dung portocalie orizontal n partea central i se abloneaz cu denumirea produsului transportat, precum i cu un triunghi de culoare roie, n interiorul cruia se nscrie meniunea A nu se tampona. Spre exemplu, cisternele destinate transportului de GPL (aragaz) sunt marcate cu cuvintele GAZ PETROLIER LICHEFIAT.

2.2.3. Umplerea i golirea vagoanelor cistern Manipularea garniturilor de vagoane cistern sau a vagoanelor cistern izolate n vederea efecturii

operaiilor de umplere sau golire se face numai cu respectarea urmtoarelor reguli: intrarea vagoanelor pe rampele de ncrcare sau descrcare se execut cu vitez redus (maxim 5

km/h), iar frnarea se face progresiv; dup poziionarea vagoanelor n dreptul dispozitivelor de umplere sau golire, acestea vor fi asigurate

pe linie mpotriva deplasrii accidentale, pentru evitarea ruperii furtunurilor, tuburilor flexibile sau braelor articulate ale dispozitivelor de umplere;

se elimin toate sursele de incendiu din vecintatea rampelor de ncrcare/descrcare; se folosesc numai scule antiscntei (almite) pentru efectuarea verificrilor i remedierilor n timpul

umplerii sau golirii cisternelor;



se leag la pmnt cisternele i conductele n timpul operaiilor de transvazare; se respect cu strictee coeficienii de umplere nscrii pe fiecare cistern. Succesiunea operaiilor la umplerea vagoanelor cistern care transport gaze lichefiate este

urmtoarea (reperele sunt conforme cu schema din figura 2.20). 1. Se verific integritatea sigiliilor aplicate pe capacele cutiilor O ale manetelor de acionare a

robinetelor de fund cu nchidere rapid i ale roilor I de acionare a robinetelor de manevr. 2. Se rup sigiliile i se scot sau rabateaz capacele menionate la etapa 1, situate pe partea vagonului pe

care se face umplerea, apoi se verific faptul c robinetele D, D1, E, E1 sunt nchise. 3. Se demonteaz flanele oarbe J i N de pe robinetele conductelor de umplere/golire i de egalizare a

presiunii, de pe partea vagonului pe care se face umplerea. 4. Se monteaz manometrul K pe flana oarb de pe partea opus, J1. 5. Se monteaz furtunuri flexibile la robinetele D i E ale celor dou conducte. 6. Se rotete prghia C1 care acioneaz robinetele cu nchidere rapid n jos, la poziia deschis. 7. Se prinde crligul F de cablul H i de in, deschiznd astfel robinetele de fund cu siguran i

nchidere rapid A i A1, cablul de acionare G fiind legat de crligul F. 8. Se deschid robinetele E i E1 (faz gazoas). 9. Se verific presiunea remanent n cistern, valoarea minim admis fiind de 0,05 MPa. 10. Se deschide robinetul D (faz lichid) la care s-a montat furtunul flexibil. 11. Se efectueaz umplerea cisternei. 12. Se desprinde crligul F de in, nchiznd astfel robinetele de siguran cu nchidere rapid A i A1. 13. Se rotete prghia C1 n sus, n poziia nchis. 14. Se nchide robinetul D. 15. Se nchid robinetele E i E1. 16. Se demonteaz furtunurile flexibile de la robinetele D i E. 17. Se demonteaz manometrul K i se monteaz dopul M12 pe flana respectiv. 18. Se monteaz flanele oarbe J i N. 19. Se pun sau se rabateaz capacele I, O, care apoi se sigileaz. Observaie: n caz de pericol, nchiderea robinetelor A i A1 se face de la distan, trgnd cu o

smucitur scurt de cablul G. Operaiile de golire a unui vagon cistern pentru gaze lichefiate se efectueaz n urmtoarea ordine. 1. Se desfoar operaiile 110 descrise mai sus, cu excepia celei de la punctul 9. 2. Se efectueaz golirea cisternei. 3. Se parcurg etapele 1219 de mai sus.

2.2.4. Curarea vagoanelor cistern Operaia de curare a vagoanelor cistern se execut n urmtoarele situaii: naintea verificrii periodice; nainte de calibrarea (periodic sau dup reparaii) a cisternei; nainte de introducerea la reparaii; atunci cnd se trece cisterna de la transportul produselor negre la produse albe; n urma contaminrii produsului transportat.

Curarea cisternelor se face n rafinrii, n depozite sau n alte locuri special amenajate i dotate, de ctre personal pregtit corespunztor. 2.2.4.1. Curarea vagoanelor cistern destinate transportului de produse lichide Prima etap const din aerisirea cisternei, urmat de ndeprtarea la rece a impuritilor mecanice i depunerilor de hidrocarburi grele. n continuare se aplic, dup caz, fie curarea la rece, fie cea la cald. Curarea la rece a cisternelor pentru produse negre se face prin tergerea suprafeei interioare a cisternei cu crpe nmuiate n petrol lampant i apoi cu crpe uscate, pn la ndeprtarea complet a depunerilor. Curarea la cald const din urmtoarele etape: 1) splarea cisternei cu un jet puternic de ap fierbinte, la circa 60 C; 2) introducerea de abur n cistern; 3) tergerea cu crpe pn la uscarea complet; 4) a doua nclzire cu abur, cu durata de 15 minute 4 ore, astfel nct temperatura pereilor cisternei s ajung la (7080) C; 5) splarea cu un jet de ap rece; 6) scurgerea apei din cistern; 7) uscarea final, prin suflare cu aer cald, la temperatura de circa 40 C i presiunea de 0,3 MPa.



2.2.4.2. Curarea vagoanelor cistern destinate transportului de gaze lichefiate Etapele procesului de curare a vagoanelor cistern destinate transportului de gaze lichefiate sunt descrise n cele ce urmeaz. 1. Se elimin gazele din interiorul cisternei prin circulaie de abur la presiunea de (0,20,3) MPa, timp de cel puin 48 de ore. Dup acest timp se preleveaz o prob de gaz din cistern i se stabilete compoziia acesteia cu un analizor de gaze calibrat pentru GPL. Operaia se consider ncheiat numai dac n cistern nu mai sunt prezente gaze de hidrocarburi. 2. Se deschide gura de vizitare a cisternei i se face aerisirea timp de 48 ore. 3. Se cur cisterna la interior n dou etape: 3.1. eliminarea pe cale mecanic a reziduurilor solide (cu racheta, mtura i lopata); 3.2. splarea cu jet de ap la presiune mare, de circa (6080) MPa. 4. Se las cisterna s se usuce la interior, apoi se cur cu peria de srm toate cordoanele de sudur, pe o lime de 100 mm.

2.2.5. Repararea vagoanelor cistern 2.2.5.1. Repararea vagoanelor cistern destinate transportului de produse lichide Evidena lucrrilor de ntreinere i de reparaii efectuate asupra unei cisterne feroviare se pstreaz n Cartea tehnic a recipientului, emis de productorul cisternei.

nainte de a fi introduse n atelierul de reparaii, vagoanele cistern sunt splate i verificate minuios. n cursul verificrii pot fi constatate: deformri ale virolelor, cordoane de sudur incomplete sau neetane, buloane14 de fixare a cisternei pe asiu lips sau slbite, coroziuni accentuate n pereii cisternei, defeciuni ale armturilor de umplere-golire, de siguran sau indicatoare de nivel, serpentine de nclzire sparte sau intens corodate, defeciuni, deformri sau lipsa unor elemente la scri, balustrade i podee, lipsa unor dopuri sau leviere de comand etc.

Dup stabilirea defeciunilor, se demonteaz toate piesele asamblate prin uruburi sau articulate care sunt defecte i trebuie reparate sau nlocuite. n continuare se efectueaz repararea asiului vagonului: se refac cordoanele de sudur defecte i se aplic adaosuri de consolidare celor incomplete; se completeaz buloanele de fixare a cisternei pe suporturile asiului, se strng la cuplul recomandat de constructor, apoi se asigur mpotriva deurubrii cu piuli canelat i cui spintecat. Se repar cisterna propriu-zis, prin completarea cordoanelor de sudur i nlocuirea virolelor deformate sau corodate. Cisterna cu uzuri mai mari de 20% din grosimea tablei pe suprafee care nu pot fi remediate prin sudur se nlocuiete. Se demonteaz dispozitivele de umplere-golire i accesoriile acestora, care sunt apoi revizuite, reparate sau nlocuite, n vederea bunei lor funcionri pn la urmtoarea verificare periodic a vagonului cistern. Se examineaz serpentinele de nclzire, se nlocuiesc evile a cror uzur prin coroziune depete 30% din grosimea iniial a peretelui, apoi se face proba de presiune a instalaiei de nclzire, cu aer comprimat la presiunea de 0,6 MPa, timp de 15 minute. Se verific integritatea i fixarea corespunztoare a scrilor, podeelor i balustradelor, levierelor de comand etc., apoi se iau msuri de reparare, completare sau nlocuire a elementelor defecte. Dup terminarea reparaiilor i verificarea modului n care au fost efectuate acestea, se face proba de etaneitate a cisternei, cu aer la presiunea de 0,3 MPa. Presiunea de prob se menine la valoarea prescris timp de 15 minute, timp n care se verific mbinrile prin lovire uoar cu un ciocan de 250 g. Nu se admit pierderi de aer din cistern sau din echipamentele de umplere-golire i de nclzire ale acesteia. Calibrarea vagoanelor cistern se efectueaz att pentru cele noi, ct i pentru cele reparate. nainte de calibrare, vagonul cistern trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: lipsa oricror pierderi de produs, pe la mbinri sau robinete, din cisterna umplut complet; dispozitivele de evacuare trebuie s asigure golirea complet i fr pierderi a cisternei; cisterna trebuie s fie curat, fr resturi de produse sau depuneri. Calibrarea vagoanelor cistern se realizeaz cu ap, prin metoda volumetric, folosindu-se instalaii speciale supuse verificrii metrologice periodice. Rezultatele obinute se nscriu pe tabela de calibrare (figura 2.22), care se fixeaz pe peretele exterior al cisternei, la loc vizibil. Tabela de calibrare cuprinde urmtoarele date: seria i numrul cisternei; capacitatea total, n litri, la temperatura de 20 C; capacitatea corespunztoare primilor 30 de centimetri ai riglei de msurare, n litri; capacitatea corespunztoare fiecrui centimetru ce depete 30 de centimetri, n litri.

14 bulon tij cilindric, cu sau fr cap, prevzut cu filet la unul sau la ambele capete i care servete la asamblarea a dou piese



Observaie: ntruct rigla se introduce pe la partea de sus a cisternei i se citete distana dintre reperul din domul cisternei i nivelul lichidului (metoda msurrii golului), cu ct aceast distan este mai mare, cu att volumul de lichid din cistern este mai redus. 2.2.5.2. Repararea vagoanelor cistern destinate transportului de gaze lichefiate Acest proces are dou etape: repararea cisternei, care se efectueaz de ctre un atelier specializat al societii transportatoare (S.C. Conpet S.A.), respectiv repararea prii de rulare, care se face n ntreprinderi de reparaii material rulant. Scadena de verificare a vagoanelor cistern care transport gaze lichefiate prevzut de normele I.S.C.I.R. este, n principiu, de 3 ani pentru partea de rulare i 8 ani pentru cistern (cu o revizie intermediar la 4 ani). Termenele de verificare a cisternelor pot fi reduse n anumite cazuri, pe baza notelor nscrise n cartea tehnic a recipientului; astfel, pentru cisternele modernizate (prin adugarea celui de-al doilea sistem de nchidere) scadena de verificare se poate reduce pn la 2 ani, cu revizia intermediar la 1 an. Etapele reparrii cisternei propriu-zise sunt descrise n continuare. 1. Dup curarea interioar a cisternei (vezi 2.2.4.2), se execut controlul nedistructiv cu pulberi magnetice al tuturor cordoanelor de sudur, n urma cruia se elibereaz un buletin de control, n care se nscriu eventualele discontinuiti de tip fisur constate sau, dup caz, se certific absena acestora.

Figura 2.22. Tabela de calibrare

2. Dac exist fisuri ale cisternei, se ntocmete tehnologia de reparare a acesteia; n caz contrar se trece la etapa urmtoare. 3. Se repar sau se nlocuiesc toate armturile recipientului. 4. Se efectueaz proba hidraulic de presiune, care const din umplerea cisternei cu ap, ridicarea presiunii pn la limita superioar indicat n cartea tehnic a recipientului i meninerea acestei presiuni timp de 30 de minute. Proba se consider reuit dac nu se constat deformri ale cisternei sau scurgeri de lichid din aceasta. 5. Se execut proba de etaneitate a cisternei, folosind aer la presiunea de 0,6 MPa. Pe durata probei se verific sistemele de nchidere i de siguran. Dac presiunea aerului din cistern se menine la 0,6 MPa timp de 30 de minute, proba se consider reuit. Observaie: etapele 4 i 5 se realizeaz conform Instruciunilor tehnice I.S.C.I.R. C4 i C12, privitoare la probarea recipientelor sub presiune. 6. Se inscripioneaz cisterna prin vopsire pe ambele pri i prin poansonarea scadenei de verificare urmtoare (luna i anul), sub placa de timbru a recipientului.

2.3. Transportul produselor petroliere cu vagoane de mrfuri 2.3.1. Principalele produse petroliere transportate cu vagoane de mrfuri Dintre produsele petroliere care se prezint n stare solid sau semisolid i se transport, n vrac15 sau

ambalate, cu vagoane de mrfuri, fac parte: cocsul de iei, cocsul de gudroane, parafina, cerezina, ceara de petrolatum, diverse sortimente de bitum, unsorile consistente i vaselinele. n afara acestora, se mai transport n vagoane de mrfuri i produse petroliere lichide sau lichefiate ambalate n butoaie, bidoane i butelii, cum ar fi: acizii naftenici, acizii i leiile crezilice, dezemulsionanii, azurinolul, uleiurile lubrifiante sau cele electroizolante, gazul petrolier lichefiat etc.

2.3.2. Tipuri de vagoane de mrfuri i caracteristicile acestora

Produsele petroliere menionate anterior pot fi transportate n vagoane de mrfuri acoperite sau descoperite. Vagoanele descoperite sunt utilizate pentru transportul n vrac al cocsului de iei i cocsului de gudroane, care se prezint n stare solid.

Vagonul descoperit cu perei nali, pe patru osii, cu autodescrcare, seria Eacs (tabelul 2.3 i figura 2.23) este destinat, n principal, transportului n vrac al mrfurilor solide granulare cu o granulaie de cel puin 3 mm. Cutia este n ntregime metalic, prevzut cu cte dou ui laterale duble pe fiecare parte.

15 vrac mod de depozitare i de transport n grmezi neordonate i fr ambalaj al unor materiale sub form de pulbere, granule sau buci [3].



Planeul vagonului este format din 14 sau 16 clapete, dispuse n mod egal pe cele dou pri, articulate prin balamale de lonjeroanele centrale ale asiului i fixate spre exterior prin dispozitive de nchidere pe rama inferioar a cutiei. Descrcarea vagonului se poate face fie prin uile laterale, fie gravitaional, prin rotirea clapetelor.

Tabelul 2.3 Seria Caracteristica Esx Eacs Gbs Gags

Numr de osii 2 4 2 4 Lungime ntre feele tampoanelor, mm 10.000 14.040 14.020 16.520 Ampatamentul, mm 5.400 9.000 8.000 10.500 Lungimea util a planeului, mm 8.760 12.710 12.700 15.202 Limea util a planeului, mm 2.760 2.780 2.650 2.625 nlimea util a cutiei vagonului, mm 1.500 1.950 2.270 nlimea planeului de la in, mm 1.065 1.400 1.060 Suprafaa util a planeului, m2 24 36 33 40 Volumul util al cutiei, m3 36 72 75 95 Tara, t 11 21,7 14,5 24,5 Capacitatea de ncrcare, t 29 58,3 25,5 55,5 Deschiderea uilor, mm 1.800 1.800 2.500 x 2.150 2.500 x 2.150

Vagonul de marf descoperit pe dou osii seria Esx este prevzut cu cte o u lateral dubl pe

fiecare parte i cu perei frontali mobili, care permit descrcarea fie prin deschiderea uilor, fie prin culbutare16 frontal.

Vagoanele acoperite (figura 2.24) sunt utilizate pentru transportul mrfurilor care trebuie ferite de aciunea precipitaiilor atmosferice, umezelii i razelor solare. Aceste vagoane au dou sau patru osii, cutia complet metalic sau n construcie combinat (din metal i lemn) i sunt prevzute cu dou sau patru ui laterale glisante. n tabelul 2.3 sunt prezentate principalele caracteristici ale vagoanelor acoperite pe dou osii seria Gbs, respectiv pe patru osii seria Gags.

n astfel de vagoane se transport: parafina i cerezina ambalate n saci de hrtie sau de material plastic, n cutii i lzi de carton sau n vrac; unsorile

consistente i vaselinele ambalate n butoaie de carton sau de material plastic, n bidoane, cutii sau lzi; diferite sortimente de bitum ambalate n butoaie de tabl sau sub form de blocuri etc.

Figura 2.23. Vagon de mrfuri descoperit, cu perei nali, cu autodescrcare, seria Eacs

Figura 2.24. Vagon de mrfuri acoperit pe dou osii seria Ggs

2.4. Exploatarea vagoanelor de cale ferat

Utilizarea mijloacelor de transport feroviare este reglementat prin acte normative. Pentru folosirea eficient a parcului de vagoane, societile expeditoare, transportatoare i beneficiare trebuie s respecte obligaiile precizate n continuare. Principalele obligaii ale ntreprinderilor transportatoare sunt:

16 a culbuta a descrca un vagon prin rsturnare cu ajutorul unui dispozitiv de basculare numit culbutor



elaborarea balanei anuale de capacitate, pe categorii de vagoane, pentru asigurarea necesarului de transport prezentat de expeditori; ncheierea contractelor economice de prestaii de transport feroviar; efectuarea calculelor de optimizare a transportului produselor supuse optimizrii; urmrirea dotrii i strii tehnice a parcului de vagoane, care trebuie s ndeplineasc prevederile din regulamentele de transport i din conveniile internaionale n vigoare; inerea evidenei rspndirii vagoanelor, pentru ca acestea s nu staioneze peste timpul stabilit n depouri sau staii de cale ferat, n depozite sau la rampele de ncrcare-descrcare ale expeditorilor i beneficiarilor; efectuarea la timp i de calitate a reviziilor i reparaiilor, pentru reducerea la minim a timpului de imobilizare a vagoanelor; executarea i meninerea n stare corespunztoare a nscrisurilor de pe vagoane privind: capacitatea de ncrcare, masa proprie (tara), produsul sau grupa de produse care pot fi transportate, tabela de calibrare, instruciunile de manipulare etc.; colectarea i dirijarea n cel mai scurt timp spre punctele de ncrcare a vagoanelor goale expediate de diveri beneficiari. ntreprinderile expeditoare i cele beneficiare ale transporturilor feroviare de hidrocarburi au urmtoarele obligaii principale: ntocmirea i prezentarea n termen a necesarului de transport anual, ealonat pe trimestre i pe luni; utilizarea judicioas a capacitii de transport n tot timpul anului; respectarea calculelor de optimizare a transportului produselor supuse optimizrii; urmrirea corelrii programelor lunare definitive de transport cu capacitile de transport i de manipulare disponibile; programarea uniform, pe zile calendaristice, a operaiilor de ncrcare i descrcare a vagoanelor, inndu-se seama de cantitile stabilite n ealonarea pe decade i de destinaiile din programul lunar de transport; efectuarea n timpul stabilit i n condiii de siguran a operaiilor de ncrcare, expediere i descrcare a vagoanelor; controlarea strii tehnice a vagoanelor i evitarea folosirii celor necorespunztoare; utilizarea transportului cu garnituri-navet de vagoane; ntocmirea documentelor de expediie i de recepie n conformitate cu reglementrile n vigoare i prevederile din contractele economice.

2.5. Rampe de ncrcare i de descrcare a vagoanelor cistern 2.5.1. Prezentare general

Operaiile de ncrcare i descrcare a vagoanelor cistern cu iei sau cu produse petroliere lichide sau lichefiate se realizeaz n cadrul rampelor special construite n unele schele petroliere, rafinrii, porturi maritime sau fluviale, depozite ale distribuitorilor de produse petroliere sau ale marilor consumatori. O ramp cuprinde terenul, construciile i instalaiile necesare efecturii, n cel mai scurt timp i n condiii de siguran, a operaiilor de ncrcare sau descrcare a vagoanelor cistern. Principalele componente ale unei rampe de ncrcare/descrcare sunt urmtoarele: 1. rampa propriu-zis, cu linia sau liniile de cale ferat; 2. dispozitivele de ncrcare/descrcare i instalaiile specifice aferente; 3. staia de pompare; 4. rezervoarele de depozitare; 5. sistemul de conducte de legtur i claviaturi; 6. instalaiile de preparare i utilizare a agentului termic (abur); 7. instalaiile i mijloacele de prevenire i stingere a incendiilor; 8. cldirile anexe.

1. Rampa se afl, de regul, n incinta depozitului sau n apropierea acestuia. Platforma rampei este betonat, pentru mpiedicarea infiltrrii n sol a eventualelor scurgeri de produse din cisterne i pentru colectarea acestora. Lungimea platformei este determinat de capacitatea de ncrcare/descrcare necesar i de timpul maxim de staionare stabilit de societatea transportatoare, n funcie de natura produselor transportate. n depozitele mari, lungimea platformei ajunge pn la (500600) m. La suprafaa platformelor sau n canale betonate subterane se gsesc: conductele colectoare /distribuitoare prin care se vehiculeaz fluidele care se ncarc n cisterne sau se descarc din acestea, conductele de distribuie a agentului termic i cele aferente instalaiilor de stingere a incendiilor. De-a lungul



rampei se afl canale cu pereii din beton, n care sunt colectate eventualele scurgeri de iei sau produse petroliere din cisterne. n funcie de capacitate, rampa poate avea una sau mai multe linii de cale ferat. n unele depozite i staii de cale ferat exist una sau dou linii ferate utilizate exclusiv pentru verificarea vagoanelor cistern, efectuarea unor mici reparaii, manevrare i garare n ateptarea ncrcrii sau descrcrii. 2. Dispozitivele de ncrcare sau de descrcare reprezint terminaiile conductelor de refulare ale pompelor (n cazul rampelor de ncrcare), respectiv ale conductelor de legtur cu rezervoarele tampon la cota zero (n cazul rampelor de descrcare). Legtura dintre dispozitivele de ncrcare i domurile cisternelor se face prin evi telescopice sau furtunuri flexibile; dispozitivele de descrcare sunt racordate prin furtunuri flexibile la conductele de golire ale cisternelor. Dispozitivele de ncrcare/descrcare ale rampelor de mare capacitate sunt dispuse ntre dou linii de cale ferat i pot efectua operaiile de transvazare a lichidelor pentru dou garnituri de vagoane cistern simultan. 3. Staia de pompare, numit i casa pompelor, adpostete agregatele de pompare, filtrele i manifoldurile de aspiraie i refulare ale pompelor. Casa pompelor este situat, din motive de siguran, la cel puin 20 de metri de cel mai apropiat rezervor. Un agregat de pompare se compune din: pomp, motor de acionare i transmisie. Majoritatea pompelor de pe rampele de ncrcare/descrcare sunt acionate cu motoare electrice, dar mai exist i agregate de pompare acionate cu abur. Numrul de pompe este determinat de capacitatea zilnic de vehiculare a rampei; se prevd una sau dou pompe suplimentare, care s permit efectuarea lucrrilor de ntreinere i reparaii la celelalte pompe, precum i pompe de rezerv, acionate de la o alt surs de energie dect grupul de pompare de baz, pentru ca activitatea s poat fi continuat, cel puin parial, pe durata ntreruperii sursei principale de energie. Pentru vehicularea ieiului i produselor petroliere lichide se utilizeaz pompe centrifuge acionate de motoare electrice, sau pompe cu pistoane acionate fie de motoare electrice fie de motoare cu abur. Pompele centrifuge prezint urmtoarele avantaje fa de pompele cu piston: au gabarite mai mici, deci ocup mai puin spaiu i nu necesit fundaii costisitoare; permit reglarea debitului n limite largi; pot fi cuplate n serie sau n paralel; nu necesit supraveghere continu n timpul funcionrii; nu produc pierderi de lichid vehiculat; pot fi comandate de la distan i introduse n schemele de automatizare; sunt mai ieftine. Pompele cu pistoane sunt preferate pentru vehicularea lichidelor cu vscozitate mare sau congelabile. Vehicularea gazelor lichefiate se realizeaz cu pompe centrifuge multietajate. Acestea necesit msuri speciale de etanare, rcire, ungere, supraveghere continu, aparatur special de msur i control etc. Acionarea pompelor centrifuge pentru GPL se face cu motoare electrice n construcie antiexploziv. Filtrele instalate n sistemul de conducte rein impuritile mecanice, meninnd calitatea produselor petroliere vehiculate ntre vagoanele cistern i rezervoarele de depozitare. Filtrele sunt verificate i curate periodic, pentru a i menine eficiena. 4. Rezervoarele rampei asigur depozitarea intermediar a ieiului sau produselor petroliere transportate pe calea ferat. 5. Sistemul de conducte de legtur i claviaturi const din: conductele colectoare (sau distribuitoare) ale rampei propriu-zise, conductele de primire i repartizare a produselor n rezervoare, conductele de aspiraie i refulare ale pompelor i conductele pentru manipularea produselor ntre rezervoare. Toate aceste conducte sunt racordate la claviaturi cu robinete, ale cror scheme permit efectuarea oricrei manevre de cuplare sau separare a conductelor ntre ele, precum i de umplere sau golire a unuia sau mai multor rezervoare prin una sau mai multe conducte. 6. Instalaiile de preparare i utilizare a agentului termic constau dintr-o baterie de generatoare (cazane) de abur, un sistem de conducte de transport i distribuie a acestuia, precum i din armturile necesare. Aburul este folosit att pentru acionarea unor pompe cu pistoane, ct i ca agent termic n urmtoarele scopuri: pentru nclzirea ieiului i produselor petroliere vscoase sau congelabile, aflate n rezervoarele de depozitare sau n cisterne, n vederea pomprii sau descrcrii gravitaionale a acestora; pentru nclzirea conductelor colectoare/distribuitoare de fluide vscoase; pentru nclzirea cldirilor; pentru acionarea instalaiilor de nbuire a incendiilor. nclzirea ieiului i produselor petroliere vscoase se face n dou etape: prima etap const n ridicarea temperaturii pn la (3540) C, cu ajutorul serpentinelor din rezervoare sau cisterne, astfel nct



pompele s poat aspira lichidul; n etapa a doua, lichidul este nclzit pn la temperatura final de pompare, egal cu (5060) C, n schimbtoarele de cldur de tip tub n tub, montate pe conductele de refulare ale pompelor. De-a lungul platformelor rampei de ncrcare/descrcare sunt instalate conducte de abur, racordate la bateria de generatoare i prevzute, la distane egale, cu tuuri de la care, prin furtunuri flexibile, aburul este introdus n sistemul de nclzire al cisternelor. 7. Instalaiile i mijloacele de prevenire i stingere a incendiilor cuprind: stingtoare portabile i transportabile cu dioxid de carbon, motopompe pentru stingerea cu ap, rezervoare de ap, o reea de hidrani distribuii pe ntreg teritoriul rampei, evi i furtunuri de refulare, generatoare fixe sau mobile de spum chimic sau spum aeromecanic, instalaii de nbuire cu abur, lzi cu nisip, rastele cu unelte specifice etc. 8. Cldirile anexe includ birourile personalului operativ, atelierul pentru efectuarea lucrrilor de ntreinere i reparaii ale agregatelor de pompare, conductelor i claviaturilor, dotat cu unelte i scule antiscntei, magazia pentru piese de schimb, materiale i probe de fluide vehiculate, laboratorul de analize, grupul sanitar etc.

2.5.2. Rampe de ncrcare a vagoanelor cistern Schema tehnologic unei rampe de ncrcare este prezentat n figura 2.24. Platforma de deservire a rampei, confecionat din beton sau oel, este situat la mare nlime, astfel nct evile de ncrcare s se afle la circa 5,5 m fa de in (figura 2.25). Umplerea vagoanelor cistern cu iei sau produse petroliere se face prin evi telescopice, ataate la domul cisternei. Accesul de pe platforma de deservire a rampei pe cistern este asigurat prin podee mobile. Pe platforma suspendat se afl robinetele dispozitivelor de ncrcare, instalaiile de stingere a incendiilor, de iluminat i de utilizare a aburului. Pentru evitarea ptrunderii apei provenite din precipitaiile atmosferice n cisterne n timpul ncrcrii, unele rampe au platformele acoperite (figura 2.26). Acoperiurile sunt prevzute cu sisteme de ventilaie, folosite n anotimpul friguros pentru a preveni condensarea, pe suprafaa lor interioar, a aburului i cderea apei condensate n cisterne. Activitatea de transport feroviar al ieiului, gazolinei i condensatului de la schelele de producie la rafinrii se desfoar, n principiu, astfel: ieiul este recepionat de reprezentanii societii transportatoare n depozitele productorului, este pompat prin conducte la rampele de ncrcare, unde este transvazat n vagoane cistern, apoi predat Societii Naionale de Ci Ferate, care l transport la destinaie, unde este descrcat pe rampele speciale i predat rafinriilor.

Calitile de iei transportate n vagoane cistern sunt: A3 Independena, A3 Suplac, A3 Selecionat, B Rest, C Selecionat, C Rest i C Moldova.

Figura 2.24. Schema simplificat a unei rampe de ncrcare a vagoanelor cistern cu iei

1 rezervor de depozitare; 2 conduct de umplere; 3 conduct de golire; 4 staie de pompare; 5 baterie de schimbtoare de cldur; 6 conduct distribuitoare; 7 dispozitiv de umplere; 8 linie ferat; 9 canal colector de scurgeri; 10 rezervor pentru

scurgeri; 11 pomp auxiliar; 12 conduct de ocolire (by-pass)

Pentru Societatea Comercial Conpet S.A. Ploieti, transportul ieiului, gazolinei i condensatului cu vagoane cistern reprezint o activitate complementar transportului prin conducte al acestor fluide [23]. Rampele de ncrcare aparinnd acestei societi care funcioneaz n prezent sunt urmtoarele: pentru iei : Imeci, Berca, Cireu, Valcani, Biled, Independena, Pecica, Marghita, Suplacul de Barcu, Scel i Salonta; pentru gazolin: Biled i Marghita; pentru condensat: Frasin (nchis).



ieiul colectat n schela de producie petrolier este pompat la depozitul acesteia, unde este tratat i pregtit pentru recepie n instalaiile proprii. Cnd ieiul ndeplinete condiiile de calitate prevzute n standard (un procent de impuriti sub 1% i o salinitate total mai mic de 6 kg sare/vagon), el este predat de reprezentanii schelei reprezentanilor ntreprinderii de transport, care fac recepia, ocazie cu care se ntocmesc documentele primare. ieiul recepionat este pompat n rezervoarele de stocare (tampon) ale rampei de ncrcare. Pe durata pomprii se msoar stocul att n rezervorul din depozit ct i n cel din ramp i se confrunt datele, iar operatorii de conduct supravegheaz traseul conductei, pentru depistarea eventualelor scurgeri de iei. La rampele Berca i Suplacu de Barcu, aflate n imediata apropiere a depozitelor, nu exist rezervoare tampon, iar pomparea ieiului n cisterne se face direct din rezervoarele de recepie.

Figura 2.25. Seciune vertical printr-o ramp de ncrcare Figura 2.26. Seciune vertical printr-o ramp acoperit de ncrcare a vagoanelor cistern cu iei a vagoanelor cistern cu uleiuri minerale

2.5.3. Operaiuni desfurate la rampele de ncrcare a vagoanelor cistern Principalele operaiuni desfurate la rampele de ncrcare a vagoanelor cistern sunt urmtoarele. 1. Se msoar stocul de iei din rezervorul tampon, pentru a se verifica dac ntreaga cantitate

recepionat n depozitul central al schelei a ajuns la ramp. n acest scop, rezervorul este scurs de ap, se msoar stocul cu ruleta (prin metoda msurrii golului), se recolteaz probe din rezervor i se efectueaz analizele de laborator. Cu datele obinute se calculeaz stocul de iei i se confrunt cu datele nscrise n documente.

2. Staia feroviar avizeaz personalul rampei despre sosirea vagoanelor goale care urmeaz a fi ncrcate. Partida de manevr (compus din mecanicul de locomotiv, ef de manevr i manevrant) se deplaseaz cu locomotiva n staie, verific vizual vagoanele pentru a le depista pe cele defecte, le preia i le introduce pe ramp pentru ncrcare.

3. Vagoanele sunt potrivite la dispozitivele de ncrcare, asigurate cu sabot mpotriva deplasrii accidentale i verificate din nou, mai amnunit, pentru depistarea neetaneitilor, armturilor defecte etc. Se verific nchiderea complet a robinetelor de siguran i de golire, se monteaz capacele de protecie ale acestora, se leag cisternele la pmnt i se efectueaz umplerea lor, folosind evile de ncrcare ale rampei; dac acestea nu sunt telescopice, lichidul este dirijat prin plnii speciale, montate pe gurile de umplere ale cisternelor.

4. Se urmrete nivelul ieiului n cistern pe toat durata umplerii acesteia. Cnd se atinge gradul de umplere prescris (95% pentru iei), se oprete pomparea.

5. Se determin cantitatea de iei ncrcat n fiecare cistern. Pentru aceasta se msoar (se calibreaz), cu o rigl gradat confecionat din material antiexploziv, nlimea spaiului gol din cistern i se citete de pe tabela de calibrare volumul de lichid coninut. n continuare se msoar temperatura ieiului din rezervor i se recolteaz probe, conform standardelor n vigoare.

Observaii: a. Metoda de determinare prin calibrare a cantitii de iei ncrcate este aproximativ, deoarece cisternele conin

uneori depuneri de lam, care nu pot fi depistate vizual; o metod mult mai exact este cntrirea vagoanelor nainte i dup umplere, pe cntare-bascul; aceast metod este rar folosit, deoarece majoritatea rampelor de ncrcare nu sunt dotate cu astfel de cntare.

b. Plniile de ncrcare, rigla gradat, aparatul de recoltare a probelor i lanul su, lanul i teaca termometrului trebuie s fie confecionate din material antiexploziv.



6. Se sigileaz roile de acionare ale robinetului central (de siguran) i robinetelor de pe conductele de golire, apoi se nchide i se sigileaz capacul domului.

7. Se efectueaz analizele de laborator (determinarea densitii cu termodensimetrul i a procentului de ap i impuriti mecanice prin centrifugare), apoi, cu datele astfel obinute (densitatea fiind corectat la temperatura din cistern), se stabilete cantitatea net de iei ncrcat n vagonul respectiv. Dac se ncarc mai multe vagoane, probele nu se recolteaz din fiecare cistern, ci dup un algoritm prevzut de standarde i de Instruciunile de lucru interne ale societii transportatoare; se formeaz apoi o prob medie, care este analizat, iar rezultatele sunt considerate valabile pentru ntregul grup de vagoane. n schimb, calibrarea este obligatorie pentru toate vagoanele ncrcate.

8. Se calculeaz stocul rmas n rezervor i se compar cu cantitatea de iei ncrcat n vagoanele cistern. 9. Se ntocmesc documentele care nsoesc transportul: 1. nota de greutate (document intern, n care

sunt trecute numerele vagoanelor, cantitatea de iei ncrcat n fiecare vagon, rezultatele analizelor de laborator) i 2. scrisoarea de trsur, formular difereniat pentru cazul cnd se expediaz unul sau mai multe vagoane. Dup predarea vagoanelor ctre staia CFR, cele 5 (sau 6) exemplare ale scrisorii de trsur sunt distribuite astfel: unul rampei de ncrcare, al doilea staiei CFR expeditoare, al treilea beneficiarului, al patrulea staiei CFR de destinaie, iar al cincilea este folosit pentru evidena taxrilor. n cazul cnd taxele i tarifele sunt pltite centralizat ctre Societatea de ci ferate, se ntocmete n acest scop al aselea exemplar al scrisorii de trsur.

2.5.4. Rampe de descrcare a vagoanelor cistern Schema unei rampe de descrcare a vagoanelor cistern care transport iei este prezentat n figura 2.27. Descrcarea vagoanelor cistern se face, de regul, printr-una din conductele de golire situate pe ambele pri. Conductele de golire ale cisternelor sunt racordate, prin furtunuri flexibile, la conducta colectoare a rampei. Lichidul din cisterne se scurge gravitaional n rezervorul tampon (numit i rezervor la cota zero), este aspirat de pompe i refulat n rezervorul de depozitare, sau este aspirat direct din conducta colectoare, fr s mai treac prin rezervorul tampon. Dac robinetul de siguran sau robinetele de manevr ale conductelor de golire sunt defecte i nu pot fi deschise, descrcarea cisternei se poate face pe la partea superioar a acesteia, prin sifonare. Golirea cisternei prin dom se realizeaz astfel: lichidul se scurge, datorit diferenei de nivel, din cistern n conducta colectoare i apoi n rezervorul tampon subteran, din care este aspirat de pompe i refulat n rezervorul de depozitare.

Rampele de descrcare a produselor petroliere aflate n funciune n prezent n Romnia sunt:

Figura 2.27. Schema simplificat a unei rampe de descrcare a vagoane cistern care transport iei

1 rezervor de depozitare; 2 conduct de umplere; 3 conduct de golire; 4 baterie de schimbtoare de cldur; 5 staie de pompare; 6 conduct de golire cu pompele; 7 rezervor tampon; 8 conduct de golire gravitaional; 9 dispozitiv de golire; 10 linie ferat; 11 canal colector de scurgeri; 12 conduct

colectoare; 13 rezervor pentru scurgeri; 14 pomp auxiliar; 15 conduct de ocolire (by-pass)

pentru iei : Brbteti, Astra Romn (nchis), Steaua Romn Cmpina, Drmneti, Vega, Arpechim Piteti, RAFO Oneti (nchis) i Petrobrazi;

pentru gazolin; Brbteti, Astra Romn, Arpechim Piteti; pentru condensat: Astra Romn.

2.5.5. Operaiuni desfurate la rampele de descrcare a vagoanelor cistern Dup sosirea garniturii navet de vagoane cistern (sau, dup caz, a vagonului izolat) n staia

feroviar de destinaie, personalul staiei avizeaz despre acest fapt personalul rampei de descrcare. n continuare se desfoar urmtoarele operaiuni (admind c este vorba de un transport de iei ctre rampa de descrcare a unei rafinrii sau ctre o ramp de tranzit).



1. Reprezentantul rampei se deplaseaz n staie, unde primete documentele nsoitoare ale transportului (menionate la punctul 9 din paragraful 2.5.3), apoi verific vizual, pe linia de garare, integritatea sigiliilor vagoanelor, existena unor eventuale scurgeri de iei, avarii sau semne de sustragere.

2. Vagoanele la care se constat nereguli sunt reinute n staia feroviar, unde o comisie mixt, format din reprezentanii SNCFR, ai destinatarului i, dup caz, ai poliiei, le verific minuios, procedeaz la stabilirea eventualelor lipsuri din ncrctur prin cntrire, constat i consemneaz i alte date necesare rezolvrii litigiului. Comisia ntocmete un proces verbal de constatare, din care fiecare parte primete un exemplar original, semnat i tampilat de toi membrii comisiei.

3. Partida de manevr preia vagoanele din staie i le aduce la rampa de descrcare, unde acestea sunt potrivite la dispozitivele de golire, asigurate cu sabot mpotriva deplasrii accidentale i legate la pmnt.

4. Se verific, dup numerele de nmatriculare, dac vagoanele aflate pe ramp corespund cu cele nscrise n documentele de transport.

5. Se calibreaz la plin cisternele, dup metoda descris la punctul 5 din paragraful 2.5.3, se recolteaz probe (dup acelai procedeu i acelai algoritm standardizat ca i la rampele de ncrcare), apoi se citete temperatura ieiului din cisterne.

6. Se deschide capacul domului i se scot capacele de protecie ale conductelor de golire, pe care se monteaz furtunuri flexibile care fac legtura cu conducta colectoare a rampei.

7. Dac temperatura ambiant este sczut, iar ieiul este vscos sau congelabil, se monteaz furtunuri de abur la racordurile serpentinelor de nclzire i se circul abur prin acestea, urmrind creterea temperaturii pn cnd ieiul transportat este suficient de fluid pentru a putea fi evacuat n condiii normale.

8. Simultan cu operaiile descrise la punctele 6 i 7, se efectueaz analizele de laborator: determinarea densitii cu termodensimetrul i corectarea acesteia n funcie de temperatura din cisterne, precum i stabilirea, prin centrifugare, a procentului de ap i de impuriti mecanice din iei.

9. Se deschid robinetele conductelor de golire i robinetul central (de siguran), se face linia la unul din rezervoarele rampei, se pornesc pompele i se golesc cisternele.

10. Se verific vizual vagoanele, pentru a se constata dac a mai rmas iei n ele; n caz afirmativ, se golesc complet cisternele respective. Dup aceasta, se nchid ventilele i capacul domului, apoi se demonteaz furtunurile de golire.

11. Este posibil ca n cisterne s fi rmas se

Documents

Curs Tfrn 2011