автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Методы оценки эффективности технических средств защиты котлов цистерн для опасных грузов при аварийных ситуациях

РГБ ОД

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ 1 ~ Аг,р МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ ССОБЩЕНИЯ (МИИТ)

На правах рукописи Недорчук Борис Лаврентьевич

УЖ 429.463.3:656.073.436

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ КОТЛОВ ЦИСТЕРН ДЛЯ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ ПРИ АВ АРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог и тяга поездов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2000

Работа выполнена в Департаменте безопасности движения и экологии МПС России и в ФГУП «СГ-ТРАНС»

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор

СМОЛЬЯНИНОВ A.B. кандидат технических наук РУДАНОВСКИЙ В.М. Ведущее предприятие - ГосНИИВ

Защита диссертации состоится « / » и /у л_2000 г.

£) С?

в / { —час, на заседании диссертационного совета Д114.05.05 при Московском государственном университете путей сообщения поодресу: 101475, ГСП, г. Москва, А-55, ул. Образцова, 15, ауд. ¿/¿ '2 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан « 7. '3 » а-ггр е л Я 2000 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направить по адресу университета

Ученый секретарь диссертационного совета^отн.,

В.Н. Филиппов

ОМ.У-ОЖ.ОЗ.О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Исходя из того, что на любом этапе выполнения транспортной операции может произойти отказ какого-либо технического средства железнодорожного транспорта вследствие технической неисправности или ошибки персонала, возникает аварийная ситуация, при которой возможны сход вагона с рельсов, опрокидывание, столкновение вагонов между собой или с различными препятствиями, разгерметизация кузова с утечкой, высыпанием, возгоранием или взрывом опасных грузов.

Для минимизации ущерба при возникновении аварийных ситуаций на железных дорогах с вагонами, перевозящими опасные грузы, и разработки мероприятий ло предупреждению тяжелых последствий необходимо знать технические параметры динамических и тепловых процессов, происходящих при аварии, оценить живучесть существующих конструкций. Для проектирования и отработки узлов и элементов конструкции цистерн, обеспечивающих защиту при аварийных ситуациях, необходимо оценить существующие нормативные документы и определить теоретические и экспериментальные методы оценки живучести конструкции цистерны с учетом возникновения аварийных ситуаций. Очевидно, на основе анализа статистической информации об аварийных ситуациях на железных дорогах можно выбрать наиболее характерные и наиболее часто происходящие аварийные режимы, которые можно считать условно «расчетными». Конструкция кузова вагона при этом должна быть защищена от опасного повреждения с разгерметизацией определенными техническими средствами.

Цель диссертационной работы заключается в оценке и выборе технических средств защиты котлов вагонов-цистерн для опасных грузов с учетом «расчетных» аварийных режимов.

Научная новизна и практическая ценность:

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что на основе статистических данных о технических параметрах динамического воздействия на вагоны-цистерны при аварийных ситуациях определены расчетные аварийные режимы, методы оценки взаимодействия вагонов между собой и с поверхностью земляного полотна при аварийных режимах с использованием в качестве критерия сохранение герметичности котла.

Методика исследования, используемая в настоящей работе, предусматривает:

анализ статистических данных об аварийных ситуациях при транспортировке опасных грузов на железных дорогах;

- . анализ конструктивных вариантов технических средств защиты котлов цистерн и методов проектирования таких вагонов в части учета возможности возникновения аварийных ситуаций;

- разработка основ проектирования и испытаний конструкции элементов защиты котлов при «расчетных» аварийных режимах.

Практическая ценность работы состоит в сравнительном анализе конструктивных решений различных вариантов защитных экранов, дуг безопасности и поглощающих аппаратов автосцепки и выборе наиболее эффективных, а также в разработке методики оценки взаимодействия дуг безопасности с поверхностью земляного полотна при аварийных режимах и разработке новых вариантов дут, обеспечивающих минимальную глубину проникновения их в поверхность земляного полотна при авариях.

Внедрение работы. Разработаны дополнения к нормам для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) «Общие технические требования по обеспечению безопасности перевозок при проектировании вагонов-цистерн для опасных грузов», на основе чего разработана новая конструкция дуг безопасности с получением патен-

тов на изобретения № 2129977, № 2129978, № 2129979, № 2132810 с приоритетом от 23.01.98 г.

Разработаны технические условия на модернизацию вагонов-цистерн для перевозки гептила и соляной кислоты.

Апробация работы. По теме диссертации сделаны доклады на IX Международной конференции «Проблемы механики железнодорожного транспорта», Днепропетровск, 1996 г., а также на научно-практической конференции «Безопасность движения поездов», Москва, 1999 г. Основные положения к результаты диссертации доложены и получили одобрение на заседании кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» МИИТа (Москва, 2000 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано шесть печатных работ и получено четыре патента на изобретения.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографии, насчитывающей 88 наименований и пяти приложений. Общий объем составляет 196 страниц, из них 48 рисунков, 18 таблиц.

В первой главе дан анализ технических параметров и факторов развития ситуаций с вагонами для перевозки опасных грузов.

Для разработки научно обоснованных требований к проектированию вагонов для перевозки опасных грузов, обеспечивающих минимизацию тяжелых последствий при возникновении аварийных ситуаций, необходимо определить наиболее характерные сценарии развития аварийных ситуаций на железных дорогах. С этой целью был проведен анализ статистических данных о состоянии безопасности перевозок и условий, предшествовавших возникновению аварийных ситуаций. При этом учитывались отчетные данные МПС по аварийным ситуациям, возникающим как при маневровых операциях, так и при движении поездов на перегонах. Однако.

эти данные не позволяют определить технические параметры, предшествовавшие моменту возникновения и последующего развития аварийной ситуации. Поэтому анализ статистической информации об авариях и крушениях проводился по следующим факторам:

- временному

- региональному;

- месту аварии (перегон, станция);

- характеристик участка (план, высота насыпи, скорость движения);

- условий (в поезде, при маневрах).

В результате было выявлено, что наибольшее число аварий и крушений происходит при движении со скоростями до 60 км/ч на перегонах в кривых радиусом 300^500 м при высоте насыпи 2-^6,5 м.

В связи с тем, что наибольшую опасность при возникновении аварийных ситуаций представляет разгерметизация котла вагонов-цистерн с опасными грузами, проведен анализ статистических данных, учитывающих такую разгерметизацию. Статистические данные о причинах разгерметизации котлов цистерн с опасными грузами свидетельствуют о том, что до 39% аварийных ситуаций по течи котлов происходит из-за неисправного сливного прибора и 31^40% - из-за трешин в оболочке и сварных швах котла.

Аварийные ситуации с цистернами для сжиженных газов при возникновении пожара, сопровождаемого взрывом, являются наиболее тяжелыми по наносимому ущербу. Важным фактором при этом является время развития аварии. Установлено, что цистерна с пропаном в интенсивном очаге пожара взрывается через 20 - 24 минуты. При этом может погибнуть или получить тяжелые травмы персонал пожарных или восстановительных поездов. Следовательно, при разработке стратегии обеспечения безопасности перевозок опасных грузов, необходимо учитывать вероятное тепловое

воздействие на вагон и возможное время пребывания котла цистерны в очаге пожара до разрушения и взрыва. Эти параметры в последующем могут быть использованы при проектировании технических средств защиты котла от механического и теплового воздействия, а также при разработке методов ликвидации аварий, сопровождающихся пожарами.

Однако, приведенные в «Нормах» понятия не позволяют определить пути и средства предотвращения или минимизации тяжелых последствий при возникновении аварийной ситуации. В этой связи целесообразно ввести понятия «расчетных» аварийных ситуаций и режимов.

Аварийным режимом считается динамическое или тепловое воздействие на сосуд (котел) или другие элементы конструкции вагона-цистерны, вызванное соударением вагонов между собой со скоростями, превышающими нормативные, при маневровых операциях или при сходах с рельсов, опрокидыванием или взаимодействием с элементами сооружений или устройств железнодорожного пути, воздействием очага теплового воздействия при пожаре.

«Расчетная аварийная ситуация» - ситуация, обусловленная сверхнормативными условиями, наиболее часто возникающая при отказах технических средств или нарушениях правил и инструкций, при которой возможно сохранение герметичности сосуда за счет применения специальных технических средств.

«Расчетный аварийный режим» - динамическое или тепловое воздействия на сосуд (котел) или другие элементы конструкции вагона-цистерны, наиболее часто возникающие при аварийных ситуациях, при которых возможно сохранение герметичности сосуда (котла) при частичной потере основных прочностных свойств за счет применения специальных технических средств защиты или использовании резерва, предусмотренного коэффициентами запаса прочности

Во второй главе дается анализ нормативно-технической документации на цистерны для опасных грузов в части обеспечения безопасности при аварийных ситуациях.

Основополагающим документом, используемым при проектировании вагонов, являются «Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)». Для отдельных типов цистерн дополнительно применяются Правила Госгортехнадзора.

В «Правилах Госгортехнадзора», обычно вводится дополнительный понижающий коэффициент к допускаемым напряжениям, применяемый только к элементам сосуда (котла). Такой подход используется много десятков лет и доказал свою правомерность применительно к вагонам-цистернам для сжиженных углеводородных газов, работающим до 40 лет в эксплуатации.

Важные положения о необходимости учета аварийных ситуации были введены в раздел 6.15 «Норм», утвержденных в 1996 году.

- «При проектировании и модернизации цистерн для перевозки опасных грузов должны быть приняты специальные конструктивные меры по предупреждению повреждения котлов, сопровождающегося утечкой опасного груза, при аварийных столкновениях таких цистерн с другими вагонами при столкновении поездов, сходах с рельсов, опрокидываниях и т.п.».

Далее в этом разделе «Норм» содержится перечень средств защиты котлов, рекомендуемый учитывать при проектировании и модернизации вагонов. Однако, для практической реализации рекомендуемых средств защиты котлов в конструкциях цистерн для опасных грузов необходимо иметь динамические и тепловые характеристики наиболее характерных процессов аварийного взаимодействия вагонов. Следовательно, «Нормы»

должны быть дополнены и уточнены в части конкретизации параметров аварийных режимов.

Вопросы учета вероятности возникновения аварийных ситуаций уже на стадии проектирования конструкции заложены в нормативной документации атомной энергетики, что может быть принято за основу при разработке правил и норм для железнодорожного транспорта. В этом нормативном документе вводятся несколько расчетных "аварийных режимов", включая динамическое воздействие по показателям сейсмостойкости, тепловое аваирйное воздействие, режимы «малой течи» и «большой течи».

В число расчетных параметров таких аварийных режимов включены:

расчетные температуры до и после аварии; время существования режима; частота возникновения режима;

время существования аварийного давления, температуры; испытательные аварийные режимы и т.д.

Определенный интерес с позиций обеспечения безопасности представляет нормативная документация, регламентирующая международные перевозки опасных грузов и, в частности, стандарт СЭВ 4594-84, соответствующий требованиям 1ЛС-КХЮЕХ.

В указанном стандарте СЭВ содержится также ряд требовании, косвенно свидетельствующих о возможности аварийной ситуации.

Однако, несмотря на достаточно высокие требования по обеспечению безопасности, предусмотренные упомянутым стандартом СЭВ, особых ребований по обеспечению пожаровзрывооезопасности при воздействии [а цистерну аварийного теплового воздействия не выявлено. Параметры ;редохранительных клапанов цистерн для СУГ ж.д. Европы также не обес-

печивают пожаровзрывобезопасность.

На основании анализа действующей нормативной документации по проектированию вагонов-цистерн для опасных грузов и международных нормативных положений следует сделать вывод о необходимости разработки дополнений к нормам расчета вагонов на прочность по обеспечению безопасности перевозок опасных грузов в части уточнения сценариев развития аварийных режимов и определения параметров таких режимов. На основании таких норм и сценариев появится возможность разработки методов испытаний вагонов при аварийных режимах.

В третьей главе приводятся конструктивные особенности и методы испытаний технических средств защиты котла при механическом воздействии.

На основании анализа статистической информации об авариях и крушениях и «расчетных аварийных режимов» могут бьггь предложены различные конструктивные варианты технических средств защиты торцевой зоны вагона (нижней зоны днища) от пробоя автосцепкой или длинномерным грузом при соударении на перегоне или при маневровых операциях, средств защит люка-лаза и сливо-наливной арматуры при сходе вагона с рельсов и опрокидывании с насыпи; средств защиты при аварийном тепловом воздействии на котел (сосуд) цистерны при нахождении вагона в очаге пожара. При проектировании технических средств защиты следует учитывать приведенные ниже требования:

- Технические средства защиты сосуда (котла) цистерны при аварийных ситуациях предназначены для однократного использования за весь срок службы вагона и могут быть разрушены при аварийной ситуации.

- Энергия механического (динамического) воздействия на вагон при аварийной ситуации должна поглощаться деформирующимися или разрушающимися элементами защиты.

- Элементы сосуда (котла), взаимодействующие с элементами защиты, или рамы вагона при «расчетном аварийном воздействии» могут рассчитываться с использованием нормируемых величин предела прочности для соответствующих материалов.

- К техническим средствам защиты сосуда (котла) цистерн для опасных грузов при аварийных ситуациях относятся также автосцепное устройство с верхним и нижним ограничителями саморасцепа и поглощающим аппаратом с ходом 90+120 мм энергоемкостью 120+180 кДж, исключающими выжимание вверх и саморасцеп одного из соударяющихся вагонов.

- Торцевой защитный экран должен обеспечивать защиту от пробоя нижней зоны днища сосуда (котла) на высоте не менее 1/3 диаметра от верхней плоскости рамы вагона при однократном ударе автосцепкой среднего вагона с силой не менее 1000 тс.

- Защитные экраны или дуги безопасности должны обеспечивать защиту от повреждения зоны люка-лаза со сливо-наливной и предохранительной арматурой при сходе вагона-цистерны и опрокидывании ее с пути при динамическом расчетном аварийном режиме.

- Узлы крепления сосуда (котла) на раме вагона или соединение котла с полурамами в безрамных цистернах должны исключать разрушение груженого сосуда (особенного тонкостенного) при однократном ударе в автосцепку с силой не менее 1000 тс. Для тонкостенных сосудов (котлов) рекомендуется установка шпангоутов в зоне лап или применение безрамной конструкции со шпангоутами в опорной зоне.

Проанализированы конструктивные варианты различных конструкций дуг безопасности и торцевых защитных экранов и выбраны наиболее эффективные средства на основании результатов испытаний при аварийных режимах. Из анализа конструктивных вариантов дуг безопасности сделан вывод о необходимости их дальнейшего совершенствования с учетом их взаимодействия с поверхностью земляного полотна.

Для защиты котла (сосуда) цистерны при аварийном тепловом воздействии разработаны параметры такой аварийной ситуации, включающие схемы и мощность теплового штока, а также время существования «расчетной тепловой аварии». Для защиты от разрушения предложены способы обеспечения пожаровзрывобезопасности, включающие предохранительные клапаны с большим проходным сечением, а также дифференцированную теплоизоляцию и огнезащитные покрытия.

На основании анализа конструктивных особенностей элементов вагона и сценариев развития аварийных ситуаций могут быть сделаны следующие выводы и предложения:

- Технические средства защиты сосуда (котла) цистерны при аварийных ситуациях предназначены для однократного использования за весь срок службы вагона и могут быть разрушены при аварийной ситуации.

- Элементы сосуда (котла), взаимодействующие с элементами защиты или рамы вагона, при «расчетном аварийном воздействии» должны обеспечить сохранение герметичности сосуда и могут рассчитываться с использованием нормируемых величин предела прочности для соответствующих материалов.

- Техническая эффективность различных вариантов защитных устройств для определенных групп вагонов должна проверяться экспериментально при характерных расчетных аварийных режимах.

В четвертой главе изложены методы оценки взаимодействия дуг безопасности и земляного полотна при сходе цистерн с рельсов и опрокидывании.

В процессе исследования в результате обработки статистической информации были установлены наиболее опасные режимы динамического воздействия на котел цистерны и на запорную арматуру.

Для получения результатов бьши приняты теоретические методы моделирования аварийных ситуаций при опрокидывании котла с насыпи высотой 8-11 м. При скорости движения груженной цистерны с опасным грузом 55-60 км/ч.

Для определения динамических воздействий на конструкцию защиты арматуры в расчет принималось равнодействующая сил - вес цистерны с грузом, трение о поверхность тела насыпи, инерционные в зависимости от скорости движения. Как показали теоретические обоснования, этот порог сил может быть принят за расчетный динамический режим при проектировании средств защиты сливоналивной арматуры.

При падении цистерны, наполненной жидкостью, она будет совершать два движения: поступательное и вращательное. Жидкость, наполняющая цистерну, будет двигаться наступательно параллельно откосу (центр масс), так как сил внутреннего трения в жидкости будет недостаточно для создания момента сил, необходимых для вращения жидкости как сплошного тела.

Исходный запас энергии

j=п

IV,, = т^; -

м

7 '2 гг- 171 * I

Конечная энергия п'п —- . где

V; - скорость т.к. в точке к„ таким образом можно записать, что

При оценке напряженного состояния грунтового массива вертикальное нормальное напряжение от сосредоточенной силы определяется из следующего выражения:

р -1-УНЛ а =—-—I 22 ' 4 а2г2

Напряжения распределяемые по удерживающим (дуги безопасности) конструкциям определяют по формуле:

Р

а<:р = ~4аТв

а, в - ширина и длина конструкции.

Таким образом определены выражения, по которым можно найти силу удара дуг безопасности, напряжения возникающие в них при этом и распределения этих напряжений в продольных конструкциях.

Так как одной из задач нашего расчета является определение высоты дуг безопасности, то есть величины погружения их в грунт, рассмотрим экстремальные условия падения цистерны для нахождения этой величины.

Поскольку прочностные предельные характеристики дуг безопасности определены величиной разрушения трубы при нагрузке не менее Ртах=4700 кгс/см2 а площади опирания Р=30,78см2 необходимо найти максимальную величину погружения дуг безопасности в откос тела насыпи. На основании проведенных расчетов сделаны следующие выводы: 1. Разработанные и испытанные варианты дуг безопасности обеспечивают сохранность сливоналивной арматуры при трехкратном перевороте цистерны относительно продольной оси при опрокидыва-

нии с высокой насыпи (Н„ более 14 м).

2. На основании результатов испытаний установлено, что оболочка цистерны перевозящей сжиженный углеводородный газ даже при четырех кратном опрокидывании сохраняет свою герметичность.

3. При взаимодействии дуг безопасности груженой цистерны с телом насыпи происходит деформация откоса на 21 см, в связи с чем для уменьшения вероятности повреждения арматуры учитывается высота конструкции дуг безопасности величиной не менее 250 мм с увеличенной площадью опирания.

4. Для уменьшения величины погружения дуг безопасности в тело насыпи разработаны модификации конструкции дуг безопасности с опорными защитными площадками признанными изобретениями, на которые получены патенты.

В пятой главе приводятся результаты испытаний эластомерных поглощающих аппаратов автосцепки на грузовых вагонах для опасных грузов.

Важным фактором повышения безопасности при маневровых операциях является энергоемкость поглощающих аппаратов автосцепки. Применяемые на серийных вагонах пружинно-фрикционные поглощающие аппараты, при условии ограниченных габаритных параметров, по существу исчерпали свои возможности по увеличению энергоемкости. В этой связи с начала 90х годов начаты работы по созданию высокоэнергоемких эластомерных аппаратов с использованием эластомера, сочетающего в себе упругие и диссипативные свойства.

Первые работы по созданию эластомерного поглощающего аппарата автосцепки для грузовых вагонов России были проведены ГосНИИВом и ВНИИЖТом в 1990 году с использованием эластомерного амортизатора типа К2Е-5 фирмы «СПОМАШ» (КАМАХ) в Республике Польша.

В 1991 - 1992 годах с участием фирм «СПОМАШ (КАМАХ)», фабрики вагонов Свидница (Польша), СГ-ТРАНСа и МИИТа была осуществлена корректировка силовой характеристики амортизатора, доработка корпуса аппарата и проведены сравнительные ударные испытания на загруженных водой четырехосных цистернах для сжиженных углеводородных газов. В качестве эталона использовался пружинно-фрикционный аппарат Ш6-ТО-4 и гидрорезиновый ГР-120, разработанный Брянским институтом транспортного машиностроения. Эластомерный аппарат получил обозначение 732\У.

По результатам испытаний установлено: - аппараты 732\У сохраняют работоспособность при эксплуатационных температурах до -60°С;

- аппараты имеют ресурс, соответствующий 6 годам эксплуатации без какого-либо технического обслуживания.

В связи с тем, что эластомерные аппараты в первую очередь устанавливались на цистерны для углеводородных сжиженных газов, при аварийных ситуациях с которыми возможно возникновение пожара, для оценки безопасности эластомерный аппарат был подвергнут огневым испытаниям на фирме КАМАХ. Результаты огневых испытаний аппарата подтвердили его безопасность при возможном попадании цистерны в очаг пожара.

Эффективность эластомерных аппаратов 732\\' была подтверждена в Центральном конструкторском бюро транспортного машиностроения (ЦКБ ТМ) при испытаниях аппаратов на восъмиосных вагонах. При сравнительных испытаниях аппарата в ЦКБ ТМ в качестве эталона использовались пружинно-фрикционные аппараты Ш2Т и ПМК-ПОА с ходом НО мм.

Некоторые результаты испытаний представлены на рисунке 1.

Регрессионные зависимости силы в автосцепке 8-осного вагона от скорости накатывания вагона-бойка

Р1,х.Ч

2500 2000 1500 1000 500 п

3 3.5 4- 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 3 а.5 5 $.5 "¡0 У.кмМ

Регрессионные зависимости ускорений от скорости накатывания

вагона-бойка

иХ2, м/сл2

60

50

40

30

20

10

I I-1-:-:-:-:-г-;-1-:—

3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 65 7 7.5 3 8.5 9 5.5 10 У,км/ч

-73ЭЛ/ - 737М ....... Ш2Т - ПМК-110 А

----Ш2Т - 73Ш

Рис. 1

Аппарат 73ZVV12 (с ходом 120 мм) был также испытан в ЦКБ Ш на груженом восьмиосном вагоне-транспортере массой брутто 170 т при соударении с вагоном-бойком массой 90 т со скоростями до 10,4 км/ч. Конструктивные ограничения по ходу автосцепки вагона-транспортера не позволили реализовать максимальный рабочий ход аппарата 73ZW12. На вагоне-бойке был пружинно-фрикционный аппарат типа Ш-2-В с общесетевыми (произвольными) характеристиками.

Результаты ударных испытаний аппарата 73ZW12 на четырехосных и восьмиосных груженых вагонах позволили определить, что максимальная энергоемкость этого типа аппарата достигает 170-175 кДж.

Коэффициент полноты диаграммы достигает величины 0,75, а коэффициент необратимого поглощения энергии при соударении достигает величины 0,8.

На основании анализа результатов испытаний эластомерных поглощающих аппаратов типа 73ZW и его модификаций могут быть сделаны следующие выводы:

- эластомерные аппараты 73ZW с ходом 90 мм и 73 ZW12 с ходом 120 мм имеют энергоемкость 110 кДж и 173 кДж соответственно;

- коэффициент полноты силовой характеристики достигает величины 0.75, а коэффициент необратимого поглощения энергии при соударения равен 0,71 ;

- максимальная скорость соударения груженых четырехосных вагонов для аппаратов 73ZW и 73ZW12 при силе 2 МН достигает 13 км/ч и 14 км/ч соответственно;

- уровень продольных ускорений элементов кузова соударяемых со скоростью до 10 км/ч груженых четырехосных и восьмиосных вагонов с эластомерными аппаратами не превышает 14м/с2 (« 1,5g);

- при установке эластомерных аппаратов вероятность возникновения аварийных ситуаций с повреждением и разгерметизацией котлов цистерн с тяжелыми экологическими последствиями снижается примерно на 30%.

В шестой главе предлагается методика технико-экономической оценки эффективности средств защиты котлов цистерн для опасных грузов при аварийных ситуациях.

Применение различных технических средств защиты котлов от повреждения и разгерметизации со взрывом при аварийных ситуациях влечет за собой увеличение цены вагона.

Однако, отсутствие технических средств защиты на вагонах для опасных грузов может привести к серьезным авариям и экологическим катастрофам с нанесением народному хозяйству большого экономического ущерба. Это обстоятельство должно быть положено в основу метода для технико-экономической оценки эффективности различных средств защиты. При этом общий ущерб от аварий складывается из: -затрат на ремонтно- восстановительные работы, СреМ.В1Х.; -затрат, связанных с потерей груза, СГ[) ;

-затрат, связанных с задержкой движения грузовых и пассажирских

поездов и закрытия перегона, Сз пф.;

-затрат, связанных с потерей подвижного состава, Сп с.;

-затрат, связанных с ремонтом подвижного состава, попавшего в

аварию, Срем.;

-затрат, связанных с выплатой страховых взносов в случае человеческих жертв, Слр.;

-затрат, связанных с восстановлением экологии в районе аварии, С

Для расчетов использовались отчетные данные Департамента безопасности движения и экологии МПС РФ по фактическим материалам конкретных аварий.

Сравнивая предотвращенный ущерб от предлагаемых мероприятий, а также дополнительные затраты на осуществление этих мероприятий, можно сделать вывод, что срок окупаемости затрат на технические мероприятия составит:

Т0К - Бог,,,^

Где 50Емер. - сумма дополнительных затрат на рассматриваемые мероприятия за 20 лет эксплуатации 1 цистерны:

ЯМ^ = ВТ-Ц1тагг+2-В2пок+02погКО,8+0,5) • 10+2-17,6+36,185 = = 64,385 млн. руб.

Тогда:

Ток= 64,385 / 10,665 = 6,03 год.

Таким образом, реализация мероприятий по защите цистерн для перевозки опасных грузов, включающих дуги безопасности, защитные экраны днищ котла, огнезащитные покрытия котлов, применение более энергоемких поглощающих аппаратов, обеспечивает снижение ущерба от аварий на одну цистерну в год в сумме 10,665 млн. руб., а дополнительные затраты на эти мероприятия окупаются в течение б лет.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе анализа статистических данных об авариях и крушениях вагонов с опасными грузами разработаны предложения по введению в Нормы расчета вагонов понятий «расчетная аварийная ситуация» и «расчетный аварийный режим».

Расчетным аварийным режимом может считаться динамическое или тепловое воздействие на сосуд (котел) или другие элементы конструкции

вагона-цистерны, наиболее часто встречающиеся при аварийных ситуациях, при котором возможно обеспечить сохранение герметичности сосуда при потере основных прочностных свойств за счет применения специальных технических средств.

К «расчетным аварийным режимам» при механическом воздействии следует отнести:

- сход с рельсов и опрокидывание вагона с насыпи высотой не менее 8 м. в кривой радиусом 300-500 м при движении со скоростью до 45 км/ч.;

- Столкновение со скоростью 20 км/ч отцепа из одного головного порожнего и трех груженых четырехосных вагонов с группой из А— 5™ стоящих заторможенных груженых четырехосных вагонов.

2. Действующая отечественная и международная нормативно-техническая документация по проектированию вагонов для опасных грузов не в полной мере учитывает возможность возникновения аварийных ситуаций и должна быть дополнена специальным разделом «Общие технические требования по обеспечению безопасности перевозок при проектировании вагонов-цистерн для опасных грузов».

3. Анализ конструктивных схем и вариантов технических средств защиты котла цистерн при аварийных ситуациях позволил выявить, что наиболее эффективными являются:

- высокоэнергоемкий поглощающий аппарат автосцепки; - верхние телохранители от саморасцепа; - торцевой защитный экран; - дуги безо-тасности для защиты сливо-наливной арматуры; - огнезащитные покрытия I термоизоляция.

Технические средства защиты котла цистерны при аварийных ситуа-[иях предназначены для однократного использования. Энергия механиче-кого воздействия на вагон при аварийной ситуации должна поглощаться

деформирующимися или разрушающимися элементами защиты котла. Все проектируемые технические средства защиты котла должны подвергаться экспериментальной проверке при соответствующих «расчетных аварийных режимах».

4. Разработана методика по оценке взаимодействия дуг безопасности арматуры при аварийном взаимодействии с поверхностью земляного полотна и определены геометрические параметры дуг безопасности, обеспечивающие снижение глубины внедрения дуг в поверхность откоса при опрокидывании с насыпи. Разработаны конструктивные решения элементов защиты арматуры, признанные изобретением, подтвержденные четырьмя патентами на изобретения.

5. Обобщены результаты испытаний и подтверждена высокая эффективность различных модификаций высокоэнергоемких эластомерных поглощающих аппаратов автосцепки на четырехосных цистернах для сжиженных углеводородных газов и восьмиосных вагонах и восьмиосных транспортерах специального назначения.

6. Для оценки экономической эффективности от использования технических средств защиты котла при аварийных ситуациях разработан метод расчета, учитывающий, что увеличение стоимости вагона с техническими средствами защиты компенсируется снижением затрат на ликвидацию последствий аварийных ситуаций, включая затраты, связанные с потерей груза, потерей подвижного состава, затрат, связанных с выплатой страховых взносов в случае человеческих жертв, затрат, связанных с восстановлением экологии в районе аварии. Расчеты эффективности, представленные в работе, свидетельствуют, что дополнительные затраты на мероприятия по установке технических средств защиты окупаются в течение 6 лет.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Б.Л. Недорчук. Вопросы обеспечения надежности защиты котлов цистерн для перевозки опасных грузов в аварийных ситуациях. Тезисы докладов IX Международной конференции «Проблемы механики железнодорожного транспорта», Днепропетровск, 1996, стр. 32.

2. В.Н. Филиппов, Б.Л. Недорчук. К вопросу выбора режимов механического воздействия на цистерны при аварийных ситуациях. Тезисы докладов IX Международной конференции "Проблемы механики железнодорожного транспорта", Днепропетровск, 1996, стр. 46-47.

3. Б.Л. Недорчук. Общая оценка состояния вопроса безопасности перевозок опасных грузов. "Безопасность движения поездов". Труды МИ-ИТ, М„ 1999, стр. IV - 7.

4. Б.Л. Недорчук, П.М. Токарев. К вопросу определения динамических режимов, воздействующих на элемент защиты сливо-наливной арматуры. «Безопасность движения поездов». Труды МИИТ, М., 1999, стр. IV • 7+Г/ - 8.

5. А.А. Хохлов, Б.Л. Недорчук. Повышение безопасности перевозки опасных грузов путем совершенствования ходовых частей вагонов. (Безопасность движения поездов». Труды МИИТ, М., 1999, стр. IV - 7.

6. В.Н. Филиппов, Б.Л. Недорчук. Общие технические требования га обеспечению безопасности перевозок при проектировании вагонов-шстерн для опасных грузов. «Безопасность движения поездов», Труды ЛИИТ, М., 1999 г., стр. I - 4.

Введение.

1. Анализ технических параметров и факторов развития аварийных ситуаций с вагонами для перевозки опасных грузов.

2. Анализ нормативно-технической документации на цистерны для опасных грузов в части обеспечения безопасности при аварийных ситуациях.

3. Конструктивные особенности и методы испытаний технических средств защиты котла при механическом воздействии.

4. Методы оценки взаимодействия дуг безопасности и земляного полотна при сходе цистерн с рельсов и опрокидывании.

5. Результаты испытаний эластомерных поглощающих аппаратов автосцепки на грузовых вагонах для опасных грузов.

6. Методы технико-экономической оценки эффективности средств защиты котлов цистерн для опасных грузов при аварийных ситуациях.

В транспортировке грузов по железным дорогам задействовано большое количество различных технических средств, к числу которых относятся: устройства для производства погрузки и выгрузки груза, вагоны и локомотивы, железнодорожный путь, искусственные сооружения, система управления движением поездов и станционные устройства для обеспечения маневровой работы, закрепления вагонов на станциях и др.

Для выполнения соответствующих операций по перевозке, обслуживанию и ремонту перечисленных выше технических средств привлекается большое число специалистов различной квалификации. В этой связи можно сделать предположение, что на любом этапе выполнения транспортной операции может произойти отказ какого-либо технического средства железнодорожного транспорта вследствие технической неисправности или ошибки персонала.

В этом случае возникает аварийная ситуация, при которой возможны сход вагона с рельсов, опрокидывание, столкновение вагонов между собой или с различными препятствиями, разгерметизация кузова с утечкой, высыпанием, возгоранием или взрывом опасных грузов.

В связи с тем, что по железным дорогам перевозятся легковоспламеняющиеся, ядовитые, взрывчатые и радиоактивные вещества, возникновение аварийной ситуации может привести к тяжелым последствиям при воздействии таких веществ на население или производственные комплексы, располагающиеся вблизи железнодорожных станций или линий. Разгерметизация цистерн с опасными грузами на перегонах может вызвать тяжелые последствия экологического характера, обусловленные загрязнением или заражением местности и водоемов.

Ряд тяжелых аварий с железнодорожными цистернами, перевозящими сжиженные углеводородные газы (СУГ), произошедших в Алма-Ате (1989 г.), в Ельниково (1990 г.), на Горьковской ж.д. (1995 г.), сопровождался пожарами и взрывами, при которых имелись человеческие жертвы. Так например, при пробое цистерны с пропаном автосцепкой соседнего вагона из-за грубого нарушения порядка маневровых работ возник пожар, в очаге которого оказалась вторая цистерна с пропаном. Через 18-20 минут после начала горения эта цистерна взорвалась с поражением сооружений и людей в радиусе до 180 метров. При этом около 200 человек получили ожоги различной степени, имелись человеческие жертвы [1].

Ликвидация аварийных ситуаций с цистернами, перевозящими сжиженные газы, в некоторых случаях сопровождалась гибелью и тяжелыми ожогами персонала восстановительных поездов [2].

Приведенные выше сведения только об одной аварии свидетельствуют, что проблема обеспечения безопасности транспортировки опасных грузов в железнодорожных цистернах является чрезвычайно актуальной.

Для минимизации ущерба при возникновении аварийных ситуаций на железных дорогах с вагонами, перевозящими опасные грузы, и разработки мероприятий по предупреждению тяжелых последствий необходимо знать технические параметры динамических и тепловых процессов, происходящих при аварии, оценить живучесть существующих конструкций. Для проектирования и отработки узлов и элементов конструкции цистерн, обеспечивающих защиту при аварийных ситуациях, необходимо оценить существующие нормативные документы и определить теоретические и экспериментальные методы оценки живучести конструкции цистерны с учетом возникновения аварийных ситуаций. Очевидно, на основе анализа статистической информации об аварийных ситуациях на железных дорогах можно выбрать наиболее характерные и наиболее часто происходящие аварийные режимы, которые можно считать условно «расчетными». Конструкция кузова вагона при этом должна быть защищена от опасного повреждения с разгерметизацией определенными техническими средствами.

- £

Целью настоящей работы является оценка и выбор технических средств защиты котлов вагонов-цистерн для опасных грузов с учетом «расчетных» аварийных режимов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что на основе статистических данных о технических параметрах динамического воздействия на вагоны-цистерны при аварийных ситуациях определены расчетные аварийные режимы, методы оценки взаимодействия вагонов между собой и с поверхностью земляного полотна при аварийных режимах с использованием в качестве критерия сохранение герметичности котла.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

- сделать анализ технических параметров и факторов динамических режимов, воздействующих на вагоны-цистерны при характерных авариях;

- определить «расчетные» аварийные режимы;

- оценить существующие и проектируемые технические средства защиты котла от повреждения и разгерметизации;

- разработать рекомендации по проектированию и применению технических средств защиты вагонов-цистерн для опасных грузов.

Методика исследования, используемая в настоящей работе, предусматривает:

- анализ статистических данных об аварийных ситуациях при транспортировке опасных грузов на железных дорогах:

- анализ конструктивных вариантов технических средств защиты котлов цистерн и методов проектирования таких вагонов в части учета возможности возникновения аварийных ситуаций;

- разработка методов проектирования и испытаний конструкции элементов защиты котлов при «расчетных» аварийных режимах.

Практическая ценность работы состоит в сравнительном анализе конструктивных решений различных вариантов защитных экранов, дуг безопасности и поглощающих аппаратов автосцепки и выборе наиболее эффективных, а также в разработке методики оценки взаимодействия дуг безопасности с поверхностью земляного полотна при аварийных режимах и разработке новых модернизаций дуг, обеспечивающих минимальную глубину проникновения их в поверхность земляного полотна при авариях.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основе анализа статистических данных об авариях и крушениях вагонов с опасными грузами разработаны предложения по введению в Нормы расчета вагонов понятий «расчетная аварийная ситуация» и «расчетный аварийный режим».

Расчетным аварийным режимом может считаться динамическое или тепловое воздействие на сосуд (котел) или другие элементы конструкции вагона-цистерны, наиболее часто встречающиеся при аварийных ситуациях, при котором возможно обеспечить сохранение герметичности сосуда при потере основных прочностных свойств за счет применения специальных технических средств.

К «расчетным аварийным режимам» при механическом воздействии следует отнести:

- сход с рельсов и опрокидывание вагона с насыпи высотой не менее 8 м. в кривой радиусом 300-500 м при движении со скоростью до 45 км/ч.;

- Столкновение со скоростью 20 км/ч отцепа из одного головного порожнего и трех груженых четырехосных вагонов с группой из 4-5т" стоящих заторможенных груженых четырехосных вагонов.

2. Действующая отечественная и международная нормативно-техническая документация по проектированию вагонов для опасных грузов не в полной мере учитывает возможность возникновения аварийных ситуаций и должна быть дополнена специальным разделом «Общие технические'требования по обеспечению безопасности перевозок при проектировании вагонов-цистерн для опасных грузов».

3. Анализ конструктивных схем и вариантов технических средств защиты котла цистерн при аварийных ситуациях позволил выявить, что наиболее эффективными являются:

- высокоэнергоемкий поглощающий аппарат автосцепки; - верхние предохранители от саморасцепа; - торцевой защитный экран; - дуги безопасности для защиты сливо-иаливной арматуры; - огнезащитные покрытия и термоизоляция.

Технические средства защиты котла цистерны при аварийных ситуациях предназначены для однократного использования. Энергия механического воздействия на вагон при аварийной ситуации должна поглощаться деформирующимися или разрушающимися элементами защиты котла. Все проектируемые технические средства защиты котла должны подвергаться экспериментальной проверке при соответствующих «расчетных аварийных режимах».

4. Разработана методика по оценке взаимодействия дуг безопасности арматуры при аварийном взаимодействии с поверхностью земляного полотна и определены геометрические параметры дуг безопасности, обеспечивающие снижение глубины внедрения дуг в поверхность откоса при опрокидывании с насыпи. Разработаны конструктивные решения элементов защиты арматуры, признанные изобретением, подтвержденные четырьмя патентами на изобретения.

5. Обобщены результаты испытаний и подтверждена высокая эффективность различных модификаций высокоэнергоемких эластомерных поглощающих аппаратов автосцепки на четырехосных цистернах для сжиженных углеводородных газов и восьмиосных вагонах и восьмиосных транспортерах специального назначения.

6. Для оценки экономической эффективности от использования технических средств защиты котла при аварийных ситуациях разработан метод расчета, учитывающий, что увеличение стоимости вагона с техническими средствами защиты компенсируется снижением затрат на ликвидацию последствий аварийных ситуаций, включая затраты, связанные с потерей груза, потерей подвижного состава, затрат, связанных с выплатой страховых взносов в случае человеческих жертв, затрат, связанных с восстановлением экологии в районе аварии. Расчеты эффективности, представленные в работе, свидетельствуют, что дополнительные затраты на мероприятия по установке технических средств защиты окупаются в течение 6 лет.

- /з/

1. Ю.Н. Шебеко, А.П. Шевчук и др. Пожаровзрывобезопасность перевозок сжиженных углеводородных газов железнодорожным транспортом. 1. Постановка задачи и рассмотрение типовых сценариев аварии. «Пожаровзрывобезопасность» 4'92, стр. 46-51.

2. И.С. Таубкин, Ю.А. Куликов. Экспертный анализ несчастного случая при ликвидации чрезвычайной ситуации с цистерной со сжиженным бутадиеном. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. № 10, М., 1997, стр. 55-72.

3. МПС РФ Департамент безопасности движения и экологии, ВНИИЖТ. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах России в 1997 г. М., «Транспорт», 1998.

4. Ю.М. Герасимов. О состоянии безопасности движения поездов на сети железных дорог России. «Безопасность движения поездов». Труды МПС, МИИТ. М., 1999, стр. 1-14-1-6.

5. П.С. Шанайца, В.М. Лисенков. Концепция управления безопасностью перевозочного процесса. "Безопасность движения поездов", Труды МПС, МИИТ, М., 1999, стр. 1-7-1-10.

6. МПС РФ Департамент безопасности движения и экологии, Московский государственный университет путей сообщения. Анализ безопасности движения на железных дорогах России в 1998 г. М., 1999 г.

7. Г.К. Сендеров, В.П. Шейкин и др. Снижение повреждаемости вагонов на сортировочных горках. Жел.дор. транспорт, Серия Вагоны и вагонное хозяйство. Ремонт вагонов. ЭН/ЦНИИТЭИ МПС. 1989. Вып. 1. стр. 12+28.- /зг

8. МПС РФ. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. М., «Транспорт».

9. МПС РФ Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации. М., «Транспорт».

10. В.В. Коломийченко, Н.Г. Беспалов, H.A. Семин. Автосцепное устройство подвижного состава. М., «Транспорт», 1980, 185 стр.

11. Специализированные цистерны для углеводородных газов с эласто-мерными поглощающими аппаратами. Отчет о научно-исследовательской работе. Руководитель темы Филиппов В.Н. М., МИИТ, Тема № 45/92, 1992.

12. В.Н. Филиппов, Ю.А. Шмыров, Е.И. Мироненко. Результаты ударных испытаний восьмиосного полувагона с опиранием кузова на скользуны двухосных тележек. Труды МИИТа, вып. 530, М., 1976.

13. В.Н. Филиппов, A.B. Смольянинов. Исследование динамической нагруженности котла цистерны для перевозки сжиженных газов. ВИНИТИ №4, 1991. деп. № 708 -ТМ-90.

14. Испытания четырехосных цистерн для перевозки сжиженного газа при аварийных режимах соударения. Отчет о научно-исследовательской теме. Руководитель Филиппов В.Н., М., МИИТ, Тема № 179/91, 1991.

15. В.Н. Филиппов, Е.А. Радзиховский. Исследование поведения вагонов при аварийном соударении. Вестник ВНИИЖТ, № 3, 1994, стр. 9+12.

16. В.Н. Филиппов, Б.Л. Недорчук. К вопросу выбора режимов механического воздействия на цистерны при аварийных ситуациях. Тезисы докладов IX Международной конференции "Проблемы механики железнодорожного транспорта", Днепропетровск, 1996, стр. 46-47.

17. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). ГосНИИВ ВНИИЖТ, М., 1996.

18. Н.В. Смольянинов, В.Н. Филиппов. Транспортировка опасных грузов. Железнодорожный транспорт. № 7, 1990, стр. 31-33.

19. В.В. Дмитриев, В.Н. Филиппов и др. Совершенствование цистерн для сжиженного газа. Железнодорожный транспорт. № 8. 1991. стр. 46-48.

20. Совершенствование конструкций специализированных вагонов для перевозки опасных сжиженных углеводородных газов с учетом аварийных режимов. Отчет о научно-исследовательской работе. Руководитель темы Филиппов В.Н. М., МИИТ, Тема № 50/91, 1991.

21. Filippow W.N., Kos Stanislaw. Badania prototypowich urzadzen, ochraniajacych armatyre i dennice wagonow-cyctern w awaryjnych sytuacjach. PRZEGLAD KOLEJOWY (WARSZAWA, POLAND), 8\93, 1993, стр. 31-33.

22. В.Н. Филиппов, Р.Ф. Канивец и др. Повышение эксплуатационной надежности цистерн для сжиженных углеводородных газов. Вестник ВНИИЖТ, № 6/7/8, 1995, стр. 17-22.

23. Р.Ф. Канивец, В.Н. Филиппов. Результаты исследований по повышению надежности цистерн для сжиженных углеводородных газов (СУГ). Тезисы докладов IX международной конференции «Проблемы механики железнодорожного транспорта», Днепропетровск, 1996, стр. 215.

24. А.В. Смольянинов, В.Н. Филиппов. Методика расчета и проектирования дуг безопасности котлов цистерн. II Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта». МИИТ, Том I, М., 1996, стр. 86.

25. Б.Л. Недорчук. Вопросы обеспечения надежности защиты котлов цистерн для перевозки опасных грузов в аварийных ситуациях, тезисы докладов IX Международной конференции «Проблемы механики железнодорожного транспорта», Днепропетровск, 1996, стр. 32.

26. Ю.Н. Шебеко, В.Н. Филиппов и др. Исследование влияния вспучивающегося огнезащитного покрытия на поведение резервуаров со сжиженными углеводородными газами в очаге пожара. Пожаровзрывобезопасность Г 98, том 7, № 1, 1998, стр. 24-32.

27. Б.Л. Недорчук, П.М. Токарев. К вопросу определения динамических режимов, воздействующих на элемент защиты сливо-наливной арматуры. «Безопасность движения поездов». Труды МИИТ, М., 1999, стр. 1У-7 1У-8.

28. Б.Л. Недорчук. Общая оценка состояния вопроса безопасности перевозок опасных грузов. «Безопасность движения поездов», Труды МИИТ, М., 1999, стр. 1У-7.- 13 S

29. Прав ила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М., «Металлургия», 1989.

30. В.Н. Котуранов, В.Н. Филиппов и др. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие. Издательство стандартов, Москва, 1993.

31. Арматура для оборудования и трубопроводов АЭС. Общие технические требования ОТТ-87. Госпроматомэнергонадзор СССР. М., 1992.

32. Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.085 82 (ст. СЭВ 3085-81). М., Издательство стандартов, 1993.

33. A.B. Смольянинов. Нагруженность и методы расчета защиты при аварийных ситуациях котлов цистерн для опасных грузов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. МИИТ, М., 1991.

34. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм. Альбом-справочник. М., ПКБ ЦВ МПС, 1998.

35. GATX TANK CAR MANYAL LIBRARY of CONGRESS CATALOG CARD NUMBER 79-88685. Fourth Edition, First Printing May 1979.

36. E.B. Абрамов, В.Н. Филиппов и др. «Автосцепка железнодорожного транспортного средства». Патент на изобретение № 2088450, 1997.

37. В.Н. Филиппов, Ю.А. Шмыров и др. «Железнодорожная цистерна». Патент на изобретение № 2038240. Бюллетень «Открытия и изобретения», № 18, 1995.

38. В.Н. Филиппов, Ю.А. Шмыров и др. «Железнодорожная цистерна». Патент на изобретение № 2038241. Бюллетень «Открытия и изобретения», №18, 1995.- 13 6

39. В.Н. Филиппов, Ю.А. Шмыров и др. «Железнодорожная цистерна». Патент на изобретение № 2039673. Бюллетень «Открытия и изобретения», №20, 1995.

40. В.Н. Филиппов, Ю.А. Шмыров и др. «Железнодорожная цистерна». Патент на изобретение № 2039674. Бюллетень «Открытия и изобретения», №20, 1995.

41. В.Н. Филиппов, В.А. Юдин и др. «Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов». Патент на изобретение № 1606372, 1993.

42. В.Н. Филиппов, Б.Л. Недорчук и др. «Железнодорожная цистерна». Патент на изобретение № 2132810 с приоритетом от 23.01.98 г., 1999.

43. В.Н. Филиппов, Б.Л. Недорчук и др. «Железнодорожная цистерна». Патент на изобретение № 2129977 с приоритетом от 23.01.98 г., 1999.

44. В.Н. Филиппов, Б.Л. Недорчук и др. «Железнодорожная цистерна». Патент на изобретение № 2129978 с приоритетом от 23.01.98 г., 1999.

45. В.Н. Филиппов, Б.Л. Недорчук и др. «Железнодорожная цистерна». Патент на изобретение № 2129979 с приоритетом от 23.01.98 г. , 1999.

46. О.В. Черенов. Выбор и обоснование конструкций дуг безопасности котлов цистерн. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. УрГАПС, Екатеринбург, 1998.

47. В.Н. Филиппов, Б.Л. Недорчук. «Общие технические требования rio обеспечению безопасности перевозок при проектировании вагонов цистерн для опасных грузов». Безопасность движения поездов. Труды МПС МИИТ. М., 1999, стр. 1-4."

48. В.Н. Филиппов, А.Е. Скуратов. «Общие технические требования к арматуре вагонов-цистерн для опасных грузов». Безопасность движения поездов. Труды МПС МИИТ, М., 1999, стр. IV-5HV-16.

49. Ю.Н. Шебеко, В.Н. Филиппов и др. Исследование способов защиты цистерн для перевозки СУГ от воздействия тепловых нагрузок в условиях пожара. Безопасность движения поездов. Труды МПС МИИТ, М., 1999, стр. IV-17+IV-18.

50. Сливо-наливные приборы для нефтебензиновых цистерн с созданием опытного образца. Отчет о научно-исследовательской работе. Руководители темы В.Н. Филиппов, П.М. Токарев. М., МИИТ, 1999 г.

51. B.F. Попов. Совершенствование методов анализа термодинамической эффективности объектов и систем обслуживания подвижного состава. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. МИИТ, М., 2000.

52. C.B. Беспалько. Разработка и анализ моделей повреждающих воздействий на котлы цистерн для перевозки криогенных продуктов. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. МИИТ, М., 2000.

53. Вертинский C.B., Данилов В.FI., Хусидов В.Д. Динамика вагона. М., Транспорт, 1991 360 с.

54. Зубов В.Г. Механика. М., Наука, 1978 352 с.

55. Мацавей К.Н. Механика грунтов, основания и фундамента. М.: Военное издательство, 1988 232 с.

56. Филиппов В.Н. Путь и путевое хозяйство. М.: Военное издательство, 1978-344 с.- /3868. Енохович A.C. Справочник по физике и технике. М.: Просвещение, 1983 -256 с.

57. Обзор по железнодорожньш авариям. Разработка и передача программы по железнодорожным авариям. Отчет о научно-исследовательской работе. Руководитель темы В.Н. Филиппов. М., МИИТ, Тема № 173/94, 1994.

58. Анализ аварийных ситуаций с вагонами-цистернами на сети железных дорог. Отчет о научно-исследовательской работе. Руководитель темы Филиппов В.Н. М„ МИИТ, тема № 105/93, 1993 г.

59. ВНИИВ Отчет о научно-исследовательской работе. «Разработать, изготовить и испытать перспективные аппараты и ударопоглощающие устройства для грузовых вагонов. Руководитель темы Г.Б. Крайзгур, М., 1990.

60. Результаты стендовых испытаний эластомерных поглощающих аппаратов типа 73ZW (Польша). ВНИИЖТ МПС РФ, Зав. отделением вагонного хозяйства Цюренко В.Н., М., 1994.

61. Эксплуатационные испытания поглощающих аппаратов модели 73ZW, Отчет о научно-исследовательской работе. Руководитель темы Филиппов В.Н. М„ МИИТ, Тема № 174/95, 1996.

62. А. Кубицкий. В.Н. Филиппов и др. «Аппарат, поглощающий энергию, в частности для железнодорожных автоматических сцепок». Патент на изобретение № 2112676, 1996.

63. А. Кубицкий, В.Н. Филиппов и др. «Аппарат, поглощающий энергию, в частности для железнодорожных автоматических сцепок». Патент на изобретение № 2112677, 1996.

64. Wiktor Filippow и др. Aparat pochlaniajacy z amortyzatorem elasto-merovvym, zwlaszcza do kolejowych spzegovv automatycznych. (Патент) PL № 54693; Yl, Int cl6,B61G9/16, опубликован 31.12.1996 WUP 12/96.

65. ИЛ ЦКБ ТМ Поглощающий аппарат 73гШ. Технический отчет об испытаниях на соударение восьмиосного вагона. 1ЪЪЖВ\9. Испытательная лаборатория ЦКБ ТМ. Руководитель М.С. Ханин, Тверь, 1997.

66. ВНИИЖТ МПС РФ Отчет о результатах стендовых испытаний поглощающих аппаратов 73ZW12. М., 1998.

67. ВНИИЖТ МПС РФ Отчет о результатах повторных испытаний поглощающих аппаратов 732\V12M. М., 1999.

68. ВНИИЖТ МПС РФ Отчет о результатах статических и ударных испытаний поглощающих аппаратов 732\\ГЕ. М., 1998.

69. ИЛ ЦКБ ТМ Технический отчет об испытаниях по определению эффективности поглощающего аппарата 732\¥12. Руководитель В.П. Богданов, Тверь, 1999.

70. Инструкция по обслуживанию в эксплуатации эластомерных поглощающих аппаратов 73г\¥ по чертежу № 73г\У 110100-5-00 №ЦВА 9/30-96. МПС РФ, М., 1996 .

71. Методические указания по денежной оценке показателей эксплуатационной работы железных дорог. Отчет ВНИИЖТ по теме 28.00.14.86.87.87, М.: 1986 г. УДК 656.223.003.12, № гр 01860048433, Инв, № 0286. 0105954.

72. Технико-экономический расчет экономической эффективности применения поглощающих аппаратов 73ZW на грузовых вагонах РЖД. Отчет ВНИИЖТ, 1996 г.

73. Экономика железнодорожного транспорта. Под. ред. Дмитриева В.А. М.: Транспорт, 1996 г.

74. Разработка правил эксплуатации и безопасного обслуживания специальных цистерн для перевозки сжиженных углеводородных газов, легкого1. W W.4.H Í ll/lun L.-C

75. РАСЧЁТ ПРОПУСКНОЙ способности

76. U4-I / » I I V (/"*!-1-0,1 ) U,t2 \ '' i , ~Т~ 1

77. Аир — критическое отношение давлении выбирают по справочному приложению 5 или подечтываюг по формуле<

78. Коэффициенты расхода предохранительных клапанов для газообразных сред (|'|) нлн жидких сред (и2) должны быть указаны в паспорте предохранительно-го клапана. (•С