CC BY
32
УДК 656.212
В. В. ЖУРАВЕЛЬ, А. І. МАСЛЮК, І. Л. ЖУРАВЕЛЬ (Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна)
ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ РЕКОНСТРУКЦІЇ ВИТЯЖНИХ КОЛІЙ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ФУНКЦІОНУВАННЯ СОРТУВАЛЬНОЇ СТАНЦІЇ
Досліджено вплив реконструкції витяжних колій на гірковий технологічний інтервал, використання переробної спроможності сортувальної гірки та експлуатаційні витрати.
Ключові слова: сортувальна станція, реконструкція, ефективність.
Исследовано влияние реконструкции вытяжных путей на горочный технологический интервал, использование перерабатывающей способности сортировочной горки и эксплуатационные расходы.
Ключевые слова: сортировочная станция, реконструкция, эффективность.
Influence of reconstruction of exhaust tracks on a hump technological interval, use of a processing capability of a sorting hump and operating charges is researched.
Key words: marshaling yard, reconstruction, efficiency.
У сучасних умовах, які характеризуються значним рівнем конкуренції на ринку транспортних послуг, однією із нагальних задач залізничного транспорту для збереження своїх позицій є постійне підвищення ефективності функціонування, як в цілому, так і окремих його елементів [1]. Сортувальні станції, що здійснюють масову переробку вагонопотоків, є однією із ключових ланок перевізного процесу, від якісної роботи яких залежить своєчасне просування поїздопотоків.
За своїм основним призначенням і характером роботи станція Ш, для якої виконано дослідження, є сортувальною, в залежності від обсягу та складності виконання технічних, пасажирських і вантажних операцій є позаклас-ною.
Станція працює на 4 напрямки - З, Ц, П, Г: ділянки Ш - З і Ш - Ц є двоколійними, ділянки Ш - П і Ш - Г - одноколійні.
Вона складається з п’яти парків:
— приймально-відправні парки Б (10 колій) і Ф (5 колій) для обслуговування вантажного руху;
— сортувально-відправний парк С (20 колій);
— приймально-відправні парки Б (4 колії) і Ф (4 колії) для обслуговування пасажирського руху.
Станція має одну сортувальну систему з паралельним розташуванням парків Б, С і Ф для обслуговування вантажного руху та формує поїзди на 13 призначень плану формування:
— наскрізних - 2 призначення;
— передавальних — 5 призначень;
— збірних — 1 призначення;
— дільничних — 5 призначень.
Для розформовування-формування составів поїздів на станції використовується механізована сортувальна гірка середньої потужності та дві витяжні колії № 45, № 46 довжиною 430 м кожна (рис. 1), яка не відповідає довжині составів.
Рис. 1. Принципова схема підсистеми розформування станції Ш
© Журавель В. В., Маслюк А. І., Журавель І. Л. 2013
23
Внаслідок недостатньої довжини витяжних колій розформування составів відбувається в два етапи (рис. 2). Гірковий технологічний інтервал у разі використання одного локомотива визначається за формулою:
t = 2ft +1 +1 +1 +1гб)+t +1гб +1
‘г ^Уз ' ‘вит т ‘н т ‘р т ‘пр / И ‘підт ^ ‘зак ^ ‘ос э
tB - тривалість насуву частини состава на гірку;
tр - тривалість розпуску частини состава;
1ос - тривалість осаджування вагонів на коліях сортувального парку;
t* - тривалість прибирання гальмових ба-
де tз - тривалість заїзду локомотива під состав; ^ідт - тривалість підтягування состава;
^ит - тривалість витягування частини состава на витяжну колію;
Заїзд під состав ш ш
Прибирання гальмових башмаків W////M шшш.■■
Підтягування состава ’ШШ
Закріплення частини состава W/////M
Витягування частини состава ШШ. ЖЖ
Насув частини состава на гірку 'ШШ шш
Розпуск частини состава з гірки 'ШШ ’ШШ
Осаджування вагонів у парку С Ьш
шмаків;
tam - тривалість закріплення частини состава.
Рис. 2. Технологічний графік роботи гіркового локомотива
Тривалість виконання технологічних операцій визначено згідно [2] та наведено в табл. 1. При цьому состав розділено на дві частини по 28 і 27 вагонів відповідно.
Таблиця 1
Операції гіркової технології та їх тривалість
Операція Тривалість, хв.
Заїзд локомотива під состав 2,5 /2,6
Прибирання гальмових башмаків 5,5
Підтягування состава 3,8
Закріплення частини состава 5,5
Витягування 1-ї частини состава 1,3 / 2,8
Насув 1-ї частини состава 3,8 / 3,4
Розпуск 1-ї частини состава 3,9
Заїзд локомотива під состав 2,5 / 2,6
Прибирання гальмових башмаків 5,5
Витягування 2-ї частини состава 3,5 / 4,0
Насув 2-ї частини состава 3,8 / 3,4
Розпуск 2-ї частини состава 3,8
Осаджування вагонів на коліях парку С 3,3
Разом 48,7 / 50,1
Примітка. В чисельнику для парку Ф, у знаменнику для парку Б.
Таким чином, гірковий технологічний інтервал у разі розформування составів поїздів, які прибули у приймально-відправний парк Ф становить 48,7 хв., а у парк Б - 50,1 хв.
Для зменшення гіркового технологічного інтервалу виконано подовження витяжних колій № 45 і 46 для можливості витягування на них всього составу. Тоді гірковий технологічний інтервал у разі розформування составів поїздів з використанням одного гіркового локомотива визначається за формулою:
tT = ^ + С + tвm + tu + tр + tос .
Отже, гірковий технологічний інтервал у разі розформування составів поїздів, які прибули:
- у парк Ф
tT = 2,5 + 5,5 + 6,7 + 3,8 + 7,7 + 3,3 = 29,5 хв.;
- у парк Б
tT = 2,6 + 5,5 + 7,5 + 3,4 + 7,7 + 3,3 = 30,0 хв.
Таким чином, подовження витяжних колій дозволяє скоротити гірковий технологічний інтервал у разі розформування составів поїздів, які прибули у парк Ф, на 65 %, а у парк Б - на 67 %.
Коефіцієнт використання переробної спроможності гірки [3] визначається за формулою:
1440аПр -ЕТпос/
де рпвт - коефіцієнт, що враховує повторне сортування частини вагонів, прийнято 1,01 [4];
24
агір - коефіцієнт, що враховує можливі перерви через ворожі пересування, прийнято 0,97 [4];
ЕТпгорст - час займання гірки протягом доби виконанням постійних операцій, прийнято 60 хв.;
Т - загальний час займання гірки операціями, хв., який [3] визначається за формулою:
Т = ^г і1 + Ргір ),
де N - кількість поїздів, які надходять у розформування протягом доби;
їг - середньозважене значення гіркового технологічного інтервалу, хв.;
Ргір - коефіцієнт, що враховує відмови технічних пристроїв тощо, прийнято 0,05 [4].
Кількість поїздів, які надходять у розформування протягом доби у парк Ф, дорівнює 10, а у парк Б - 11. Отже коефіцієнт використання переробної спроможності гірки у варіанті 1 (без подовження витяжних колій) становить 0,82, а у варіанті 2 (з подовженням витяжних колій) - 0,50.
Також виконано дослідження впливу кількості поїздів на коефіцієнт використання переробної спроможності (рис. 3), яке дозволило встановити, що з використанням одного локомотива у варіанті 1 можна переробити протягом доби 25 составів, а у варіанті 2 - 41 состав, тобто на 64 % більше.
К
Рис. 3. Залежність коефіцієнта використання переробної спроможності гірки від кількості поїздів
Впровадження прогресивних технологічних процесів слід обґрунтовувати з точки зору економічної ефективності.
Подовження витяжних колій потребує витрат на їх будівництво та подальше поточне утримання, але з іншого боку дозволяє зменшити екс-
плуатаційні витрати, які пов’язані з простоєм вагонів і роботою гіркового локомотива.
Витрати на подовження витяжних колій, визначаються за формулою:
К = CL.
де Свк - вартість спорудження 1 км колії, тис. грн.;
L - довжина колії, км.
Для подовження використано старопридатні матеріали, що дозволяє заощадити витрати, які пов’язані з реконструкцією.
За Свк = 3000 тис. грн. і L = 0,8 км витрати на продовження витяжних колій дорівнюють Квк = 3000 • 0,8 = 2400 тис. грн.
Експлуатаційні витрати на поточне утримання подовженої частини витяжних колій визначаються за формулою:
Е„„ = eL,
де евк - норма експлуатаційних витрат на утримання 1 км експлуатаційної довжини витяжних колій за рік, яка дорівнює 15 % від капітальних вкладень на спорудження.
Отже дані витрати дорівнюють
Евк = 0,15 • 2400 • 0,8 = 288 тис. грн.
Під час оцінки заходів з реконструкції використовується система показників, серед яких найбільш важливими є зведені витрати [5]. Цей показник враховує повну величину відрахувань, що необхідні для введення, реалізації та експлуатації того заходу, який розглядається. До цього показнику включаються річні поточні експлуатаційні витрати та разові витрати.
Зведені витрати, які проводяться в один етап, визначаються за формулою:
З
= ЕК
+ Е
вк ’
де Е - норма дисконту для будівництва залізниці, прийнято 0,12.
Тоді З = 0,12 • 2400 + 288 = 432 тис. грн. Економія експлуатаційних витрат за варіантом 2 дорівнює економії експлуатаційних витрат, які пов’язані з простоєм вагонів (ЛЕпр) та
роботою локомотива (ЛЕлок):
ЛЕ = ЛЕПр +ЛЕ
Економія експлуатаційних витрат, які пов’язані з простоєм вагонів, визначається за
25
формулою:
ЛЕпр = 0,365(г; - ФрШсвш.,
де t', t" - середньозважена тривалість гіркового технологічного інтервалу до подовження витяжних колій та після відповідно, год.;
mc - кількість вагонів в складі поїзда;
евг - витрати на 1 вагоно-годину вагона вантажного парку, грн.
За t' = 0,82 год., t" = 0,50 год., mc = 55 вагонів і евг = 3,01грн. економія експлуатаційних витрат, які пов’язані з простоєм вагонів ЛЕпр = 0,365 • 0,32 • 21- 55 • 3,01 = 406,061 тис. грн.
Кількість гіркових локомотивів за варіантами, що розглядаються під час досліджень, є однаковою, тому експлуатаційні витрати, які пов’язані з їх роботою, розглянуто лише в частині, що відрізняється. Річні витрати на дизельне паливо можна визначити за формулою:
Едп = 0,365(Г т Н т + Т х Н х >дП,
де Тт, Тх - тривалість роботи гіркового локомотива протягом доби в режимі тяги та холостому режимі відповідно, год.;
Н т, Н х - норма витрати дизельного палива, в режимі тяги та холостому режимі відповідно кг/год.;
едп - вартість 1 кг дизельного палива, грн.
Тривалість роботи гіркового локомотива протягом доби в режимі тяги можна визначити за формулою:
Т = N t
а в холостому режимі Тх = 24 - Тт.
Відповідні тривалості становлять:
- у варіанті 1 Тт = 21 • 0,82 = 17,22 год.,
Тх = 24 -17,22 = 6,78 год.;
- у варіанті 2 Тт = 21 • 0,50 = 10,50 год.,
Т х = 24 -10,50 = 13,50 год.
За Нт = 25 кг/год., Нх = 9 кг/год. [6] і едп = 7,9 грн. витрати на дизельне паливо становлять:
- у варіанті 1
Едп = 0,365 • (17,22 • 25 + 6,78 • 9)^ 7,9 =
= 1417,298тис. грн.;
- у варіанті 2
Едп = 0,365 • (10,50 • 25 +13,50 • 9> 7,9 =
= 1107,264 тис. грн.
Отже, економія експлуатаційних витрат, які пов’язані з роботою гіркового локомотива, становить
ЛЕлок = 1417,298 -1107,264 = 310,034 тис. грн. Загальна економія експлуатаційних витрат ЛЕ = 406,061 + 310,034 = 716,095 тис. грн. Таким чином, економія експлуатаційних витрат, які пов’язані з простоєм вагонів та роботою гіркового локомотива, у варіанті 2 (з подовженням витяжних колій) перевищує зведені витрати на будівництво та поточне утримання цих колій. В цьому випадку має місце річний економічний ефект в обсязі
ЛЕр = 716,095 - 432,000 = 284,095 тис. грн.
Також виконано дослідження впливу кількості поїздів Nр на економію експлуатаційних
витрат, які пов’язані з простоєм вагонів та роботою гіркового локомотива, у варіанті 2 (табл. 2), яке дозволило встановити, що збільшення Nр до 25 поїздів викликає зростання
даної економії на 19 %, а річного економічного ефекту на 48 %.
Таблиця 2
Економія експлуатаційних витрат, тис. грн.
Показ- Щ, поїздів
ник 21 22 23 24 25
ЛЕ 716,095 750,194 784,295 818,394 852,494
ЛЕр 284,095 318,194 352,295 386,394 420,494
Виконані дослідження дозволяють зробити наступні висновки:
1. Подовження витяжних колій для можливості витягування на них всього составу дозволяє зменшити гірковий технологічний інтервал на 66 % і збільшити переробну спроможність гірки.
2. Економія експлуатаційних витрат, які пов’язані з простоєм вагонів та роботою гірко-вого локомотива, у разі подовження витяжних колій перевищує зведені витрати на будівництво та поточне утримання цих колій. При цьому річний економічний ефект становить 284,095 тис. грн.
БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК
1. Стратегія розвитку залізничного транспорту на період до 2020 р.: схвалено розпорядженням Кабінету Міністрів України від 16. 12. 2009 р. за
26
№ 1555-р [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://transloq.com.ua/rasporjazhenie_kmu_ 1555r_stra-teqija _razvitija_zhd_transporta.
2. Методичні вказівки з розрахунку норм часу на
маневрові роботи, які виконуються на залізничному транспорті. [Текст] Затв.: Наказ Укрзалізниці
25.03.03 № 72-ЦЗ / Державна Адміністрація залізничного транспорту України. - К., 2003. - 82 с.
3. Методичні рекомендації операторам сортувальних гірок щодо управління пристроями на механізованих і автоматизованих сортувальних гірках [Текст]: ВНДУЗ 32.4.01.022-2013 ЦД. Затв.: Наказ Укрзалізниці 22.02.13 № 42-ЦЗ/од / Державна Адміністрація залізничного транспорту України. - К., 2013. - 108 с.
4. Железнодорожные станции и узлы: учеб. для вузов ж.-д. трансп. [Текст] / Акулиничев В. М., Правдин Н. В., Болотный В. Я., Савченко И. Е.; под ред. В. М. Акулиничева. - М.: Транспорт, 1992. -480 с.
5. Шульга А. М. Себестоимость железнодорожных перевозок [Текст]: учеб. для вузов д.-ж. трансп. / А. М. Шульга, Н. Г. Смехова. - М.: Транспорт, 1985. - 279 с.
6. Гребенюк П. Т. Тяговые расчеты [Текст]: справочник / П. Т. Гребенюк, А. Н. Долганов, А. И. Скворцова; под ред. П. Т. Гребенюка. - М.: Транспорт, 1987. - 272 с.
Надійшла до редколегії 03.09.2013.
Прийнята до друку 10.09.2013.
27
