Перевозка наливных грузов

Для перевозок жидких грузов (или, как их еще называют, наливных грузов) во всем мире используются специальные ёмкости – цистерны. Перевозка наливного груза – один из самых сложных видов транспортных услуг. Они требуют специальной подготовки водителя, тщательного соблюдения технологических процессов, во многих случаях перевозимая жидкость подпадает под категорию пищевых либо опасных грузов. Поэтому такая услуга предоставляется только самими опытными и профессиональными транспортно-экспедиторскими компаниями.

Характеристика наливных грузов

Итак, что же обычно перевозят в цистернах?

Разумеется, это жидкость различного назначения. Среди них можно выделить такие большие группы, как:

• нефтяные продукты, топливо (нефть, солярка, бензин, битум, мазут. Чаще всего, когда речь заходит о грузах, что перевозят наливом, имеются в виду именно они);
• масло и смазочные материалы;
• химические грузы (спирт, кислота и т.д.);
• криогенная продукция (сжиженные газы);
• пищевые продукты (молоко, патока и пр.);

Свойства наливных грузов

Как уже говорилось, при наливе и сливе автомобильных цистерн (равно как и железнодорожных цистерн) очень важно соблюдение технологических процессов. В Сети можно найти видеоролики, на которых многотонные стальные полуприцепы-цистерны сминаются, как бумажные, когда перевозимый жидкий вакуум начинает испаряться при перегреве, переходя в газообразную фазу… Шутка! На самом деле смятие ППЦ происходит из-за разрежения при сливе жидкостей из-за отказа перепускных клапанов, либо при остывании воздуха внутри закрытой перегретой емкости (такие аварии случаются в ходе перевозки нефтебитума, когда пустой котел после прогрева паром закрыли слишком рано, не дав остыть).

Очень многие из грузов перевозимых наливом, относятся к категории опасных (в первую очередь – горючие и химически активные). Разумеется, при их транспортировке требуется не только соблюдение стандартных правил перевозок жидких грузов, но и следование правилам перевозок опасных грузов автомобильным и железнодорожным транспортом.

Выделяют следующие физико-химические свойства наливных грузо:

• плотность. Как все мы знаем из уроков физики, она равна отношению массе к объему. Плотность жидкостей может меняться в зависимости от температуры, это надо учитывать при наливе цистерны – оставлять запас пространства под расширение при нагреве во избежание утечек или повреждения корпуса. С другой стороны, для оптимального использования грузоподъемности резервуара стоит избегать и недолива.
• вязкость. Напрямую связана со скоростью течения вещества, как следствие – слива-налива сосуда. Зачастую текучесть жидкости повышают с помощью подогрева.
• застываемость. Многие жидкие вещества, включая нефтебитумы и смолы, отвердевают даже при комнатной температуре. В таких случаях нужны подогрев и пропарка емкостей.
• испаряемость. Особенно важно для перевозки светлых нефтепродуктов и сжиженных газов, чтобы прогнозировать потери на испарение в ходе транспортировки.
• удельная теплоемкость – количество теплоты на один килограмм грузов наливом, необходимое для разогрева вещества на 1 градус. Важная характеристика для расчета скорости прогрева и охлаждения резервуара.
• температура вспышки – самая низкая температура, при которой смешавшиеся с воздухом пары жидкости могут воспламениться или взорваться от открытого огня. Очень важна для расчета пожаро- и взрывоопасности на основе правил перевозок опасных грузов.
• температура воспламенения – минимальная, при которой возможно самопроизвольное (без контакта с открытым огнем) возгорание жидкостей, перевозимых наливом.
• нижний предел взрываемости – самая низкая концентрация паров жидких наливных грузов в воздухе, при которой они могут взорваться под действием открытого огня или искр.
• электризуемость. Наливные грузы с низкой электропроводностью хорошо накапливают статический заряд. Особенно это относится к трубопроводному транспорту, стенки которого в контакте с нефтепродуктами заряжаются отрицательно и передают содержимому положительный заряд. Это чревато разрядом потенциалом статики, пожаром и взрывом. Доказано, что увеличение температуры и влажности воздуха снижает электризуемость содержимого.
• коррозийность – способность грузов перевозимых наливом, окислять и разъедать корпуса цистерн, труб, хранилищ. Для защиты от коррозии цистерны изготавливаются из специальных материалов (например, нержавеющей стали) и получают особые покрытия.
• кислотно-щелочное число, он же показатель ph. Важен для оценки скорости коррозии корпуса, сроков хранения жидких наливных продуктов.
• токсичность. Общеядовитое действие грузов допущенных к перевозке. Один из важных показателей при расчете класса опасности по ADR и включении в алфавитный перечень опасных грузов.

Наливные химические грузы

Транспортировка одним ТС различных грузов наливом без полной очистки от остатков предыдущего содержимого (включая промывку и продувку горячим паром) – это грубое нарушение правил перевозок жидких грузов!

Для перевозок жидких грузов необходим транспорт, соответствующий их химическим свойствам (в соответствии с алфавитным указателем опасных грузов).

Жидкие грузы делятся на следующие категории:

1) Топливо и нефтепродукты. Отличаются повышенной опасностью по алфавитному указателю опасных грузов и ДОПОГ. Пожароопасны, взрывоопасны, при разливе наносят ущерб окружающей среде. В их числе выделяют такие наливные грузы, как:

• сырая нефть – как правило, подразумевает транспортировку по трубопроводам и танкерным флотом;
• светлые нефтепродукты – очищенные от примесей и остатков нефтепереработки (керосин, бензин, дизтопливо, лигроин и т.д.). Отличаются высокой пожароопасностью, низкой вязкостью.
• темные нефтепродукты – содержащие большое количество примесей, отгоняются при высоких температурах кипения (мазуты, вакуумные газойли, битумы, гудрон, асфальтовые смолы, солидол и пр.). Повышенная густота и вязкость, для доставки часто требуются цистерны с подогревом.

2) Масла и смазочные материалы. Легко образуют тонкую пленку на поверхности предметов, просачиваются сквозь щели. Легко возгораются, имеют 4 класс опасного груза по ADR.

3) Химически активные вещества (соляная кислота, азотная кислота, серная кислота, щелочь, серноазотный меланж, спирты, растворители, ацетоны, спирты и прочая). Высокая токсичность, опасность для окружающей среды, способны к коррозийному разрушению даже самых прочных емкостей. Некоторые кислоты, взаимодействуя с металлом, не только разъедают корпус, но и выделяют взрывоопасный водород. В зависимости от характера активных веществ, для перевозок жидких грузов в этом случае используют различные виды гуммированных цистерн, котлов и внутреннего покрытия:

• кислотоупорная сталь (фаолит, керамика и пр.) – для технической серной кислоты и олеума (для предотвращения замерзания используется паровой подогрев);
• фторопласт и полихлорвинилэмаль (для внешнего покрытия) – для чистой серной кислоты;
• свинец – для серной кислоты пониженной концентрации;
• резина – для сильно разбавленной серной кислоты;
• цистерна с котлом из алюминиевых сплавов – для концентрированной азотной кислоты;
• гуммированное покрытие из вулканизированной резины, химически стойкие эмали, лаки – для щелочей и различных видов кислот;
• стеклопластиковые цистерны – для широкого ассортимента химически активных реактивов.

Разнообразие химически агрессивных грузов перевозимых наливом, очень велико. Поэтому выбирать цистерну-кислотовоз следует тщательно, с учетом стойкости материала к химическим воздействиям и соблюдением правил перевозок жидких грузов. Например, налив и слив серной кислоты разрешается производить только через верхние сливные устройства кислотовоза.

4) Криогенные.

Сжиженные газы различного состава перевозятся при низких и сверхнизких температурах. К их числу относятся:

• сжиженный природный газ (метан) – перспективное топливо, может быть огнеопасно и взрывоопасно при утечках.
• жидкий кислород – огнеопасен, в смеси с другими горючими веществами и газами – крайне взрывоопасен.
• ожиженные азот, углекислый газ, гелий и др. – инертные газы в нормальных условиях не обладают сильным токсическим действием, но при утечке могут вызвать удушье из-за вытеснения кислорода из окружающей среды. Углекислота и другие токсичные вещества могут пагубно действовать на человеческий организм.

Разлив жидких газов на металлические части может привести к их растрескиванию и росту хрупкости, контакт с ними человека – к обморожению. Поэтому для их доставки применяются только специальные криогенные цистерны-резервуары с двухслойной вакуумированной оболочкой (устроенной по принципу термоса-дьюара), рассчитанной на высокое давление. Часто используется теневая защита в виде отражающего солнечные лучи навеса.

Наливные пищевые продукты

В числе жидких пищевых продуктов обычно перевозятся:

• растительные масла (подсолнечное, пальмовое, рапсовое, льняное и т.д.). Добываются из семян растений отжимом или экстракцией. Крайне чувствительны к температурному воздействию, относятся к скоропортящимся жидкостям, легко впитывают посторонние запахи.
• пищевые жиры (саломас, технический жир и пр.). Отличаются высокими вязкостью и температурой загустевания. Как правило, требуют подогрева перед сливом.
• соки. Будучи скоропортящимся продуктом, требуют термоизоляции и контроля температурного режима.
• этиловый спирт, алкогольные напитки. Одно из обязательных условий – наличие приборов контроля слива и ведение тщательного учета расхода продукции. Отличаются повышенной испаряемостью, могут сильно менять объем в зависимости от температуры.
• питьевая вода. Требует тщательного соблюдения, как и предыдущие 4 правил перевозок жидких грузов пищевого характера и санитарных требований.
• меласса, патока (сахарные сиропы глубокой выгонки). Легкопортящиеся (плесневеют и бродят), хорошо впитывают запахи, быстро застывают. Из-за склонности к сильному вспениванию налив производится с запасом в районе 10% от объема емкости. Нужна изотермическая цистерна с системами подогрева в ходе транспортировки.
• шоколад и шоколадные изделия – быстро портятся, чувствительны к запахам, имеют высокую вязкость. Выгрузка требует подогрева.
• молоко и молочные продукты. Предъявляют очень высокие требования к внутреннему покрытию резервуаров. Шероховатые и непромываемые зоны на нем недопустимы.
• живая рыба. Для нее необходим изотермический резервуар с системами охлаждения и аэрации.

Большинство пищевых грузов могут перевозиться в однотипных транспортных средствах. Но санитарные требования по правилам перевозок жидких грузов предусматривают, что даже схожие жидкости можно перевозить только в разных емкостях, кроме случаев, когда они доставляются в отдельных герметично изолированных отсеках (если у них совпадают требования по хранению и терморежиму). После каждой доставки обязательна тщательная чистка и (в зависимости от того, что перевозят) промывка или пропарка цистерны. Ни в коем случае нельзя перевозить пищевые и непищевые товары в одной емкости-цистерне (скажем, заливать молоко в цистерну, которая ранее использовалась для транспортировки бензина). Время перевозки не должно превышать установленных ГОСТами сроков хранения.

Виды емкостей

Перевозка наливных грузов может происходить в следующих типах емкостей-резервуаров:

Металлическая – выполненная из сварной стойкой к коррозии низкоуглеродистой листовой стали толщиной 4-5 мм, либо алюминия до 6 мм. Используется для доставки широкого спектра наливных неопасных грузов.

Металлическая с гуммированным вулканизированным покрытием (или иными типами внутренней обшивки) – используется для перевозки химически активных жидкостей.

Стеклопластиковая – выполняется из многослойного композита, сочетая химическую стойкость со структурной прочностью и малым весом.

Изотермическая – за счет внутренного слоя утеплителя длительное время сохраняет температуру перевозимых наливных грузов. Часто применяется для перевозки пищевых грузов.

С подогревом – с помощью смонтированных в отсеках паропроводов может подогревать наливные грузы, сохраняя их температуру или разогревая вязкие жидкости (битум и пр.) перед сливом.

С постоянным подогревом – оснащена встроенным термогенератором, подогревающим содержимое в течение всего движения. В такой цистерне перевозка наливных грузов может даже зимой проходить на большие расстояния.

С встроенным охладителем – обычно рефрижератор монтируется на корпус снаружи, сохраняя жидкости охлажденными даже в самую жаркую погоду. Незаменим для дальних перевозок молока и других скоропортящихся пищевых грузов.

Криогенная – цистерна-дьюар для транспортировки сжиженных газов при сверхнизких температурах. Часто оснащается теневой защитой. Рассчитана на эксплуатацию под давлением.

Танк-контейнер – это цистерна, вписанная в раму, изготовленную по габаритам стандартного 40 фт или 20 фт контейнера. Благодаря стандартизированным креплениям-фитингам она может перевозиться на любой контейнерной площадке, что очень удобно для мультимодальных рейсов.

По устройству сливо-наливной аппаратуры также выделяют емкости:

• с верхним сливом;
• с нижним сливом (запрещается использовать нижний слив при закрытых верхних крышках, т.к. перепад давлений может повредить цистерну!);
• с открытым наливом;
• с герметизированным наливом.

По форме корпуса:

• цилиндрический;
• эллиптический;
• прямоугольный.

Емкости-цистерны также могут отличаться наличием различного оборудования, такого, как внутренние датчики заполняемости, состава паров, целостности резервуара, клапаны сброса давления, системы пожаротушения и т.д.,

Большинство цистерн для перевозок жидких грузов имеют специальные внутренние ребра-волнорезы. При движении транспорта они гасят возникающие в жидкости колебания, сохраняя равновесие ТС.

Типы железнодорожных цистерн

Вагон цистерна – основной вид подвижного состава, предназначенного для перевозок железнодорожным транспортом грузов наливом.

По количеству колесных осей бывают следующие модели вагонов цистерн:

• 8 осная железнодорожная цистерна (корпуса восьмиосных цистерн обычно усилена по корпусу специальными кольцевыми шпангоутами);
• 6 осная жд цистерна;
• 4 осный вагон цистерна.

По наличию рамы, перераспределяющей нагрузки с корпуса железнодорожного транспорта:

• с рамой;
• безрамный вагон цистерна.

Вагон цистерна должен находиться под пломбой все время следования. Отправлять неисправную вагон цистерну строго запрещается. В соответствии с правилами перевозок опасных грузов железнодорожным транспортом утвержденными приказом МПС России №245 от 20 июля 2019 года, такой вагон цистерна отцепляется и ставится на запасной путь, а при наличии сопровождающего вагон – помещается под его наблюдение. Если группа вагонов цистерн сопровождается одним человеком, ее отцепляют целиком.

Типы автомобильных цистерн

Вид автомобильных цистерн, как правило, зависит от того, для каких видов грузов предназначен полуприцеп цистерна. Так, среди машин, выполняющих наливные перевозки, выделяют:

• бензовозы. Требования к пожарной безопасности, распространяемые на этот вид транспорта, значительно выше, чем обычно. В частности, выхлопная труба должна располагаться вдали от емкости – ее выносят вперед либо справа за кабиной. Машина также оснащается цепью для снятия статического заряда. Обязательно – наличие огнетушителя, искрогасителя и иных средств противопожарной защиты. При наличии средств контроля температуры могут перевозить такие вещества, как масла, битум;
• топливозаправщики. Разновидность бензовоза, имеющая раздаточное оборудование (заправочный пистолет). Используется для заправки в полевых условиях автомобилей, резервуаров АЭС;
• газовозы. Вид транспорта, предназначенный для перемещения сжиженных углеводородных газов. Помимо стандартных требований к перевозке опасных грузов, должен выдерживать большие перепады давления и температуры, а внешний корпус – отражать солнечные лучи. Часто устанавливается теневая защита;
• спиртовозы. Автомобильная цистерна этого типа в обязательном порядке оснащается дозатором и контрольными приборами, позволяющими отследить местонахождение автомобильного транспорта;
• молоковозы. Как правило, выполняются из нержавеющей стали, хотя применяются и другие материалы. В обязательном порядке оснащаются термоизоляцией, зачастую – средствами контроля терморежима. Перевозки и других некоторых грузов осуществляются ими – например, питьевой воды, соков, вин;
• рыбовозы. Используются для доставки живой рыбы. Для этого вида транспорта обязательна не только изотермическая цистерна, но и система подачи кислорода в емкость во избежание замора рыбы. Погрузка иных жидких наливных грузов, особенно пищевых, не допускается;
• флекситанк – одноразовая гибкая цистерна из полимерного материала, закрепляемая в кузове обычного грузовика. К плюсам относятся простота и дешевизна использования, к минусам – меньшая надежность, одноразовость и невозможность перевозок опасных грузов 4.

Перевозка морским и речным транспортом

К плавсоставу, перевозящему наливные грузы относятся танкеры и нефтеналивные баржи (разница между ними – в наличии двигательной установки). Танкер, как правило, имеет специальные внутренние отсеки-танки (отсюда и название).

В большинстве своем танкерный флот занят доставкой нефти и нефтепродуктов. Однако существуют и специализированные корабли, работающие с пищевой продукцией, веществами с классом опасности и т.д.

Нефтеналивные супертанкеры – крупнейшие корабли в мире. Так, именно к ним относилось гигантское судно “Knock Nevis”, спущенное на воду в 1975 году. Его длина доходила до 458,5 метров, а дедвейт – до 564,7 тысяч тонн.

Экологические требования по защите окружающей среды, предъявляемые к танкерному флоту, очень жесткие, включая требование иметь двойную обшивку, чтобы избежать разливов нефти.

Требуемые документы

Наливные грузы перевозят на основании того же комплекта документов, что и для обычной перевозки. К ним добавляются многочисленные бумаги, точный список которых устанавливают Алфавитный перечень грузов, допущенных к перевозке железнодорожным транспортом, Соглашение ДОПОГ, Приказ Минтранса России от 08.08.1995, 18 ФЗ Устав железнодорожного транспорта Российской Федерации, и многие другие законы, акты и предписания. Важнейшие из них:

• свидетельство о допуске транспортных средств к перевозке;
• удостоверение о допуске водителя к перевозке;
• железнодорожная или пересылочная накладная;
• транспортная накладная;
• аварийная карточка (при отсутствии в Алфавитном указателе опасных грузов);

паспорт качества (сертификат соответствия) на сосуд и на ходовую часть цистерны.