CC BY
1
УДК 656.225
Шевченко А.В., Давыдов Д.О.
ПЕРЕВОЗКА СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ В СОВРЕМЕННЫХ АВТОНОМНЫХ РЕФРИЖЕРАТОРНЫХ ВАГОНАХ С СОБЛЮДЕНИЕМ ТРАНСПОРТНО-ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЙ ПЕРЕВОЗКИ И БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ
Shevchenko A.V., Davydov D. O.
TRANSPORTATION OF PERISHABLE GOODS BY RAIL IN MODERN AUTONOMOUS REFRIGERATED WAGONS IN COMPLIANCE WITH TRANSPORT AND TEMPERATURE CONDITIONS OF TRANSPORTATION AND
TRAFFIC SAFETY
Введение
Перевозка скоропортящихся
пищевых продуктов (далее СПП) железнодорожным транспортом является важным этапом доставки продуктов населению и стратегически важным направлением для Российской Федерации в части продовольственной безопасности. Качество и безопасность скоропортящихся пищевых продуктов гарантируется производителем при строгом соблюдении температурных условий при их перевозке и хранении. Именно рефрижераторный подвижной состав (далее РПС) наилучшим образом подходит для перевозок всей номенклатуры скоропортящихся грузов по протяженной сети российских железных дорог, находящихся в нескольких климатических зонах.
Вместе с этим эксплуатируемый парк РПС морально и технически устарел. Моральное устаревание заключается в групповом способе эксплуатации, когда к одному дизель-генераторному вагону осуществляется прицепка нескольких (как правило, четырех) грузовых рефрижераторных вагонов. Техническое устаревание
заключается в снижении
теплоизоляционных характеристик
теплоизоляции, а также
неконтролируемом износе холодильно-отопительного оборудования и дизель-генераторов. Модернизация РПС с продлением срока службы не гарантирует высоких эксплуатационных характеристик РПС, поскольку теплоизоляция кузова и холодильно-отопительное оборудование в ходе модернизации, как правило, не подлежат ремонту или замене. А вполне вероятные отцепки продленного парка РПС негативно сказываются на безопасности движения поездов, качестве и безопасности перевозимых
скоропортящихся грузов, поскольку отцепка грузового вагона из состава рефрижераторной секции влечет за собой перерыв в энергоснабжении с отключением холодильно-отопительной установки.
Владельцы СПП и
грузоотправители не имеют в настоящее время возможности перевезти груз в вагоне с гарантированным обеспечением требуемых температурных условий. Данная проблема неоднократно поднималась в бизнес-сообществе,
однако эффективного ее решения до сих пор не получено.
Анализ последних исследований и публикаций
Вопросу перевозки СПП железнодорожным транспортом
посвящено множество научных работ и публикаций: «Комплексная методика установления технологии перевозки скоропортящегося груза
железнодорожным транспортом»
Давыдов ДО.; «Развитие перевозок скоропортящихся грузов
железнодорожным транспортом на территории России» Голубинский В.В.; «Оценка и мониторинг фактора сезонности на рынке перевозок скоропортящихся грузов
железнодорожным транспортом»
Ушаков Д.В.; «Вопросы обеспечения рефрижераторным подвижным составом перевозок скоропортящихся грузов на железнодорожном транспорте» Иванов М.С., Кобозева Н.Г.; «Анализ технических аспектов внедрения технологии «холодный экспресс» при организации перевозки
скоропортящихся грузов
железнодорожным транспортом»
Лесникова Е.Е.; «Методология развития инновационного изотермического
подвижного состава в транспортной системе страны» Ворон О. А.
Вышеуказанные работы
рассматривают теоретические и практические аспекты перевозки СПП железнодорожным транспортом с позиций организации процесса перевозки, логистики или теплотехники, однако не касаются проблем, связанных с обеспечением безопасности движения и безотцепочного перевозочного процесса.
Цель работы
Обосновать перспективу внедрения автономных рефрижераторных вагонов, которые на сети железных дорог будут эффективно отвечать требованиям безопасности перевозочного процесса, поддержания качества перевозимых грузов, а также рыночной привлекательности.
Основная часть
По оценкам, выполненным Ассоциацией организаций продуктового сектора (далее АСОРПС) на основе методов, предложенных Д.О.
Давыдовым [1], по железной дороге за 2023 г. перевезено 7763 тыс. т скоропортящихся грузов, из них:
- с обеспечением защиты только от атмосферных осадков - 2196 тыс. т (39,0% в 2023 г. против 37,2% в 2022 г.);
- в режиме «термос» - 2502 тыс. т (44,4% в 2023 г. против 44,0% в 2022 г.);
- с поддержанием температурного режима - 931 тыс. т (16,5% в 2023 г. против 18,2% в 2022 г.).
Средняя дальность перевозок СПП составляет 2,8 тыс. км по «термосам» и 4,5 тыс. км по неспециализированным вагонам и контейнерам. При этом нарушение требуемых температурных условий (ТТУ) при перевозке в неспециализированных вагонах и контейнерах в 2023 г. оценено АСОРПС на уровне 56,7% перевозок со средним отклонением температуры за
установленные границы на 6,6°С, в
2022 г., соответственно, 57,1% и 6,7 °С; в режиме «термос» обеспечение ТТУ в
2023 г. - 89,2%, в 2022 - 90,0%.
Анализ оценок, выполненных
АСОРПС, показывает, что несоблюдение ТТУ характеризует, в первую очередь,
неспециализированные вагоны и контейнеры, и, в меньшей степени, вагоны-термосы. Доля перевозок скоропортящихся грузов в ГРПС и КРК мала и составляет всего 16,5% в 2023 г. На начало 2023 г. по данным АСОРПС на пространстве СНГ насчитывалось около 8,2 тыс. изотермических вагонов (выбытие изотермических вагонов парка СНГ указано на рис. 1), из них 4,7 тыс. вагонов дислоцировались в Российской Федерации. А вагонов, способных поддерживать заданный температурный режим, оставалось всего 1043 шт. на всем пространстве колеи 1520 мм. При сохранении текущей динамики списания морально и технически устаревшего
РПС, к 2034 г. на сети железных дорог колеи 1520 мм может не остаться группового рефрижераторного парка (далее ГРПС). Из других категорий рефрижераторных транспортных средств остаются только КРК, но это подразумевает совершенно иную технологию доставки, нежели перевозка в вагонах. Кроме того, отправка СПП в КРК затруднена логическими ограничениями железнодорожных
администраций и необходимостью формирования отдельных ускоренных контейнерных поездов с
лимитированным количеством
маршрутов. За год в КРК перевезено около 1007 тыс. т СПП.
Рис. 1. Выбытие изотермических вагонов парка СНГ на основе анализа
Д.О. Давыдова [2]
*ИВ-термос-Кр (изотермический вагон термос) - одиночный изотермический вагон, переоборудованный из крытого грузового вагона. ИВ-термос (изотермический вагон термос) - одиночный изотермический вагон, переоборудованный из грузового вагона рефрижераторной секции и автономных
рефрижераторных вагонов.
Анализируя структуру перевозок интересным представляется ситуация, СПП железнодорожным транспортом, при которой, несмотря на существенный
рост предложения КРК на рынке (свыше 11 тыс. единиц по состоянию на 2023 г.), объем перевозок в КРК растет значительно медленнее наличного парка контейнеров. Это свидетельствует о пределе возможностей по
использованию КРК, которые, как и ГРПС, используются для перевозок крупных партий груза на сцепах. Вместе с тем наличие надежного и недорогого в эксплуатации автономного
рефрижераторного вагона могло бы привести к более существенному росту доли рынка перевозок СПП с поддержанием температурного режима.
Учитывая вышесказанное, следует разработать и внедрить современный рефрижераторный подвижной состав, который будет конкурентоспособен КРК. Перспективным направлением в разработке РПС являются автономные рефрижераторные вагоны, которые предназначены для повагонных отправок всей номенклатуры СПП, имеют эксплуатационные преимущества по отношению к КРК и ГРПС, а именно не требуют завоза груза на контейнерный терминал и необходимости
сопровождения их механиками-проводниками в пути следования.
В данное время существуют 4 модели автономных рефрижераторных вагонов: 16-1881 - ТОО «COOL INFINITY»; 16-2155 - АО «Алтайвагон»; 16-1247 - ООО «УК РМ Рейл»; 16-5213 -производство АО «НПК
«Уралвагонзавод».
Рассмотрим перевозку СПП на примере автономного рефрижераторного вагона модели 16-5213 (далее АРВ). Данный АРВ имеет одну холодильно-отопительную установку (далее ХОУ) в машинно-техническом помещении,
оборудованную встроенной системой управления температурой в грузовом помещении с дизель-генераторной установкой, соответствующей
европейскому стандарту для новой внедорожной мобильной техники Stage V, систему удаленного контроля работы, систему сигнализации о сбоях в работе и блок преобразования напряжения (для возможности подключения внешних источников питания) для обеспечения электроэнергией всех систем, установок и оборудования вагона. А также систему телематики для позиционирования вагона и обеспечения возможности дистанционного мониторинга
контролируемых системой
автоматического управления параметров воздушной среды грузового помещения и работы ХОУ, что позволяет наладить эксплуатацию АРВ без сопровождения человеком. Телематика включает сложные логические блоки,
позволяющие не просто отслеживать параметры ХОУ, но и предсказывать её отказ или своевременно выявлять необходимость проведения технического обслуживания. Вместе с этим АРВ имеет коэффициент теплопередачи кузова в 2 и более раза меньший, чем у КРК и ГРПС, что в случае отказов оборудования позволяет иметь значительный запас времени для попытки его восстановления и/или перезапуска (перевозка груза в этот период времени будет осуществляться в режиме «термос»). Также под вагоном установлены тележки с осевой нагрузкой 25 тс, что позволяет добиться повышения эксплуатационных
характеристик и увеличения
межремонтного ресурса вагона до 500 тыс. км в сравнении с ГРПС -160 тыс. км или платформами для перевозки КРК, оборудованных тележками с осевой нагрузкой 23,5 тс, с одновременным ростом полезной массы поезда и, как следствие, сокращением издержек при транспортировке грузов.
За период 2021-2023 гг. в АРВ выполнено более 100 груженых рейсов и
перевезены все основные типы СПП: консервы, мясо и мясные продукты, напитки, вина, рыба и морепродукты. Данные грузы перевозились на расстояние в среднем 5,7-7,2 тыс. км (дальность перевозки СПП в АРВ показана на рис. 2) с разными температурными режимами и при разных погодных условиях
(температурные условия перевозки СПП в АРВ показаны на рис. 3). Регулярное
выполнение технического обслуживания АРВ и его оборудования вкупе с высокой его надежностью, низким значением коэффициента ^ а также использованием предиктивных
алгоритмов систем телематики, позволило избежать отцепок груженых АРВ и обеспечить бесперебойную работу ХОУ во всех обозначенных рейсах.
Рис. 2. Дальность перевозки СПП в АРВ
Рис. 3. Температурные условия перевозки СПП в АРВ
Для удобства всю номенклатуру перевозимых грузов в АРВ объединили в 4 группы, ниже раскрыт перечень грузов этих групп. Род груза «Консервы»: консервы всякие, фрукты, ягоды, овощи и грибы моченые, соленые, квашеные, маринованные и сульфитированные, консервы мясные и мясорастительные, консервы молочные, консервы овощные, консервы рыбные. Всего перевезено 90 т на расстояние от 5,5 тыс. км до 8,9 тыс. км. Перевозка осуществлялась в зимнее время года, температура внешнего воздуха была от -10° С до -25°С, при этом средняя температура внутри грузового помещения составила +5,4° С.
Род груза «Мясо и мясные продукты»: мясо домашних животных, мясо птицы домашней, полуфабрикаты мясные замороженные. Всего перевезено более 3,3 тыс. т на расстояние от 1,5 тыс. км до 9,6 тыс. км. Перевозка осуществлялась во все времена года, температура внешнего воздуха была от +44° С до -39° С, при этом средняя температура внутри грузового помещения составила -17,9° С.
Род груза «Напитки, вина»: соки, вино, напитки безалкогольные и воды
минеральные. Всего перевезено более 700 т на расстояние от 2,8 тыс. км до 8,1 тыс. км. Перевозка осуществлялась во все времена года, температура внешнего воздуха была от +38° С до -42° С, при этом средняя температура внутри грузового помещения составила +10,3° С.
Род груза «Рыба и морепродукты»: рыба свежая, охлажденная и свежемороженая, отходы рыбные, ракообразные и моллюски; рыба свежемороженая; мясо морских животных всякое. Всего перевезено более 1,2 тыс. т на расстояние от 1,6 тыс. км до 9,6 тыс. км. Перевозка осуществлялась во все времена года, температура внешнего воздуха была от +35° С до -27° С, при этом средняя температура внутри грузового помещения составила -19° С.
Сравнение параметров АРВ с другим РПС представлены в табл. 1, параметры авторефрижератора взяты из электронного ресурса «Технические характеристики авторефрижератора» [3], данные по КРК взяты из ГОСТ 336892015 «Контейнеры и контрейлеры автономные автоматические
изотермические»[4].
Таблица 1
Сравнение параметров АРВ с другим РПС
Вид РПС
Критерий оценки АРВ модели Рефсекция КРК в сцепе Авторефри-
16-5213 5 вагонная от 24 ед. жератор
1 2 3 4 5
Соблюдение температурного
режима транспортировки да частично да да
груза
Коэффициент теплопередачи кузова, Вт/(м2^°С) 0,19 0,36 (при изготовлении) 0,4 0,4-0,7
Минимальная партия груза, т 55 188 672 20
Необходимы специально оборудованные площадки не требует необходим протяженный ж/д только на спец. терминалах не требует
погрузки- выгрузки путь
1 2 3 4 5
330 км/сутки 330 км/сутки
Скорость перевозки 330 км/сутки + накопление партии 3-5сут + накопление партии 5-7сут 600 км/сут
Выбросы СО2, г/то^км 19,90 24,85 20,12 149,80
% локализации 70% не производятся 0% 50%
Себестоимость перевозки, руб/кг (перевозка рыбы Владивосток-Москва) 13,61 18,09 22,86 28,00
Выводы
Опыт перевозки СПП в АРВ показал свою эффективность в части соблюдения ТТУ при безусловном обеспечении безопасности движения. Разработка и внедрение современных автономных рефрижераторных вагонов, построенных на базе рассмотренного
Список литературы
1. Давыдов, Д.О. Оценка обеспечения требуемых температурных условий при перевозке скоропортящихся грузов железнодорожным транспортом // Транспорт: наука, техника, управление. -2022. - № 9. - С. 15-21. - DOI 10.36535/0236-1914-2022-09-3.
2. Давыдов. Д.О. Выбытие изотермических вагонов парка СНГ / Д.О. Давыдов. - URL https://telegra.ph/Park2023-02-12.
3. Технические характеристики авторефрижератора. - URL https ://refavto. ru/furgon/r efrizheratory/.
4. ГОСТ 33689-2015 «Контейнеры и контрейлеры автономные автоматические изотермические». - URL https://docs.cntd.ru/document/1200135786.
Аннотации:
Статья посвящена перевозке
скоропортящихся грузов железнодорожным транспортом в современном рефрижераторном подвижном составе. По мнению автора, перевозка вышеуказанных грузов в автономных
АРВ модели 16-5213, позволит обеспечить сохранение качеств СПП при транспортировке, расширить рынок перевозок с поддержанием
температурного режима, снизить себестоимость перевозки, а также снизить выбросы вредных веществ и минимизировать отцепки груженых РПС в пути следования.
References
1. Davydov, D.O. Estimation of provision of the required temperature conditions in the transportation of perishable foodstuff by railway transport // Transport: science, equipment, management. - 2022. - № 9. - Рр. 15-21. -DOI 10.36535/0236-1914-2022-09-3.
2. Davydov D.O. Disposal of isothermal wagons of the CIS fleet / D.O. Davydov. - URL https://telegra.ph/Park2023-02-12.
3. Technical characteristics of the refrigerator truck. - URL https ://refavto .ru/furgon/refrizheratory/.
4. GOST 33689-2015 «Autonomous automatic isothermal containers and contrailers». - URL https://docs.cntd.ru/document/1200135786
рефрижераторных вагонах позволит снизить энергопотребление подвижного состава, уменьшит выбросы вредных веществ при работе энергетического оборудования и позволит минимизировать отцепки груженых РПС в пути следования.
Ключевые слова: железная дорога,
грузовой подвижной состав, рефрижераторный подвижной состав, перевозка скоропортящихся грузов, безопасность движения.
The article is devoted to the transportation of perishable goods by rail in modern refrigerated rolling stock. According to the author, the transportation of the above-mentioned goods in
Сведения об авторах
Шевченко Алексей Владимирович
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет транспорта» (МИИТ), аспирант
e-mail: [email protected]
Давыдов Денис Олегович
отделение грузовой и коммерческой работы АО «НИИАС», Кандидат технических наук, начальник e-mail: [email protected]
autonomous refrigerated wagons will reduce the energy consumption of rolling stock, reduce emissions of harmful substances during operation of power equipment and minimize the uncoupling of loaded refrigerated rolling stock on route.
Keywords: railway, freight rolling stock, refrigerated rolling stock, transportation of perishable goods, traffic safety.
Information about the authors
Shevchenko Alexey Vladimirovich
Federal State Educational Institution of Higher Education «Russian University of Transport» (MIIT), postgraduate student, e-mail: [email protected]
Davydov Denis Olegovich
Department of Cargo and Commercial Work of JSC NIIAS
Candidate of Technical Sciences, Head of Department
e-mail: [email protected]
