Способ сохранения свойств сыпучести инертных грузов при перевозке железнодорожным транспортом в открытом подвижном составе

С учетом географии железнодорожных грузоперевозок Российской Федерации проблема смерзаемости инертных грузов имеет актуальное значение.

Железные дороги страны проходят через 7 климатических поясов, при пересечении которых, сыпучий груз неоднократно меняет свои свойства даже в период одного сезона. Летом, теряя влагу в умеренно-континентальном климатическом поясе юга и центра России груз, перевозимый открытым подвижным составом, достигает влажности до 90 процентов, проходя участки с ливневыми дождями, что создает трудности при его выгрузке как с помощью вагоноопрокидывателей, так и ручным способом, через разгрузочный люк вагона [2, c. 369].

Особенно актуальна проблема сохранения свойств сыпучести в осенний, зимний и весенний периоды. Смерзаемость инертного груза в большинстве случаев не позволяет производить его разгрузку за норматив времени, отведенный на данную операцию и как следствие, становится причиной непроизводительного простоя открытого железнодорожного подвижного состава под выгрузкой. Известны случаи превышения норматива времени на данную операцию более 10 суток.

В таблице, приведена статистика изменения норм простоя вагона под операцией — выгрузка, на примере юридического лица занимающегося добычей горных масс, их переработке и изготовления строительных грузов, таких как щебень всех фракций, балласт, отсев и т. д. Данное производственное предприятие примыкает к железнодорожной Билимбай Свердловской железной дороги и осуществляет отгрузку продукции потребителя на север Тюменской области в Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа, назначением на железнодорожные станции Сургут-порт и Ноябрьск. В таблице, так же представлен анализ изменения времени затрачиваемого на выгрузку одного вагона в зависимости от сезона и в сравнении с установленным нормативом на выполнение данной операции.

Таблица 1

Как видно из представленных данных, норматив времени на выгрузку в осеннее — весенний период (период наибольшего перепада влажности и температур при перемещении грузов из региона в регион) достигает более 100 процентов в сторону увеличения, по причине естественного смерзания грузов в условиях низких температур и повышенной влажности окружающей среды. Это в свою очередь ведет к значительным финансовым рискам по предъявлению штрафов потребителям рынка грузовых перевозок со стороны собственников подвижного состава за непроизводительный простой вагонного парка.

Для решения проблемы превышения норм времени на операции выгрузки сыпучих грузов из открытого подвижного состава, обращающегося по путям общего пользования, сегодня широко применяются способы виброрыхления и дробления груза перед его выгрузкой, а также применение вагоноопрокидывателей и разогрев смерзшегося груза с применением стационарных устройств ангарного типа.

Автором данной статьи предложен способ разогрева смерзшегося груза в вагонах грузового поезда и устройство для осуществления этого способа [1, c. 1].

Результатом данного способа, является разогрев смерзшегося груза в вагонах грузового поезда, источником тепловой энергии в виде инфракрасных излучателей. Рабочие поверхности излучателей направлены на боковые стороны вагонов и под углом к поверхности дна вагона, при этом обеспечивается возможность регулирования мощности теплового потока инфракрасного излучения в зависимости от необходимой температуры разогрева. Согласно предложенному способу, смерзшийся груз в вагонах разогревают при следовании грузового поезда на станцию выгрузки, при этом в качестве источника электроэнергии для электропитания тепловых излучателей используют контактную сеть и электровоз, следующий в режиме рекуперации.

На рисунке 1 представлен способ и устройство для разогрева смерзшегося груза.

Рис. 1. Способ и устройств для разогрева смерзшегося груза в составе грузового поезда

Особенностью данного способа является то, что электроснабжение грузовых вагонов в составе грузового поезда происходит от электровоза постоянного тока. Способ и устройство включают в себя: 1 — электровоз, 2 — грузовые вагоны, 3 — контактную сеть, 4 — токоприёмник, 5 — инфракрасные излучатели, 6 –высоковольтную магистраль поезда, 7 — междувагонные соединение высоковольтной магистрали, 8 — разрядник для защиты высоковольтных цепей электровоза и поезда от повышенного напряжения контактной цепи [4, c. 369], 9 — автоматический выключатель, 10 — переключатель для подачи напряжений 3кВ на розетки высоковольтной магистрали, 11 — розетки высоковольтной магистрали, 12 — систему управления мощностью теплового потока, 13 — главный трансформатор электровоза [5, c. 61], 14 — П-образная металлическая конструкция.

Изобретение позволяет осуществлять разогрев смерзшегося груза в вагонах грузового поезда в пути следования, до прибытия поезда на станцию выгрузки, что в дальнейшем обеспечивает сокращение времени на выгрузочные операции. Данный способ исключает повреждаемость железнодорожного подвижного состава, что делает его привлекательным для собственников подвижного состава, владельцев груза и грузополучателей [3, c. 5].

Анализ рынка внутренних региональных железнодорожных перевозок показывает, что только в границах Свердловской железной дороги перевозка инертных грузов занимает более 65 процентов от общего количества перевозимых грузов, как следствие применение предложенного способа и устройства для разогрева смерзшегося груза делают перевозку строительных грузов привлекательной и экономически выгодной. Применение данного устройства не только исключит непроизводительные потери, возникающие при использовании железнодорожного подвижного состава, но и позволит обеспечить качество грузовых перевозок при росте их объемов.

Таким образом, субъекты транспортного рынка в сегменте грузоперевозок, получают способ разогрева смерзшегося груза, который исключает финансовые риски, возникающие при организации погрузочно — разгрузочных работ, и обеспечивает повышение производительности железнодорожного подвижного состава.

Литература:

1. Сирина Н. Ф., Зубков В. В., Русин Д. Л., Способ разогрева смерзшегося груза в вагонах грузового поезда и устройство для его осуществления, Патент на изобретение № 2682803.
2. В. В. Зубков, Н. Ф. Сирина, Этапы формирования целевой модели комплексной транспортной услуги в сфере грузовых перевозок// Вестник ВНИИЖТ, 2018, Том 77, № 6, С. 368–374.
3. ГОСТ 26725–97, Межгосударственный стандарт. Полувагоны четырехосные универсальные магистральных железных дорог колеи 1520. Общие технические условия.
4. Руководство по эксплуатации 2ЭС6.00.000.000 РЭ, Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС6 с коллекторными тяговыми электродвигателями, ОАО «Уральский завод железнодорожного машиностроения», 2008.
5. Электровоз ВЛ-80с. Руководство по эксплуатации, М.; Транспорт, 1982.