устройство оперативной дегазации участков аварийного торможения железнодорожного транспорта при проливе жидких опасных химических веществ

Формула изобретения

Устройство оперативной дегазации участков аварийного торможения железнодорожного (ж/д) состава при проливе жидких опасных химических веществ, перевозимых ж/д транспортом, содержащее емкость с нейтрализующей жидкостью, установленную на шасси ж/д вагона, соединенную трубопроводами с запасным резервуаром сжатого воздуха вагона, используемого в системе торможения ж/д состава, и трубопроводом для вылива нейтрализующей жидкости, отличающееся тем, что оно располагается впереди первого из специальных вагонов-цистерн с опасными химическими веществами по ходу движения поезда, внутри емкости с нейтрализующей жидкостью закреплен сифон, к штуцеру коллектора которого подсоединен воздушный трубопровод, на котором установлен автоматически срабатывающий при аварийном торможении поезда при разливе опасных химических веществ электропневматический клапан, который, в свою очередь, через редуктор подключен к запасному резервуару сжатого воздуха, трубопровод для вылива нейтрализующей жидкости снабжен двумя щелевыми клапанами с углом раствора не менее 120°, расположенными под нижней частью ж/д вагона, при этом выпускные отверстия клапанов расположены симметрично на расстоянии 80 см от осевой линии вагона и обращены в противоположную сторону движения поезда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к защите населения от пролива жидких опасных химических веществ, перевозимых железнодорожным транспортом, и может быть использовано для дегазации участков пролива на тормозном пути железнодорожного состава при разгерметизации емкости (резервуара).

Несмотря на общее количество уменьшения чрезвычайных ситуаций (ЧС) на химически опасных объектах (ХОО) остается довольно высокая вероятность риска аварий (разрушений) в связи с появлением новых угроз, связанных с возможным осуществлением террористических актов на таких объектах в крупных населенных пунктах. Ежегодно транспортируется до 700 тысяч тонн опасных химических веществ (ОХВ) по территории России. Основная масса их перевозится железнодорожным транспортом. Пути транспортировки ОХВ железнодорожным транспортом в большинстве случаев вынужденно проходят по территории населенных пунктов, что увеличивает риск химического заражения селитебной части вблизи железнодорожного полотна и станций.

Развитие чрезвычайной ситуации при террористических актах на таких подвижных объектах будет иметь ряд отличий от аварий на стационарных объектах с ОХВ, в частности по способам инициирования события или по возможности одновременного развития событий на разных объектах. Ущерб от террористических актов на таких объектах и их последствия могут быть значительно большими, чем при промышленными авариях.

Особенностью их будет являться характер разлива жидкой фазы ОХВ при разгерметизации емкостей при движении в зависимости от площади пробоины, количества пробитых емкостей и наличия в них ОХВ, скорости перемещения, характера подстилающей местности.

При разгерметизации специальных вагонов-цистерн, перевозящих ОХВ, следует рассматривать наиболее возможные варианты:

- образование пробоины в днище специального вагона-цистерны;

- образование пробоины в боковой части специального вагона-цистерны;

- разрушение полностью специального вагона-цистерны с разбросом содержимого АХОВ.

Прогнозирование зон химического заражения, динамики развития такого рода ЧС и оценка ущерба имеют свои специфические особенности по сравнению с аварией (разрушением) стационарных объектов с ОХВ.

При выявлении химической обстановки при авариях такого рода объектов необходимо учитывать распространение зараженного облака как с участка пролива от момента разгерметизации специального вагона-цистерны до остановки транспорта, так и с участка последующего пролива при остановке.

В условиях первого и второго вариантов из пробоины в днище (боковой части) будет происходить вылив перевозимого ОХВ. При этом рассматривается ситуация, когда в результате взрыва, повлекшего образование пробоины, не происходит схода с рельсовых путей специального вагона-цистерны. Разлив ОХВ из пробоины в этом случае будет происходить до остановки железнодорожного состава. Пролив ОХВ на тормозном пути может происходить на протяженных участках железнодорожного полотна.

В связи с этим возникает проблема оперативной локализации таких аварий вследствие трудностей привлечения сил и средств аварийно-спасательных служб на участках торможения и их доставки к месту аварии. В целях решения этой проблемы предлагается данное изобретение.

Известны способы дегазации путем поливки участков заражения нейтрализующими растворами или присыпки землей, другими материалами, способными отсрочить испарение опасных химических веществ и не допустить распространения облака заражения на селитебную часть населенных пунктов.

Известны устройства для реализации способа дегазации с помощью нейтрализующего раствора [Защита от оружия массового поражения. Под ред. В.В.Мясникова, 2-е издание. - М.:Воениздат, 1989, с.315-318]. Устройство состоит из емкости (цистерны) с нейтрализующим раствором, насоса, жидкостных и газожидкостных распылителей и вспомогательных приспособлений, работающих на принципе выдачи распыленной струи жидкости путем эжектирования или за счет надува емкости с использованием давления воздуха от пневмосистемы или насоса. Устройство смонтировано на автомобильном шасси.

Недостатками использования известных устройств являются значительные затраты времени на прибытие к местам аварий при проливе опасных химических веществ на тормозном пути ж/д состава, сложности осуществления дегазации/пролива на протяженных аварийных участках торможения железнодорожного состава, что не позволяет оперативно предотвратить распространение зараженного воздуха с этих участков, представляющим 1000 м и более в зависимости от начальной скорости торможения состава и уклона пути.

Наиболее близким аналогом является устройство для орошения пылящих поверхностей специального вагона-цистерны при утечке перевозимого груза, например органических перекисей. Оно содержит: вагон-цистерну с омывающей жидкостью, ороситель в виде системы перфорированных труб, размещенных вдоль образующей котла специального вагона-цистерны, и источник сжатого воздуха [RU 2155688 C2, 10/09/2000].

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности проведения дегазации при проливе жидких ОХВ, т.к. в качестве омывающей жидкости используется в теплое время года вода, а в холодное время водно-солевой раствор, конструктивное расположение перфорированных труб оросителя не позволяет осуществлять равномерный полив дегазирующей жидкости при проливе ОХВ на железнодорожное полотно в случае ее использования.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и оперативности обеспечения безопасности населения от пролива опасных химических веществ на участках аварийного торможения, вызванных разгерметизацией или частичным разрушением вследствие террористических актов специальных вагонов-цистерн с опасными химическими веществами, перевозимых ж/д транспортом, без схода их с рельс.

Технический результат достигается тем, что к емкости с нейтрализующей жидкостью, установленной на шасси ж/д вагона, расположенного впереди первой из специальных вагонов-цистерн по ходу поезда с опасным химическим веществом, соединенной трубопроводом с запасным резервуаром сжатого воздуха, используемого для аварийного торможения ж/д состава, подсоединяются трубопроводы с выпускными щелевыми клапанами с углом раствора не менее 120°, расположенными непосредственно под нижней частью ж/д вагона, на котором установлена емкость, при этом выпускные отверстия клапанов обращены в противоположную сторону движения поезда и расположены симметрично на расстоянии 80 см от осевой линии вагона.

Устройство функционирует только при разгерметизации с последующим проливом ОХВ специальных вагонов-цистерн, на которых устанавливаются датчики, которые срабатывают при разгерметизации и подают электрический сигнал аварийной остановки поезда и срабатывания аварийного электропневматического клапана, при этом сжатый воздух поступает в емкость с нейтрализующей жидкостью и вытесняет ее в газожидкостной трубопровод, осуществляющий разбрызгивание ее на обрабатываемую поверхность железнодорожного полотна.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства оперативной дегазации участков аварийного торможения ж/д состава при проливе жидких опасных химических веществ, перевозимых ж/д транспортом.

Устройство содержит смонтированную на шасси ж/д вагона емкость 1 для разбрызгиваемой нейтрализующей жидкости, внутри которой закреплен сифон 2 с предохранительным клапаном 3. К штуцеру 4 коллектора 5 сифона подсоединен воздушный трубопровод 6, на котором установлен электропневматический клапан 7, манометр 8 низкого давления, обратный клапан 9, к которому подключен вентиль 16. Воздушный трубопровод подключается к вентилю через редуктор 10 к запасному резервуару сжатого воздуха. К штуцеру 11 коллектора сифона подсоединяется газожидкостный трубопровод 12, который через редуктор 13 подсоединен с помощью штуцеров 14 к двум выпускным щелевым клапанам 15 с углом раствора не менее 120º, смонтированным под нижней частью ж/д вагона, на котором установлена емкость 1 таким образом, чтобы выпускные отверстия клапанов были расположены симметрично на расстоянии 80 см от осевой линии вагона и обращены в сторону, противоположную движению поезда.

Устройство работает следующим образом.

Перед отправлением ж/д состава заправляют емкость нейтрализующей жидкостью соответственно перевозимому ОХВ, открывают вентиль запасного резервуара сжатого воздуха и вентиль 16. По манометру 7 проверяют наличие давления в воздушном трубопроводе (500-600 кПа), при этом сжатый воздух от резервуара через редуктор 10, вентиль 16 поступает в воздушный трубопровод 6.

При срабатывании в пути электропневматического клапана 7 от сигнала датчика разгерметизации специального вагона-цистерны с опасным химическим веществом сжатый воздух через воздушный трубопровод 6 поступает в сифон 2, создавая в емкости установленное давление. Под действием давления нейтрализующий раствор из емкости 1 вытесняется через сифон 2 в газожидкостной трубопровод 12 и через редуктор 13, щелевые клапаны 15 разбрызгивается на обрабатываемую поверхность ж/д полотна на ширину не менее 5 метров.