Хладотранспорт Учебное пособие

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра «Станции, узлы и грузовая работа»

Э. Б. Вальт

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ

ХЛАДОТРАНСПОРТ

Учебное пособие для студентов специальности 190701 –

«Организация перевозок и управление на железнодорожном транспорте»

Екатеринбург Издательство УрГУПС 2012

УДК 656.225.073.444 В16

Вальт, Э. Б.

В16 Железнодорожный хладотранспорт : учеб. пособие / Э. Б. Вальт. – Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2012. – 248 с.

ISBN 978-5-94614-173-4

Приведены основные данные по физико-химическим свойствам скоропортящихся грузов, подготовке продовольственных грузов к перевозкам, устройству и эксплуатации холодильных установок и сооружений; дано описание изотермического подвижного состава, его технического обслуживания; описаны технология обслуживания изотермических вагонов в процессе перевозок грузов, контроль дислокации, планирование и учет их работы с использованием информационных технологий, прием груза к перевозке, обслуживание в пути следования, выдача грузовладельцам и оформление несохранных перевозок.

Пособие написано в соответствии с учебной программой дисциплины «Железнодорожный хладотранспорт» по специальности 190701 – «Организация перевозок и управление на железнодорожном транспорте».

УДК 656.225.073.444

Автор: Э. Б. Вальт, канд. техн. наук, профессор Рецензенты: Г. А. Кузнецов, канд. техн. наук,

зав. лабораторией «Организация движения поездов» У.О. – филиал ОАО « ВНИИЖТ», главный технолог системы ГИД-УРАЛ;

С. А. Плахотич, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Станции, узлы и грузовая работа» УрГУПС

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета

Учебное издание

Вальт Эрвин Брунович

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

Учебное пособие

Редактор В. П. Вовчек Верстка О. П. Игнатьевой

Подписано в печать 25.05.2012. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 14,4. Тираж 200 экз.

Издательство УрГУПС

620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66. Тел.: [phone], www.usurt.ru

Изготовлено издательством ИП Пиджаков А. В. www.пиджаков.рф

E-mail: [e-mail]

	© Уральский государственный университет
ISBN 978-5-94614-173-4	путей сообщения (УрГУПС), 2012

	СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
	И ТЕЛЕГРАФНЫХ ИНДЕКСОВ
РФ	Российская Федерация
МПС	Министерство путей сообщений, с 2003 года ОАО «РЖД»
ГВЦ	Главный вычислительный центр
ДВЦ	Дорожный вычислительный центр
АСОУП	автоматизированная система оперативного управления перевозками
Н	начальник железной дороги
Д, М, В	соответственно начальники служб перевозок, грузовой, вагонной
МХ	начальник сектора перевозок скоропортящихся грузов
НОД	начальник отделения железной дороги
НОДН,	соответственно начальники отделов перевозок, грузового и вагонного
НОДМ,	отделений дороги
НОДВ
МХР	ревизор хладотранспорта отделения дороги
ДС	начальник станции
ВЧД	начальник вагонного депо
ДНЦ	поездной диспетчер
ДНЦО	дежурный по отделению
ВНР	начальник рефрижераторной секции (поезда)
ДСП	дежурный по станции
РПС	рефрижераторный подвижной состав
ИПС	изотермический подвижной состав
МЮ	начальник актово-претензионного отдела грузовой службы
ДГП	начальник оперативно-распределительного отдела службы перевозок
НОДУ	начальник отдела учета и отчетности отделения дороги
РТК	расчетные товарные конторы, с 1997 г. – Технические центры
	по обработке перевозочных документов (ТехПД)
ДЦФТО	дорожный центр фирменного транспортного обслуживания
ГДР	Германская Демократическая Республика
БМЗ	Брянский машиностроительный завод
СПГ	скоропортящиеся грузы

3

ВВЕДЕНИЕ

Перевозка продуктов питания, в основном скоропортящихся, требует соблюдения особых условий. Сохранность скоропортящихся грузов обеспечивает холодильная техника, под которой понимаются методы получения и практическое применение низких температур для промышленных, транспортных и бытовых нужд. Развитие и использование холодильной техники имеет в современной эконо-

мике первостепенное значение.

Охлаждать тела ниже температуры окружающей среды можно искусственным способом. Вначале понизить температуру, а затем поддерживать ее, противодействуя внешним и внутренним явлениям, стремящимся восстановить первоначальное температурное состояние. В этом случае тепло, отнимаемое от тел более холодных, чем окружающая среда, называется холодом. Искусственный холод широко применяется в различных отраслях народного хозяйства для технологических процессов, повышения качества продукции, улучшения условий труда, например, при хранении и транспортировке скоропортящихся пищевых продуктов, для обработки стали, замораживания фруктов, опреснения морской воды, кондиционирования воздуха, а также в быту, в военной технике, в научных исследованиях и т. д.

Сохранение пищевых скоропортящихся продуктов при помощи понижения температуры основано на замедлении происходящих в них биологических процессов, а также на замедлении жизнедеятельности микроорганизмов, оказывающих разрушающее действие на продовольственные грузы. Поддерживают низкие температуры в специальных складах (холодильниках), а для перевозок используют изотермические средства: вагоны, суда, автомобили, контейнеры.

Применение холода для сохранения пищевых продуктов известно давно. Сначала для этой цели использовали снег и водный лед, а затем смесь льда и соли.

На железнодорожном транспорте России льдосоляное охлаждение начали применять в 1860 году (примерно в то же время, что и за

4

Введение

рубежом) для охлаждения вагонов-ледников простейших конструкций. В 1868 году американцем Девисом был создан вагон-ледник с пристенными приборами охлаждения. В 1881 году аналогичный вагон появился на Московско-Казанской железной дороге.

Мощный рост перевозок скоропортящихся грузов поставил вопрос о новом способе охлаждения. В период с 1830 по 1861 год изобретатели предложили практически все принципиальные схемы холодильных машин, которые используются до настоящего времени. Уже в 1876 году была зарегистрирована перевозка мяса на судне-рефри- жераторе. В 1877 году в Мурманске был построен холодильник с машинным охлаждением. В 1888 году в Астрахани для перевозки рыбы была использована первая баржа-рефрижератор с воздушным машинным охлаждением. В 1903 году в России был создан рефрижераторный поезд из шести грузовых вагонов и вагона машинного отделения. Русским инженером В. Л. Силичем в 1908 году был разработан первый автономный рефрижераторный вагон. Однако из-за технических трудностей основным направлением оставалось льдосоляное охлаждение с использованием вагонов-ледников. До 1956 года ледники были только с пристенными приборами охлаждения, позднее стали строить только с потолочными баками. Для снабжения их льдом и солью на сети железных дорог было построено около 300 льдопунктов

и21 льдозавод. Снабжали вагоны-ледники льдом и солью, как правило, вручную или применяя простейшие средства механизации. Парк изотермических вагонов находился на низком техническом уровне

ине обеспечивал сохранности скоропортящихся грузов при перевозке на дальние расстояния. В 1965 году в СССР прекратили строительство вагонов-ледников.

В1952 году впервые в мире на железных дорогах СССР появились сначала 23-вагонные, позднее 21-вагонные рефрижераторные поезда и 12-вагонные рефрижераторные секции с рассольной системой охлаждения и 5-вагонные секции с непосредственной системой охлаждения производства ГДР. В 1965 году приступил к выпуску 5-ва- гонных секций Брянский машиностроительный завод, до этого выпускавший вагоны-ледники. С 1967 года на западном полигоне сети железных дорог используются автономные рефрижераторные вагоны (АРВ) производства ГДР.

Впоследнее время перевозки скоропортящихся грузов в основном осуществляются в 5-вагонных секциях, крытых вагонах, частично в АРВ и в специализированных изотермических вагонах.

5

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

Широта и перспективность применения холода при хранении и переработке продуктов питания и в других областях человеческой деятельности привела к созыву Международного конгресса по холоду, который проходил в 1908 году в Париже и основал Международную ассоциацию холода, объединившую специалистов многих стран. На этой основе в 1920 году был создан Международный институт холода (МИХ), призванный содействовать развитию научных исследований и использованию практических рекомендаций в деле производства и использования искусственного холода. В состав МИХ входят представители более 50 стран, и он собирает один раз в четыре года конгрессы, где специалисты всего мира обмениваются достижениями и перспективами развития холодильной техники и технологии.

Железнодорожный хладотранспорт является неотъемлемой частью железнодорожного транспорта. Выделение эксплуатации хладотранспорта в отдельную дисциплину вызвано рядом причин:

–необходимостью обеспечения при перевозках скоропортящихся грузов условий, эквивалентных или близких к условиям хранения этих грузов в стационарных холодильниках и складах, для чего нужны изотермические вагоны с устройствами охлаждения и отопления;

–необходимостью соблюдения предельных сроков перевозок во избежание потери массы (в ряде случаев до 2 % и более массы нетто) и качества дорогостоящих скоропортящихся грузов. Эти потери находятся в прямой зависимости от продолжительности перевозок

идругих факторов;

–сезонностью перевозок, вызванной особенностью производства и заготовок продуктов питания;

–необходимостью создания при выполнении погрузочно-раз- грузочных операций особых условий, связанных с сокращением воздействия неблагоприятных внешних факторов на скоропортящиеся грузы.

Все это приводит к необходимости своеобразного подхода к решению технических, технологических, экономических и управленческих вопросов эксплуатации железнодорожного хладотранспорта.

В ОАО «РЖД» (до 2003 года МПС) вопросами эксплуатации хладотранспорта ведают три Департамента (Главных управления): перевозок, грузовой работы, вагонного хозяйства. При Департаменте перевозок имеется отдел перевозок скоропортящихся грузов, который организует их погрузку, перевозку, регулирует продвижение вагонопотоков. Департамент грузовой работы занимается разработкой усло-

6

Введение

вий перевозок скоропортящихся грузов и отвечает за их сохранность. Департамент вагонного хозяйства отвечает за техническое обслуживание и состояние изотермических вагонов. Аналогичные подразделения системы управления хладотранспортом имеются на дорогах и в отделениях дорог. В 1997 году было образовано в составе МПС государственное унитарное предприятие «Рефсервис» с включением в его состав рефрижераторных вагонных депо. В 2003 году оно преобразовано в дочернюю компанию «Рефсервис», а Департаменты перевозок и грузовой работы в 2009 году вошли в состав Центральной дирекции управления перевозок.

Более подробно преобразование железнодорожного хладотранспорта в период развития рыночной экономики рассмотрено в [1].

Учебный курс «Железнодорожный хладотранспорт» – научная дисциплина, составляющая теоретическую базу использования искусственного холода для подготовки и перевозки скоропортящихся грузов. Эта дисциплина охватывает широкий круг вопросов и основывается на материалах ранее изученных дисциплин.

Свойства скоропортящихся грузов, которые определяют особенности перевозок, связывают с изучением химии и физики. Изучение изотермического подвижного состава и холодильных машин базируется на курсах физики, химии, теплотехники, вагонов и вагонного хозяйства. Вопросы продвижения вагонопотоков, организации грузовой и коммерческой работы связаны с проблемами, рассматриваемыми в дисциплинах «Управление эксплуатационной работой», «Железнодорожные станции и узлы», «Управление грузовой и коммерческой работой» и т. д.

7

1. СКОРОПОРТЯЩИЕСЯ ГРУЗЫ, ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ИХ ХРАНЕНИЯ И ПОДГОТОВКИ К ПЕРЕВОЗКЕ

1.1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ

Кскоропортящимся грузам относятся грузы, которые при хранении и перевозке требуют защиты от воздействия высоких или низких температур и влажности наружного воздуха, т. е. специальных условий транспортировки, а именно охлаждения или отопления и вентиляции вагонов, специального ухода за грузом или контроля за его состоянием. По железным дорогам перевозятся грузы растительного (около 98 наименований), животного (около 88 наименований)

происхождения и многочисленная консервированная продукция. Как известно, все живое состоит из клеток. Клетки растений и жи-

вотных имеют много общего. Отличие растительных клеток состоит

втом, что в них присутствует пластидный аппарат (пластид), определяющий основную функцию растений – утилизацию солнечной энергии и автотрофное питание. Все многообразие живых организмов (растений, животных) определяется особенностями обмена веществ каждого данного вида, который зависит от соотношения различных химических веществ, входящих в состав клетки. Все вещества подразделяются на органические и неорганические.

Корганическим веществам относятся белки, углеводы, жиры, витамины, кислоты и т. д.

Белки – высокомолекулярные вещества. Самая большая группа белков – ферменты. В настоящее время их известно более 1000, каждый из которых катализирует строго определенную химическую реакцию. Ферменты обусловливают все биохимические процессы как

вживой, так и в разрушенной клетке. Консервирование основано на замедлении действия ферментов в клетке (например, при стерилизации) или на повышении их активности (брожение). Вторая группа белков участвует в построении структурных элементов клеток. Кроме

8

1. Скоропортящиеся грузы, основные условия их хранения и подготовки к перевозке

того, белки служат запасными питательными веществами в клетках и средством для транспортировки различных соединений. Основой иммунитета живого организма служат специфические белки – антитела. Каждый организм характеризуется строго индивидуальным качественным и количественным набором белковых молекул. Одинаковый набор имеют только однояйцевые близнецы. Белок – это высокомолекулярный полимер, состоящий из отдельных мономеров. Такими мономерами являются аминокислоты. В настоящее время найдено более 150 аминокислот, но лишь 20 из них участвуют в образовании белков, а из этих двадцати восемь не синтезируются в организме человека и животных и получают они их в готовом виде в составе пищи. Ни один живой организм не может включать в свой состав белок, который поступает с пищей. Поступивший в организм белок распадается до аминокислот, а затем из этих аминокислот синтезируются все необходимые вещества, в том числе и свой белок. Белки – непрочные вещества. Они быстро реагируют на внешние воздействия и меняют в связи с этим свои свойства. Так, поглощая воду, набухают и образуют при этом коллоидные растворы различной консистенции, свертываются под воздействием высоких и низких температур.

Углеводы образуются в зеленой части растений фотосинтезом из неорганических веществ – углекислоты и воды. С количественным и качественным составом углеводов связан вкус. К углеводам относятся крахмал, сахар (глюкоза, сахароза, фруктоза), пектиновые вещества и клетчатка. Углеводы участвуют в образовании клеточных стенок. Пектиновые вещества обладают желирующей способностью, т. е. образуют студни, они придают жесткость незрелым плодам.

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот. Свойства жиров обусловлены, в первую очередь, присутствующими в них кислотами. Преобладание стеариновой и пальмитиновой кислоты придает им твердую консистенцию, олеиновой – жидкую. Жиры являются источником энергии, при окислении одного грамма жира выделяется 9,3 ккал тепла. Для сравнения: 1 грамм белка и углевода дают 4,1 ккал тепла. Жироподобными веществами являются воск и эфирные масла. Воск покрывает тонким слоем листья, стебли, плоды, защищая их от увядания, смачивания и от поражения микроорганизмами. Существуют два вида восков – твердые, образующие мельчайшие зернышки на поверхности кожицы, и жидкие, которые пронизывают кожицу. Эфирные масла являются легко летучими веществами и вызывают специфический аромат плодов и овощей. Особо изучены эфирные

9

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

масла винограда, которые придают ему своеобразный аромат и участвуют в образовании букета того или иного вина. Жиры, воск, эфиры входят в группу органических соединений липидов, которые обязательным компонентом образуют клеточные мембраны, представляют самый концентрированный из всех веществ источник энергии и выполняют ряд защитных функций.

Витамины предупреждают тяжелые болезни (авитаминоз) и являются активизаторами жизненных процессов, повышающих устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. Они представляют собой низкомолекулярные органические соединения. Недостаток витаминов задерживает образование ферментов, следовательно, нарушает обмен веществ. Витамины в основном синтезируются в растениях.

Органические кислоты образуют сухие вещества живых организмов. Они представляют собой своеобразный «метаболический (обменный) котел», в котором перекрещиваются пути обмена углеводов, белков, жиров, в результате чего в клетку поступает энергия. Это так называемый цикл Кребса, в котором дыхательный субстрат в конечном счете превращается в одну из кислот, окисляющихся до конечных продуктов – углекислого газа и воды, которые отводятся из клетки и из организма, а также энергии для поддержания деятельности организма. Кислоты оказывают влияние на вкус.

Общее количество кислот по мере роста растений увеличивается, но в завершающий период вегетации увеличивается количество других соединений (например, сахаров), в результате чего ко времени созревания плоды становятся не кислыми. По мере хранения кислоты расходуются быстрее сахаров на различные окислительные реакции.

Фенольные соединения. К ним относятся вещества, в молекуле которых имеется бензольное кольцо (ароматическое, так как некоторые из этих соединений имеют запах). Они образуют дубильные вещества, участвуют в обмене веществ, от их содержания и превращений зависит окраска, аромат цветов, плодов, чая, кофе, вина. Фенолы во многом определяют вкус незрелых плодов (вяжущий и горьковатый вкус).

Нуклеиновые кислоты. Отличительным свойством живых организмов является их способность к самовоспроизведению в тысячах генераций. Процесс хранения и передачи наследственной информации осуществляется в клетках сложной системой, основным фактором которой является нуклеиновая кислота. В ней заключается разгадка, почему человек порождает человека, а яблоня – яблоню. Набор

10