В останні роки на вітчизняних залізницях наростає гострий дефіцит одиночних ізотермічних вагонів, особливо вагонів-термосів, попит на які істотно перевищує можливості доріг.
За розробленим ПКБ ЦВ МПС РФ Технічним умовам при переобладнанні здійснюється демонтаж всього обладнання (холодильно-опалювальне обладнання, електрообладнання, міжвагонні з'єднання, прилади контролю, системи циркуляції, вентилювання та освітлення) вантажних вагонів, але не проводяться роботи по поліпшенню теплотехнічних якостей вантажного приміщення, тому коефіцієнт тепломассообмена таких вагонів перевищує 0,6 Вт / (м 2о С), а сфера їх застосування дуже обмежена.
- підвищення теплотехнічних якостей ІВ-термосів;
- збільшення запасу теплової енергії, акумульованої вантажем перед вантаженням.
Відповідно до Інструкції на першому етапі здійснюється відбір і попередня діагностика вантажних вагонів, призначених для переобладнання в ІВ-термоси. При цьому встановлюється термін служби і проводиться візуальний огляд стану зовнішньої і внутрішньої обшивок, гумового покриття підлоги, навантажувальних дверей і їх ущільнення. Кузов, підлогу і двері вантажних приміщень повинні бути технічно справні.
Вантажні вагони, відібрані з «холодного відстою» за результатами візуального огляду кузова, проходять попередню діагностику з обов'язковою перевіркою стану теплоізоляції та визначенням місць її пошкодження.
Для діагностики використовуються система «Пошук» або тепловізор.
За допомогою системи «Пошук» можна діагностувати тільки поздовжні стіни і дах кузова вагона. Інші елементи огорожі кузова (стать, торцева стіна, перегородки між вантажним приміщенням і машинним відділенням (далі - перегородки) оцінюються візуально. Місця пошкодження теплоізоляції торцевої стіни і перегородки встановлюють після демонтажу внутрішньої обшивки.
За допомогою тепловізора місця пошкодження теплоізоляції визначаються по всій площі кожного елемента огорожі кузова.
Критерієм оцінки стану теплоізоляції вантажних вагонів при відборі для переобладнання в ІВ - термоси є величина глобального коефіцієнта теплопередачі (далі - коефіцієнт К), який визначається методом внутрішнього обігрівання при сталому температурному режимі.
Переобладнання підлягають вантажні вагони, величина коефіцієнта К поздовжніх стін і даху яких не перевищує 0,50 Вт / (м 2о С).
У відібраних для переобладнання в ІВ-термоси вантажних вагонів, в першу чергу, проводиться демонтаж обладнання відповідно до Технічних умов на переобладнання вантажних вагонів рефрижераторних секцій споруди «Брянський машинобудівний завод» (далі - АТ «БМЗ») для використання в режимі термосів (ТУ 32ЦВ-2435-96) та Технічними умовами на переобладнання вантажних вагонів рефрижераторних секцій типу ЦБ-5 для використання в режимі термосів (ТУ 32 ЦВ-2434-96) (далі - Технічні умови).
Для підвищення теплотехнічних якостей вантажних вагонів додатково до перерахованих робіт відповідно до Технічних умов виконуються наступні операції:
-демонтується внутрішня обшивка вантажного приміщення, полістирольні плити перевіряються на наявність механічних пошкоджень і зволожень;
- відбраковані плити полістиролу змінюються на нові;
- проводиться склеювання першого і другого шарів плит полістиролу мастикою (суміш рідкого скла з крейдою) і заміна трьох шарів поліетиленової плівки;
- ізолюються пеногерметіком отвори і порожнечі, що утворилися після демонтажу трубопроводів холодильних установок, вентиляційних каналів з заслінками, кабелів в бічній і торцевій стінах, в стелі вантажного приміщення в місцях установки світильників, в підлозі для відводу промивних вод і води, що утворюється при розморожуванні інею з поверхні повітроохолоджувача (випарника);
- ремонтуються корозійні отвори і пробоїни зовнішньої обшивки стін, даху і днища кузова, пробоїни внутрішньої обшивки стін вантажного приміщення.
Після виконання цих робіт проводиться перевірка якості їх виконання із застосуванням системи «Пошук» або тепловізора. При коефіцієнті К понад 0,36 Вт / (м 2 ° С) теплоізоляцію підсилюють шляхом укладання суцільного додаткового шару ППЕ-утеплювача товщиною 10 мм в поздовжніх і торцевих стінах вагона.
Після закінчення робіт з укладання додаткового шару теплоізоляції і установки на місце внутрішньої обшивки вантажного приміщення проводять повторну перевірку коефіцієнта К з застосуванням системи «Пошук» або тепловізора.
Якість виконаних робіт вважається позитивним при коефіцієнті К стін і даху кузова вагона не більше 0,32 Вт / (м 2о С).
За описаною вище технології рефрижераторне вагонне депо Уссурійськ переобладнало партію вантажних вагонів 5-вагонних рефрижераторних секцій в ІВ - термоси з поліпшеною ізоляцією (далі - ІХТ-У). ВНІІАС провів теплотехнічні випробування чотирьох ІХТ-У, що становить 1% від загального числа переобладнаних вагонів, і відповідно до «Угоди про міжнародні перевезення швидкопсувних харчових продуктів та про спеціальні транспортні засоби, призначених для цих перевезень (СПС)», результати випробувань цих чотирьох вагонів правомірно віднести на всю переобладнану партію.
До переобладнання відчувають вагони знаходилися в складі 5-вагонних рефрижераторних секцій РС-4 випуску 1981,1982 і два вагони 1983 року. Коефіцієнт К кузова вантажного вагона нової секції РС-4 при непрацюючих вентиляторах становить 0,30 Вт / (м 2о С), після року експлуатації - 0,36 Вт / (м 2о С).
В результаті теплотехнічних випробувань були отримані наступні величини коефіцієнта К для кожного з чотирьох переобладнаних ІХТ-У - 0,36; 0,33; 0,33 і 0,32 Вт / (м 2о С), які знаходяться в діапазоні значень його у нових вантажних вагонів і через рік експлуатації. Це підтверджує високу ефективність нової технології переобладнання вантажних вагонів 5-вагонних рефрижераторних секцій в вагони-термоси.
ВНІІАС за Методикою розрахунку тривалості перевезення СПГ в вагонах-термосах, розробленої в лабораторії «Перевезення швидкопсувних вантажів» відділення вантажний і комерційної роботи (далі - Методика), виконав розрахунок граничних термінів перевезення СПГв ІХТ-У, розробив умови і правила перевезень СПГ в цих вагонах . Виконані дослідження дозволили значно розширити сферу застосування вагонів-термосів - граничні терміни перевезення СПГв ІХТ-У на 35-50% вище, ніж в ІВ-термосах.
У практиці залізниць Росії частіше за інших використовуються наступні способи компенсації теплових втрат термічно підготовлених швидкопсувних вантажів при навантаженні і перевезення у вагонах-термосах: додавання сухого льоду в вантажне приміщення вагона після навантаження перед закриттям дверей; доведення температури вантажу, зануреного в вагон, до необхідної величини за допомогою спеціальних обігрівачів або охолоджувачів.
З тієї ж Методики були визначені теплові втрати основних перевозяться залізничним транспортом СПГ (заморожене м'ясо всіх видів в блоках, морожена риба, пиво, соки овочеві та плодово-ягідні, мінеральна вода), які мають місце при навантаженні, та розроблено рекомендації щодо компенсації цих теплових втрат.
- зниження до -20 ° С температури морожених вантажів; підвищення до +20. + 25 ° С температури вантажів, що бояться підморозки, при підготовці до навантаження;
- для компенсації втрат холоду при навантаженні морожених вантажів у вагони на поверхню штабеля вантажу повинен укладатися сухий лід в літній період року в кількості 1,5-2,0 т, в перехідний період року при позитивних температурах зовнішнього повітря - в кількості 500-750 кг. Втрати тепла при навантаженні в зимовий період року вантажів, що не допускають підморозки, повинні компенсуватися нагнітанням в ІВ-термос теплого повітря температурою +20. + 25 ° С;
- перед вантаженням ІВ-термосів повинні закриватися кришки зливних труб і ретельно перевірятися справність дверних ущільнень;
- для зменшення теплових втрат в процесі перевезення зливні отвори і дверні прорізи ІВ-термосів повинні оброблятися зовні пінистими теплогерметікамі.
ІВ-термоси (далі - ІХТ) - поодинокі ізотермічні вагони, переобладнані з вантажних вагонів 5-вагонних рефрижераторних секцій виробництва АТ БМЗ типу PC і заводу Дессау і автономних рефрижераторних вагонів без проведення комплексу заходів щодо поліпшення теплотехнічних параметрів кузова зі збереженням існуючої теплоізоляції; розрахункове значення коефіцієнта К - не більше 0,6 Вт / (м 2о С);
ІВ-термоси з теплотехнічними якостями ІХТ-У, розрахункове значення коефіцієнта К - не більше 0,40 Вт / (м 2о С).
Для розрахунку були прийняті наступні вихідні дані:
- тривалість навантаження - 2,25 ч;
- розрахункові температури зовнішнього повітря за періодами року, ° С:
За результатами виконаних розрахунків граничної тривалості перевезення СП Г встановлено, що зниження початкової температури морожених вантажів (м'яса і риби) при пред'явленні до перевезення з -18 до -20 ° С і підвищення температури вантажів, що бояться підморозки, з +12. + 15 ° С до +20. + 25 ° С збільшує граничний термін перевезення в середньому на 20%.