Водоснабжение железнодорожного транспорта

Министерство Транспорта Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

" Государственный университет морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова"

Реферат

по дисциплине " Экономическая география транспорта"

на тему " Водоснабжение железнодорожного транспорта"

Выполнил: курсант 264-ой группы

Козлова Т.В.

Проверил: преподаватель

Слободчиков Н.А.

Санкт-Петербург 2014 год

• Введение
• 1. Назначение водоснабжения в пассажирских вагонах
• 2. Водоснабжение железнодорожной станции
• 3. Система автоматической заправки
• Список литературы
• Приложение
• Введение
• Российские железные дороги являются ключевыми, а в некоторых случаях предоставляют единственную возможность для перевозки грузов и передвижения пассажиров. Железные дороги выполняют около 80% всего грузооборота и более 40% пассажирооборота.
• Удовлетворить потребность в воде нужного качества призваны системы водоснабжения.

Перед дальней поездкой на поезде никому не приходит в голову брать с собой термос с чаем, ведь каждый знает, что чай всегда предложит проводник. И даже если ваш путь лежит из Москвы во Владивосток, на протяжении всей поездки без горячего питья вы не останетесь. Воды хватит и на то, чтобы умыться и привести себя в порядок…

Система водоснабжения пассажирских вагонов является важнейшим санитарно-техническим оборудованием, обеспечивающим необходимые условия пассажирам во время их длительной поездки.

1. Назначение водоснабжения в пассажирских вагонах

Устройства водоснабжения в пассажирских вагонах предназначены для обеспечения пассажиров питьевой водой и для удовлетворения их бытовых нужд, а также для пополнения системы отопления водой. В устройствах водоснабжения в пассажирских вагонах предусмотрены приборы для кипячения и охлаждения питьевой воды, для снабжения горячей водой умывальных чаш в туалетах и раковин для мытья посуды в служебных купе.

Все пассажирские вагоны оборудованы самотечной системой холодного и горячего водоснабжения. Заправка вагонов водой производится от водоразборной колонки не реже 2 раз в сутки. Объем баков составляет около 1200 л из расчета примерно 20 л на одного человека в сутки с интервалом между заправками и пополнением системы до 12 ч.

В книжках служебных расписаний каждого поезда приведен перечень станций, на которых производится заправка водой.

Конструкция системы водоснабжения (ВС) практически одинакова, но она должна обеспечивать предотвращение загрязнения в ней воды, возможность эффективной очистки, промывки и дезинфекции, а также полный слив из запасных баков и распределительного трубопровода.

Вся система ВС изготовлена из материалов, не оказывающих вредного воздействия на качество воды.

Система водоснабжения включает в себя:

1) баки для хранения запаса воды, расположенные с двух сторон в верхней части вагона;

2) разводящие трубопроводы;

3) разобщительные спускные вентили и краны.

Заправка водой (ее поступление в баки) осуществляется снизу вагона через заправочные патрубки, которые в зимнее время отогреваются горячей водой из системы отопления. В систему водоснабжения обязательно входит вестовая труба, не допускающая переполнения баков при несвоевременном прекращении налива воды. Из баков хранения воды, она самотеком поступает к умывальникам, унитазам, кипятильнику, на мойку в служебном купе и в водогрейную систему.

В систему горячего водоснабжения входят водогрейный бойлер в котельном отделении, расширитель, бак над потолком котельного отделения и соответствующие трубопроводы. Зимой горячая вода поступает в бойлер из системы отопления, летом — из водогрейного бойлера, растапливаемого твердым топливом. Все баки снабжены водопробными кранами и водомерными стеклами.

Несмотря на некоторые конструктивные отличия систем холодного, и горячего водоснабжения, правила их эксплуатации для всех типов вагонов едины. Контроль за исправным состоянием систем водоснабжения целиком возложен на проводника.

Зимой необходимо внимательно следить за исправностью обогревательных наливных труб и постоянной циркуляцией в них горячей воды.

При заполнении системы водой от стационарного источника следует контролировать наполнение баков.

Емкости баков:

o купейный вагон ГДР: 2Ч500 л (нерабочая сторона)

· один — над потолком туалета;

· другой — над потолком коридора, соединены соединительным каналом;

· третий — 50 л — над потолком туалета с рабочей стороны;

· бойлер — 75 л.

o плацкартный и купейный вагоны ТВЗ:

· один — 850 л — с нерабочей стороны, над потолком туалета;

· другой — 80 л — с рабочей стороны;

· бойлер — 50 л.

Заполнение системы водоснабжения водой. При температуре наружного воздуха ниже 0 °C заполнять систему следует после выдержки вагона в отапливаемом помещении не менее суток или после заправки системы отопления и нагрева воздуха в вагоне до температуры не ниже 12 °C.

При заполнении системы водой вентили и краны должны быть открыты, остальные, а также кран-смеситель закрыты.

Налив воды в систему должен быть прекращен при загорании сигнальной лампы, расположенной у наливной головки на вагонах, оборудованных сигнализацией налива воды, или при появлении воды из вестовой трубы и противоположной наливной трубы.

2. Водоснабжение железнодорожной станции

пассажир вагон водоснабжение трубопровод

В состав систем водоснабжения входят: водозаборные и очистные сооружения; регулирующие и напорные емкости; насосные станции и напорные водоводы; водопроводная сеть и сооружения на ней. Источником водоснабжения населенного пункта и железнодорожной станции могут являться поверхностные и (или) подземные воды.

Источником поверхностного водоснабжения является река. Для забора из нее воды сооружаются речные водозаборы берегового типа (забор осуществляется возле берега реки) и руслового типа (забор происходит на значительном удалении от берега в русле реки). У рассматриваемой на рис. 1 системы водоснабжения — русловый водозабор, состоящий из оголовка 1, самотечных линий трубопроводов 2, берегового колодца и совмещенной с ним насосной станции I подъема 3. Оголовок представляет собой затопленное, чаще всего железобетонное или деревянное сооружение с водоприемными окнами, предназначенное для забора воды в русле реки. Из оголовка вода по самотечным линиям поступает в береговой колодец, где насосной станцией первого подъема круглосуточно равномерно перекачивается на очистные сооружения 4. Очистные сооружения для природной воды из поверхностных источников обычно включают сооружения по осветлению и обеззараживанию воды. Для первой задачи используют сетки, отстойники или осветлители, напорные и безнапорные фильтры с применением процессов коагуляции и флотации. Обеззараживание воды осуществляют с помощью сильных окислителей: хлора, озона, или бактерицидного облучения ультрафиолетовыми лучами. После очистки вода собирается в резервуар чистой воды 5, откуда забирается насосной станцией II подъема 6 и перекачивается по водоводам 7 в водопроводную сеть 9, по которой доставляется потребителям. На водопроводной сети устраивают водонапорные башни 8, предназначенные для сглаживания неравномерности водопотребления и подачи воды насосами, а также создания напоров в водопроводной сети. По разводящей сети — трубам, проложенным на территории железнодорожной станции и пристанционного посёлка, вода поступает к местам потребления (например, в здания, депо, к устройствам для заправки водой вагонов пассажирских поездов, пожарным гидрантам.)

Рис. 1. Схема системы водоснабжения из поверхностного источника: а — план; б — разрез; 1 — оголовок; 2 — самотечный трубопровод; 3 — береговой колодец, совмещенный с насосной станцией I подъема; 4 — станция осветления воды; 5 — резервуары чистой воды; 6 — насосная станция II подъема; 7 — водоводы; 8 — водонапорная башня в начале сети; 9 — кольцевая водопроводная сеть Забор подземных вод может осуществляться скважинами, шахтными колодцами, горизонтальными дренами и лучевыми водозаборами. В схеме водоснабжения для забора подземных вод используются скважины 1 (рис. 1).

Рис. 2. Схема системы водоснабжения из подземного источника: а — план; б — разрез; 1 — скважины; 2 — станция обезжелезивания воды, совмещенная с насосной станцией II подъема; 3 — резервуары чистой воды; 4 — водоводы; 5 — кольцевая водопроводная сеть; 6 — водонапорная башня в конце сети Составным элементом скважин является фильтр для поступления воды из окружающего скважину водоносного пласта. Погружными насосами вода перекачивается на последующие сооружения. На поверхности земли скважина оснащается павильоном для размещения оборудования. Из скважин вода подается на очистные сооружения 2, которые чаше всего предусматривают очистку от растворенных загрязнений, таких, как железо, марганец, соли жесткости, углекислота, сероводород. Очищенная вода собирается в резервуары чистой воды 3, откуда перекачивается по водоводу 4 насосной станцией II подъема, совмещенной в одном здании с очистными сооружениями, в водопроводную сеть 5 (рис. 2).

3. Система автоматической заправки

Запасы воды находятся в верхней части вагона в специальных баках водоснабжения, которые заправляют на крупных железнодорожных станциях. На первый взгляд — совсем простая процедура — наполнить бак водой. Но так ли это просто сделать — не пролив ни капли?

Многим пассажирам, не говоря уже о железнодорожниках, приходилось видеть, как после заполнения баков водоснабжения пассажирских вагонов большое количество питьевой воды проливается на пути. Для осмотрщиков вагонов, выявляющих неисправности и дефекты во всех узлах во время стоянок, это настоящее бедствие. Летом на междупутьях образуются лужи, а зимой ледяные наросты. И если бы под ногами был просто каток… Наледь напоминает жёлоб санной трассы, куда скатиться легко, а выбраться сложно. Бывали случаи, когда из-за ледяных наростов на путях вагоны сходили с рельсов, и отправление задерживалось.

Проблема кроется в существующем способе заливки. Обычно, подсоединив колонку к вагону через шланг и открыв вентиль, заправщик ждёт, когда вода начнёт выливаться из переливной трубы такого же диаметра, что и заправочная. Это и служит критерием окончания заправки. Уловить иным способом момент наполнения бака трудно. Поскольку заправщик заполняет одновременно несколько баков в разных вагонах, то потери воды становятся ещё более значительными.

Из-за отсутствия на подвижном составе каких-либо устройств, ограничивающих перелив воды при заправке вагона, вода щедро хлещет на станционные пути, зимой сковывая их льдом. Мало того, она продолжает литься из вагонов, когда поезда уже вышли на перегон.

По заказу Министерства путей сообщения за решение проблемы взялся коллектив Инновационно-внедренческого предприятия Э. Дергачёва. Здесь разработали специальную автоматическую систему (рис.3) для заправки водой баков всех типов пассажирских вагонов в депо и на станциях. Она состоит из оригинального запорного клапана (рис. 4) и устройства подачи и слива воды из шлангов (колонки). Все элементы системы защищены патентами Российской Федерации, подана заявка на патентование за рубежом.

Рис. 3. Система автоматической заправки пассажирских вагонов водой: 1 — запорный клапан системы водоснабжения; 2 — устройство подачи и слива воды из шлангов; 3 — бак пассажирского вагона.

Рис. 4. Запорный клапан системы водоснабжения для пассажирских вагонов производства Германии.

Фактически новая система полностью автоматизирует процесс заправки вагонов водой. Рабочему остаётся только подсоединить шланг к водоналивной трубе и нажать на рукоятку устройства. Прекращение подачи воды после заполнения бака, отключение водонапорной магистрали и слив остатков воды из труб происходят без участия человека. Конструкция универсального запорного клапана делает возможной его установку в баках отечественных пассажирских вагонов всех типов. Специальный клапан создан для немецких вагонов. При этом объём работ по установке системы автоматизированной заправки невелик.

В чём преимущество этой системы по сравнению со старыми технологиями?

" В том-то и дело, что автоматизированных систем заправки вагонов водой на сегодняшний день не существует, — объясняет Эдуард Петрович Дергачёв. — Раньше в комплектацию заправочных баков входило электрическое запорное устройство. Но такое техническое решение опасно — возможна утечка тока на корпус. Это значит, что в вагоне может возникнуть пожар: образуется так называемый «вредный контур». Поэтому подобные системы по указанию МПС были демонтированы" .

В Инновационно-внедренческом предприятии Э. Дергачёва разработали систему, в основе которой — гидромеханический принцип. Система представляет собой обыкновенный гидравлический прибор. Удалось создать оригинальный запорный клапан, который перекрывает подачу воды после заполнения бака и независимо от давления и температуры сигнализирует проводнику и заправщику, что бак заполнен, а затем отключает водоразборные колонки (второй элемент системы), предварительно слив воду из наливных шлангов в канализацию.

Находясь в потоке воды, ключевые элементы запорного клапана имеют контакт с атмосферой, а наличие гидродемпфера (чем больше давление воды, тем меньше гидроудар при закрытии) создаёт возможность применения клапана в широком диапазоне давлений. Это свойство весьма актуально, поскольку при дозаправках по пути следования, например от Москвы до Владивостока, давление воды в заправочных магистралях значительно колеблется.

Интересный элемент колонки — клапан потока (переключатель), содержащий четырёхзвенный шарнирный механизм, клапан и заслонку. При включении колонки заслонка клапана поднимается вверх под действием потока воды. Благодаря конструктивным особенностям механизма можно регулировать порог срабатывания колонки. После окончания заправки (срабатывание запорного клапана в баке вагона) заслонка, в отсутствие потока воды, опускается в первоначальное положение, и колонка автоматически переключается на слив воды из шлангов в канализацию. Следует отметить, что переключатель потока устанавливается внутри трубы без каких-либо внешних соединений, которые могут дать течь из-за недостаточной затяжки или уплотнения.

Кстати, начиная заправку вагона с помощью новой системы, нужно только поднять рукоятку вверх — не надо ничего крутить (зимой на морозе открутить и закрутить что-либо не так-то просто). А по окончании заправки ручка сама возвращается в исходное положение — опускается вниз, переключая систему на слив воды из шлангов в канализацию. Таким образом, вместо пяти-шести водоливов на состав заправку могут обеспечить два-три.

А теперь факты: в Москве за сутки принимают и отправляют 228 пар поездов. В каждом составе в среднем 15−16 вагонов. Таким образом, ежедневно под заправкой только в Московском железнодорожном узле находится около 5 тыс. вагонов. При этом около 400 кубометров воды проливается на пути. На станции Москва-4 Ярославской железной дороги часто случается, что шпалы полностью погружены в воду. Что здесь творится зимой — представить нетрудно.

По самым скромным подсчётам, ежегодно на железных дорогах России впустую выливается почти миллион тонн (913 тыс.) питьевой воды, а она нынче в цене! Чтобы исключить потери, по России надо оборудовать новой системой заправки 24 тыс. вагонов. Пока новая система установлена только на 4,5 тыс. вагонов. Годовой экономический эффект (по расчетам Гипротранс ТЭИ) от использования одного запорного клапана — более 4,5 тыс. рублей. При оборудовании всего парка пассажирских вагонов он составит не менее 180 млн. рублей в год!

Вообще, перелив при заправке — явление повседневное и частое, случающееся не только в пассажирских вагонах. За другими примерами не надо далеко ходить. Достаточно посмотреть на длиннющие товарные поезда с нефтяными цистернами. На всех цистернах видны подтёки нефти после разлива из горловины на базе. Если для заполнения цистерн нефтью установить автоматизированную систему Дергачёва, то при заправке не прольётся ни капли «чёрного золота» .

В принципе с помощью этой системы можно без потерь осуществить любую перекачку жидкости. Она понадобится и при заправке самолётов жидким топливом. И в хозяйстве пригодится — если нужно заполнить резервуар для нагрева воды. Можно даже включить систему в конструкцию водонапорной башни…

1. Журба М. Г., Соколов Л. И., Говорова Ж. М. Водоснабжение: Проектирование систем и сооружений. Учебник. — М.: АСВ, 2008.

2. Дикаревский В. С. Водоснабжение и водоотведение на железнодорожном транспорте. — М: Транспорт, 1999.

3. Багажов В.В., Большаков А. П., Лорер Н. Л. Устройство, эксплуатация и техническое обслуживание специального самоходного подвижного состава. Учебное пособие. 2009

4. Под редакцией Дикаревского В. С. Учебник для студентов вузов железнодорожного транспорта. Водоснабжение и водоотведение на железнодорожном транспорте. 2- изд. перераб. 2009

5. Журнал «Наука и Жизнь» — 2008 г № 10

6. Санитарные правила пассажирских перевозок в поездах. 2003г

Другие источники:

1. http://udrso.ru/site/udmrso/uploads/documents/obuchenie/sop/metodichka-sop.pdf

2. http://www.aswn.ru/design/passengercoaches/vodosnabgen

Приложение

Санитарные правила пассажирских перевозок в поездах

Утверждены главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Онищенко 3 марта 2003 г.

V. Санитарно-гигиенические требования к устройству, оборудованию и эксплуатации пассажирских вагонов локомотивной тяги и вагонов-ресторанов

Водоснабжение вагонов

5.1.23. Система водоснабжения вагонов должна быть оборудована резервуарами для воды, распределительными трубопроводами и водопроводными кранами, изготовленными из материалов, не оказывающих вредного влияния на качество воды и разрешенных к применению органами и учреждениями госсанэпидслужбы для питьевого водоснабжения в установленном порядке. Конструкция системы водоснабжения должна обеспечивать предотвращение загрязнения в ней воды по мере опорожнения резервуаров, полный слив из резервуаров и распределительного трубопровода и возможность эффективной очистки, промывки и дезинфекции. Резервуары должны иметь указатели уровня воды и устройство с сигналом, свидетельствующем об окончании их заполнения.

С целью предупреждения возможного вторичного бактериального загрязнения воды в системе водоснабжения вагона должна быть предусмотрена установка обеззараживающих устройств.

Резервуары, трубопроводы должны иметь теплоизоляцию для обеспечения предохранения от замерзания в них воды после выключения отопления при температуре наружного воздуха — 10оС в течение 12 часов.

5.1.24. Объем резервуаров должен обеспечить подачу не менее 25 литров холодной и горячей воды в расчете на каждое место в спальном пассажирском вагоне и не менее 10 л на одно место в вагоне с креслами для сидения. В тех вагонах, где предусмотрены душевые установки, объем подаваемой воды должен быть не менее 30 л на одно место.

5.1.25. Качество воды в резервуарах и водоразборных кранах вагона должно отвечать требованиям, регламентированным действующими санитарными правилами.

По окончании заправки вагонов водой, она должна быть слита из водозаправочных шлангов. Шланги должны храниться в специальных устройствах, исключающих возможность их загрязнения. Категорически запрещается перемещение по земле оголовков водозаправочных шлангов. Оголовок водоналивного патрубка системы водоснабжения вагона должен быть защищен от загрязнения.