Организация перевозок скоропортящихся грузов в заданном направлении

Введение

Железнодорожный хладотранспорт является неотъемлемой частью железнодорожного транспорта. Выделение эксплуатации хладотранспорта в отдельную  дисциплину вызвано рядом особенностей, основные из них следующие:

- необходимость обеспечения при перевозках скоропортящихся грузов условий, эквивалентных или близких к условиям хранения этих грузов на станционных холодильниках и складах. Для этого нужны изотермические вагоны с устройствами охлаждения и отопления;

- потери массы (в ряде случаев достигают 2% и более массы нетто) и качества дорогостоящих массовых скоропортящихся грузов. эти потери находятся в прямой зависимости от продолжительности перевозок и других факторов. Требуется выполнение предельных сроков и хранения для многих видов скоропортящихся грузов;

- высокая стоимость скоропортящихся грузов, которая в среднем в 7-8 раз превышает среднюю стоимость грузов, перевозимых по железным дорогам;

- некоторая односторонность грузопотока, в результате которой возникает большой порожний пробег изотермических вагонов;

- дальность перевозок скоропортящихся грузов, которая превышает среднюю дальность перевозок не скоропортящихся грузов в 2-3,5 раза;

- сезонность перевозок, вызванная особенностью заготовок и производства скоропортящихся грузов;

- необходимость создания при выполнении погрузочно-разгрузочных операций особых условий, связанных с сокращением воздействия неблагоприятных внешних факторов на скоропортящиеся грузы, для чего строятся специальные платформы, вводится дополнительная механизация для ускорения погрузочно-разгрузочных работ.

Все эти особенности приводят к  необходимости своеобразного подхода  к решению технических, технологических, экономических и управленческих вопросах эксплуатации железнодорожного хладотранспорта.

В России для перевозки СПГ используются все виды транспорта. Морской, имеющий  в своём составе мощные суда - рефрижераторы, специальные банановозы и другие, в основном обеспечивают экспорт и импорт СПГ. Речной, в  состав которого в последние годы поступают современные суда - рефрижераторы, перевозит много фруктов и  овощей в промышленные районы страны. Автомобильный, оснащённый новыми рефрижераторами, осуществляет перевозки не только в  пределах замкнутых районов, но и  на расстояния, превышающие 1000 километров. С каждым годом увеличиваются  перевозки наиболее нежных СПГ специальными самолётами. Воздушный транспорт  в определённых условиях становится конкурентоспособным. Но основные перевозки СПГ, более 90%, железнодорожным хладотранспортом. Охлаждение грузовых помещений судов, вагонов, автомобилей осуществляется водным или сухим льдом, жидкими газами и холодильными машинами. Охлаждение машинами в настоящее время является основным.

В МПС вопросами эксплуатации хладотранспорта  ведают 3 Главных управления: движения, контейнерных перевозок и коммерческой работы, вагонного хозяйства. При  Главном управлении движения имеется  отдел перевозок СПГ, который  организует их погрузку, перегрузку, регулирует продвижение вагонопотоков. Главное  управление вагонного хозяйства  отвечает за техническое обслуживание и состояние рефрижераторных  вагонов. Главное управление контейнерных перевозок и коммерческой работы занимается разработкой условий  перевозок СПГ и отвечает за их сохранность.

Дисциплина «Хладотранспорт» охватывает широкий круг вопросов и поэтому  основывается на материалах дисциплин, которые изучались до этого. Свойства СПГ, которые определяют особенность  перевозок, связаны с изучением  химии и физики. Изучение изотермического  подвижного состава и холодильных  машин базируется на физики, химии, теплотехники, УЭР, механизация погрузочно-разгрузочных работ и т.д.

1.  
Схема маршрута заданного направления

маршрут скоропортящийся груз перевозка

Новороссийск - 49 - Крымская - 74 - Энем I - 12 - Краснодар - 136 - Тихорецкая - 9 - Раз. Ачкасово - 83 - Песчанокопская - 55 - Сальск - 90 - Куберле - 108 - Котельниково - 142 - Канальная - 21 - Сарепта - 23 - Волгоград I - 16 - Разгуляевка - 10 - Гумрак - 71 - Иловля I - 136 - Петров Вал - 186 - Багаевка - 12 - Саратов III - 3 - Саратов II-тов. - 3 - Саратов-пасс. - 8 - Трофимовский I - 127 - Сенная - 26 - Вольск II - 122 - Пугачевск - 4 - Пугачевск II - 87 - Чагра - 42 - Звезда - 62 - Самара - 11 - Смышляевка - 19 - Кинель - 38 - Кротовка - 252 - Аксаково - 145 - Чишмы - 37 - Дема - 52 - Иглино - 125 - Кропачёво - 108 - Каменск-Уральский - 242 - Курган - 20 - Утяк - 247 - Петропавловск - 135 - Исилькуль - 124 - Входная - 9 - Карбышево I - 13 - Московка - 24 - ОБ.П. Сыропятское - 137 - Татарская - 155 - Барабинск - 286 - Обь - 17 - Новосибирск - Гл. - 36 - Сокур - 116 - П.П. 149 км - 4 - Юрга I - 73 - Тайга - 31 - Анжерская - 108 - Мариинск - 201 - Ачинск I - 177 - Бугач - 12 - Енисей - 27 - О.П. Зыково - 41 - Уяр - 224 - Решоты - 37 - Юрты - 26 - Тайшет - 539 - Черемхово - 123 - Иркутск-Сорт.

Общая протяжённость маршрута: 5688 км

Определение расположения рефрижераторных  депо, основных и транзитных пунктов  экипировки РПС и пунктов технического обслуживания АРВ, вагоноремонтных  заводов и т.д.

Таблица 3

Дороги	Станция размещения	Телеграфный индекс	Экипировочный материал	Рефрижераторное депо	Локомотивное депо
			ГСМ	вода	Хладон	обтир
Северо-Кавказская	Тихорецкая	ВЧД-6	-	-	-	-	+	-
Приволжская	Волгоград, Саратов		+ -	+ -	+ +	+ -	- -	- -
Куйбышевская	Кинель		+	+	+	+	-	-
Южно-Уральская	Петропавловск		+	+	-	-	-	-
Западно-Сибирская	Новосибирск		+	-	-	-	-	-
Красноярская	-		-	-	-	-	-	-
Восточно-Сибирская	Иркутск-сорт.	ВЧД-8	+	+	+	+	+	-

2. Условия перевозки скоропортящихся грузов в зависимости от их термоподготовки и климатических зон заданного направления

Так как направление перевозок  охватывает несколько железных дорог, покажем продолжительность периодов года для различных участков маршрута и определим их для маршрута в  целом.

Таблица 4

Дорога	Периоды
	Летний	Переходный	Зимний
Северо-Кавказская	Апрель-ноябрь (включительно)	Декабрь и март	Январь и февраль
Приволжская	Май-октябрь (включительно)	Ноябрь и апрель	Декабрь-март (включительно)
Куйбышевская	Май-октябрь (включительно)	Ноябрь и апрель	Декабрь-март (включительно)
Южно-Уральская	Май-сентябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март
Западно-Сибирская	Май-сентябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март
Красноярская	Май-сентябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март
Восточно-Сибирская	Май-сентябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март
	Апрель-ноябрь	Октябрь и апрель	Ноябрь-март

Предельный срок доставки СПГ Т_пр нормируется, а уставный срок Т_у определяется по формуле:

Т_у = + T1 + T2,

где L - расстояние перевозки груза, км;

V_m - маршрутная скорость ПС для перевозки i-го груза, км/сут;

T1 - время на операции, связанные  с отправлением груза (принять  Т1 = 1 сут);

T2 - время на операции, связанные  с прибытием груза (принять  Т2 = 1 сут);

СПГ может быть принят к перевозке  при условии Т_у <= T_пр

Для 5-вагонных секций БМЗ, крытых вагонов V_m = 500 км/сут;

Для АРВ, 5-вагонных секций ZB-5 и вагона термоса V_m = 420 км/сут;

Т_у = + 1 + 1 = 13,4 сут

Т_у = + 1 + 1 =15,5 сут

Выберем тип подвижного состава  для каждого груза, определим  температурный режим и условия  перевозки. Результаты сведём в таблицу:

Таблица 5

№ груза	Наименование груза	Период года
		Летний	Переходный	Зимний
		Тип ПС, условия	Тпр Ту	Тип ПС, условия	Тпр Ту	Тип ПС, условия	Тпр Ту
1	Рыба замороженная	5-ваг. секция БМЗ, с охл., б/вент t = -9… - 12	30 14	5-ваг. секция БМЗ, с охл., б/вент t = -9… - 12	30 14	5-ваг. секция БМЗ, c охл., б/вент t = -9… - 12	30 14
2	Фрукты, ягоды	5-ваг. секция БМЗ, с охл., б/вент. t = +7…+9	25 14	5-ваг. секция БМЗ, с охл., б/вент. t = +7…+9	30 14	5-ваг. секция БМЗ, с отоплен., с вент. t = +7…+9	30 14
3	Овощи свежие	5-ваг. секция БМЗ, с охл. t = +6…+9	15 14	5-ваг. секция БМЗ, б/охл. t = +6…+9	15 14	5-ваг. секция БМЗ, с отопл. t = +6…+9	15 14
4	Масло животное	5-ваг. секция ZB-5, с охл., б/вент. t = +3…+6	30 16	5-ваг. секция ZB-5, с охл., с вент. t = +3…+6	30 16	5-ваг. секция ZB-5, с вент. t = +3…+6	30 16
5	Яйца куриные	АРВ, с охл. t = +3…+6	25 16	АРВ, с охл. t = +3…+6	25 16	АРВ, с отоплением, t = +3…+6	20 16
6	Картофель	Крытые вагоны	20 14	Крытые вагоны	20 14	Крытые вагоны	БО 14
7	Консервы, пресервы	Крытые вагоны	БО 14	Крытые вагоны	УГ 14	Крытые вагоны	УГ 14
8	Молочные продукты	5-ваг. секция ZB-5, с охл., б/вент. t = +2…+5	25 16	5-ваг. секция ZB-5, б/охл., с вент. t = +2…+5	20 16	5-ваг. секция ZB-5, б/охл., с вент. t = +2…+5	20 16
9	Вино, пиво, воды	Вагон-термос б/охл., б/отопл. t = +15…+19	БО 16	Вагон-термос б/охл., б/отопл. t = +15…+19	БО 16	Вагон-термос б/охл., б/отопл t не выше +12	БО 16

3. Определение размеров погрузки СПГ и необходимого количества подвижного состава (секций, термосов, специализированных и крытых вагонов)

Выбор подвижного состава для перевозки  СПГ производится с учётом периода  года, термической подготовки заданных грузов, структуры грузопотока и  допустимых сроков доставки. Для транспортировки  СПГ, требующих поддержания необходимой  температуры используются рефрижераторные  вагоны и термосы. РПС выбирают в  первую очередь для перевозки  наиболее ценных и низкотемпературных грузов. Грузы, допускающие колебания  температур в более широком диапазоне, можно перевозить в термосах. Перевозка  стойких грузов, не требующих термической  обработки, может осуществляться в  крытых вагонах в летний и переходный периоды; мясные консервы - круглогодично. Для перевозки молока, живой рыбы и виноградного вина целесообразно  применять специализированные вагоны (рефрижераторные и термосы).

Будем придерживаться следующей сложившейся  структуры типичного вагонного  парка для перевозки СПГ: в  изотермическом подвижном составе (ИПС) перевозится 90%, в крытых вагонах - 10% от всего годового объёма перевозок. Среди ИПС наибольшую долю составляют 5-вагонные секции (60%) и термосы (30%), а остальные (10%) - специализированные вагоны.

Распределение годового грузопотока  по типам подвижного состава, количество единиц подвижного состава укажем в  таблице 6:

Таблица 6

Наименование груза	Pi %	KH	Gri T	Тип ПС	Vi м3	гi т/м3	gri T	gi T	Тара ед. ПС gтi, T	Niпс
1. Рыба замороженная	10	1,2	15180	5-ваг. Секция БМЗ	390	0,45	175,5	-	226	87
2. Фрукты, ягоды	30	1,2	91080	5-ваг. Секция БМЗ	432	0,34	146,88	-	226	620
3. Овощи свежие	10	1,5	37950	5-ваг. Секция БМЗ	432	0,34	146,88	-	226	259
4. Масло животное	5	1,3	16445	5-ваг. Секция ZB-5	400	0,7	280	-	237	59
5. Яйца куриные	5	1,2	15180	АРВ	95	0,32	30,4	-	44	500
6.1. Картофель (прямой `прзопоток)	1,7	1,2	5161,2	Крытые вагоны	120	0,6	72	-	24,5	72
6.2. Картофель (обратный грузопоток)	3,3	1,2	5009,4	Крытые вагоны	120	0,6	72	-	24,5	70
7. Консервы, пресервы	20	1,8	45540	Крытые вагоны	120	0,6	72	-	24,5	633
8. Молочные продукты	5	1,3	16445	5-ваг. Секция ZB-5	400	0,45	180	-	237	92
9. Вино, пиво, воды	10	1,2	30360	Вагон-термос	126	0,4	50,4	-	33	603

Количество единиц подвижного состава  для перевозки определённого  скоропортящегося груза находится  по формуле:

Nⁱ_пс = _,

 

где G_ri - годовой грузопоток i-го вида СПГ, т:

G_ri = * K_H(1+B_p),

K_H -коэффициент неравномерности (сезонной и многолетней) перевозок СПГ;

p_i - процент i-го вида СПГ от полного годового грузопотока G_r;

g_ri - масса i-го продукта, загружаемого в единицу выбранного для его перевозки подвижного состава (секции, вагона), т:

g_ri = V_i * г_i,

V_i - погрузочный объём единицы подвижного состава (секции, вагона), м^3;

_i - погрузочная масса данного СПГ, т/м³;

B_p -коэффициент, учитывающий нахождение части вагонов в ремонте (принять равным 0,15).

1. Рыба замороженная:

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 15180 т

g_ri = 390 * 0,45 = 175,5 т

Nⁱ_пс = = 87 секций

2. Фрукты, ягоды:

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 91080 т

g_ri = 432 * 0,34 = 146,88 т

Nⁱ_пс = = 620 секций

3. Овощи свежие:

G_ri = * 1,5 (1+0,15) = 37950 т

g_ri = 432 * 0,34 = 146,88 т

Nⁱ_пс = = 259 секций

4. Масло животное:

G_ri = * 1,3 (1+0,15) = 16445 т

g_ri = 400 * 0,7 = 280 т

Nⁱ_пс = = 59 секций

5. Яйца куриные:

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 15180 т

g_ri = 95 * 0,32 = 30,4 т

Nⁱ_пс = =500 вагонов

6.1. Картофель (прямой грузопоток):

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 5161,2 т

g_ri = 120 * 0,6 = 72 т

Nⁱ_пс = = 72 вагонов

6.2. Картофель (обратный грузопоток):

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 5009,4 т

g_ri = 120 * 0,6 = 72 т

Nⁱ_пс = = 70 вагонов

7. Консервы, пресервы:

G_ri = * 1,8 (1+0,15) = 45540 т

g_ri = 120 * 0,6 = 72 т

Nⁱ_пс = = 633 вагонов

8. Молочные продукты:

G_ri = * 1,3 (1+0,15) = 16445 т

g_ri = 400 * 0,45 = 180 т

Nⁱ_пс = = 92 секций

9. Вино, пиво, воды:

G_ri = * 1,2 (1+0,15) = 30360 т

g_ri = 126 * 0,4 = 50,4 т

Nⁱ_пс = = 603 вагонов

Результаты потребности в подвижном  составе представим в табличной  форме:

Таблица 7

№ п/п	Наименование груза	5 - вагонные секции	Термосы	АРВ	Крытые вагоны	«Холодные» поезда
		БМЗ	ZB-5
1	Рыба замороженная	87					22
2	Фрукты, ягоды	620					124
3	Овощи свежие	259					52
4	Масло животное		59				15
5	Яйца куриные				500		24
6	Картофель					142	4
7	Консервы, пресервы					633	16
8	Молочные продукты		92				23
9	Вино, пиво, воды			603			41
		966	151	603	500	775	321 2995