Прогрессивная технология демонтажа списанных локомотивов

Утилизация товаров широкого потребления по истечении срока их службы (например, автомобилей, бытовых электрических приборов) приобрела широкие масштабы, что привело к необходимости соответствующего вмешательства для снижения ее влияния на окружающую среду.

Аналогичные проблемы возникают также в промышленности и на транспорте, в частности, при списании отслужившего железнодорожного подвижного состава. Так, в 1997 г. в Германии было списано около 500 ед. тягового подвижного состава (электровозов, тепловозов, моторных вагонов), более 10 тыс. грузовых и большое число пассажирских и служебных вагонов.

Требования законодательства

Переходу от преобладающей в современной практике разделки списанного железнодорожного подвижного состава в металлолом к его экологически и экономически обоснованному рециклингу (возвращению в хозяйственный оборот) способствовал принятый в октябре 1996 г. закон ФРГ об обращении материалов и отходах в экономике. Согласно этому закону отходы по возможности должны исключаться, а их опасное воздействие на окружающую среду минимизироваться; они должны возвращаться в хозяйственный оборот или, если рециклинг невозможен, уничтожаться с минимальным ущербом для окружающей среды.

Таким образом, необходимость рециклинга железнодорожного подвижного состава определяется не только общественным мнением, но и законом. Последний обязывает соответствующие предприятия принимать списанную продукцию и поступать с ней, исходя из того, что повторное использование лучше, чем утилизация, которая, в свою очередь, предпочтительнее уничтожения. Технология утилизации выбирается предприятием с учетом экологических требований.

Наличие безработицы требует открытия новых областей бизнеса, одной из которых является переработка и использование вторичных материальных ресурсов; за последние 10 лет занятость в этой области деятельности увеличилась на порядок.

Демонтаж подвижного состава, как и других видов промышленной продукции, имеет следующие цели:

• повторное использование старогодных деталей;
• восстановление изношенных деталей с минимальными затратами;
• удаление вредных компонентов, используемых в устройствах или входящих в состав материалов;
• отказ от энергоемких процессов измельчения деталей и узлов;
• снижение затрат на утилизацию или выделение термическими методами пригодных для использования фракций.

Недостатки используемых методов разделки подвижного состава

На сети железных дорог Германии (DBAG) списанный и частично демонтированный с целью извлечения старогодных деталей подвижной состав в настоящее время, как правило, хранится без охраны на путях отстоя. Такая практика имеет следующие негативные последствия:

• разграбление подвижного состава, чаще всего с целью хищения цветных металлов и некоторых деталей;
• преднамеренное разрушение при краже годных к повторному использованию деталей;
• выход из строя ходовой части списанного подвижного состава в результате длительного нахождения его в отстое, что приводит к дополнительным затратам на ее восстановление для отправки в разделку;
• возможность нанесения ущерба окружающей среде в результате утечки не полностью удаленных рабочих жидкостей;
• потенциальная опасность списанного подвижного состава как места для игр детей.

Концентрация списанного, но способного к перемещению подвижного состава на охраняемых площадках предприятий могла бы в значительной степени исключить перечисленные последствия. Одновременно на этих предприятиях был бы создан необходимый для планомерной работы производственный запас, исключающий неравномерность поставки списанного подвижного состава.

При разделке последнего на лом на таких предприятиях в настоящее время не соблюдаются установленные требования, имеющиеся мощности (площади, здания, средства производства, персонал) используются не в полной мере. Это относится и к предприятиям DBAG по восстановлению изношенных узлов и деталей. Ремонтные мастерские в Эбисфельде закрыты, их мощности не используются. Имеющиеся предприятия по восстановлению дизелей в Хемнице и Штендале с их квалифицированным персоналом загружены в незначительной степени. В то же время DBAG затрачивают большие средства на приобретение новых запасных частей. При этом следует отметить, что затраты на восстановление старогодного дизеля тепловоза серии 202 составляют 5- 50% стоимости нового.

Организация работ на предприятии МТВ

Благоприятные условия, отвечающие современным требованиям, созданы на предприятии МТВ в Эбисфельде, обладающем многолетним опытом демонтажа грузовых вагонов. Оно располагает квалифицированным персоналом и необходимыми производственными мощностями:

• зданиями с достаточными складскими площадями для запасных частей, металлолома и других вторичных материалов; депо, пригодным для демонтажа локомотивов;
• подъемно-транспортным оборудованием, в том числе стационарными и мобильными кранами для перемещения узлов массой 5- 40 т, канавами для монтажа и демонтажа с подключением устройств для слива масла на каждом рабочем месте;
• подъездными путями и парком отстоя суммарной протяженностью 4,5 км.

Концепция демонтажа списанных локомотивов базируется на прогрессивной технологии разборки автомобилей. Такая технология отличается большим числом операций на макро- и микрологистических уровнях. В связи с этим ее реализация связана с большими затратами на транспорт, складирование и обмен данными. Снижение расходов возможно лишь при оптимальной организации процессов выполнения и увязки операций.

Приемка и оценка состояния. DBAG передают устаревший и изношенный подвижной состав (категория А) на предприятие МТВ, на котором при приемке и инвентаризации оценивается его состояние. Для проверки и оценки степени пригодности к повторному использованию узлов необходим опытный персонал.

Возраст поступающих на завод локомотивов не определяет срок службы его компонентов, поскольку за время эксплуатации возможны различные модернизации. Все выполненные ранее работы регистрируются в паспорте локомотива. В настоящее время при регистрации используется современная техника электронной обработки данных, так что на каждый списанный локомотив имеется электронный журнал пробега. Дополнительно можно подключаться к системе SAP, содержащей техническую информацию о подвижном составе всех серий.

Осушка и предварительная очистка. В процессе приемки и освидетельствования локомотивов производят отбор рабочих жидкостей, как правило, токсичных (табл. 1), чтобы воспрепятствовать их проникновению в окружающую среду, загрязнению ими старогодных деталей и вторичных материалов, а также минимизировать опасность, создаваемую этими жидкостями для персонала.

Таблица 1

Объемы рабочих жидкостей и песка, отбираемых со списанного тепловоза серии 202, и потенциал их опасности

Рабочее вещество	Объем, л	Потенциал опасности
Дизельное топливо	250	3
Масло: моторное гидравлической передачи осевых редукторов гидравлических амортизаторов	125 320 40 15	2,9 2,9 2,9 2,9
Охлаждающая жидкость	620+3000 из отопительного котла	1,7
Песок	400	-

Примечание. Потенциал опасности оценивается целыми и дробными числами в диапазоне от 0 (неопасно) до 5 ( чрезвычайно опасно).

К началу осушки топливный бак должен быть опорожнен и демонтирован. Это обеспечивает доступ к осевым редукторам и блоку гидравлической передачи, а также предотвращает опасность возгорания или взрыва при дальнейшем демонтаже. Осушают все узлы и агрегаты, в том числе и те, которые позднее демонтируют для получения старогодных деталей, используемых в качестве запасных частей. Масляная пленка, обеспечивающая работоспособность и защиту от коррозии, сохраняется. Достигаемая степень осушения материалов и узлов различна. Так, для песка, охлаждающих масел и дизельного топлива она составляет 95 %, для двигателя и передачи90- 95 %, для гидравлических амортизаторов 100%. Осушка является длительным и дорогостоящим процессом, так как приходится обрабатывать большое число узлов, содержащих жидкости.

Демонтаж с отбором старогодных деталей. Снимают только те детали и узлы, о потребности в которых заявили мастерские и депо DBAG. Такой демонтаж выполняется в локомотивном депо, где в соответствии с результатами осмотра и ведомостью возврата снимаются пригодные для повторного использования легкие агрегаты, узлы и детали.

Тяжелые и громоздкие узлы (дизели, редукторы, генераторы), предварительно отсоединив крепящие их элементы, снимают кранами на путях разборки. Для демонтажа вспомогательных агрегатов применяют как различный инструмент, так и газовую резку. Разрезают также раму и элементы тележки после снятия с них нужных деталей и узлов. Снятые узлы грузят в вагон, стоящий на соседнем пути.

В табл. 2 представлена примерная последовательность демонтажа, ориентированного на получение старогодных деталей и материалов, включая подготовительные и заключительные операции.

Таблица 2

Примерная последовательность демонтажа, ориентированного на получение старогодных деталей и материалов

Этапы и объекты демонтажа	Продукты рециклинга
	Изделия	Материалы
Инвентаризация	-	-
Осушка	-	Моторное и трансмиссионное масло, дизельное топливо охлаждающая жидкость
Кабина машиниста	Электронные схемы, управляющие клапаны, различные небольшие детали	Алюминий, кабели с медными жилами, резина, комбинированное стекло, смешанный лом
Дизель	Дизель, масляный теплообменник	-
Передняя и задняя надстройки	Отопительный котел, воздушный резервуар, привод вентилятора, стартер	Смешанный лом, алюминий, кабели с медными жилами
Резка надстроек	-	Алюминий, смешанный лом, изоляционные материалы
Рама	Ударно-тяговые приборы, буфера, гидравлическая передача	Стальной лом класса III
Тележки	Тормозное оборудование, колесные пары, редукторы, карданные валы	Стальной лом класса III
Погрузочно-разгрузочные работы, очистка	-	-

Демонтаж, ориентированный на получение материалов. После демонтажа с отбором старогодных деталей и узлов проводится полная сортировка и возврат в оборот материалов. На подлежащих демонтажу локомотивах (возраст более 25 лет) повторно может использоваться небольшое количество материалов. Так, применительно к локомотиву серии 202 речь может идти примерно о 93 % черных металлов, 5 % цветных и 2 % других материалов, таких, как резина, стекло пластмассы и др. Однако наблюдается тенденция к увеличению в демонтируемых локомотивах доли материалов с низкой плотностью (легкие металлы, пластмассы), что повысит затраты на разделение материалов по видам.

Оценка экономической эффективности. Экономическая эффективность утилизации старых локомотивов определяется следующими факторами:

• расходами- на закупку и доставку списанных локомотивов, их демонтаж (включая сбыт и складирование), хранение и ликвидацию неутилизируемых фракций (резины, изоляции и т. п.);
• доходами- от продажи вторичных материалов по текущим ценам рынка рециклатов и запчастей.

При реализации этой концепции оказывается возможным использование существующих мощностей на заводах и депо DBAG с сохранением рабочих мест. Кроме того, на этой базе могут появиться новые области бизнеса с новыми рабочими местами. В связи с этим планируются дальнейшие исследования в области совершенствования рециклинга списанного подвижного состава.

O.Köppe et al. Eisenbahningenieur, 1998, N 8, S. 68- 72.