Расчёт вероятности возникновения пожара (взрыва) в дизельной секции тепловоза 2ТЭ116Г. Программа перевода на газомоторное топливо маневровых и магистральных тепловозов железных дорог России с учётом использования прилегающих газопроводов

Приложение 1

Расчёт вероятности возникновения пожара (взрыва)

в дизельной секции тепловоза 2ТЭ116Г

Возникновение взрыва в дизельном помещении обусловлено одновременным появлением горючего газа, окислителя и источника зажигания. Так как окислитель постоянно присутствует в отсеке дизельного помещения, то вероятность его появления равна единице, следовательно, вероятность появления горючей среды Q1(ГС) равна вероятности появления горючего вещества Q1(ГВ) газа.

Вероятность появления горючего вещества определим на основе анализа возможных аварийных ситуаций. К образованию взрывоопасного облака могут привести отказы газового оборудования, установленного на газодизель-генераторе без средств защиты. К этому оборудованию относятся шестнадцать газовых клапанов электромагнитных, трубопровод подачи газа и газовый коллектор.

Вероятность реализации разгерметизации трубопровода, равна:

В связи с тем, что электромагнит в газовом клапане полностью изолирован от полости, по которой проходит газ, и отказ электромагнита не приводит к утечке газа, принимаем за аналог электромагнитного клапана – клапан наполнительный со средним значением интенсивности отказов равным 0,112·10^-6 ч^-1. Тогда вероятность отказа газового электромагнитного клапана равна:

Вероятность разгерметизации газового коллектора равна:

Вероятность разгерметизации соединений пневматических равна:

Тогда вероятность появления горючего вещества равна:

Q(ГВ)=1-(1-0,00443414)(1-0,00765449)(1-0,00443414)(1-0,0078578)=0,024164.

При достижении концентрации метана в дизельном помещении 1% по объему срабатывает защита (звуковой сигнал,  сброс нагрузки и т.д.). Поэтому образование горючей среды в дизельном помещении возможно в случае отказа системы защиты. Эта система имеет наработку на отказ равную Т = 40000 ч^-1. Из этого параметра определяем вероятность отказа системы защиты.

Интенсивность отказа равна:

Тогда вероятность отказа системы равна:

Это очень низкая степень безотказной работы. Поэтому для уменьшения вероятности отказа системы, резервируем систему защиты путём увеличения систем до четырёх.

Тогда вероятность отказа системы защиты будет равна:

Тогда вероятность образования горючей среды в дизельном помещении равна:

Наиболее опасными источниками зажигания в дизельном помещении для метановоздушной смеси являются электрические аппараты и машины, а также искроопасные места силовой установки.

Вероятность пробоя выхлопных газов из-под крышки цилиндров равна:

Вероятность пробоя газов через индикаторный кран равна:

Вероятность образования искр при работе тягового генератора равна:

Вероятность образования искр при работе стартер-генератора равна:

Вероятность пробоя газов по уплотнениям коллектора и выпускной трубы равна:

Вероятность образования искр при работе возбудителя равна:

Вероятность пробоя, выгорания диода или нарушения изоляции кабеля выпрямительной установки равна:

Вероятность пробоя газов через уплотнения турбокомпрессора равна:

Вероятность выгорания прокладки глушителя и, как следствие, пробоя газов равна:

Принимая во внимание достаточно высокую вероятность появления источников зажигания по отдельным элементам, даже без учёта двигателей постоянного тока, применяющихся на привод топливо- и маслопрокачивающего насосов, допускается вероятность появления источника зажигания в дизельном помещении равным единице.

Тогда вероятность возникновения пожара (взрыва) равна:

Приложение 2

П Р О Г Р А М М А

перевода  на  газомоторное  топливо маневровых  и

магистральных тепловозов железных дорог России

с учётом использования прилегающих газопроводов

1. Научно – исследовательские и опытно – конструкторские работы

№	Наименование работ	Исполнители	Срок исполнения	Стоимость, млн. руб.	Финансирование	Примечание
1	2	3	4	5	6	7
1.	Разработка ТЭО перевода на газомоторное топливо маневровых и магистральных тепловозов железнодорожного транспорта с учетом капитальных вложений и эксплуатационных затрат. Выбор вида природного газа (сжиженный или сжатый) для магистральных тепловозов.	ВНИИЖТ РГУ ПС ВНИИГАЗ	IV кв 2003 г.	0,48	ДЖД МПС РФ
2.	НИОКР по переоборудованию маневровых тепловозов ЧМЭ3 для работы на сжатом природном газе, создание опытного образца и его приемочные испытания.	ВНИИЖТ ОАО "БМЗ" ОАО "ПДЗ"	IV кв. 2004 г.	11,2	ОАО «РЖД»
3.	НИОКР по переоборудованию маневровых тепловозов типа ТЭМ2 на сжатом природном газе, создание опытного образца и его испытания.	ВНИИЖТ ОАО "БМЗ" ОАО "ПДЗ"	I кв. 2005 г.	9,0	ОАО «РЖД»
4.	Завершение доводочных работ по газодизель-генератору 1ГДГ  для магистрального газотепловоза 2ТЭ116Г. Приемочные испытания.	ВНИИЖТ ВНИКТИ ОАО ХК "Коломенский завод"	III кв. 2004 г.	6,0	ОАО «РЖД»