CC BY
126
УДК 656.212
ПОХИЛКО С. П., к.т.н., доцент (Донецкий институт железнодорожного транспорта) ВИХОВСКАЯ Л.И., старший преподаватель (Донецкий институт железнодорожного
транспорта)
Организация маневровой работы на технических станциях с вагонами, которые запрещено распускать с горки
Pokhilko S. P., assistant professor (DIRT) Vihovskaya L.I., Senior Lecturer (DIRT)
The organization of shunting work at technical stations with wagons that are forbidden to be disbanded from the sorting hump
Введение
Станции являются основными производственными предприятиями
железнодорожного транспорта. Основным назначением технических станций является массовая переработка вагонов и формирование поездов по установленному плану формирования технических маршрутов. На них сосредоточена почти вся техническая работа с грузовыми поездами, поэтому усовершенствование технологии работы сортировочных станций за счет сокращения времени выполнения маневровых операций, является актуальной задачей для исследований.
Среди перевозимых грузов значительная доля (более 25%) приходится на опасные грузы, многие из которых имеют на перевозочных документах штемпель: "С горки не спускать" или "Спускать с горки осторожно". Это приводит к необходимости выполнения на сортировочных станциях дополнительного объема маневровых работ, что снижает эффективность работы сортировочных горок, увеличивает время простоя вагонов на станциях, увеличивает сроки доставки грузов [1].
Анализ исследований и публикаций
Организация вагонопотоков,
содержащих вагоны с опасными грузами,
требует особых условий переработки на сортировочных станциях. Так как пропуск вагонов с такими грузами через сортировочную горку регламентируется рядом нормативных документов, в том числе Правилами перевозок опасных грузов.
Опасные грузы в соответствии с международными требованиями,
установленными Типовыми правилами ООН (Рекомендации по перевозке опасных грузов) классификации веществ и изделий, по характеру опасных свойств подразделяются на 9 классов [2].
Согласно [2], около 500 наименований опасных грузов различных подклассов опасности (кроме грузов классов опасности 1 и 7), имеющих запрет или ограничение к роспуску с сортировочных горок (таблица 1).
В нормах прикрытия (минимальное число физических вагонов прикрытия) указано: первая цифра - от ведущего локомотива (если дробь, то числитель - от паровоза на твердом топливе, знаменатель от электровоза, тепловоза или паровоза на нефтяном топливе), вторая цифра - от подталкивающего локомотива на твердом топливе, если * - от электровоза, тепловоза, паровоза на нефтяном или твердом топливе, третья цифра - от вагонов с людьми, четвертая цифра - от локомотивов при маневрах, знак "0" - прикрытия не требуется.
Таблица 1
Количество опасных грузов, имеющих запрет или ограничение к роспуску с _сортировочных горок_
Количество опасных грузов со штемпелем Основные нормы прикрытия
"С горки не спускать" "Спускать с горки осторожно" В зависимости от типа вагона "Спускать с горки осторожно" или "С горки не спускать"
250 57 169 0-0-1-0, 3/0-0-1-0, 3/0-0-3-0, 1-1*-1-1, 1-1*-3-1, 3/1-1*-1-1
В работе [3] авторами проведены теоретические исследования по проблеме снижения опасности газообразных грузов класса 2.1 (негорючие и неядовитые газы) при маневровых работах, экстренном торможении и роспуске с сортировочных горок. В данной работе авторы приходят к выводу, что разрушение баллона с сжатым газом вследствие повышенного давления может быть только при условии попадания вагона в зону пожара. При надлежащей упаковке баллонов в вагоне и нормативном наполнении их газом ограничение на роспуск с сортировочных горок можно снять.
В работе [4] профессором Медведевым В. И. предложено создание Отраслевого центра мониторинга принятия оперативных решений о возможности скатывания вагона (отцепа), загруженного опасным грузом, с сортировочной горки при расформировании состава. В данной работе предлагается информационно-управляющаяся система (ИУС), которая выдает рекомендации оператору горочного поста.
В работе [5] авторами приведены порядок определения условий роспуска с сортировочных горок крытых вагонов (контейнеров), а также экономическая эффективность от сокращения количества вагонов, загруженных опасными грузами и запрещенных к роспуску. Следует отметить предложение выдвинутое авторами, что все опасные грузы по характеру транспортной опасности можно разделить на две группы:
Т°РУР (Е п
1) грузы, способные проявлять свою опасность под влиянием кратковременного воздействия внешних факторов
(импульсного воздействия);
2) грузы, свойства которых несут потенциальную опасность, вероятность проявления которой практически не зависит от внешних факторов.
Цель работы
Определение основных параметров, влияющих на процесс расформирования составов, требующих особых условий роспуска.
Нахождение путей оптимизации процесса роспуска вагонов с отметкой "С горки не спускать", переустройство путевого развития подгорочного парка.
Основная часть
Для определения
ресурсосберегающего процесса
расформирования состава, содержащего вагоны с отметкой "С горки не спускать", первоначально следует определить основные параметры, влияющие на горочный процесс. С этой целью была разработано математическая модель с целевой функцией и системой ограничений,
которые отражают
технологического процесса:
условия
п°УР' п ' п°УР ' тепл' эл • • • • л• л•
Икар? поти> поти>г - л г - л ' уз ' унад? урос' ™ск ' ™ се '
1 еаг? '1 еаг? '1 отц? '1 отц?
1
вХ . .вх . ]
пп'1пп;1пп'1пп
'1 пг'1 пг'1 нч'1 нч'1
' 1СР ' 1
сч сч с
!;1 с
-1хв -1хв) ^ тт
и1 сп? 1сп) ^ША
где Торур - время на расформирование
состава, требующего особых условий роспуска, мин;
X - вес вагонов, т;
пваг - количество вагонов в составе,
ваг;
П°Уаг - количество вагонов в составе, требующих особых условий роспуска, ваг; Потц - количество отцепов в составе;
ПШц - количество отцепов в составе, требующих особых условий роспуска;
количество горочных тепловозов, лок;
Мэглл - количество горочных электровозов, лок;
Мтепл г - л
v3, V над, Vpoc - средняя ск°р°сть
горочного локомотива соответственно при выполнении операции заезд, надвиг, роспуск;
WCK - сопротивление, действующее на состав от стрелок и кривых, кДж/кН;
W св - сопротивление от среды и ветра, кДж/кН;
/вх,/ ,/ ,/ ,/ ,/ ,/хв 1пп71'пп71'пг71 нч?1- сч?1- сп?1- сп
элементов профиля (рис. 1), м;
iex,i ,i ,i ,icp,i ,iхв
i пп 1пп?1 пг^1 нч?1 сч^1 сп^1 сп
элементов профиля (рис. 1), о/оо.
длины
уклоны
SШг < Qmax, Пваг <
Qm
4i
п < п , поур < п - ппр , поур < п - ппр
,vотц '^ваг ,vваг ,vваг '^ваг ,vотц ,vотц ,vотц
0 < Щ < 2,5, - 2,5 < im < 2,5, - 2,5 < L, < 2,5
8 < l„ < 16, 0,6 < iсР < 55,
= 0,6, 0 < iхв < 4
с. i™ -■>-■> - — 1-сп ■
^ ^ -..пер _,пост -..пер ^ .max . ,пост ,//- п
v3 < 25, Унад < 25; V рос = V % Vрoc =^ос , vP< V ; V рос < 6,12
(2)
Ömax
- максимально допустимый вес
состава, т;
qT - масса тары вагонов, т;
п пвраг - количество вагонов прикрытия,
ваг;
п"0ртц - количество отцепов прикрытия,
ваг;
п ер пост v рос , v рос
соответственно
переменная и постоянная скорость
роспуска, км/ч.
Рис. 1. Схема подсистемы парка приема (ПП) и сортировочного парка (СП)
<
При создании универсальной модели расформирования составов, требующих особах условий роспуска,
такие параметры как £ т1, пваг, п°уарг, П , п°ур , V , V л, V , ,
,1отц' ,1отц1 у над' у рос' с^ се
целесообразно рассматривать как случайные, а такие конструктивные
параметры как 1 пп , 1 пп , 1 пг , 1 нч , 1 сч , 1 сп ,
1
I п
1 ,1 ,1 , 1ср, 1 , 1хв ^пп> 1пг' ^ нч ' 1сч' 1сп' 1 сп
являются случайными величинами для множества различных станций. В условиях конкретной станции данные параметры будут постоянными величинами.
Общее время на расформирование состава при последовательном расположении парка приема и сортировочного парка (рис. 1) состоит из следующих элементов: время на заезд (4); время на надвиг состава на горку (¿н); время на роспуск состава (¿рос), время на осаживание состава (¿ос).
Расформирование составов,
содержащих вагоны, которые не допускаются к роспуску с горки, как правило, отличается от обычного расформирования продолжительностью операции роспуск.
г = ^ 7 + ^^ + ^ .,
рос росу рос рос2'
(3)
где г - время на роспуск первой части
состава до группы вагонов, требующих особых условий роспуска, мин;
¿оур
г - время на роспуск группы
вагонов, требующих особых условий роспуска, мин;
грос2 - время на роспуск остальной
части состава, мин.
Обычно технология пропуска таких вагонов, содержащих отметку "С горки не спускать", на специализированные
пути предусматривает использование двух локомотивов. При этом второй локомотив, находящийся на одном из сортировочных путей, при подходе к горбу горки группы этих вагонов подъезжает к остановленному составу и затем вместе с этими вагонами следует в сортировочный парк (рис. 2). Согласно технологическому графику работы горки, приведенному на рис. 2, горочный
интервал ( г ) по базовому варианту
составит 18 мин.
Для сокращения времени расформировании составов, требующих особых условий роспуска, рекомендуется усовершенствовать схемы горочных горловин. Для этого необходимо соорудить вспомогательный сквозной путь с тормозными средствами, максимально приблизив его к горбу горки и соединить со спускными и сортировочными путями (рис. 3). Мощность тормозных средств должна обеспечивать удержание полновесных вагонов, размещаемых на данном пути. Технология расформирования составов при данной реконструкции горловины сортировочного парка следующая. В тот момент, когда отцепы с вагонами, которые нельзя спускать с горки без локомотива, оказываются первыми со стороны горки, предварительно выставленный на вспомогательный сквозной путь второй горочный локомотив подают к ним по соединительному пути. Далее горочный локомотив с вагонами следует обратно на вспомогательный путь. Вагоны на данном пути затормаживают, после чего локомотив можно использовать для другой работы. Расставлять вагоны со вспомогательного пути по назначениям плана формирования на сортировочные пути может как первый, так и второй горочный локомотив.
Наименование операции
Норма времени, мин.
Время, мин
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Время на заезд
5
Ш
|ИА/\АА
Л/Ч
езп/
Надвиг
Роспуск
2Я
Осаживание и
окончание формирования
3+3
///////Л
- тепловоз № 1 IV/] - тепловоз №2
Тц=72 мин
Рис. 2. Технологический график работы горки с двумя тепловозами при наличии в одном из расформированном составе вагонов с отметкой "С горки не спускать"
Для данного варианта,
технологический график работы горки, приведен на рис. 4. Переустройство путевого развития горловины
сортировочного парка позволит сократить
горочный интервал (^) на 2 мин.
Сокращение горочного интервала позволит
сократить простой транзитного вагона с переработкой (А ^ ), который можно
определить по формуле [6]. Зависимость сокращения ваг-час простоя от уменьшения горочного интервала на 2 мин приведена на рис. 6.
А1пп = 0,000125 пр (й " 0,1568 пр (г - ггг),
(4)
где п р - размеры переработки вагонов на сортировочной горке за сутки, ваг.
Рис. 3 - Схема реконструкции горловины сортировочного парка, обеспечивающая ускорение сортировки вагонов, запрещенных к спуску с горки без локомотива
3
8
Наименование операции Норма времени, мин. Время, мин
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Время на заезд 5 ЛАД/ ^АА ■ Щл АЛА АЛЛ
Надвиг 3 5 т 2 ■ г ■
Роспуск 8 Г// 1 //¿ж \[\ £ я У/
Осаживание и окончание формирования 3+3
- тепловоз № 1 Тц=63 мин 6-и---
/// - тепловоз №2
Рис. 4 - Технологический график работы горки с двумя тепловозами после переустройства путевого развития горловины сортировочного парка
А*пп' 5000,0
ваг-час
4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 0,0
ваг
3925,7
2507,7 3177,2__—
974 1 1406,2 1917,4__
621,1
2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Рис. 5. Зависимость Аот перерабатываемого вагонопотока на сортировочной горке, при сокращении горочного интервала на 2 мин
Вывод
1. Решение поставленных вопросов может быть достигнуто только путем многовариантных расчетов, в основу которых должны быть положены: обобщенные характеристики маневровых локомотивов; специально разработанные модели наиболее типичных технологий работы сортировочной горки; показатели условий производства маневров и их изменение в реально возможном диапазоне.
2. В рекомендуемом варианте сокращается технологический горочный цикл на 9 минут и непроизводительный простой второго локомотива на горке на 6 минут.
В дальнейших исследованиях планируется рассмотреть варианты с использованием маневровых локомотивов хвоста сортировочного парка, а также варианты формирования составов с вагонами, запрещенными к спуску с горки без локомотива.
Список литературы:
1. Проблема безопасности при роспуске с сортировочных горок цистерн и крытых вагонов с газообразными грузами подкласса 2.1 (негорючие и неядовитые газы) [Электронный ресурс] / П. П. Щеглов [и др.] // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. - 2008. - N 6. - С. 34-39.
2. Правила перевозок опасных грузов по железным дорогам (в редакции с изменениями и дополнениями на 23 ноября 2007 года, 30 мая 2008 года, 22 мая 2009 года) (с изменениями на 19 мая 2016 года) [Электронный ресурс]
3. Проблема безопасности при роспуске с сортировочных горок цистерн и крытых вагонов с газообразными грузами подкласса 2.3 (горючие неядовитые газы) [Электронный ресурс] / П. П. Щеглов, В. И. Жолобов, Т.И. Шубина // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. -2009. - N 4. - С. 81-87.
4. Медведев В.И. Развитие концепции обеспечения устойчивой работы и предупреждения чрезвычайных ситуаций при маневровой и сортировочной работе с опасными грузами на железнодорожных станциях [Электронный ресурс] // СИББЕЗОПАСНОСТЬ-СПАССИБ материалы научного конгресса. -Новосибирск, - 2010. - С. 167-170.
5. Медведев В.И., Тесленко И.О., Казакова А.В. Пересмотр условий роспуска вагонов, загруженных опасными грузами, с
сортировочных горок [Электронный ресурс] // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. - 2016. N 4. С. 5-11.
6. Муха Ю.А. Пособие по применению правил и норм проектирования сортировочных устройств / Ю.А. Муха, Л.Б. Тишков, В.П. Шейкин и др.- М.: Транспорт, 1994.- 220 с.
Аннотации:
В статье проведен анализ грузов, которые имеют на перевозочных документах штемпель: "С горки не спускать" или "Спускать с горки осторожно". Определены основные параметры, влияющие на расформирование составов, требующих особых условий роспуска. Предложен вариант реконструкции горловины сортировочного парка. Выполнено построение технологических графиков работы горки по базовому варианту и варианту переустройства.
Ключевые слова: опасные грузы, маневровый локомотив, тепловоз, сортировочная горка, расформирование, ресурсосбережение,
технологический горочный цикл.
The article analyzes cargoes that have a stamp on transportation documents about special conditions for disbandment. The main parameters influencing the disbandment of trains requiring special conditions for dissolution are determined. The variant of reconstruction of a sorting park is offered. Technological graphs are presented for the basic version and the variant of the conversion.
Keywords: Dangerous goods, shunting locomotive, locomotive, sorting hill, disbanding, resource-saving, technological hill cycle.
