21 октября 2021 20:33

Испытания на скорости

Учёные предложили надёжный способ транспортировки серы по железной дороге

Железнодорожные вагоны прошли испытания в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ).

Иван Вишнивецкий, старший научный сотрудник Независимой энергетической компании
Цель эксперимента – испытания укрытий (тентов) сыпучих опасных грузов на полноразмерном макете полувагона при скоростях воздушного потока до 160 км/ч.

Проблема в том, что сейчас комовая и гранулированная сера перевозится навалом в открытых полувагонах. Ежегодно транспортируется более 100 тыс. таких вагонов. Причём периодически этот груз загорается от искр тепловоза, непогашенных сигарет или других источников огня.

Для предотвращения подобных случаев в ОАО «РЖД» разработали особые условия перевозки серы. Они предусматривают укрытие груза негорючими тентами, например из стеклоткани, на всём протяжении маршрута доставки.

Однако, несмотря на предпринимаемые усилия, случаи возгорания серы в вагонах продолжаются. На наш взгляд, основная причина заключается в действии на укрытия аэродинамических сил, которые возникают при больших скоростях движения поезда.

Макет полувагона «продули» в аэродинамической трубе в потоке воздуха со скоростью 160 км/ч
Поэтому мы обратились в ведущий научный институт авиационной отрасли ЦАГИ им. Н.А. Жуковского, сотрудники которого и провели испытания укрытий в старейшей в Европе аэродинамической трубе, которые полностью подтвердили наши предположения.

Там же, в ЦАГИ, был изготовлен кузов полноразмерного металлического макета вагона. Его, как самолёт, устанавливали в открытой части аэродинамической трубы на трёх стойках. Полноразмерное укрытие крепилось к внутренним стенкам вагона. Во время каждого эксперимента вагон в течение 10 минут продувался в аэродинамической трубе.

Всего было проведено 17 испытаний девяти укрытий различных производителей. При этом варьировались скорость воздушного потока от 65 до 162 км/ч, высота крепления укрытия над поверхностью груза, направление воздушного потока, конструкция укрытия и материал ткани.

Также менялись виды крепления укрытия к стенкам вагона, проверялась прочность диагональной шнуровки укрытия и её типы. В ходе экспериментов проводились видео- и фотосъёмка, определялись силы аэродинамических воздействий на укрытие и на сам вагон.

Испытания подтвердили негативное воздействие на укрытия аэродинамических сил при повышенных скоростях воздушного потока, особенно при боковом ветре.

При продувке в трубе в ряде опытов разрушались швы, вырывались крепления укрытий, разрывался сам материал тентов, не выдерживала даже сверхпрочная диагональная шнуровка. Иногда укрытия полностью отрывались от стенок вагона.

Были выявлены типичные места повреждений тентов и вспомогательных элементов, установлены характерные зоны областей разрежения или сжатия воздушного потока над и под укрытием, установлены амплитуды колебаний тентов и нагрузки в узлах крепления укрытия к стенкам вагона.

Считаю, что результаты проведённых исследований позволят грузоотправителям обоснованно выбрать тип ткани и конструкцию укрытия, способ его крепления, наметить необходимые конструктивные доработки в целях сокращения потерь сыпучих грузов и практически полного устранения причин их возгорания.

А главное, надёжная защита вагонов с серой от воспламенения значительно повысит безопасность транспортировки этой продукции по отечественным железным дорогам.
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31