عربة صهريج

تنقل عربات الصهاريج الحديثة جميع أنواع السلع السائلة والغازية
صفوف من عربات الصهاريج في ساحة سكك حديدية في الغرب الأوسط للولايات المتحدة [ 1 ]

عربة الصهريج ( الاتحاد الدولي للسكك الحديدية (UIC ) : عربة الصهريج ) أو ناقلة النفط هي نوع من عربات السكك الحديدية (UIC: عربة السكك الحديدية) أو عربات السكك الحديدية المصممة لنقل السلع السائلة والغازية .

تاريخ

الجدول الزمني

تفاصيل تثبيت المسامير في عربات الصهاريج

وقعت الأحداث الرئيسية التالية في السنوات المذكورة:

  • في عام 1863، حصل المخترع صموئيل ج. سيلي، من بروكلين، نيويورك، على براءة اختراع لأول عربة صهريج بترول أسطوانية الشكل للسكك الحديدية في الولايات المتحدة، وهي سلف عربات الصهاريج المستخدمة اليوم. في 2 يونيو 1863، حصل على براءة الاختراع رقم 38765 عن "عربة محسّنة لنقل البترول". في اختراعه، كان الخزان عبارة عن أسطوانة معدنية موضوعة أفقيًا، موازية للسكك الحديدية، تمامًا كما هو الحال في عربات الصهاريج الحديثة.
  • ١٨٦٥: استُخدمت عربات مسطحة ذات ألواح خشبية مُقوّاة أو أرضيات مُثبّتة عليها لأول مرة لنقل النفط الخام من حقول بنسلفانيا خلال طفرة النفط في بنسلفانيا . اخترع لورانس مايرز من فيلادلفيا عربة النفط الدوارة ، كما سماها. كانت هذه العربة تطويرًا لبراءة اختراع تعود لعام ١٨٥١ لعربة شحن لنقل الفحم. كان الاختراع الجديد، الذي سُجّلت براءة اختراعه في ١٨ يوليو ١٨٦٥، مُخصّصًا لنقل النفط الخام والبترول. وكان هذا أول ظهور لخزان نفط على عربة مسطحة للسكك الحديدية. ذُكر اختراعه في ثلاثة كتب. [ ٢ ] [ ٣ ] [ ٤ ]
  • 1869: خزانات من الحديد المطاوع، بسعة تقريبية تبلغ 3500 جالون أمريكي (13 متر مكعب ؛ 2900 جالون إمبراطوري ) لكل سيارة، تحل محل الخزانات الخشبية.     
  • 1888: قام مصنعو عربات الصهاريج ببيع الوحدات مباشرة لشركات النفط ، بسعات تتراوح من 6000 إلى 10000 جالون أمريكي (23-38 متر مكعب ؛ 5000-8300 جالون إمبراطوري ) .      
  • 1903: شركات عربات نقل الوقود تقوم بتطوير معايير السلامة في مواقع البناء. أكثر من 10000 عربة نقل وقود قيد التشغيل.
  • 1915: طوّرت صناعة عربات نقل السوائل نظام تصنيف لضمان مطابقة نوع العربة للمنتج المشحون. ويُستخدم حاليًا حوالي 50,000 عربة نقل سوائل.
  • 1930: 140 ألف عربة صهريج تنقل حوالي 103 سلع.
  • في أربعينيات القرن العشرين: كانت جميع عربات نقل النفط تقريباً تعمل في نقل النفط لدعم المجهود الحربي .
  • 1945-1950: حلت اللحام محل التثبيت بالمسامير في صناعة السيارات (الهياكل السفلية والخزانات) لدى الشركات المصنعة الكبرى، بما في ذلك شركة American Car & Foundry وشركة General American .
  • 1950: بدأت خطوط الأنابيب وشاحنات الصهاريج بالتنافس على أعمال نقل السوائل.
  • 1963: شركة يونيون تانك كار تقدم عربة الصهريج "بطن الحوت".

الاستخدام

أمريكا الشمالية

مقياس تحميل AAR Plate-C
داخل غلاف الصمام الموجود أعلى عربة صهريج في الولايات المتحدة، مع سحب مقياس مستوى مغناطيسي [ 1 ]

تتعدد أنواع عربات الصهاريج نظرًا لتنوع السوائل والغازات المنقولة. فمنها المضغوطة وغير المضغوطة، والمعزولة وغير المعزولة، والمصممة لنقل سلعة واحدة أو عدة سلع. تحتوي العربات غير المضغوطة على تجهيزات مختلفة في الأعلى، وقد تحتوي أيضًا على تجهيزات في الأسفل. بعض هذه التجهيزات العلوية مغطاة بغطاء واقٍ. أما العربات المضغوطة، فتحتوي على لوحة ضغط، وجميع التجهيزات، وغطاء واقٍ أسطواني في الأعلى. ويتم التحميل والتفريغ من خلال هذا الغطاء الواقي.

عربات الصهاريج عبارة عن معدات متخصصة. فعلى سبيل المثال، قد تُبطّن جدرانها الداخلية بمادة، كالزجاج ، أو بطبقات طلاء متخصصة أخرى لعزل محتويات الخزان عن هيكله. ويُراعى التأكد من توافق محتويات الخزان مع تصميمه.

نتيجةً لهذا التخصص، كانت عربات الصهاريج في الغالب عربات "ذات اتجاه واحد". أما العربات الأخرى، مثل عربات الشحن المغلقة ، فيمكن إعادة تحميلها بسهولة ببضائع أخرى لرحلة العودة. وقد جُرِّبت تركيبات تجمع بين النوعين، مثل عربات الشحن المغلقة المزودة بخزانات سوائل معلقة أسفل أرضياتها. ورغم أن العربة كانت قادرة على نقل حمولة في كلا الاتجاهين، إلا أن صغر حجم الخزان حال دون نجاح هذه التجربة.

نسبة كبيرة من عربات نقل الوقود مملوكة لشركات تخدمها خطوط السكك الحديدية، وليس لخطوط السكك الحديدية نفسها. ويمكن التحقق من ذلك بفحص العلامات الموجودة على العربات، والتي تنتهي جميعها بالحرف X ، مما يعني أن المالك ليس شركة نقل عامة .

في صناعة السكك الحديدية، تُصنّف عربات الصهاريج حسب نوعها وليس حسب حمولتها. قد تكون عربات نقل المواد الغذائية مبطنة بالفولاذ المقاوم للصدأ أو الزجاج أو البلاستيك. أما عربات نقل المواد الخطرة ، فتُصنع عادةً من أنواع مختلفة من الفولاذ، تبعًا للحمولة المقصودة وضغط التشغيل. وقد تكون مبطنة بالمطاط أو مطلية بطبقات خاصة لحماية الخزان أو لضمان نقاء المنتج. كما أن رؤوس الخزانات أكثر متانة لمنع التمزقات أثناء الحوادث. ويحلّ محلّ النوع ذي الشكل البيضاويّ عربات ذات سعة أكبر (أطول) وعرض قياسي، تحمل لوحة AAR "C" .

تخضع جميع عربات الصهاريج لفحص دوري للتأكد من خلوها من التلف والتآكل. ويتم فحص صمامات تخفيف الضغط عند كل عملية تحميل. كما تخضع العربات المضغوطة لاختبارات ضغط منتظمة لضمان سلامة الخزان.

جميع عربات الصهاريج العاملة في أمريكا الشمالية اليوم مزودة بوصلات مزدوجة الرف من نوع AAR E ، مصممة لمنع انفصالها في حالة وقوع حادث أو خروج عن القضبان. هذا يقلل من احتمالية ثقب الوصلات لعربات الصهاريج المجاورة. مع ذلك، إذا مُنعت العربات من الانفصال أثناء خروجها عن القضبان، فقد تنتقل قوى الالتواء الناتجة عن خروج العربة عن القضبان إلى العربات الأخرى، مما يؤدي إلى خروج العربات المجاورة عن القضبان. [ 5 ] [ 6 ]

تُستخدم العربات المعزولة (التي قد تتضمن أنظمة تدفئة أو تبريد) عندما يكون من الضروري الحفاظ على المحتويات عند درجة حرارة معينة. على سبيل المثال، تحمل عربة صهريج لينده الموضحة أدناه غاز الأرجون المسال . أما العربات المصممة لنقل سلع متعددة، فتتكون من خزانين أو أكثر (حجرات). ويجب أن تحتوي كل حجرة على تجهيزات منفصلة. ونظرًا لانخفاض سعة العربات متعددة الحجرات وتعقيدها، فإنها تشكل نسبة صغيرة من إجمالي عربات الصهاريج.

تطبيقات متخصصة

عربة صهريج ضغط للغازات المسالة المضغوطة

DOT-111

صُممت عربة الصهريج DOT-111، لنقل سوائل مثل وقود الإيثانول المُحَوَّل ، وفقًا لمعيار أمريكي. وقد وُجِّهت انتقادات لتصميمها لأسباب تتعلق بالسلامة. [ 7 ] وكان القطار الذي انحرف عن مساره في لاك ميغانتيك عام 2013 يتألف من 72 عربة من هذا النوع. [ 8 ]

DOT-112

تُستخدم عربات نقل الغازات المضغوطة من طراز DOT-112 في أمريكا الشمالية. انفجرت إحدى هذه العربات في ويفرلي، تينيسي ، مما أسفر عن مقتل 16 شخصًا، عندما خرج قطار تابع لشركة لويفيل وناشفيل عن مساره. أثناء عمليات التنظيف، انفجرت العربة، UTLX 83013، نتيجةً لانفجار غاز سائل متمدد .

DOT-114

تُستخدم عربات الصهاريج DOT-114 في أمريكا الشمالية لنقل الغازات المضغوطة.

سيارات نقل الحليب

عربة صهريج حليب تاريخية لتحميل الحليب بكميات كبيرة في متحف السكك الحديدية في إلينوي .

عربة نقل الحليب هي نوع متخصص من عربات نقل الحليب المصممة لنقل الحليب الخام بين المزارع ومصانع الألبان ومصانع المعالجة.

يُبرّد الحليب الآن عادةً قبل تحميله، ويُنقل في صهريج مُبطّن بالزجاج. وغالبًا ما تُعلّق على هذه الصهاريج لافتات تُشير إلى أنها "للاستخدام في خدمات الطعام فقط".

سيارة صهريج الهيدروجين السائل

صُممت عربات الصهاريج من هذا النوع لنقل الهيدروجين السائل المبرد (LH2 ) . تُصنف عربات أمريكا الشمالية على أنها DOT113 وAAR204W وAAR204XT [ 9 ].

سيارات المخلل

كانت عربة المخلل نوعًا متخصصًا من عربات الصهاريج المصممة لنقل المخللات . تتكون هذه العربة من عدة أحواض خشبية أو معدنية (عادةً ثلاثة أو أربعة) وغالبًا ما تكون مسقوفة. يتم تحميل المخللات المحفوظة في محلول ملحي من خلال فتحات في السقف.

حاويات الخزانات

أنواع حاويات الشحن المثبتة على عربة ذات محور مركزي : حاوية صهريج (يسار)، وحاوية شحن مفتوحة من الأعلى بغطاء قماشي (يمين).

حاوية الخزان، والمعروفة أيضًا باسم خزان ISO، هي نوع متخصص من الحاويات المصممة لنقل السوائل بكميات كبيرة، مثل المواد الكيميائية والهيدروجين السائل والغازات والمنتجات الغذائية. يمكن شحن كل من المنتجات الخطرة وغير الخطرة في حاويات الخزان. يبلغ طول حاوية الخزان القياسية 6.10 متر (20 قدمًا ) ، وارتفاعها 2.44 متر (8 أقدام ) ، وعرضها 2.44 متر (8 أقدام ) . يُصنع الخزان من الفولاذ المقاوم للصدأ، ويُثبّت داخل إطار صندوقي الشكل، وهو نفس شكل حاوية النقل متعدد الوسائط . يتيح ذلك نقله عبر وسائل نقل متعددة، مثل الشاحنات والسكك الحديدية والسفن.   

سيارة طوربيد

سيارة طوربيد

عربة الطوربيد أو عربة الزجاجة هي نوع من عربات السكك الحديدية المستخدمة في مصانع الصلب لنقل الحديد الزهر المنصهر من الفرن العالي لبدء عملية صناعة الصلب الأولية .

يُثبّت الوعاء المعزول حراريًا على محاور ارتكاز ، وهو مصمم لتحمّل درجات حرارة عالية للغاية، بالإضافة إلى الحفاظ على المعدن في حالة انصهار لفترات طويلة. يمكن تدوير الوعاء حول محوره الطولي لتفريغ الحديد الزهر في مغرفة . وقد اشتق اسمه من تشابهه مع طوربيد .

سيارات الخل

عربة نقل الخل الخشبية، في متحف سكة حديد تورنتو في حديقة راوندهاوس .

عربة نقل الخل هي نوع متخصص من عربات الصهاريج المصممة لنقل الخل . أكبر عربة من هذا النوع بُنيت عام ١٩٦٨ من قِبل شركة موريسون لتوريد السكك الحديدية. اشتمل هيكل العربة السفلي على جميع الجوانب الحديثة لتصميم عربات الشحن، بما في ذلك عجلات ذات محامل أسطوانية وأجهزة امتصاص الصدمات من صنع شركة فريت ماستر، بينما كان الخزان الذي يرتكز عليها، المصنوع من خشب التنوب دوغلاس ، بسعة ١٧١٠٠ جالون أمريكي (٦٥ مترًا مكعبًا ؛ ١٤٢٠٠ جالون إمبراطوري ) . استغرق بناء هذه العربة، التي وُصفت بأنها "أكبر عربة صهريج خشبية بُنيت على الإطلاق"، ١٨ شهرًا.   

يمكن رؤية سيارة رينهارت للخل في متحف تورنتو هاربورفرونت . [ 10 ]

يتم نقل الخل الآن في عربات صهريجية عادية مبطنة بالزجاج أو البلاستيك أو الفولاذ السبائكي . [ 11 ]

سيارات "بطن الحوت"

في أوائل الستينيات، طرحت شركة "يونيون تانك كار " سلسلة من عربات نقل الوقود ذات التصميم المبتكر، والتي تميزت بسعة تخزينية أكبر. تراوحت سعة هذه العربات من 33,000 جالون أمريكي (125 مترًا مكعبًا ؛ 27,478 جالونًا إمبراطوريًا ) في عربة CSOX رقم 31084 [ 12 ] إلى 63,000 جالون أمريكي (238 مترًا مكعبًا ؛ 52,458 جالونًا إمبراطوريًا ) في عربة GATX رقم 96500، والتي صُممت في الأصل كتجربة عملية. أما أكبر عربة نقل وقود دخلت الخدمة المنتظمة على الإطلاق، وهي UTLX رقم 83699 ، فكانت سعتها 50,000 جالون أمريكي (189 مترًا مكعبًا ؛ 41,634 جالونًا إمبراطوريًا ) . دخلت هذه العربة الخدمة عام 1963 واستمر استخدامها لأكثر من 20 عامًا. تُعرض عربة GATX 96500 حاليًا في المتحف الوطني للنقل في سانت لويس، ميزوري . يبلغ طول هذه العربة 98 قدمًا (29.87 مترًا) ، ووزنها فارغة 175,000 رطل (79,400 كيلوغرام) ، وهي مزودة بأربع شاحنات ثنائية المحاور لتوزيع الوزن. وقد كانت تنقل مواد متنوعة، مثل غاز البترول المسال والأمونيا اللامائية .            

أمان

عربة صهريج تحمل الكلور ، تعرض معلومات عن المواد الخطرة بما في ذلك لوحة وزارة النقل الأمريكية التي تحمل رقم الأمم المتحدة [ 1 ]

عند تركيب وصلات AAR ، يُفضّل استخدام وصلة AAR من النوع "F" [ 13 ] لأنها أقل عرضة للانفصال في حالة خروج القطار عن القضبان، وبالتالي أقل عرضة للتسبب في ثقب عربات الصهاريج الأخرى. أما في بعض عربات صهاريج المواد الخطرة، فيُستخدم نوع "E" مزود بأرفف علوية وسفلية تمنع انزلاق الوصلة من مكانها بعد خروج القطار عن القضبان . [ 14 ] [ 15 ]

بالإضافة إلى ذلك، تحتوي بعض أنواع عربات الصهاريج على لوحة طرفية ثانية مرئية من الخارج، وذلك لتجنب الثقوب الطرفية بشكل أكبر.

من الأفضل أيضاً أن يكون كل صنبور (صمام) مجوفاً داخل جسم الخزان لتقليل خطر الاصطدام أثناء خروج القطار عن القضبان.

وقد تورطت عربات الصهاريج في العديد من كوارث السكك الحديدية، بما في ذلك حادثة خروج قطار لاك ميغانتيك عن مساره في كيبيك عام 2013، وكارثة قطار نيشابور في إيران عام 2004، وحادثة خروج قطار فياريجيو عن مساره في إيطاليا عام 2009.

خارج أمريكا الشمالية

عربة صهريج ضيقة ، بعرض 750  مم ( قدمان و 5 بوصات ونصف ) .   
عربة صهريج على متن قطار إطفاء روسي .
عربة صهريج ( لحمض الفوسفوريك ) بالقرب من ورشة إصلاح العربات التابعة لشركة VR في حي فينيكا بمدينة تامبيري ، فنلندا

خارج أمريكا الشمالية ، تُعرف عربات الصهاريج أيضاً باسم عربات نقل الوقود . في المملكة المتحدة، كانت عربات نقل الوقود تقليدياً مركبات رباعية الدفع. لا تزال بعض المركبات رباعية الدفع ذات قاعدة العجلات الطويلة قيد الاستخدام، ولكن تُستخدم الآن أيضاً المركبات ذات المحاور المتعددة .

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. 1 2 3 بيوشام، كاثرين سي. (أغسطس 2023). "تقييم التعرضات المحتملة لمفتشي المواد الخطرة في السكك الحديدية" (ملف PDF) . المعهد الوطني الأمريكي للسلامة والصحة المهنية ( تقرير تقييم المخاطر الصحية ) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 مايو 2024 .
  2. زيت الوقود في الصناعة
  3. صناعة البترول
  4. دليل البترول
  5. "تقرير تحقيق السكك الحديدية R13E0142" . tsb.gc.ca. 26 فبراير 2015.
  6. "جدول الأعمال - معلومات أساسية، لجنة عربات الصهاريج، اللجنة الفرعية 1، كولورادو سبرينغز، كولورادو، 16-17 أكتوبر 2013" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 17 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2015 .
  7. ستانسيل، بول ل. "تصميم عربة صهريج DOT-111" (ملف PDF) . مكتب السلامة التابع للمجلس الوطني لسلامة النقل (NTSB) لسلامة السكك الحديدية وخطوط الأنابيب والمواد الخطرة. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 10 نوفمبر 2013.
  8. ^ “Lac-Mégantic : la sécurité du type de wagons déjà Mise en Cause” (بالفرنسية). راديو كندا . 8 يوليو 2013 . تم الاسترجاع 8 يوليو، 2013 . 
  9. مكتب الاستجابة والترميم التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي: أداة الاستجابة للمواد الكيميائية، مؤرشفة بتاريخ 20 ديسمبر 2008 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  10. سيارة الخل
  11. "نظرة سريعة على الأسبوع: الخل بالسكك الحديدية - في خزانات خشبية عملاقة". مجلة عصر السكك الحديدية . 165 (17): 11. 28 أكتوبر 1968.
  12. "CSOX #31084" . تم الاطلاع عليه في 23 يوليو 2019 .
  13. "مقرن من النوع F" . مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 23 يوليو 2019 .
  14. "وصلة من النوع E، - تيدرايل" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2019 .
  15. "عربات صهريجية ذات وصلات مزدوجة الرفوف - صور بينغ" . www.bing.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2019 .

مراجع

  • هيرون، جيم (أبريل 2002). "تاريخ عربة صهريج السكك الحديدية" . مجلة إي-ترين الإلكترونية، التابعة لجمعية هواة جمع القطارات . مؤرشفة من الأصل في 27 فبراير 2021. تم الاطلاع عليها في 21 يناير 2012 .
  • وايت، جون هـ. الابن (1993). عربة الشحن الأمريكية للسكك الحديدية: من عصر العربات الخشبية إلى ظهور الصلب . بالتيمور: مطبعة جامعة جونز هوبكنز . ISBN 0-8018-4404-5. OCLC 26130632 .