Изотермические вагоны предназначены для перевозки скоропортящихся грузов: мяса, рыбы, масла, фруктов и т.п. Сохранность этих грузов обеспечивается поддержанием в вагоне соответствующей температуры с помощью приборов охлаждения или отопления (в зависимости от наружной температуры) – рефрижераторные вагоны, а также за счет изоляции внутреннего пространства вагона от воздействия температуры окружающей среды – вагоны-термосы. Кузова таких вагонов отличаются от кузовов других крытых вагонов наличием двойных стен, потолка, пола и хорошей теплоизоляцией. Изоляционным материалом служат мипора или полистирол.
В зависимости от рода перевозимых грузов изотермические вагоны подразделяются на универсальные и специализированные. Первые служат для перевозки всех видов скоропортящихся грузов – мороженых, охлажденных и неохлажденных, вторые – живой рыбы, фруктов, вина, молока и др.
Рефрижераторный подвижной состав классифицируется:
Ø по составности – поезда (23- и 21-вагонные), секции (12- и 5-вагонные) и автономные вагоны;
Ø по типу хладагента холодильной установки(аммиак или хладон);
Ø по системе хладоснабжения – групповой или индивидуальной. При групповой системе холод вырабатывается аммиачными холодильными установками, размещенными в центральном вагоне, и в грузовые вагоны-холодильники передается по рассольной системе при помощи хладоносителя (раствор хлористого кальция CaCl2); при индивидуальной системе грузовые вагоны охлаждаются холодильными установками, размещенными в каждом из них.
Парк изотермических вагонов представлен рефрижераторным подвижным составом (поезда, секции) и автономными рефрижераторными вагонами. Все рефрижераторные вагоны имеют цельнометаллический кузов с хребтовой балкой, сваренной из штампованных элементов; ходовая часть – двухосные бесчелюстные тележки типа КВЗ-И2 с базой 2400 мм, оборудованные буксами с роликовыми подшипниками. Все грузовые вагоны рефрижераторного подвижного состава оборудованы электрическими печами, приборами принудительной вентиляции, системой циркуляции воздуха, устройствами для удаления конденсата, приборами контроля температуры.
В состав рефрижераторного поезда, состоящего из 21 вагона, входят вагон-машинное отделение, вагон-электростанция и служебный вагон, размещаемые одной группой в середине состава и соединенные между собой закрытыми переходами. По обе стороны к ним примыкают по девять грузовых вагонов-холодильников. Каждый вагон поезда имеет порядковый номер и определенное место в схеме формирования. Перестановка вагонов не допускается.
В вагоне-электростанции установлены четыре основных дизель-генератора и один вспомогательный. Внутри этот вагон разделен на три отделения. Под рамой подвешены четыре бака для дизельного топлива общей емкостью 7300 л. Часть топливных баков размещена под вагоном-холодильником. В вагоне-машинном отделении смонтированы две аммиачные холодильные установки двухступенчатого сжатия. Каждая обслуживает свою половину поезда. В служебном вагоне предусмотрены купе, кухня, душевые, туалетные отделения и небольшая слесарная мастерская. Отопление вагона водяное.
Грузовые помещения охлаждают при помощи рассольных батарей, расположенных под потолком. По батареям циркулирует рассол, предварительно охлажденный в испарителе вагона-машинного отделения. Для обогрева в зимнее время предусмотрены электропечи, расположенные у торцевых стен кузова. Мощность каждой печи 4 кВт. Включаются они автоматически термостатами, а также с центрального пульта управления в вагоне-электростанции. Под потолком вагона расположены каналы для охлажденного и теплого воздуха. Циркуляция его осуществляется электрическими вентиляторами, расположенными в концах кузова. Не исключается и естественная циркуляция благодаря разной плотности холодного и теплого воздуха.
Для вентилирования грузового помещения свежим воздухом на одной из торцевых стен расположен вентилятор. Включают его с центрального пульта. Отсасывают воздух из грузового помещения два дефлектора, установленных на крыше.
Пятивагонная секция постройки Брянского машиностроительного завода состоит из четырех грузовых и центрального дизельного вагонов. Центральный вагон имеет семь отделений: в дизельном отделении на специальных рамах установлены два дизель-генератора; в щитовом смонтирован главный распределительный щит; в аккумуляторной на стеллажах закреплена щелочная аккумуляторная батарея. Кроме того, в вагоне имеются салон-кухня, отделение для отдыха, котельное отделение и туалет. Грузовой вагон имеет два отделения: грузовое и машинное. В машинном отделении расположены два компрессорно-конденсаторных агрегата, а на торцевой стене – электрический щит, терморегулятор и переговорный аппарат. Со стороны машинного отделения в грузовом помещении установлен воздухоохладитель и электронагреватель. Под потолком укреплен вентиляционный короб, по которому предварительно охлажденный или подогретый воздух при помощи двух электровентиляторов подается в грузовое помещение. При необходимости эти же вентиляторы по воздуховоду засасывают свежий воздух.
Автономный рефрижераторный вагон (АРВ) с кузовом длиной 21 м имеет грузовое помещение и два машинных отделения в торцевых частях. В машинном отделении размещаются дизель-генератор и топливный бак. Холодильная установка размещена под крышей вагона в перегородке, которая отделяет грузовое помещение от машинного отделения; со стороны грузового помещения расположен воздухоохладитель с вентиляторами и электронагревателем, а со стороны машинного отделения – компрессорно-конденсаторный агрегат. В одном из машинных отделений расположен главный распределительный щит для управления работой оборудования, а также для установки температурного режима в грузовом помещении. Холодный воздух нагнетается электровентиляторами в пространство между крышей вагона и ложным потолком и через щели в нем попадает в грузовое помещение. Аналогично циркулирует воздух и при отоплении вагона, только в этом случае вместо холодильной установки включаются электропечи. Свежий воздух засасывается вентиляторами через отверстия в торцевых стенах, удаляется через дефлекторы. Для удаления воды и конденсата в полу грузового помещения расположены сливные отверстия.
Наряду с универсальным изотермическим подвижным составом имеются и специализированные вагоны. К ним относятся цистерны-термосы, вагоны-термосы, вагоны для перевозки живой рыбы.
Цистерна-термос представляет собой горизонтальную ёмкость, служащую для перевозки виноматериалов, коньяка, спирта, молока и других жидкостей, для которых необходимо обеспечение постоянной температуры хранения. Конструкция такой цистерны отличается от обычной слоем теплоизоляции между внутренней ёмкостью и наружным котлом. Изоляция ёмкости выполнена так, чтобы среднесуточный перепад температуры продукта составлял летом 0,2 °C, зимой 0,8 °C. Температура продукта при загрузке должна быть не выше +15 ºС летом и не ниже +8 ºС зимой. Ёмкость изготовлена из нержавеющей стали, для отражения лучистого теплообмена цистерна экранирована кожухом из полированной нержавеющей стали. Все остальные узлы цистерны унифицированной конструкции.
Вагон-термос – одиночный изотермический вагон, переоборудованный из грузового вагона рефрижераторной секции или автономного рефрижераторного вагона (с демонтированными электрическим и холодильным оборудованием). Он предназначен для перевозки термически подготовленных скоропортящихся грузов и в отличие от вагонов-рефрижераторов не имеет холодильной установки, а поддержание температуры груза в пути следования обеспечивается за счёт теплоизоляции грузового помещения и запаса тепловой энергии, созданной при погрузке груза. Вследствие этого вагоны-термосы имеют ограничения по срокам и дальностям перевозки в них грузов. В вагонах-термосах разрешается перевозка тарных, пакетированных и штучных нескоропортящихся грузов (консервов), продовольственных, а также отдельных видов скоропортящихся грузов – соков, напитков, пива и т.п.
Для перевозкиживой рыбы на значительные расстояния используют специальные изотермические вагоны, имеющие два подвагонных генератора и аккумуляторную батарею, необходимые для питания электроэнергией установленных в вагоне агрегатов освещения и аэрации. Такие вагоны имеют баки для воды с принудительной аэрацией (насыщением кислородом) – большой объемом 17,2 м3 на 6 т рыбы, и малый объемом 13,3 м3 на 3,5 т).
Система аэрации состоит из двух центробежных насосов и трубопроводов с форсунками. Из баков вода засасывается насосами, затем под давлением подается в трубы и, выходя через форсунки, распыляется, обогащаясь кислородом. Для поддержания в вагоне зимой температуры не ниже +6 °С имеется специальная печь с кожухом, по которому теплый воздух поступает к вентилятору и распределяется по всему грузовому помещению.
Контейнеры
Транспортировка грузов в контейнерах позволяет ускорить доставку их получателям, ликвидировать затраты средств и материалов на упаковку, доставлять груз от склада отправителя до склада получателя без перевешивания, уменьшить расходы на строительство сортировочных платформ и складов для хранения грузов, а также сократить объем погрузочно-разгрузочных работ, механизировать погрузку и разгрузку контейнеров с помощью автопогрузчиков, мостовых и козловых кранов, сократить переработку груза на сортировочных платформах, что обеспечивает его сохранность.
Контейнерные перевозки выполняются практически всеми видами транспорта. Габаритные размеры контейнеров, масса брутто и крепежные приспособления должны строго соответствовать требованиям Государственного стандарта и международных норм. Унификацией контейнерных перевозок на международном уровне занимается Международная организация по стандартизации ISO (International Organisation for Standartisation ), в состав которой входит и Россия. По предложению ISO контейнером называют стандартную емкость для перемещения и временного хранения грузов.
По назначению контейнеры делятся на универсальные и специальные. Универсальные предназначены для перевозки ценных штучных грузов широкой номенклатуры (обуви, одежды, книг, кондитерских и табачных изделий, электротехнического оборудования, мелких запасных частей и др.); специальные служат для доставки одного или нескольких грузов, однородных по физико-химическим свойствам (рудных концентратов, кислот, вина, шифера, цветных металлов, скоропортящихся грузов и др.).
В зависимости от грузоподъемности контейнеры разделяют на три группы: крупнотоннажные массой брутто 10 т и более, среднетоннажные массой от 5 до 2,5 т и малотоннажные массой менее 2,5 т. Для стандартизации контейнеров в системе ISO создан технический комитет ТК-104 «Грузовые контейнеры». Им разработан стандарт ISO-668, устанавливающий основные типы контейнеров, их размеры и области применения. Длина наибольшего контейнера принята равной 40 футам (12192 мм), а остальных – кратной основному модулю – 5 футам (1524 мм) с учетом зазоров 76,2 мм. Такие контейнеры можно стыковать друг с другом в компактную грузовую единицу большего размера. Соединяют смежные контейнеры специальными фиксаторами.
Основными характеристиками контейнеров являются следующие: максимальная эксплуатационная масса брутто (максимальная разрешенная общая масса контейнера и его груза); масса тары (масса порожнего контейнера); максимальная допустимая полезная нагрузка (разность между максимальной массой брутто и массой тары); наружные размеры, а также расстояния между центрами отверстий фитингов, с помощью которых контейнеры крепят друг к другу и к подвижному составу. Проемы в нижней раме контейнеров служат для их захватывания автопогрузчиком.
Основным в парке крупнотоннажных контейнеров является контейнер типа 1С массой брутто 24 т. Основной элемент его конструкции металлический каркас, в углах которого имеются специальные стальные фитинги с отверстиями, предназначенными для подъема контейнера, крепления его на специализированных или приспособленных для перевозки контейнеров универсальных платформах или других транспортных средствах.
Каркас состоит из двух торцевых рам, соединенных внизу двумя продольными балками, а сверху – двумя балками более легкой конструкции. Для обшивки каркаса используется стальной гофрированный лист толщиной 2 мм. В нижней части контейнера приварены поперечные балки, которые служат основой для деревянного пола. С одного торца контейнера расположена двустворчатая дверь со специальными запорными устройствами.
С 1983 г. все вновь изготовляемые крупнотоннажные контейнеры (отечественные и импортные) поставляются с кодовыми обозначениями в соответствии со стандартами Международной организации по стандартизации ISO и ГОСТ 25290-82. Такое обозначение состоит из двух строк: первая строка – четыре прописные буквы латинского алфавита (кодовое обозначение владельца, в которое входит признак контейнера – четвертая буква), порядковый номер контейнера – шесть цифр, контрольный знак – одна цифра; вторая строка – две прописные буквы латинского алфавита – кодовое обозначение страны), две цифры – кодовое обозначение размеров контейнера и две цифры – кодовое обозначение типа контейнера. Такой же код нанесен и на абсолютное большинство крупнотоннажных контейнеров постройки до 1983 г. при различных видах ремонта. Кроме этого на каждом контейнере находятся следующие обозначения: значения массы брутто и нетто в кг и вместимости в м3, год постройки, дата предстоящего периодического осмотра.
Перевозят малотоннажные контейнеры а крытых вагонах, среднетоннажные контейнеры – на универсальных железнодорожных платформах или в полувагонах, а крупнотоннажные – на специализированных платформах с удлиненной базой или на переоборудованных универсальных платформах. Специализированные платформы рассчитаны на одновременную перевозку шести 10-тонных контейнеров, трех 20-тонных или двух 30-тонных контейнеров. Переоборудованные платформы снабжены лишь устройствами для крепления контейнеров за нижние угловые фитинги. В последнем случае хуже используется грузоподъемность платформы (на 36 %).
Специальные контейнеры. Специальные контейнеры в основном принадлежат промышленным предприятиям и используются ими для доставки сырья, полуфабрикатов и продукции. Все специальные контейнеры можно подразделить на следующие группы:
открытые – для разнообразных навалочных грузов, на качество которых не влияют атмосферные осадки;
закрытые – для разнообразных сыпучих и порошкообразных грузов, на которые вредно влияют атмосферные осадки, а также для пылящих грузов;
контейнеры-цистерны, оборудованные устройствами для налива и слива жидких продуктов;
изотермические контейнеры, оборудованные приборами охлаждения и без них;
прочие – для отдельных грузов с определенным режимом хранения.
Размеры специальных контейнеров определяются теми же требованиями, что и универсальных, т.е. наиболее эффективной перевозкой на железнодорожных платформах и в грузовых автомобилях, а также технологическими процессами предприятий.
По конструктивным особенностям специальные контейнеры делят на жесткие, мягкие (эластичные), комбинированные. Контейнеры жесткой конструкции изготавливают из стали и дерева, иногда из стеклопластика и из сплавов алюминия, что более экономично; эластичные контейнеры – из прорезиненных тканей и синтетических материалов. Основное преимущество последних – значительно меньший объем в порожнем состоянии, малый коэффициент тары. Комбинированные контейнеры изготавливают из стали, сплавов алюминия и эластичных тканей.
Выбор параметров для специальных контейнеров зависит от физико-химических свойств грузов, грузоподъемности, перегрузочных и транспортных средств, а также габаритов подвижного состава.