Пояснительная записка (1199697), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Остаточное давление в баллонах, сосудах, специализированных контейнерах соответствует нормам, принятым Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением [7].
Транспортировка газов в больших объемах осуществляется в вагонах-цистернах и контейнерах-цистернах. К перевозке в вагонах-цистернах допускаются следующие сжиженные газы: аммиак, хлор, криогенные газы (азот, кислород), семейство углеводородных (изобутан, пропан-бутан, нестабильный газовый бензин, изопентан, изобутан-изобутилен, бутан-утилен, изоамилен, псевдобутилен и др.); в контейнерах-цистернах – пропан и аммиак.
После заполнения вагона-цистерны проверяется герметичность люка цистерны и арматуры. Все рабочее оборудование вагона-цистерны цехом наполнения приводится в транспортное положение. Верхний люк и предохранительный клапан закрываются предохранительными колпаками и пломбируются. Письменное разрешение на отправку вагона-цистерны с этими грузами выдается представителем ОТК. При этом необходимо убедиться в исправности экипажной части, соответствии маркировки, герметичности котла цистерны, наличии предохранительных колпаков над арматурой, которые запираются на замок и пломбируются.
Наружная поверхность вагонов-цистерн при осуществлении такой перевозки окрашивается в светло-серый цвет. Вдоль котла с обеих его сторон посередине наносятся полосы шириной 300 мм следующих цветов:
-
желтого цвета – для аммиака;
-
защитного цвета – для хлора;
-
черного цвета – для сернистого ангидрида;
-
красного цвета – для бутана, бутилена, пропана и других горючих газов.
Вид вагона-цистерны для перевозки пропана представлен на рис. 7.4.
Рисунок 7.4. Цистерна для перевозки пропана
Наполнение цистерн сжиженными газами производится в соответствии с нормами, установленными Гостехнадзором.
7.4 Требования, предъявляемые к персоналу при перевозке газов
В настоящее время одной из основных причин аварий на железнодорожном транспорте является человеческий фактор. Если крушение поезда, загруженного пиломатериалами, в крайнем случае, может привести к гибели нескольких человек, то крушение поезда, в составе которого имеется подвижной состав с газами, может вызвать образование техногенной катастрофы. Именно поэтому к персоналу, обслуживающему технические устройства при перевозке опасных грузов, предъявляются особые требования.
Работников, причастных к перевозке газов, систематически инструктируют в зависимости от круга обязанностей, выполняемых ими.
К обслуживанию технических средств при транспортировке газов допускаются лица не моложе 21 года, прошедшие медицинское освидетельствование и обучение, аттестованные и имеющие удостоверение на право обслуживания вагонов и контейнеров, предназначенных для перевозки газов.
Локомотивные бригады и другой персонал, обслуживающий транспортные средства с газами обучаются по специальной программе и проходят аттестацию не реже 1 раза в 3 года. По результатам проверки знаний составляется акт с указанием перечня работ, к которым допущен тот или иной работник, оформляется протокол и делается отметка в удостоверении. Кроме этого, не реже 1 раза в 12 месяцев проводится периодическая проверка знаний персонала.
К перевозке газов допускаются локомотивные бригады, прошедшие обязательный инструктаж, изучившие требования Инструкции по обеспечению пожарной безопасности на локомотивах и моторвагонном подвижном составе, имеющие соответствующий допуск, обеспеченные средствами индивидуальной защиты, аптечкой и комплексом переносных радиостанций.
В случае если у кого-то из персонала был перерыв в работе по специальности более 12 месяцев, то помимо проверки знаний такой работник проходит стажировку для восстановления практических навыков. Только после этого он допускается к самостоятельной работе.
Допуск персонала к самостоятельному обслуживанию вагонов и контейнеров, предназначенных для перевозки газов, оформляется приказом.
7.5 Ликвидация аварийных ситуаций при перевозке газов
В процессе перевозки газов могут возникнуть аварийные ситуации, связанные с загоранием и утечкой груза, повреждением подвижного состава и тары. Все это может привести к пожару и даже взрыву, вызвать гибель людей и животных, а также нанести непоправимый вред окружающей среде.
Ликвидация аварийных ситуаций представляет собой комплекс организационно-технических мероприятий, целью которых является устранить угрозу для людей, защитить природную среду, а также по возможность сохранить подвижной состав, груз и восстановить движение поездов в кратчайшие сроки.
Конкретные меры безопасности при ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами приведены в аварийных карточках.
Аварийная карточка содержит указания:
-
по действиям при аварийной ситуации;
-
по применению средств индивидуальной защиты;
-
по нейтрализации;
-
по мерам первой помощи.
Порядок действий в конкретной аварийной ситуации зависит непосредственно от свойств опасных грузов.
В баллонах, сосудах, цистернах газы находятся под избыточным давлением, которое имеет прямую зависимость от температуры, то есть при ее повышении давление увеличивается, что может привести к разрушению емкости с грузом. Поэтому, независимо от природы газа, при аварии, цистерны (баллоны) с ним охлаждаются.
В случае утечки ядовитых газов создается водяная завеса, которая позволяет изолировать этот газ. Если же произошла утечка воспламеняющегося газа, имеющего плотность тяжелее плотности воздуха, то под контролем специалистов газ, выходящий из цистерны, поджигают, таким образом, давая ему выгореть. При этом котел цистерны интенсивно охлаждают. Все это необходимо для того, чтобы газ, вступив в реакцию с воздухом, не смог образовать мощный взрыв или объемное воспламенение.
Решение о поджоге газа принимается руководителем аварийно-восстановительных работ на основе письменного уведомления специалистов и только после определения зоны загазованности и эвакуации людей.
При повреждении крытого вагона или контейнера, загруженного баллонами со сжатым или сжиженным газом, его осторожно вскрывают и проверяют исправность баллонов с соблюдением мер безопасности. Неисправные баллоны относят на расстояние не менее 100 м от железнодорожных путей, зданий, сооружений, по возможности их погружают в емкость с раствором в соответствии с указаниями аварийной карточки. До полного выхода газа из баллонов за ними устанавливается наблюдение и охрана.
7.6 Расчет последствий при возникновении аварийной ситуации с пропаном
Поезд №3162 следовал со станции Угловая назначением на станцию Находка-Восточная. В его составе имелась цистерна объемом 54 м3 с диаметром котла 2,6 м, загруженная сжиженным пропаном. Давление в цистерне было равным 8 ∙ 105 Па.
На перегоне Новонежино - Анисимовка произошел сход поезда, причиной которого послужил дефект рельса. В результате схода цистерна с пропаном получила пробоину площадью 38 см2, что привело к ее разгерметизации.
Температура воздуха в момент схода составляла плюс 25 °С, а атмосферное давление – 1,01∙ 105 Па.
Плотность жидкой фазы пропана равна 510 кг/ м3, плотность паров пропана – 1,78 кг/ м3, а молярная масса – 44,1 кг · кмоль-1. Нижний концентрационный предел распространения пламени составил 2,1 % (об).
Определим радиус взрывоопасной зоны:
-
при длительном истечении пропана из цистерны;
-
при мгновенной разгерметизации (проливе всего количества пропана).
Масса газа в облаке топлива воздушной смеси Mρ при длительном истечении пропана из цистерны рассчитывается по формуле, кг:
(7.6.1)
где ρж
– плотность жидкой фазы пропана, кг/ м3; So
– площадь пробоины, м2;
P – давление в цистерне, Па; Pa
– атмосферное давление, Па; q
– ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2; H
– высота столба жидкой фазы (диаметр котла цистерны), м.
Подставив значения в формулу (7.6.1), получим:
Р
адиус зоны загазованности Xнкпр
определяется по формуле, м:
(7.6.2)
где ρп
– плотность паров пропана, кг/ м3; Cнкпр
– нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об).
Подставив значения в формулу (7.6.2), получим:
В случае мгновенной разгерметизации цистерны при степени ее запыления е = 0,9
масса паров в облаке низкокипящего пропана M
определяется по формуле, т:
(7.6.3)
где ρж
– плотность жидкой фазы пропана, т/ м3; V
– объем цистерны, м3.
Подставив значения в формулу (7.6.3), получим:
М
асса газа в облаке топлива воздушной смеси Мρ
в этом случае рассчитывается по формуле, т:
(7.6.4)
Подставив значения в формулу (7.6.4), получим:
Радиус зоны загазованности Xнкпр
определяется по формуле, м:
(7.6.5)
Подставив значения в формулу (7.6.5), получим:
Таким образом, радиус взрывоопасной зоны при длительном истечении пропана из стандартной цистерны при полном её заполнении составит 140,2 м, а при мгновенной разгерметизации при степени заполнения е = 0,9
радиус взрывоопасной зоны составит 227,3 м.
Следует отметить, что железнодорожный транспорт является одним из основных видов транспорта, занимающихся перевозкой опасных грузов. Ежегодно по железным дорогам перевозятся свыше 500 000 тонн сжиженного аммиака и свыше 700 000 тонн хлора. Газы представляют особую опасность, так как их утечка (выброс) может привести к заражению воздуха, что является угрозой для здоровья и жизни людей, животных, находящихся в зоне поражения, и окружающей среды в целом. Поэтому организация безопасности при их перевозке – это тщательный процесс, который должен быть выполнен с соблюдением всех правил и норм, так как даже небольшое отклонение от их требований может привести к непоправимому ущербу.
Заключение
В дипломном проекте выполнены тяговые расчеты для организации движения поездов на участке направления Угловая – Находка-Восточная.
На данном участке имеются перегоны с большими руководящими уклонами, на которых используются подталкивающие локомотивы серии 2ЭС5К и 3ЭС5К. Целью проекта стал выбор оптимального числа секций локомотивов. На участках Шкотово – Смоляниново и Новонежино – Краснормейский расчетное минимальное число секций соответсвует используемой на данный момент организации движения. На участке Хмыловский – Находка-Восточная используется 7 секций локомотивов, но по расчетам, может использоваться минимальное число секций равное шести.
В дипломном проекте разработан график движения поездов. В нем предложена смена локомотивов на станции Партизанск с 4х секций (локомотив 2х2ЭС5К) на 3 секции (локомотив 3ЭС5К).
После разработки графика движения рассчитаны его показатели: участковая скорость, техническая скорость и коэффициент участковой скорости. Участковая скорость составила 43,13 км/ч, Техническая скорость составила 21,65 км/час.
Для оценки предложенных мероприятий в дипломном проекте выполнены экономические расчеты. Расчеты произведены методом единичных ставок. В расчетах учитывались только расходы, связанные с содержанием и ремонтом локомотивов. Экономия составила 5219,68 руб/сут.
Кроме того, в дипломном проекте рассмотрен вопрос о порядке и правилах перевозки жидкого пропана на участке Угловая – Находка-Восточная, а так же произведен расчет радиуса взрывоопасной зоны при длительном истечении пропана.
Список использованных источников
1. Ковалев, В.И. Управление эксплуатационной работой на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.-д. транспорта [Текст]. В 2 т. Т. 2. / В. И. Ковалев, А. Т. Осьмин – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009. – 263 с.














