Безопасность жизнедеятельности при реостатных испытаниях тепловоза

ВВЕДЕНИЕ

Российские железные дороги являются ключевым, а в некоторых случаях единственным способом передвижения грузов и пассажиров. Системообразующая роль железнодорожного транспорта подтверждается объемом выполняемых им перевозок: доля этого вида транспорта в 1999 г. составила 81% от грузооборота в России (исключая перевозки трубопроводным транспортом). В системе железнодорожного транспорта занято 1 млн. 653 тыс. человек, что составляет более 2% трудоспособного населения России. Системный анализ современного состояния железнодорожного транспорта России и тенденций его развития показывает, что, несмотря на его стабильную работу, для отрасли характерен ряд серьезных проблем: 1. Уровень эффективности железнодорожного транспорта, существующий ассортимент и качество услуг, предоставляемых пользователям, не в полной мере отвечают требованиям складывающейся экономической ситуации. Это связано, в частности, с низким уровнем мотивации работников: отсутствует четкая связь вознаграждения сотрудников и результатов их труда, а также относительно низок уровень оплаты труда отдельных категорий работающих (особенно у работников нижних тарифных разрядов). Наметилась опасная тенденция оттока высококвалифицированных специалистов из отрасли. 2. Совмещение функций хозяйственной деятельности и государственного регулирования в одном отраслевом органе государственного управления сдерживает развитие рыночных отношений в отрасли и препятствует развитию конкурентной среды. 3. Эффективность системы государственного регулирования деятельности железнодорожного транспорта недостаточна, в частности: система регулирования тарифов недостаточно гибка и стабильна, изменения в уровне тарифов отличаются низкой прогнозируемостью; существуют несколько тарифных центров и тарифных систем, предоставляются индивидуальные скидки; отсутствует дифференцированный подход к регулированию естественно-монопольных, конкурентных и потенциально конкурентных видов деятельности; отсутствует согласованность государственного регулирования различных естественных монополий; отсутствует механизм предоставления равного доступа к инфраструктуре независимым компаниям-перевозчикам и обеспечения благоприятной среды для их деятельности; регулирование монопольных поставщиков ресурсов для естественных монополий практически отсутствует; несовершенна нормативная база функционирования железнодорожного транспорта. 4. Высокая степень износа основных фондов отрасли в условиях прогнозируемого роста спроса на перевозки требует больших затрат на их текущее содержание и ремонт, создает опасность потери технологической устойчивости железнодорожного транспорта, и определяет значительную потребность в инвестициях. В период с 1992 года ежегодный объем инвестиций в отрасль снизился более чем в три раза, а износ основных производственных фондов возрос с 36% до 55%. Полная восстановительная стоимость основных средств, выбывающих в течение последующих пяти лет, превышает 780 млрд. рублей. Основными препятствиями в решении этих проблем являются: недостаточная финансовая прозрачность хозяйственной деятельности; ограниченные возможности привлечения частных инвестиций в необходимом масштабе; перекрестное субсидирование убыточных видов деятельности за счет прибыльных в рамках МПС России в целом (по международным стандартам бухгалтерской отчетности, убыток от пассажирских перевозок в 1999 г. превысил 26 млрд. рублей); низкая прибыльность системы МПС России в целом (в том числе, в связи с перегруженностью объектами социальной сферы и неосновными видами деятельности) при ограниченности административных рычагов повышения эффективности деятельности. Финансовое состояние железнодорожного транспорта также характеризуется недостаточностью собственного капитала в оборотных активах, значительными объемами кредиторской и дебиторской задолженности, задолженностью перед фискальной системой и неудовлетворительным показателем текущей платежеспособности. 5. Сокращение доли российского железнодорожного транспорта на традиционных и перспективных мировых рынках и отсутствие условий для изменения этой тенденции и интеграции России в мировые транспортные рынки. В условиях экономического роста ключевыми требованиями для эффективной работы железнодорожного транспорта становятся снижение собственных затрат, повышение мотивации работников отрасли, способность удовлетворять возрастающие требования пользователей к качеству услуг, гибко реагировать на изменения спроса.

В частности, в связи с проблемой технического состояния локомотивного парка (высокий износ, большое количество старой изношенной техники, узлов и деталей и так далее) целесообразно производить модернизацию некоторых узлов или деталей.

При анализе отказов тяговых электродвигателей было отмечено, что основными неисправностями ТЭД типа ЭД-118 являются пробои изоляции якорных катушек, имеющей класс нагревостойкости F. Данным вопросом (возможностью модернизации ТЭД, путём улучшения класса изоляции) занимаются специалисты во всём мире. В частности, было несколько публикаций немецких и японских специалистов в железнодорожных журналах мира.

В настоящее время на изготавливаемых новых тяговых электродвигателях серии ЭДУ-133 для всех обмоток применяется изоляция класса нагревостойкости Н, позволяющая повысить рабочую температуру обмоток до 160 ºС .

Часть эксплуатируемого парка тяговых электродвигателей ЭД-118 при заводском ремонте модернизируют путем использования для обмотки якоря изоляции класса нагревостойкости Н вместо изоляции класса нагревостойкости F.

Данный дипломный проект посвящен разработке методики модернизации тяговых электродвигателей путем использования для обмоток якоря изоляции класса нагревостойкости Н, а также разработке технологии замены изоляции при заводском ремонте тяговых электродвигателей, расчету характеристик тягового электродвигателя с новым классом изоляции нагревостойкости Н, определению расчетного режима двигателя. Так же в данной работе будет рассмотрена модель расчёта тяговой характеристики и модель теплового расчёта ЭД-118.

Правила по технике безопасности при реостатных испытаниях тепловоза

Во избежание несчастных случаев при реостатных испытаниях необходимо соблюдать правила по технике безопасности.

По окончании ремонта тепловоза слесари комплексной бригады убирают инструмент, оставшиеся детали, укладывают или проверяют качество укладки, устанавливают на место все ограждения и надёжно их закрепляют. Все работы по ремонту дизеля, вспомогательного оборудования и электрооборудования либо при постановке тепловоза на реостат должны быть закончены.

Пол тепловоза и все трубопроводы вытираются насухо. Проходы в дизельном помещении освобождаются от посторонних предметов. Так как пульт реостатной установки приближен к рельсам, то при перемещении тепловоза на реостатное стойло запрещается высовываться из дверей и окон тепловоза.

Тепловоз на реостате затормаживается ручным тормозом. Под крайние колёсные пары подкладываются тормозные башмаки. Водяной бак реостата должен быть заземлён, ограждён со всех сторон сеткой, на которой вывешивается плакат с надписью «Смертельно». Вход посторонним лицам за заграждение запрещен. Чтобы подвижные пластины не могли коснуться дна бака и слоя загрязнения на дне, установлены специальные упоры, а бак ежедневно промывается от образующихся загрязнений.

Перед реостатными испытаниями защитные сетки, ограждения, сигнализация, освещение и пожарный инвентарь должен быть в исправном состоянии и установлены на свои места. При возникновении пожара дизель остановить, рубильник АБ выключить.

Подключение схемы тепловоза к реостату производится при неработающем дизеле проводами, которые по сечению и изоляции должны соответствовать техническим требованиям и иметь маркировку. Состояние изоляции проводов систематически проверяется.

Перед пуском дизеля необходимо убедиться, что лица, причастные к испытаниям находятся в безопасности, дать сигнал пуска.

Лица причастные к реостатным испытаниям должны применять защитные средства (противошумные наушники, рукавицы, коврики и т.д.).

Во время испытаний запрещается:

а) слесарям комплексных бригад выполнять какие-либо работы на работающем дизель-генераторе;

б) открывать дверь в высоковольтную камеру и прикасаться к проводам, приборам, аппаратом, находящимся под напряжением, независимо от величины напряжения;

в) становиться перед индикаторными кранами во время открывания их;

г) замерять число оборотов дизеля из высоковольтной камеры;

д) пользоваться открытым огнём при нахождении в дизельном помещении, осмотре топливных баков, заливать горящее топливо, масло, электрические провода;

е) снимать и устанавливать термопары без рукавиц;

ж) заходить за ограждение нагрузочного реостата, касаться проводов, пластин, корпуса реостата и добавлять бак в воду или соль во время работы дизель-генераторной установки;

з) нахождение на тепловозе лицам, не имеющим отношения к испытаниям тепловоза.

После подключения схемы тепловоза к реостату проверяется сопротивление изоляции электрических цепей тепловоза, которые должны соответствовать правилам ремонта.

По окончании реостатных испытаний тепловоз отключается от реостата, провода укладываются на своём месте и надёжно закрепляются. Устраняются замеченные неисправности в работе агрегатов и узлов, ликвидируются течи масляных или водяных трубопроводов, используемый рабочий инструмент убирается на свои места.

Ответственность за технику безопасности при реостатных испытаниях возлагается на мастера реостатных испытаний.

При реостатных испытаниях работает дизель-генераторная установка, работа которой сопровождается шумом, который сопровождается на близлежащие участки депо и жилые районы, расположенные вблизи депо. Для понижения шума предлагается шумопоглащающий экран, который должен обеспечить нормальную жизнедеятельность рабочих, персонала и населения района.

Расчёт защитного экрана

Для определения эффективности экрана необходимо рассчитать функцию W по формуле (5.1), когда источник шума и точка наблюдения расположены на одной высоте и (5.2), если отметки высоты разные.

где: λ – длина волны;

а – расстояние от источника шума до экрана;

в – расстояние от экрана до защищаемого здания;

h1 – высота источника шума;

Н – высота экрана;

К – высота точки приёма звука;

с – лесопосадка.

На (см. рис. 5.2) приведён график зависимости снижения уровня шума ∆Lэкр от функции W. Определив величину W по формуле, по (см. рис. 5.2.) определяем эффективность экрана в дБ.

График для определения

снижения уровней звукового давления в функции.

Рис. 5.2.

Рассчитаем снижение шума за экраном, если открытое стойло реостатных испытаний тепловозов расположено на расстоянии 100 м от жилого района. Расстояние от экрана до тепловоза 5м, от экрана до жилого района 95м. Высота тепловоза 4,615м, высота экрана 8м. Окна жилого дома расположены на расстоянии от земли 2м.

По формуле (4.2) рассчитываем функцию W для частоты 63 Гц.

По графику рис. 4.2 определяем снижение шума ∆Lэкр = 21 дБ.

Результаты расчётов для всех частот сведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Расчёт снижения шума тепловоза экраном.

Таблица 5.2

Характеристики наружного шума тепловоза.

Сравнение данных табл. 5.1 с данными табл. 5.2 и с нормами допустимого уровня звукового давления показывает, что экран может защитить от шума тепловозов жилой район или район маневровой работы. При строительстве экранов необходимо обеспечить звукоизоляцию не ниже эффективности экранирования. В экране не должно быть щелей и неплотностей. Для уменьшения отражённых звуков целесообразно экран со стороны источника шума облицовывать звукопоглощающим материалом.

Некоторое дополнительное снижение шума могут дать посадки густых зелёных насаждений. При высоте зелёных насаждений 2-4 м шум снижается незначительно. Насаждения высотой 7-8 м и более могут служить экраном от транспортного шума. Причём, чем выше частота звуковых волн и чем выше и гуще насаждения, тем больше происходит снижение шума. На частотах до 200 Гц снижение шума практически не происходит. На более высоких частотах снижение уровня звука составляет от 0,1 до 0,5 дБ на 1 м ширины зелёных насаждений.

Таблица 5.3

Снижение уровня звука

в густых лиственных и хвойных насаждениях

Определим величину снижения уровня шума зелёными насаждениями ∆L З.Н., если между экраном и жилым районом расположена полоса густых высоких лесопосадок шириной 30 м.

Расчёт выполним для активной полосы со среднегеометрической частотой 1000 Гц.

∆L З.Н. = 0,3۰30 = 9 дБ

Аналогично выполним расчёт и для других полос. Результаты расчёта сводим в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Снижение уровня шума лесопосадкой шириной 30 м.

Общее снижение шума СШО за счёт расстояния до объекта поглощения в воздухе, экраном и зелёными насаждениями вычисляется по формуле:

СШО = L2 – ∆LЭКР – ∆L З.Н. (5.3)

где: L2 – снижение шума за счёт расстояния до источника, дБ;

∆LЭКР – снижение шума экранирующим сооружением, дБ;

∆L З.Н. – снижение шума зелёными насаждениями.

Снижение шума за счёт расстояния и поглощения в воздухе определяется по формуле:

L2 = L1 – 20 log Z – ∆ – 8 (5.4)

где: L1 – звуковое давление;

Z – расстояние от источника шума до жилого дома (Z = а+в);

∆ – снижение шума за счёт его поглощения в воздухе.

L2 = 105 – 20 log100 – (6۰10-6۰1000۰100) – 8 = 56.4 дБ

Расчёт проведён для частоты 1000 Гц. Аналогично выполняется расчёт и для других частот, результаты вычислений сведены в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Общее снижение шума.

График результатов расчётов.

Рис. 5.3.

На (см. рис. 5.3.) представлены характеристики:

1. Характеристика наружного шума тепловоза.

2. То же, после прохождения шумоотражающего экрана.

3. То же, после прохождения экрана и лесополосы шириной 30 метров.

4. То же, после прохождения экрана, лесополосы и расстояния до жилого района.

Для частоты 1000 Гц допустимый уровень шума вблизи жилых зданий равен 35 дБ. В результате проведённых мероприятий по снижению уровня шума, звук на этой частоте составляет 56.4 дБ. Следовательно спроектированный экран не полностью защищает соседнюю жилую застройку от шума при реостатных испытаниях тепловозов. Поэтому в ночное время реостатные испытания тепловозов проводить нельзя. Если объём ремонта тепловозов велик, и в дневные часы нельзя успеть испытать все секции, то следует спроектировать защитные стойла с дополнительными внешними глушителями шума выпуска.