10.2. Перевалочные базы
Перевалочная база – это комплекс сооружений, зданий, инженерных сетей и коммуникаций, а также оборудования для подготовки, укрупнения конструкций и передачи грузов с одного вида транспорта на другой. Вид зданий и сооружений и их количество на территории базы определяются особенностями проекта трубопроводного транспорта, климатическими условиями, объёмами выполняемых работ и директивными сроками строительства.
10.2.1. Требования к обустройству территории перевалочной базы
Наиболее удачным расположением базы следует считать участок у речного причала, к которому подведены железнодорожные пути и есть надежная автомобильная дорога. Размеры базы определяются протяжённостью причального фронта, длиной железнодорожных путей, величиной площадок для открытого хранения грузов, площадью крытых складов, производственных и служебных вспомогательных зданий, помещений для промышленных и продовольственных товаров, контейнерных площадок, автодорог и т.д.
Для перевалочных баз выбирается ровная площадка с небольшим уклоном (в пределах 2 ÷ 5°) для водоотвода и исключения заболачиваемости. На недренирующих грунтах помимо планировки следует сделать небольшую подсыпку из щебня или песка (5 - 10 см). При необходимости производят поверхностное уплотнение. Участки складской территории, куда материалы разгружают непосредственно с транспорта, должны выполняться такой же конструкции, что и временные дороги.
На территории перевалочной базы устраиваются разгрузочные площадки с пандусами для удобного приёма и погрузки грузов. Железнодорожные рельсы на территории базы укладываются с заглублением для беспрепятственного проезда безрельсового транспорта.
В случае устройства перевалочной базы возле железнодорожных или автомобильных дорог над приёмными путями монтируются краны козлового или портального типа для разгрузки вагонов, платформ и автомобилей для размещения грузов в предусмотренные по генплану места.
Складские помещения и открытые площадки различаются по назначению и месту расположения. Назначение склада зависит от вида хранящихся материалов - труб и трубных изделий, горюче-смазочных, строительных, изоляционных и отделочных материалов, сборных конструкций и т.п.
Кроме складского хозяйства на территории базы обычно находятся:
- ремонтно-механические мастерские;
- гаражи для колёсной и гусеничной техники;
- пожарное депо и средства пожаротушения, в т.ч. для дизтоплива и бензина;
- энергетическое хозяйство (электростанции, котельные и т.д.);
- системы водоснабжения (хозяйственно-питьевая и техническая), в т.ч. резервуарный запас и водонапорные сооружения;
- комплекс оперативной связи с региональным центром и строительными площадками.
На территории базы в зависимости от вида выполняемых работ используются автопогрузчики, электрокары, транспортёры, башенные и козловые краны, в районе речных причалов – портальные и плавучие краны.
Штучные грузы транспортируются и складируются на поддонах и отдельными упаковками. Навалочные грузы (песок, цемент, бентонит, гравий, щебень и т.д.) хранятся и перемещаются без упаковок. Иногда цемент, бентонит и строительные смеси заказывают в мешках, которые поступают весом по 25 – 50 кг. Горюче-смазочные материалы хранятся в герметической таре в виде бочек или в резервуарах необходимой ёмкости (обычно 500 – 1500 м3).
Объем складского хозяйства зависит от вида, масштаба и методов строительства, в том числе от способов снабжения.
Целесообразно территорию перевалочной базы зонировать по функциональным признакам, например, для:
- контейнеров и блок-боксов;
- штучных грузов (в мешках, в пакетах, на поддонах);
- насыпных грузов под грейферный кран;
- насыпных грузов под установки для пневмоперекачивания (например, цемента);
- горюче-смазочных материалов;
- технологического оборудования для КС, НС и линейных объектов;
- временного хранения строительного оборудования и техники.
При проектировании перевалочной базы и сопутствующей её деятельности инфраструктуры должны быть определены запасы материалов, конструкций и изделий, подлежащих складированию, в соответствии со следующими информационными данными:
- виды и количество грузов, необходимые для строительства объектов трубопроводного транспорта, в соответствии с утверждённым проектом и календарным планом;
- способы доставки грузов на стройплощадки согласно генеральному графику строительства объектов трубопроводного транспорта.
- количество необходимых транспортных средств для перевозки грузов в пункты строительства с учетом объёмов работ и климатических условий в конкретные периоды года (квартал, месяц);
- утвержденный план поставок с перевалочных баз на линейные участки и сосредоточенные объекты необходимого количества труб, трубных изделий, строительных материалов, конструкций, комплектных блоков и т.д.;
- определены места для речного причала, аэродрома, верто- и дирижабледрома, а также типы и объёмы грузов, перевозимых с их участием;
- определены рациональные маршруты перевозок грузов вдоль трассы или объездными путями на стройплощадки.
Наибольшее количество перевозимых грузов обычно приходится на магистральные трубы, металлоконструкции, стройматериалы и комплектно-блочные изделия. Поскольку на строительстве осуществляются большие объемы грузоперевозок, а на объектах строительства находится значительное количество машин, механизмов и оборудования, работающих на бензине и дизтопливе, на базах устраиваются пункты по разгрузке, хранению и отгрузке жидкого топлива.
10.2.2. Устройства для приёма и отправки грузов в жидком состоянии
Для приёма и хранения дизельного топлива и бензина, а также битума и химреактивов, используемых на строительстве, на территории базы устраиваются специальные разгрузочно-погрузочные участки, куда прибывают цистерны с различным грузом в жидком состоянии.
На рис. 10.1 показаны самотёчные и принудительные варианты слива нефтепродуктов в ёмкости для хранения и дальнейшей отправки потребителям.
При открытом самотёчном сливе (см. рис. 10.1а) нефтепродукт через нижний сливной прибор 1 по самотёчному лотку 2 поступает в центральный желоб 3, из которого по трубопроводу 4 стекает расположенный ниже приемный резервуар. Во избежание потерь от испарения таким способом сливают только мало испаряющиеся нефтепродукты (битум, мазут).
Частным случаем данной схемы является межрельсовый слив (рис. 10.1б), когда центральный желоб располагается под сливаемыми цистернами, и поэтому необходимости в переносных желобах нет.
Недостатком обоих способов слива является возможность загрязнения нефтепродуктов. Этого недостатка лишен закрытый самотечный слив (рис. 10.1в), который отличается от открытого тем, что вместо переносных желобов к нижним сливным приборам присоединяются гибкие рукава или шарнирно-сочлененные трубы 6, а вместо центрального желоба проложен трубопровод-коллектор 7. Эта схема может быть применена и для бензинов, т. к. потери от испарения в этом случае невелики.
Сифонный слив самотеком (рис. 10.1г) производится через горловину цистерны. Он возможен только в том случае, когда приемный резервуар по отношению к сливаемой цистерне находится на более низкой отметке. Начало движения нефтепродукта обеспечивается созданием вакуума в стояке с помощью вакуум-насоса.
Наименьшая продолжительность выгрузки нефтепродуктов достигается при принудительном нижнем сливе (рис 10.1д), который производится насосом через нижний сливной прибор цистерны и систему шарнирно сочлененных труб.
Рис. 10.1. Схемы вариантов слива нефтепродуктов из цистерн
а – самотёчный слив; б – межрельсовый слив; в – закрытый самотёчный слив; г – самотёчный сифонный слив; д – принудительный нижний слив; е - принудительный верхний слив.
Во избежание разрыва струи и соответственно срыва сифона давление во всасывающей трубе не должно опускаться ниже давления упругости паров нефтепродукта.
Производительность сифонного слива самотеком невелика.
Принудительный верхний слив (рис. 10.1е) отличается от предыдущей схемы тем, что производится через горловину цистерны посредством сливного стояка 9. Начало слива обеспечивает вакуум-насос, после чего включается насос, закачивающий нефтепродукт в резервуарный парк нефтебазы.
Разновидностью принудительного верхнего слива является эжекторный слив светлых нефтепродуктов, возможные схемы которого приведены на рис. 5.37.???
Некоторые возможные схемы налива железнодорожных цистерн приведены на рис. 10.2. Различают налив открытой и закрытой струей, а также герметизированный налив.
а) б) в)
Рис. 10.2. Схемы налива железнодорожных и автомобильных цистерн
а – налив открытой струёй; б – налив закрытой струёй; г – герметичный налив
При наливе открытой струей (рис. 10.2а) струя нефтепродукта соприкасается с атмосферным воздухом. Это приводит к повышенному испарению светлых нефтепродуктов и образованию зарядов статического электричества. И то, и другое нежелательно. Поэтому налив открытой струей применяют ограниченно и только при операциях с темными нефтепродуктами.
Налив закрытой струей (рис. 10.2б) осуществляется путем опускания шланга до нижней образующей цистерны. Поэтому струя нефтепродукта контактирует с воздухом только в начале слива. Соответственно, при наливе закрытой струей потери бензина, например, почти в 2 раза меньше, чем в предыдущем случае.
Герметичный налив цистерн (рис. 10.2в) производится с помощью специальных автоматизированных систем налива. Их отличительной чертой является наличие герметизирующей крышки 6, телескопической трубы 5 и линии 7 для отвода образующейся паровоздушной смеси (ПВС), например, на установку отделения углеводородов от ПВС для дальнейшего её осаждения в жидкую фазу.
При сливе и наливе нефтепродуктов (кроме мазутов) с температурой вспышки 120 °С и ниже используются закрытые сливные и наливные устройства, а для нефтепродуктов с температурой вспышки выше 120 °С и мазутов допускается применять открытые устройства.
При открытом самотечном сливе высоковязких и высокозастывающих нефтепродуктов используются сливные лотки с подогревом их паром.
Для выполнения разгрузочно-погрузочных операций на территории базы устраивают специальные железнодорожные участки для приема жидких грузов, которые могут располагаться на насыпях или на эстакадах мостового типа. На рис. 10.3 показан один из вариантов двухсторонней железнодорожной эстокады на насыпи для налива сырой нефти, дизтоплива и бензина.
Рис. 10.3. Конструкция двухсторонней наливной ж.д. площадки для нефтепродуктов
1 – штуцер для слива из повреждённых цистерн; 2 – поворотная консоль; 3 – наливной стояк; 4 – гибкий шланг; 5 – коллектор для нефтепродуктов; 6 коллектор для слива из повреждённых цистерн
Строительство объектов трубопроводного транспорт, в зависимости от проектного решения, сопровождается с необходимостью использования больших объёмов бетона и железобетона (фундаменты, дорожные покрытия, пригрузы и т.д.). Эти конструкции могут готовиться на опорных базах или на временных полигонах, устраиваемых вдоль трассы с передвижными мобильными бетонными узлами, в случае наличия местных карьеров песка или гравия. Однако цемент во всех случаях надо привозить. Для перегрузок и хранения цемента применяют специальные устройства с пневмоустановками, которые позволяют выполнять перегрузку пылевидных материалов в герметичных условиях, не создавая пыли и исключая нерациональные потери.
10.2.3. Устройства для пневмоперегрузки пылевидных грузов
Пылевидные грузы (цемент, строительные смеси, пищевая мука и т.п.) в современных условиях транспортируются в специальных герметичных вагонах и автомашинах, оборудованных пневмонасосами. Для хранения этих грузов на перевалочных базах устраиваются специализированные склады силосного типа, куда с транспортных средств пневмонасосными установками перегружаются пылевидные материалы.
На рис. 10.4 показан вариант перегрузки сыпучих (пылевидных) грузов с плавсредств в силосные башни, а также для дальнейшей перегрузки в железнодорожные вагоны. По этой схеме возможен и обратный путь сыпучих грузов – из железнодорожных вагонов или из силосов на речные баржи, либо на автотранспорт.
Пневматические установки (ПУ) применяются для выгрузки (или загрузки) из ж.д. вагонов, автомашин и судов сыпучих и пылевидных материалов (зерно, мука, цемент, известь, керамзит, перлит, бентонит и др.).
ПУ бывают всасывающего, нагнетательного и смешанного типа.
Рис. 10.4. Схема хранения и перегрузки сыпучих материалов пневмоустановкой
1 - блок пневмоустановки для перемещения сыпучих грузов; 2 – баржа с сыпучим грузом у причала, оборудованного пневмоустановкой; 3 – пункт перегрузки для железнодорожных вагонов и автомашин; 4 – силосы для хранения сыпучих материалов (зерно, мука, цемент, строительные смеси и др.; 5 – автомобильные дороги или железнодорожные пути.
Следует также отметить, что применение пневмоустановок при работе с пылевидными материалами, помимо технических и экономических преимуществ в составе производственных процессов, имеет еще и положительный социальный элемент, с точки зрения техники безопасности, здоровья рабочих и охраны окружающей среды.