CC BY
131
Проблематика транспортных систем
44
1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. - М. : ЦИПТ Госстроя СССР, 1986. - 72 с.
2. Водоводы : монография / В. С. Дикаревский // ТРУДЫ РААСН.
Строительные науки. Том 3. - М. : РААСН, 1997. - 200 с.
3. Исследование работы обратных клапанов при переходных процессах / А. Н. Рожков, Е. М. Глазунов // Труды ВНИИ ВОДГЕО. Водоснабжение. - 1976. - № 60. - С. 130-134.
4. Гидравлический удар в напорных водоводах / Д. Н. Смирнов, Л. Б. Зубов. -М. : Стройиздат, 1975. - 122 с.
5. Резултати от натуралните изледвания на хидравличния удар в някои наши помпени станции / Хр. Христов // Изв. На института по водни проблеми БАН. Отд. За техн. науки. Том. 10. - 1969. - С. 121-185.
6. Расчет гидравлического удара с учетом регулирования потока в водоводах, уложенных на пересеченной местности / В. С. Дикаревский, О. Г. Капинос // Доклады на академических чтениях РААСН на тему «Системы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов в начале XXI века». - СПб. : ПГУПС, 2001. - С. 18-23.
7. Гидравлический удар в напорных трубопроводах водоотведения / В. С. Дикаревский, О. Г. Капинос, Н. В. Твардовская // Вестник РААСН. - 2004. - Вып. 8. -С. 152-156.
Статья поступила в редакцию 28.01.2010;
представлена к публикации членом редколлегии В. И. Штыковым.
УДК 541.427.6
К. К. Ким, А. В. Корнух, О. В. Евсюкова, О. В. Бурлаков, Я. В. Петров СВАРКА ПРИ ПОМОЩИ ЭЛЕКТРОГИДРОИМПУЛЬСА
Исследована возможность получения путем электрогидроимпульсного нагружения сварки в твердом состоянии соединений из разноименных металлов на большей части площади контактной поверхности.
электрогидроимпульсный эффект, электрогидравлический эффект, сварка.
Введение
Сварка является одним из ведущих технологических процессов современной промышленности, от степени развития и совершенствования которого во многом зависит уровень технологии на железнодорожном транспорте, в машиностроении, строительстве и в ряде других отраслей.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
Различные способы сварки, применяемые в настоящее время, выявили проблему надежности сварочных соединений. Например, использование метода электроконтактной приварки рельсовых соединителей к головке рельса приводит к изменению исходной структуры и свойств металла рельса из-за высокого его нагрева во время сварки, что обусловливает образование трещин в головке в месте приварки рельсовых соединителей.
Можно утверждать, что традиционные виды сварки, осуществляющиеся при высоких температурах нагрева соединяемых деталей, а следовательно, сопровождающиеся остаточными механическими напряжениями, к настоящему времени морально устарели. Один из выходов из сложившейся ситуации, по мнению авторов, заключается в использовании импульсных способов сварки.
Анализ импульсных способов сварки показал, что электрический взрыв проводника с последующим высоковольтным разрядом в воде является наиболее целесообразным источником давления для сварки металлов высокоскоростным ударом [1].
Получение и теоретическое обоснование расчетных зависимостей, позволяющих прогнозировать возможность образования сварного соединения при определенных режимах соударения для материалов с известными физическими свойствам, - одна из основных задач исследования процесса электрогидроимпульсной сварки с инициацией канала электрического разряда в жидкости с помощью взрывной проволочки (ВП).
1 Физические процессы при высоковольтном разряде в жидкости
Электрогидравлический эффект (ЭГЭ) - хорошо известное явление, при котором происходит прямое преобразование электрической энергии в механическую, характеризующееся высоким КПД [1]. ЭГЭ возникает в результате искрового разряда на нагрузке (системе электродов, между которыми выделяется энергия) в ионопроводящей жидкости. Разряд создается с помощью накопителя, в большинстве случаев емкостного, и сопровождается ударными волнами в жидкости, световым излучением, возникновением импульсного магнитного поля, пульсацией парогазовых полостей и гидродинамическими течениями. По существу и по характеру проявления - это электрический взрыв, способный деформировать, приводить в движение и разрушать различные физические тела.
Различия в расположении электродов и методах инициирования пробоя межэлектродного промежутка породили целый ряд разнообразных способов и устройств для электрогидравлической (ЭГ) обработки металлов давлением.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
46
В данной работе, выполненной в рамках гранта ПГУПС на 2009 год, речь пойдет о способе, при котором плазменный канал создается с помощью проводящей взрывной проволочки, предварительно
соединяющей электроды в жидкости. В этом случае при разряде емкостного накопителя импульсный разрядный ток большого значения, проходящий по ВП, приводит к ее «моментальному» испарению - взрыву. Продукты взрыва проволочки создают своеобразные мостики, по которым затем развивается разряд. Электрический взрыв проводника порождает в окружающей жидкости ударные волны и пульсирующие
гидродинамические течения - источник импульсных давлений.
Практическое значение наряду с ударной волной имеет лишь первая пульсация парогазовой полости, основная часть энергии которой излучается в виде вторичного импульса сжатия [4]. Временная протяженность ударной волны составляет 10-5-10-4 с, тогда как пульсация парогазовой полости происходит с периодом порядка 10 с. Протяженность второго импульса давления имеет тот же порядок, что и ударная волна. С энергетической точки зрения ударная волна несет 2025%, а гидропоток, вызванный пульсацией парогазовой полости, 30-40% энергии, выделившейся в канале разряда при взрыве ВП. Из-за использования ВП потери энергии в период формирования пробоя сводятся к минимуму, а его эффективность увеличивается в 1,5-2 раза.
На основе электрического взрыва проводника в воде разработана технологическая схема сварки высокоскоростным ударом [5]. Устройство, осуществляющее сварку по такому принципу, показано на рисунке 1. Для осуществления сварки плоских деталей использовалось импульсное давление, развиваемое в осевом направлении при электровзрыве проволочки в патроне разового действия.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
Рис. 1. Принципиальная схема устройства для сварки металлов
Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство для сварки металлов с помощью упоров для фиксации 1 крепится к опорной плите 2. Между ними устанавливаются свариваемые детали 3, 4 в виде пластин таким образом, чтобы верхняя деталь 3 касалась нижнего основания диэлектрического корпуса 5, а нижний выведенный конец взрывающегося проводника 6 имел электрический контакт с верхней деталью 3. Под действием импульса высокого напряжения, подводимого к взрывающемуся проводнику 6 через токоподвод 7 от энергетического блока (на чертеже не показан), происходит взрыв проводника 6, в результате чего в наполнителе 8 образуется искровой разряд. Вокруг канала разряда возникает ударная волна и, как следствие, сверхвысокое давление внутри диэлектрического корпуса 5. Под действием этого давления верхняя деталь 3 вминается в нижнюю 4 с такой силой, что происходит межмолекулярное взаимопроникновение материалов деталей 3, 4, то есть их сварка. После цикла сварки разрушенный диэлектрический корпус 5 извлекается, а в металлический корпус 9 вставляется новый диэлектрический корпус 5 с расположенными в нем взрывающимся проводником 6 с токоподводом 7 и жидкостью 8.
2 Механизм ЭГ-сварки
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
48
ЭГ-сварка основана на возникновении металлических связей между материалами соединяемых поверхностей, находящихся в твердом состоянии, в результате совместного влияния пластической деформации и нагрева.
Известны способы сварки разнородных металлов с помощью электрического разряда в жидкости, исследовавшиеся в Японии (с 1965 г.), США (с 1966 г.), также широко известны успехи АН УССР по импульсной запрессовке труб в трубных решетках теплообменных аппаратов [1].
Схема ЭГ-сварки отличается от схемы ЭГ-запрессовки тем, что в отверстия неподвижной детали вводится конусная разделка, а патрону сообщается большая энергия, обеспечивающая необходимую скорость деформирования для осуществления сварки. При взрыве проволочки патрона образуется мощная ударная волна, перемещающаяся в осевом направлении. Под ее действием ускоряемая деталь с большой скоростью ударяется о неподвижную деталь, в результате чего происходит сварка.
Со взрывом патрона ускоряемая деталь начинает деформироваться. Высосокоскоростная пластическая деформация ускоряемой детали и вызванные ею волны механических напряжений ведут к зарождению новых и перемещению большого количества прежних дислокаций. Скорость перемещения дислокаций в металле близка к скорости звука, а скорость радиальной деформации ускоряемой детали даже при сварке взрывом значительно меньше скорости звука в металле, поэтому дислокации успевают выйти на ее поверхность до соударения с неподвижной деталью.
Свернутая в спираль взрывающаяся проволочка патрона на всех стадиях взрывного процесса, вплоть до ее разрушения, представляет собой индуктор, а после взрыва - плазменный канал, т. е. проводник с малым сопротивлением, через который протекает ток большой величины и малого периода колебаний. Вследствие этого в ускоряемой детали и в приповерхностных слоях отверстия неподвижной детали в момент взрыва проводника и после него наводятся импульсные магнитные поля и токи большой величины. Поскольку ток в ускоряемой детали наводится в период начала деформирования, т. е. тогда, когда напряжения в ускоряемой детали соответствуют пределам текучести, то ускоряемая деталь обретает значительную деформируемость, что увеличивает площадь сварки. Кроме того, под влиянием токов в металле ускоряемой детали и неподвижной детали ускоренно зарождаются и перемещаются дислокации.
К моменту соударения ускоряемой детали с неподвижной деталью в поверхностных слоях металлов соединяемых элементов накапливаются в большом количестве дефекты кристаллической решетки. Это приводит к
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
активации свариваемых поверхностей. Энергия поверхностных атомов металла в месте выхода дислокаций намного превышает среднюю энергию атомов внутри металла. Ее достаточно для разрыва старых и образования новых химических связей.
Первые, хотя и слабые, химические связи, создающиеся в результате активации поверхности пластически деформируемого материала, возникают между слоями поверхностных атомов в активных центрах. В процессе объемного взаимодействия соединяемых металлов эти центры разрастаются, так как в процессе объемного взаимодействия в их окрестностях зарождаются новые дефекты с образованием новых связей и т. д. Процесс длится, пока не исчерпается накопленная энергия (кинетическая и энергия дислокаций). Поэтому качество соединений в значительной степени зависит от количества затраченной энергии. Следует отметить, что образование химических связей между соединяемыми элементами не сопровождается диффузией в силу непродолжительности самого процесса.
При косых соударениях, являющихся необходимым условием для получения качественных сварных соединений, часть кинетической энергии ускоряемой детали переходит в ударные волны и теплоту, а часть -рассеивается. Очевидно, что пластическая деформация на поверхности контакта играет при соединении весьма существенную роль, являясь механизмом, способным перевести в тепло значительную часть кинетической энергии ускоряемой детали и ослабить действие разгрузкой до такой степени, что растягивающие усилия, которые появляются, не способны разрушить образованное соединение. Кроме того, пластическая деформация, при косом соударении сопровождающаяся волнообразованием, способствует механическому зацеплению соединяемых металлов и увеличивает поверхность их соприкосновения.
Сварку металлов можно получить только при давлениях в области соударения, сравнимых с теоретической прочностью на сдвиг. Однако появление высоких давлений само по себе не является достаточным условием для получения качественной сварки. Сопутствующее ей волнообразование имеет место лишь в тех случаях, когда в окрестности точки контакта осуществляется дозвуковой режим.
Энергия ЭГ-сварки при деформировании металлов в зоне соединения частично переходит в тепло, и наиболее деформированные участки могут быть оплавлены. Наличие жидкой фазы после окончания процесса деформирования ведет к ухудшению качества сварки. Избежать этого можно, обеспечив после процесса сварки больше времени, чем для затвердевания образовавшихся расплавов.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
50
На качество соединений, получаемых ЭГ-сваркой, основное влияние оказывает давление при соударении, которое зависит от скорости деформирования ускоряемой детали в момент соударения. Скорость зависит в основном от величины напряжения. В заключение следует отметить, что качество сварки связано со степенью предварительной подготовки свариваемых поверхностей.
3 Результаты исследований
В ходе экспериментальной работы исследовался процесс сварки с помощью электрогидроимпульсного эффекта. Для этого был создан экспериментальный макет сварочной установки, состоящий из блока накопителя и узла сварки1.
Электрическая схема блока накопителя и схема экспериментальной установки показаны на рисунках 2 и 3 соответственно.
Узел сварки состоял из цилиндрической направляющей диаметром
16,5 мм, изготовленной из легированной стали. Во внутренней полости направляющей располагался одноразовый патрон с алюминиевой ВП, которая проводами соединялась с блоком накопителя.
В качестве свариваемых образцов использовали медные и алюминиевые пластины размером 25*25 мм толщиной от 1 до 2 мм и стальные размером 40*40*4 мм. Угол метания пластины варьировался от 0 до 15°.
Сварка электровзрывом осуществлялась при изменении запасаемой энергии блока накопителя от 8 до 14 кДж. Индуктивность разрядного контура составляла примерно 7 мкГн, напряжение 20-50 кВ, емкость 1015 мкФ, длительность фронта 60 мкс, мощность 5 кВт, время заряда 1015 с, напряжение заряда 380 В.
В случае сварки разноименных металлов с резко отличающимися физико-химическими свойствами, например медь + алюминий, глубина деформированного слоя в более твердом металле значительно меньше, чем в мягком, поэтому эпюры деформации по обе стороны от линии сварного соединения существенно различаются (рис. 4).
1 Все высоковольтные эксперименты проводились в лаборатории ТВН Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
Рис. 2. Электрическая схема блока накопителя
Рис. 3. Схема экспериментальной установки: 1 - зарядное устройство; 2 - конденсаторная батарея; 3 - разрядник; 4 - одноразовый патрон; 5 - взрывающийся проводник; 6 - узел сварки; 7 - свариваемые металлические поверхности
В ходе работы была произведена расчетная оценка энергетических затрат на деформацию металла околошовной зоны в слоях, составляющих сварное соединение.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
52
Рис. 4. К расчету глубины деформации: gmax - текущее значение сдвиговой деформации;
5 - толщина пластины
Работа деформации определялась расчетно-графическим методом с помощью эпюр g = f х , исходя из того, что площадь, ограниченная
эпюрой, пропорциональна данной работе или, что то же самое, энергии, затраченной на деформирование металла. Элементарная работа деформации 8А0 для элементарного объема dV определяется формулой:
8A0=Skz-dV, (1)
где S - сопротивление материала деформированию, численно равное
динамическому пределу текучести (SkCu = 640 МПа, SkAl =108 МПа); в - степень пластической деформации металла.
С учетом того, что при сварке имеет место двухосная сдвиговая пластическая деформация, выражение (1) можно переписать следующим образом:
bA0=Sks-dy,
где dy - элементарный слой металла околошовной зоны.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
В данном случае 8А0 характеризует элементарную работу деформации в слое 8/р, отнесенную к единице площади сварного соединения. Полная работа деформации определяется интегрированием элементарных работ по у:
5
A = Skfe у dy, (2)
о
где 8 у - текущее значение деформации;
5 - толщина пластины.
Интеграл в выражении (2) вычисляется методом прямоугольника, а величина А - с использованием приближенной формулы:
а=Ем>, =>
i=1 i=1
где Ay = , gmax . - текущее среднее значение сдвиговой деформации,
реализирующейся в некотором i -м слое (см. рис. 4).
Обработка имеющихся эпюр gmax = f у и анализ полученных
результатов позволили выявить следующие закономерности.
1. В случае сварки взрывом одноименных Al+Al материалов
расчетные значения работы деформации в метаемой и неподвижной пластинах отличаются друг от друга более чем на 10%, т. е. энергия, затраченная на пластическую деформацию металлов обеих пластин, разделяется между ними приблизительно поровну. Эта закономерность сохраняется при варьировании в широком диапазоне режимов сварки.
2. Аналогичное перераспределение энергии, затрачиваемой на пластическую деформацию, наблюдается и в случае сварки взрывом меди с алюминием по прямой схеме (медь - метаемый элемент). При использовании обратной схемы заметно большая часть энергии выделяется в метаемой алюминиевой пластине, превышая соответствующую величину в меди более чем на 40%.
Качество сварки оценивалось по результатам механических испытаний образцов на разрыв в соответствии с методикой, предложенной в работе [6], и по результатам металлографических исследований [1]-[5].
В зоне сварки стальных образцов характерно образование общих зерен, а зона контакта представляет собой прерывистую линию с шириной не более 0,4 мкм. В зоне сварки стали с медью наблюдается сплошная линия контакта с шириной, близкой к ширине границы зерна в стали.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
54
Интерметаллические прослойки отсутствуют, т. е. диффундирующие элементы растворяются в решетке металла основы, образуя твердые растворы.
Механические испытания на срез показали, что разрушение соединения происходит в приконтактной зоне со стороны меди, при этом прочность соединений на срез колебалась в узком интервале 180 ±5 МПа, т. е. на уровне прочности основного металла. Это свидетельствует о том, что образующаяся переходная зона сварных соединений не является микроконцентратором разрушения в сварном соединении.
Результаты исследований могут свидетельствовать о перспективности использования электрогидроимпульсного нагружения для получения сварных соединений по типу диффузионного, поскольку образование сварного соединения практически по всей контактной поверхности обеспечивает появление надежного электрического контакта с малым переходным электросопротивлением, которое остается неизменным в процессе работы.
В ходе работы особое внимание уделялось исследованию косого соударения свариваемых пластин, поскольку такой вид соударения является необходимым условием для получения качественных сварных соединений.
Косое соударение можно определить двумя параметрами: углом соударения у и скоростью точки контакта vk. Иногда вводится
относительная скорость точки контакта (отношение скорости точки контакта к скорости звука).
В таблице 1 приведены режимы и результаты сварки отожженной углеродистой стали, в таблице 2 - результаты сварки Ст3 с нержавеющей сталью 12НХ3А.
ТАБЛИЦА 1. Режимы и результаты сварки отожженной углеродистой стали
vk, м/с У, град Результат vk, м/с У, град Результат
2500 8 + 1770 8 +
2040 21 + 1450 8 +
2200 13 + 1250 8 -
ТАБЛИЦА 2. Результаты сварки Ст3 с нержавеющей сталью 12НХ3А
vk, м/с У, град Результат vk, м/с У, град Результат
4240 16 - 3990 14 -
4450 14 - 2200 16 -
4330 12 - 1780 20 -
3860 17 + 3100 12 +
3920 10 + 3140 14 +
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
2830 10 - 2850 15 +
2740 17 +
Если в координатах у-ту экспериментально определить область
режимов соударения, при которых происходит сварка какой-либо пары материалов, то окажется, что она ограничена линиями - границами области сварки взрывом.
У Уитмана область сварки взрывом ограничивается четырьмя линиями. Справа она ограничена кривой, которая может быть рассчитана из критических условий струеобразования, в области правее этой кривой струеобразование невозможно, поэтому сварка также не происходит. При у = 0 скорость точки контакта равняется скорости звука. Если скорость соударения остается дозвуковой, то струеобразование возможно при любых углах соударения. Слева эта область ограничена прямой ту = vKp -
некоторая критическая скорость, при которой происходит переход от безволновой конфигурации течения к волновой. Эту скорость можно вычислить по формуле, предложенной Кованом, Хольцманом и Бергманом:
V =
Кр
2 Re HVl+HV2
0,5
где Re - число Рейнольдса;
Иу и HV2 - твердость метаемой и неподвижной пластин (по Виккерсу);
Pj и р2 - плотность метаемой и неподвижной пластин.
Расчет по данной формуле представляет определенные трудности, т. к. нет достоверных данных по вязкости материалов в условиях косого соударения. В то же время для образования сварного соединения процесс волнообразования не обязателен и критическая скорость перехода не имеет большого практического значения.
Сверху область ограничена кривой, положение которой определяется теплофизическими свойствами свариваемых металлов и может быть определено из условия застывания расплавов к моменту прихода на границу сварки волн разрежения.
Исследовалось влияние состояния поверхностей свариваемых пластин. Были проведены две серии экспериментов с одинаково обработанными образцами: в одной серии образцы подвергались очистке посредством растворения оксидной пленки при высокой температуре, в
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
56
другой - перед сваркой выдерживались некоторое время в воздухе и покрывались оксидной пленкой.
Минимальная скорость, при которой происходит сварка, для термически очищенных образцов в 2,5 раза меньше, чем для образцов с оксидной пленкой.
Рис. 5. Область сварки взрывом: 1 - нижняя граница; 2 - сверхзвуковая граница; 3 - верхняя граница; II - область сварки взрывом
Рис. 6. Область сварки по Уитману: 1 - критическая скорость перехода; 2 - критический угол струеобразования
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
Проведенные эксперименты показали, что оптимальный угол метания составляет 8...9°, а запасаемая энергия - 10 кДж для медной пластины толщиной 1 мм и 12,5 кДж для пластины толщиной 2 мм.
Сварка высокоскоростным ударом на указанных параметрах приводит
Л
к образованию сварных соединений с площадью до 150.200 мм (рис. 7). Это подтверждается исследованиями микроструктуры зоны сварки и механическими испытаниями на отрыв.
Рис. 7. Сварное соединение сталь-медь
Проведенные металлографические исследования показали, что сварное соединение состоит из прямолинейных участков и участков, носящих волновой характер.
Таким образом, проведенные исследования подтвердили возможность получения сварного соединения из разнородных металлов с площадью от 150 до 200 мм высокоскоростным ударом с применением электровзрыва проводника.
Заключение
Установлено, что полученные ЭГ-способом сварные соединения обладают достаточной плотностью и прочностью, их коррозионная стойкость в 3-5 раз выше, чем стойкость сварных соединений, полученных традиционной сваркой.
Библиографический список
1. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности / Л. А. Юткин. - Л. : Машиностроение. 1986. - 253 с.
2. Физические основы электрогидравлической обработки материалов / ред. Г. А. Гулый. - Киев : Наукова думка, 1978. - 177 с.
3. Автомодельная теория мощных импульсных разрядов в плотных газах / Б. Л. Борович, В. Б. Розанов - М. : АН СССР, Ордена Ленина Физический институт имени П. Н. Лебедева, 1970. - 19 с.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
Проблематика транспортных систем
58
4. Динамика электрического разряда в жидкости / О. А. Синкевич, А. Л. Шевченко. - Препринт ИВТАН № 2-094 - М., 1982. - 24 с.
5. Пат. 82438 Российская Федерация, МПК В23К20/08. Устройство для сварки металлов / Ким К. К., Ильинский А. С. ; заявитель и патентообладатель Петербургский государственный университет путей сообщения - № 2009124177/22; заявл. 24.06.09; опубл. 27.10.09, Бюл. № 30. - 2 с. : ил.
6. Особенности диффузионной сварки сплавов с дисперсионным упрочнением / Т. С. Самсонова, А. П. Терновский, Э. С. Каракозов // Автоматическая сварка. - 1990. -№ 11. - С. 19-22.
Статья поступила в редакцию 25.01.2010;
представлена к публикации членом редколлегии И. А. Ивановым.
УДК 628.51
А. С. Краснов, М. Ю. Кудрин, Д. В. Никольский
ПУТИ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ НА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
В климатических условиях России теплоснабжение является наиболее энергоемким сектором экономики, что в свою очередь не может не сказываться на состоянии окружающей среды. На теплоснабжение потребляется около 40% всех топливно-энергетических ресурсов, используемых в стране.
Данные проблемы являются особо актуальными в железнодорожной отрасли. В 2004 году на основании и в соответствии с Энергетической стратегией РФ принята Энергетическая стратегия ОАО РЖД. В статье описаны энергосберегающие мероприятия, применимые к большинству котельных, работающих на природном газе, разработанные на основании проведенных энергетических обследований котельных ОАО РЖД.
котлоагрегат, тепловой баланс, КПД, энергосберегающие мероприятия, отопительная котельная.
Введение
Наиболее неблагоприятное положение в плане энергосбережения складывается на энергоснабжающих предприятиях ОАО РЖД, имеющего на своем балансе только в локомотивных депо более 14 000 паровых и водогрейных котлов различных типов и модификаций. Здесь необходимо особо отметить, что в стационарной теплоэнергетике железнодорожного транспорта теплогенераторами являются котлы средней и малой мощности. По данным ОАО РЖД за 2006 год, потенциал энергосбережения составляет порядка 2-2,5 млрд. руб. [1].
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2010/1
