Гоголева А. В. (1209085), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Для восстановления всех основных характеристик, в том числе формы щебеночного балластного слоя, производят очистку специализированными машинами.
По технологической структуре процесса очистки щебня или замены балласта, машина или комплекс содержит основное рабочее оборудование для выгребания и подачи балласта на распределительно-транспортирующую систему, для разделения фракций засорителей и чистого щебня путем просеивания (грохот), систему распределения, транспортирования и раздельной выгрузки щебня и засорителей (в путь, в подвижной состав или на обочину пути). Кроме того, на машинах и комплексах устанавливается вспомогательное рабочее оборудование: ПРУ, виброплиты для уплотнения нижних слоев балластной призмы, дробилки для увеличения относительной площади поверхностей откола частиц щебня и др. Таким образом, щебнеочистительная машина или комплекс это сложная технологическая система, своеобразный «горно-обогатительный завод» на железнодорожном ходу.
Для очистки балластного слоя используются такие машины, как:
-
высокопроизводительные машины с малой глубиной очистки, имеющие совмещенный центробежный рабочий орган для выгребания и очистки щебеночного балласта (ЩОМ-Д, ЩОМ-4, ЩОМ-4М, ЩОМ-ДО, БМС и др.);
-
машины для очистки и замены балласта у торцов шпал, имеющие торцевые роторные выгребные устройства и центробежные или плоские вибрационные грохоты (УМ-М, УМ-С, ЩОМ-6Р, МВБ-150 и др.);
-
машины и комплексы для глубокой очистки (замены) щебня (RM-80 UHR, СЧ-601, СЧ-700, СЧУ-800М, ЩОМ-6БМ, ЩОМ-6У, СЧ-1200, ЩОМ-1200, ЩОМ-1200ПУ и др.).
Существенное влияние на эффективность процесса очистки оказывает влажность щебня. Внешняя влага вызывает слипание мелких частиц засорителя, налипание их на частицы щебня, а также забивание отверстий просеивающей поверхности материалом, а это приводит к снижению эффективности очистки. Однако при повышении влажности свыше 12% снижение эффективности очистки прекращается, она начинает возрастать и при влажности 15-16% достигает более высоких значений.
Срок службы, то есть время между очистками или заменой балласта, зависит от: интенсивности загрязнения и засорения балласта частицами, попадающими извне и образующимися в результате измельчения балласта под воздействием поездных нагрузок, а также при подбивке; убыли балласта из-за выдувания и вымывания его частиц.
Общий тоннаж (млн. т брутто), который может быть пропущен по пути до предельного засорения и загрязнения балласта, приближенно определяется выражением
| (4.3) |
где D – допускаемое максимальное загрязнение балласта по массе перед его очисткой или полной заменой (для щебня 35–40 %, для карьерного гравия и песка 15 %, для ракушки 20 %); d – допускаемое загрязнение балласта при укладке в путь (для щебня до 5 % , для карьерного гравия до 6 %, для ракушки и песка до 10 %); K – интенсивность засорения и загрязнения балласта, в % к массе, от прохода 1 млн. т брутто в зависимости от расстояния зарождения грузопотоков, загрязняющих балластный слой. K определяется эмпирически по наблюдениям за засорением балластной призмы; ее значения в % для щебня (таблице 4.2).
Таблица 4.2 – Значения интенсивности засорения и загрязнения балласта
Род балласт | Тип рельса | Расстояние от места погрузки сыпучих грузов, км | ||
> 200 | 100 – 200 | < 100 | ||
Щебень | Р65 | 0,18 | 0,23 | 0,38 |
Срок службы балласта (в годах) при постоянном годовом тоннаже и известном значении
| (4.4) |
а при изменяющемся годовом тоннаже определится как число слагаемых правой части выражения:
| (4.5) |
где – тоннаж в i-м году
Продлению срока службы балластного слоя способствуют:
-
укладка в путь мощных рельсов и наибольшего числа шпал на 1 км;
-
использование балласта из высококачественного материала;
-
соблюдение расчетных размеров балластной призмы;
-
укладка защитных покрытий;
-
тщательное текущее содержание пути;
-
предупреждение засорения балластного слоя.
В главе 4 мы рассмотрели правила пользования прибором ИСБ-2, разработали технологическую карту по проверке сопротивления щебеночного балластного слоя. Предложили мероприятия, повышающие эффективность работы РЦ в условиях тяжеловесного движения поездов на участке Дормидонтовка-Аван Хабаровской ЭЧ ДВЖД и привели расчет сроков их повторного проведения. Данные мероприятия позволят сократить число пробоев искровых промежутков.
В следующей главе рассчитаем экономическую эффективность целесообразности очистки балластного слоя предложенных мероприятий.
-
ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ОЧИСТКИ БАЛЛАСТНОГО СЛОЯ
При выполнении анализа повреждений устройств цепи канализации обратного тягового тока на Хабаровской ЭЧ ДВЖД установлено, что наиболее часто происходят отказы искровых промежутков [глава 1, подраздел 1.3]. Основной причиной их повреждений является утечка тягового тока, что влечет за собой асимметрию обратного тягового тока. В результате применения системы КАСАНТ было выявлено, что наибольший риск задержки поездов возникает вследствие повреждения искровых промежутков. В качестве одного из решений данной проблемы возможна очистка или замена балластного слоя.
С каждым годом на Хабаровской ЭЧ ДВЖД по причине повреждения искровых промежутков возрастает количество случаев отказов. Максимальное количество отказов произошло в 2016 году, что составило 5 случаев за год [глава 1, подраздел 1.3].
Согласно учебного пособия «Экономическое обоснование эффективности проектных решений и внедрения новой техники на железнодорожном транспорте» [27], при внедрении масштабных проектов, которые требуют значительных капитальных вложений и длительных сроков освоения их проектной мощности, необходимо применять интегральные методы оценки их эффективности.
При этом интегральный срок окупаемости проекта будет определяться по формуле (5.1), лет:
| (5.1) |
где ЧДСt – чистая дисконтированная стоимость проекта, тыс.руб.
Чистая дисконтированная стоимость проекта (ЧДС) является показателем, определяющим реальную ситуацию изменения денежной стоимости проекта, как при его реализации, так и в период внедрения или эксплуатации проекта. Она определяется по формуле (5.2):
| (5.2) |
где ЧДДt – чистый дисконтированный доход проекта; Кдиск – дисконтированная стоимость вкладываемых в проект инвестиций.
Чистый дисконтированный доход проекта определяются по формуле:
| (5.3) |
где ЧДt – чистый доход (ликвидируемый ущерб); r – норма дисконта; tр – срок окончания реализации проекта; tн – срок начала реализации проекта; tэк – срок окончания внедрения проекта (эксплуатации).
Чистый доход (ликвидируемый ущерб) включает в себя расходы на материалы по замене поврежденного искрового промежутка (ИП-3), расходы на оплату труда выездной бригады, расходы на задержку поездов магистрального железнодорожного транспорта, а также расходы, связанные с энергетическими затратами на разгон и торможение поездов. Таким образом, чистый доход будет определяться по формуле:
| (5.4) |
где Смат – расходы на материалы (новый искровой промежуток ИП-3); Сот – расходы на оплату труда выездной бригады; СNt – расходы на задержку поездов; СNз – расходы, связанные с энергетическими затратами на разгон и торможение поездов; n – число подобных повреждений в год.
Общие затраты времени на восстановление движения поездов при повреждении искровых промежутков в среднем составляют 4 часа. На отыскание повреждения, не зависимо от состава бригады , опыта и стажа работы будет затрачено больше часа времени, так как чтобы пройти без остановок у опор для осмотра необходимо затратить примерно 30 минут при средней скорости человека 5 км/ч. Прибавим время тщательного осмотра опоры и установленного на нее оборудования контактной сети – примерно 3-4 минуты, получается, что в лучшем случае, при явно выраженном повреждении контактной сети, в светлое время суток на отыскание поврежденного оборудования необходимо около 3-х часов, плюс время на устранение повреждения – около часа. Расходы на оплату труда бригады, с учетом отчислений по единому социальному налогу (Ксоц=1,30), определяются методом укрупненного расчета по формуле (5.5).
| (5.5) |
где Тчас.бр. – часовая тарифная ставка бригады, руб/ч; ΣКкор – коэффициент, учитывающий доплаты, надбавки и премию к заработной плате работников бригады, учитывая вероятность выездов в ночное время и праздничные дни, принимается: Ккор=1,95; tв – время на восстановление движения поездов, tв = 4 часа.
Согласно, технологической карты № 7.1, в состав выездной бригады входит 3 человека: 2 – электромонтера III и IV разрядов.
Средний тарифный заработок бригады:
Тогда расходы на оплату труда выездной бригады, согласно формуле (5.5), составят:
Расходы на задержку поездов определяются по формуле (5.6):
| (5.6) |
где ΣNt – поездо-часы простоя грузовых и пассажирских поездов; CNtгр, CNtпас – укрупненная расходная ставка простоя грузовых и пассажирских поездов соответственно.
Поездо-часы задержки поездов зависят от размеров движения на участке и средней продолжительности простоя поездов. Поездо-часы и укрупненная расходная ставка простоя поездов определяются по таблицам, приведенным в [24].
При средних суточных размерах движения на участке повреждения сети – 50 пар грузовых составов и 15 пар пассажирских поездов и остановке движения на 4 часа, поездо-часы простоя, согласно [27], составят: Ntгр = 6,76, Ntпас = 6,76. Укрупненные расходные ставки простоя грузовых и пассажирских поездов, тыс.р/поездо-часы простоя, согласно [24], равны: CNtгр=2,189, CNtпас=1,780.
Расходы на задержку поездов согласно формуле (5.6):
Расходы на остановки поездов, при перерывах в электроснабжении, связанные с энергетическими затратами на разгон и торможение поездов, определяются по формуле:
| (5.7) |
где ΣNз.гр, ΣNз.пас – число задержанных грузовых и пассажирских поездов при соответствующих размерах движения; Cост.гр, Cост.пас – расходы на одну остановку грузового и пассажирского поезда.
При средних суточных размерах движения на участке повреждения сети – 40 пар грузовых составов и 10 пар пассажирских поездов и остановке движения на 4 часа, число задержанных грузовых и пассажирских, согласно [27], составят: Nзгр = 8,72, Nзпас = 2,18. Расходы на одну остановку грузового и пассажирского поезда, тыс.руб/поезд, согласно [27], равны: CNtгр=376, CNtпас=192.
Расходы на остановки поездов, при перерывах в электроснабжении, связанные с энергетическими затратами на разгон и торможение, согласно формуле (5.7), равны:
Расходы на новые искровые промежутки (ИПС-3), согласно прайс-листа ООО «ЭнергоМагистраль», составят Смат = 380 рублей.
Так как в среднем в год на исследуемом участке происходит два повреждения, то сумма ликвидируемого годового ущерба, то есть чистый доход от очистки или замены балластного слоя, согласно формулы (5.4), составит:
Для уменьшения отказов цепи канализации обратного тягового тока было принято решение очистки балластного слоя. Расчет ведется для участка Дормидонтовка-Аван Хабаровской ЭЧ ДВЖД при условии, что на всех подъемах железнодорожного пути сопротивление балластного слоя не соответствует нормативным значениям. Для данного участка длина железнодорожного пути при таких условиях составляет 30,85 км.
Необходимые капитальные вложения на очистку балластного слоя определяется по формуле:
| (5.5) |
где Кi – стоимость материалов при очистке балластного слоя; Кмтж – затраты на выполнение соответствующих работ.
По формуле (5.5), необходимые капитальные вложения на очистку балластного слоя 30,85 км железнодорожного пути при стоимости ремонта одного километра пути 8800 рублей[15], составят: