Технико-экономическая оценка эффективности средств защиты котлов цистерн при аварийных ситуациях, страница 3

В течение ряда лет МИИТом совместно с ВНИИПО МВД РФ разрабатывались правила эксплуатации и безопасного обслуживания железнодорожных цистерн для перевозки опасных грузов / 45/. В этой работе детально исследовался ряд мероприятий по предотвращению ущерба в случае возникновения аварии и прогнозы экономических потерь от аварий при рассматриваемых мероприятиях, т.е. величины предотвращенного ущерба при использовании защитных мероприятий. В результате выполненных исследований установлено, что наиболее эффективными мероприятиями являются использование огнезащитных покрытий котлов цистерн, установка дуг безопасности и применение более энергоемких поглощающих аппаратов. Так, согласно данным, приведенным в табл.4.1 и 5.2 в основном аварии связаны со сходом вагонов с рельсов вследствие неисправности верхнего строения пути и столкновений поездов на перегонах и станциях при маневрах. А применение дуг безопасности согласно / 45 / снижает ущерб от аварий, связанных со сходом вагонов с рельсов, на величину:

DZдуг = Z .SРi                          (4.9)

где Рi- вероятность разгерметизации цистерны в связи со сходом ее с рельсов, по данным / 45 / равное:

Р1=6,4.10-4- для случая маневровых работ и стоянок;

Р2=4,81.10-4- для случая движения на перегонах.

Тогда величина снижения ущерба от аварий, связанная с применением дуг безопасности в расчете на одну цистерну в год составит:

DZдуг. = 3260,97 . (6,4 + 4,81) . 10-4 = 3,66 млн. руб./год.

Ввиду того, что использование дуг безопасности на цистернах увеличивает их тару на 0,8 т, а следовательно снижает их эксплуатационные показатели и увеличивает цену цистерны. Тогда, величина предотвращенного ущерба от применения дуг безопасности уменьшится на величину, которая, согласно / 45 /, составит в год на одну цистерну:

DZэкс. = 0,06. Кинф. = 600 тыс. руб.

А предотвращенный ущерб вследствие эксплуатации цистерны, оборудованной дугами безопасности составит в год:

DZпред.1 = DZдуг.- DZэкс.= 3,056 млн. руб.      (4.10)

Анализ аварий, представленных в табл.4.2 показал, что попадание в аварию цистерн для перевозки сжиженного газа значительно усугубляет последствия аварий. Это связано с тем, что при горении сжиженного газа создается тепловое воздействие на цистерны, находящиеся в зоне аварии, а также возникновение "огненного шара". В связи с этим в работе / 45 / предлагается техническое решение, позволяющее свести к минимуму возможность возникновения "огненных шаров" и заключающееся в использовании огнезащитной вспучивающейся краски СГК-1 для покрытия цистерн. Применение такого покрытия позволяет предохранить котел от разрушения в течение 1 часа при огневом потоке 120 кВт/м2. Исследования, выполненные в работе / 45 / утверждают, что этого вполне достаточно, чтобы принять необходимые меры по предотвращению разогрева цистерны до критического состояния. А величина ущерба от аварий, связанных со сходом цистерн с рельсов при столкновениях на маневрах снизится на 1 цистерну в год на:

DZпок.= Z .SРi = 3260,97 (6,4 + 2,2) . 10-4 = 2,8 млн. руб.

Так как покрытие цистерн огнезащитной краской увеличивает ее тару на 0,7 т., а следовательно снижает эксплуатационные показатели, как и в случае с дугами безопасности на величину DZэкс., тогда величина предотвращенного ущерба от использования огнезащитного покрытия составит на 1 цистерну в год:

DZпред.2 = DZпок. - DZэкс = 2,8 - 0,6 = 2,2 млн. руб.

  Однако, по данным ВНИИПО МВД РФ использование огнезащитного покрытия увеличивает трудоемкость изготовления цистерны на 2,5% от затрат на материалы, т.е. на величину:

DZтр.пок. = 0,025.DZмат.   ,

где  DZмат- дополнительные затраты на материалы, равные:

DZмат = Sпок.. H. Цкр. = 25 . 6 . 114,5 = 17,175 млн. руб.  ,

Sпок.=114,5 м2- площадь покрытия;

H=6 кг/м2- норма расхода краски на 1 м2 поверхности котла при толщине покрытия 3 мм.;

Цкр.=25 тыс. руб.- стоимость 1 кг краски.

Тогда

DZтр.пок. = 0,025.114,5 . 6 . 25 = 429,4 тыс. руб.

По данным ВНИИПО МВД РФ огнезащитная краска сохраняет свои свойства в течение 10 лет. Тогда величина дополнительных затрат при использовании огнезащитного покрытия на 1 цистерну составит:

DZпок. =(DZмат.+ DZтр.пок.) = 17,6 млн. руб.     

С целью предотвращения нарушения герметизации цистерн для перевозки опасных грузов при столкновениях вагонов предложены мероприятия по защите днища котла цистерны устройствами, лучшим из которых является конструктивное решение, разработанное на фабрике вагонов "Свидница". Анализ проведенных испытаний подтвердил, что оборудование цистерн защитными устройствами днищ позволяет полностью предотвратить разрушение днища и разгерметизацию котла цистерны при маневровых работах, а также при скоростях соударения до 20 км/ч. По данным МПС удельный вес аварий на сортировочных станциях при скоростях, не превышающих 20 км/ч составляет 57%. Следовательно, согласно исследований / 45 /, вероятность разгерметизации котла в результате столкновения цистерн, оборудованных защитными устройствами днищ, составит на 1 цистерну в год:

Рдн.= Рсоуд.. (1 - 0,57) = 2,78 . 10-3 . 0,43 = 1,195 . 10-3 .