Разработка ресурсосберегающих технологий и режимов на городском электрическом транспорте

Озонное старение - старение полимерных материалов и изделий под

воздействием озона, одно из разновидностей химического старения.

Биологическое старение-старение полимерных материалов и изделий под

действием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Наибольшее

влияние на процессы старения оказывают микроорганизмы - микрогрибы и

бактерии.

Биоповреждения и старение полимеров - взаимосвязанные процессы. Не

только биоповреждения ускоряют процессы старения, но и по мере старения у

полимеров снижается стойкость к воздействию биофакторов.

Старение при механических воздействиях - это старение полимерных

материалов и изделий, вызываемое действием статических и динамических

нагрузок.

К значительному разрушению резин вследствие старения приводят

многократные деформации (утомление), когда развиваются не окислительные, а

инициированные термические процессы.

Абляционное старение - разрушение полимерного материала,

сопровождающееся уносом его массы при воздействии горячего газового потока,

жидкости или твердых частиц.

Защита от старения.

К методам защиты полимеров от старения относят: введение наполнителей

(наполнение); введение пластификаторов (пластификация); введение пигментов

и красителей; введение стабилизаторов (светостабилизаторов, антиоксидантов,

антиозонантов, противоутомителей, антирадов и применение защитных пленок и

пропиток; прочие методы (применение специальных конструкций изделий,

изменение режимов эксплуатации и т.д.).

Пластификация оказывает положительное воздействие на механические

повреждения. Пластификаторы увеличивают взаимоподвижность и эластичность

полимерных цепочек, тормозят процессы воздействия внешней среды.

Пигменты и красители - составная часть полимерных материалов, активно

участвующая в химических процессах предупреждения старения. Например,

поглощая активную часть спектра, они способствуют снижению

светочувствительности резин, поливинлхлоридных композиций и ряда других

материалов.

Применение защитных пленок и пропиток - широко распространенный метод

защиты полимерных материалов и изделий из них при эксплуатации и хранении.

Пленки и пропитки создают дополнительное поверхностное экранирование

материалов от воздействия света или доступа кислорода воздуха, в результате

чего замедляются окислительные процессы.

Биоповреждения.

Под биоповреждением понимают повреждение объектов, вызываемое живыми

организмами или биофалторами (биоагентами).

До последнего времени этой проблеме уделялось недостаточно внимания.

Однако всевозрастающий материальный ущерб от деятельности различных видов

живых организмов заставил расширить масштабы научно-теоретических

исследований и прикладных работ по изысканию эффективных средств и методов

защиты от биоповреждений различных промышленных материалов, технических

изделий, строительных сооружений, конструкций и других объектов народного

хозяйства.

Живые организмы разрушают материалы и изделия, ухудшают их

технологические характеристики и свойства, затрудняют работу.

Решение проблемы защиты от биоповреждений позволяет повысить ресурсы

эксплуатируемой техники и сооружений, сэкономить сырьевые материалы и более

рационально их использовать.

Биоагенты - деструкторы материалов.

К биоагентам относятся бактерии, актиномицеты, грибы, а также

насекомые, грызуны и др.

Известно несколько групп бактерий, являющихся причиной биоповреждений

многих материалов: сульфатредуцирующие, сероокисляющие, аммонифицирующие,

нитрофицирующие и др.

Грибы - обширное сообщество растительных организмов, составляющих

более 100 тыс. видов. Среди грибов, вызывающих биоповреждения различных

материалов, изделий и сооружений, описано около трехсот видов.

Насекомые - разрушители древесины. Известно большое разнообразие

видов насекомых, способных разрушать древесину. Некоторые из них (короеды,

златки, усачи, сверлила-рогохвосты) поселяются преимущественно на

свежезаготовленной неокоренной древесине, другие (точильщики, домовые

усачи, древогрызы, ложнокороеды, слоники-трухляки, термиты, морские

древоточцы) способны поражать заготовленную древесину без коры или готовые

деревянные конструкции.

Биостойкость материалов.

Биостойкость лакокрасочных материалов, пластмасс, резины, текстильных

изделий, древесины, бумаги и нефтепродуктов имеет свои особенности.

Грибостойкость лакокрасочных материалов зависит от многих факторов:

химического состава рецептур, наличия внешних загрязнений в процессе их

приготовления, качества упаковки окрашенных изделий, климатических условий,

наличия контакта с деталями, пораженными микроорганизмами, степени старения

покрытия, состава окружающей среды.

В одном и том же классе лакокрасочных материалов, содержащих

различные отвердители, обнаруживается разница в грибоустойчивости покрытий.

Например, более устойчивы покрытия на основе эпоксидных смол с

эпокситиоколуретаном, полиэтиленполиамином, гексаметилендиамином и

полиамидом в качестве отвердителя; менее грибоустойчивы - эпоксидные с

отвердителями полиизоцианатами.

Помимо химического состава, большое значение имеют и физические

свойства пленки, такие, как твердость, гигроскопичность. Так, масляные

краски и краски, приготовленные на основе фенольных смол, особенно быстро

впитывают влагу и поэтому плесневеют.

Контакт пластмасс с микроорганизмами, особенно с плесенью, приводит

через некоторое время к появлению на них неисчезаемых пятен, к потере

прозрачности и ухудшению физико-механических свойств, электрических и

оптических характеристик.

Резины подобно пластмассам представляют собой смеси различных

компонентов на основе высокомолекулярных соединений. Многокомпонентность

резин, достигающая иногда 15...20 ингредиентов, предопределяет ее

недостаточную устойчивость к воздействию микроорганизмов. В результате

такого воздействия резинотехнические изделия (РТИ) растрескиваются,

понижают электросопротивление, теряют герметизирующую способность. При этом

снижаются оптические и противокоррозионные свойства контактирующих с

резиной материалов и, наконец, ухудшается внешний вид изделий из-за

появления слизистых цветных (черных, красных, белых) пятен.

На поверхности материалов совместно с грибами можно обнаружить и

другие группы микроорганизмов: бактерии (кокки, неспороносные бактерии,

бациллы), дрожжи, актиномицеты.

По самой своей природе большинство текстильных изделий являются

питательной средой для разных видов микроорганизмов, поэтому без

специальных мер защиты они даже в сравнительно хороших условиях

эксплуатации на открытом воздухе (при транспортировке или хранении на

складе) быстро подвергаются плесневению и другим видам микробиологических

повреждений. По силе разрушительного воздействия на текстиль первое место

занимают плесневые грибы, затем бактерии и актиномицеты.

Наиболее уязвима к действию микроорганизмов, особенно грибов,

древесина. Известно более 100 видов грибов-разрушителей древесины, которых

классифицируют по следующим группам: плесневые, деревоокрашивающие,

дереворазрушающие (домовые, почвенные, атмосферные, аэроводные).

Книги, документация, упаковочная бумага и т. п. могут быстро

приходить в негодность при воздействии микроорганизмов и особенно грибов.

Бумага грибами заражается во время транспортирования, хранения, переработки

в помещениях. Споры грибов переносятся воздушными течениями, поступают с

другими материалами, заносятся людьми. Прорастая, споры грибов разрушают

волокна бумаги, вызывают появление пятен.

Низкая стойкость нефтепродуктов (топлив, смазочных масел, пластичных

смазок) обусловлена их углеводородным составом. Активному развитию

микрофлоры (бактерий и микроскопических грибов) в нефтепродуктах

способствует даже незначительное наличие воды, а также различных примесей и

загрязнений, содержащих азот, серу или фосфор, которые наряду с

углеводородами микроорганизмы используют в качестве питательной среды.

Особенно нестойки к микроорганизмам дизельные топлива. В топливе, не

содержащем воды, микроорганизмы не развиваются, но могут оставаться

жизнеспособными в течение продолжительного времени.

Воздействию микроорганизмов подвержены как смазочные, так и

консервационные масла.

Микроорганизмы изменяют многие свойства масел, увеличивают их

вязкость, плотность, кислотное число, температуру вспышки, коэффициент

рефракции, содержание водорастворимых кислот, число омыления и йодное

число, тангенс угла диэлектрических потерь, а также понижают температуру

застывания и стабильность против окисления,

Микробное поражение масел чаще наблюдается, когда масла не подвергают

воздействию высоких рабочих температур и не фильтруют.

Защита от микроорганизмов.

Защита от микробиологических повреждений имеет ряд специфических

особенностей.

Для биоагентов (живых организмов) характерна динамическая способность

реагировать на окружающую среду. В результате непрерывной эволюции,

измеряемой непродолжительными периодами времени, изменяется видовой состав

микроорганизмов, а следовательно, и характер воздействия их на материал.

К мероприятиям относят проветривание, осушение воздуха окружающей

среды, поддержание чистоты а помещениях, гидрофобизирование поверхностей,

применение биоцидных препаратов (дезинфицирующих растворов ингибиторов-

фунгицидов и пр.), катодную защиту и др.

Большинство из этих мероприятий, наряду с обеспечением защиты от

коррозии металлов, предохраняют от микробиологических повреждений

полимерные и другие неметаллические материалы.

Самый доступный профилактический способ защиты изделий в помещениях —

проветривание.

Гидрофобизирование - это заполнение пор защитных покрытий

специальными составами, обладающими водоотталкивающими свойствами.

Гидрофобизирование эффективно как для металлических (хромовых и др.),

так и неметаллических неорганических (фосфатных, оксидных и др.) покрытий.

Для изделий из меди и медных сплавов сочетание предварительной

обработки поверхностей в патинирующих растворах с последующей пропиткой

гидрофобизирующими составами обеспечивает защитную способность покрытий в

течение многих лет.

Дезинфицирующие составы рекомендуется применять с учетом их

бактерицидного и коррозионного действия.

Угнетающее воздействие катодной поляризации на микроорганизмы

используют как активное средство защиты подземных и подводных сооружений.

Катодная поляризация осуществляется от внешнего источника тока.

Другой метод катодной защиты основан на создании за счет источника

тока ЭДС между защищаемой конструкцией и анодом. Катодная поляризация

защищаемого объекта обеспечивает эффективную защиту от почвенной коррозии,

одной из причин которой является деятельность микроорганизмов, и в

частности сульфатвосстанавливающих бактерий.

Усилить устойчивость лакокрасочных покрытий к микробиологическим

повреждениям можно различными способами: улучшением физико-механических

свойств, введением в состав покрытия компонентов, стойких к воздействию

микроорганизмов, или специальных биоцидов, а также систематической очисткой

покрытий от микробиологических обрастаний специальными составами.

При эксплуатации и хранении пластмассовые детали можно обрабатывать

гидрофобизирующими составами или наносить на них грибоустойчивые защитные

покрытия - модифицированные составы ХП-1, ЗВВД-13 или соответствующие

лакокрасочные покрытия.

Для защиты поливинилхлоридных пластикатов, широко применяемых для

электроизоляции проводов, рекомендуется использовать покрытие на основе

эмали ХВ-114 или лака ЭЦ-959.

При хранении целлюлозных материалов относительная влажность воздуха

должна быть не выше 75%, влажность материала - не ниже 7, а шерсти - не

выше 40%.

Для защиты брезента, парусины, палаток, канатных изделий и пр.,

подвергающихся действию влаги, их пропитывают продуктами, содержащими

фунгициды.

Наиболее эффективный способ предохранения древесины и изделий из нее

- обработка химическими веществами (антисептиками, относящимися практически

ко всем классам химических соединений).

Антисептики подразделяют по растворимости (в воде, в легких

органических растворителях, в маслах и тяжелых нефтепродуктах и маслах), по

вымываемости (легко- и трудновымываемые, вымываемые и невымываемые).

Каменноугольные пропиточные масла - наиболее доступные и достаточно

эффективные антисептики. Обладая высокой токсичностью против

дереворазрушающих грибов, насекомых и морских древоточцев, они не

улетучиваются и не вымываются водой. Используют их в чистом виде или с

разбавителями - сольвентнафтом, зеленым маслом и пр.

Основным условием, препятствующим развитию грибов на бумаге, является

поддержание в помещениях соответствующего микроклимата: температура воздуха

16...20°С, относительная влажность 45...60%.

Грибоустойчивость бумаги повышают введением проклеивающих и

связывающих веществ, в частности поливинилового спирта,

карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, окси-этилцеллюлозы и др.

Защиту нефтепродуктов от микробиологических повреждений осуществляют

несколькими методами: физическими, механическими и химическими. К

физическим методам относятся:

- уничтожение микроорганизмов в топливе электромагнитным излучением;

- стерилизация нефтепродуктов ультрафиолетовым излучением.

Механический способ защиты состоит в пропускании топлива через фильтр

тонкой очистки с диаметром отверстий 5 мкм и фильтры с отверстиями

диаметром 8...12, 12...16 и 16...20 мкм. Этот способ достаточно надежен и

дешев.

Однако наиболее эффективен химический метод, предусматривающий

введение в нефтепродукты антимикробных присадок.

Положительный эффект дают и профилактические мероприятия: регулярная

мойка и стерилизация топливных и масляных систем; предотвращение

застаивания масел и эмульсий в емкостях и трубопроводах.

Защита техники от насекомых.

Наиболее эффективный метод защиты техники от насекомых - химический.

С этой целью местность, где обитают, например, термиты, обрабатывают

сильнодействующими средствами-токсинами для насекомых. Если по каким-либо

причинам это сделать невозможно, обрабатывают непосредственно изделия или

материалы. Так, чтобы придать термитоустойчивость бумаге, ее пропитывают

8...10%-ной эмульсией, состоящей из комплекса нафтенатов, изделия из резин

опрыскивают специальными веществами - инсектицидами и репеллентами. В

качестве репеллентов используют нафталин, камфару, хлорированный нафталин,

пентахлорфенол, нафтенаты меди, цинка, свинца, бензолгексахлорид и др.

Кабельные резиновые изоляции рекомендуется пропитывать древесным и

каменноугольным креозотом, 4%-ным водным раствором пентахлорфенолята

натрия, покрывать масляной краской с добавкой хлордана (в количестве 4%).

Деревянные изделия обрабатывают антисептиками, обладающими комплексным

воздействием (то есть токсичными как для грибов, так и для насекомых):

пентахлорфенолятом натрия и нитритом дициклогексиламина по норме

соответственно не менее 4% к массе абсолютно сухого волокна и 20 г/м3.

Уязвимые детали сложных систем (техники) герметизируют, заливают

различными смолами, ограждают частыми металлическими сетками. При

выполнении разборочно-сборочных работ детали съемного оборудования

размещают на бетонных или металлических площадках.

Наряду с термитами деревянным конструкциям могут наносить вред

точильщики и другие домовые жуки. Они способны разрушать стены, потолки,

полы, перегородки, стропила, переплеты, двери, мебель и другие изделия из

дерева. Первые видимые признаки разрушающей деятельности насекомых -

появление в дереве отверстий и «буровой муки» под ними. Борьбу с жуками-

древоточцами необходимо начинать с момента заготовки древесины.

Свежесрубленную древесину полностью окоряют и укладывают на окрашенные

подкладки в штабеля. С наступлением весны место хранения бревен

дезинфицируют 10%-ным раствором железного купороса. Неокоренную древесину

обычно обрабатывают 2... 3%-ной минерально-масляной эмульсией 16%-ного

гамма-изомера гексахлорана (ГХЦГ) или 1%-ным раствором технического ГХЦГ в

дизельном топливе.

Хорошие результаты в борьбе с жуками-разрушителями дают антисептики,

используемые для предохранения древесины от загнивания. Антисептики лучше

применять весной, когда личинки переходят к поверхности древесины и

подготавливают выходные отверстия для жуков. Антисептик проникает сквозь

тонкий слой древесины и убивает личинку.

Кроме антисептиков, промышленностью выпускается ряд готовых составов,

например, дезинсекталь, специально предназначенных для борьбы с

дереворазрушающими насекомыми. Некоторые из составов можно приготовить из

отдельных компонентов непосредственно в хозяйствах.

Способы истребления грызунов подразделяют на механические, химические

и биологические.

Сущность механического способа состоит в вылавливании грызунов

механическими приспособлениями, химического (наиболее распространен и

эффективен) - в использовании различных ядовитых веществ (родентицидов).

Известно множество химических ядов, применяемых для приготовления пищевых и

не пищевых приманок: барий углекислый, фосфид цинка, глифтор, сернокислый

таллий, мышьяковисто-кислый натрий или кальций, фторацетат бария или

натрия, монофторин, крысид, тиосемикарбазид, фарфарин, зоокумарин,

ратиндан, фентолацин, пивалилиндандион и др.

К химическим средствам, отпугивающим грызунов, относят ЦИМАТ

(цинковая соль диметилдитиокарбаминовой кислоты), альбихтол, сланцевое

масло

Применение различных методов воздействия на ПС ГЭТ на детали,

агрегаты и защиты их от коррозии, старения и биоповреждения повышает ресурс

эксплуатируемой техники, улучшает эксплуатационные характеристики,

позволяет экономить материальный ресурс.

4. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ И ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА

ГОРОДСКОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ТРАНСПОРТЕ

4.1. Планирование, использование и учет электроэнергии

Действующая в настоящее время инструкция по нормированию затрат

электроэнергии на электротранспорте предусматривает как основной показатель

нормы затрат на движение в Ватт-часах на один машино-километр пробега.

Норма затрат для конкретного хозяйства определяется по формуле:

[pic]

|где |а0 — норма затрат для данного типа подвижного состава на горизонтальном |

| |участке при средних условиях движения; |

| |ri — коэффициент, учитывающий наличие уклонов; |

| |rv — коэффициент, учитывающий эксплуатационную скорость; |

| |rM — коэффициент, учитывающий климатические условия |

| |aВП — удельные затраты на собственные потребности; |

| |аОП — удельные затраты на отопление; |

| |аОС — удельные затраты на освещение; |

| |re — коэффициент потерь в системе электроснабжения. |

Плановая потребность в электроэнергии определяется умножением нормы

затрат на транспортную работу (плановый пробег) отдельно для трамвая и

троллейбуса. Далее, согласно с действующим тарифом, определяют нужные

средства.

Следует отметить, что в действующей системе планирования затрат

энергии нельзя оценить объемы составных затрат энергии, так как за

коэффициентами не видно количественных показателей затрат. Это не дает

возможности проанализировать эффективность использования энергии и

предусматривать мероприятия по экономии с плановым эффектом. Более того,

вызывает доверие принцип, согласно которому в основу закладывается

административно определенный норматив, общий для всех предприятий Украины.

Поскольку затраты энергии в городах давно стабилизировались, было бы лучше

определить удельную затрату по факту как начальную точку с дальнейшим

анализом составных. Относительно единицы измерения удельной затраты в Ватт-

часах на машино-километр пробега имеются возражения, так как эта единица

измерения не стимулирует к уменьшению веса тары. Наоборот, чем тяжелее

подвижный состав, тем меньше удельная норма, которая может давать

погрешность в эффективности использования энергии.

Общие характеристики расхода электроэнергии [4].

Задача анализа составных затрат электрической энергии достаточно

сложная, учитывая случайный характер движения подвижного состава,

случайность внешних температур, непредвиденных изменений выпуска и тому

подобное. Поэтому анализ должен базироваться на интегральных показателях,

то есть на тех показателях, которые отвечают общим, усредненным

зависимостям и тенденциям и на что случайные колебания составных не имеют

большого влияния. Такими составными, являются: действительный пробег

трамваев и троллейбусов по маршрутам; температура окружающей среды; затраты

энергии по счетчикам энергоснабжения организации.

Эти показатели определяются общим состоянием дел в предприятии

городского электротранспорта, в частности, уровнем технического

обслуживания и ремонта подвижного состава, развитостью системы

электроснабжения и соответствующими потерями, качественными показателями

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12