Cysterna kolejowa typu 406Rb do przewozu produktów ropy naftowej

1. Cysterna kolejowa typu 406Rb do przewozu produktówropy naftowej Marcin Nowacki Jakub Najmowicz Michał Kociuba Transport Gr. 31

2. Przewóz towarów niebezpiecznych Wagon cysterna jest to wagon do przewozu materiałów ciekłych, gazu, materiałów sproszkowanych lub granulowanych, który składa się z nadwozia i jednej lub wielu cystern i ich części wyposażenia, oraz z podwozia zaopatrzonego w jego własne wyposażenia (zestawy kołowe, resory, urządzenie cięgłowe i zderzakowe, hamulce i napisy). Towary niebezpieczne są to materiały i przedmioty, które ze względu na właściwości fizyczne, chemiczne lub biologiczne, stwarzają potencjalne zagrożenie bezpieczeństwa w przypadku niewłaściwego obchodzenia się z nimi w czasie całego procesu przewozu lub w przypadkach zaistnienia wydarzenia lub wypadku, mogące powodować śmierć, zagrożenie zdrowia, zniszczenie środowiska naturalnego lub dóbr materialnych W zakresie transportu kolejowego towary niebezpieczne definiuje się jako towary, których przewóz jest zabroniony, albo dopuszczony na ściśle określonych warunkach, zawartych w przepisach szczególnych tj. w Regulaminie RID i w Załączniku 2 do Umowy SMGS.

3. W procesie przewozu towarów niebezpiecznych na kolei obowiązują postanowienia przepisów: • Ustawa z dnia 15 listopada 1984 r. Prawo przewozowe (tekst jednolity Dz.U. z 2000 r. nr 50, poz. 601.); • Ustawa z dnia 29 listopada 2000 r. Prawo atomowe (Dz.U. z 2004 r. nr 161, poz. 1689); • Ustawa z dnia 21 grudnia 2000r. o dozorze technicznym (Dz.U. z 2000 r. nr 122, poz. 1321); • Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U. z 2001 r., nr 62, poz. 627); • Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz.U. z 2001 r., nr 62, poz. 628); • Ustawa z dnia 31 marca 2004 r. o przewozie koleją towarów niebezpiecznych (Dz.U. z 2004 r., nr 97 poz. 962); • Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 11 lutego 2000 r. w sprawie szczegółowych zasad i warunków prowadzenia ruchu na liniach kolejowych (Dz.U. z 2000 r. nr 34, poz. 400); • Regulamin dla międzynarodowego przewozu kolejami towarów niebezpiecznych RID (Biul. PKP S.A. B z 2002 r., nr 7, poz.19); • Załącznik 2 do Umowy SMGS – Przepisy o przewozie towarów niebezpiecznych; (Dz.U. MTiGM z 1998 r., nr 1, poz.2); • R-1 Instrukcja o prowadzeniu ruchu pociągów na PKP (Biul. PKP S.A. A nr 7 2001 r, poz. 22); • R-3 Instrukcja o postępowaniu w sprawach wypadków i wydarzeń kolejowych (Biul. PKP A z 1997 r., nr 10, poz. 45 z. z późniejszymi zmianami); • R-34 Instrukcja o technice pracy manewrowej (Biul. PKP A z 1997 r. nr 5, poz. 25. z późniejszymi zmianami); • R-38 Przepisy użytkowania wagonów osobowych i towarowych w kolejowej komunikacji międzynarodowej (PPW), (Biul. PKP A z 1997 r., nr 25, poz. 82.); • RIV-2000 Umowa o wymianie i użytkowaniu wagonów towarowych przez kolejowe przedsiębiorstwa przewozowe (Biul. PKP B z 2000 r., nr 16, poz. 37); • Przepisy o ładowaniu i umocowaniu ładunków na wagonach niekrytych, Załącznik 14 do Umowy SMGS (Dz.T. i Z.K. z 1966 r. nr 1, poz. 2 z późniejszymi zmianami); • A5 - Instrukcja o przygotowaniu zawodowym, egzaminach i pouczeniach pracowników przedsiębiorstwa Polskie Koleje Państwowe (Biul. A PKP z 1998 r., nr 36, poz.198 z późniejszymi zmianami).

4. Cysterna typu 406Rb Czteroosiowy wagon cysterna typu 406Rb jest przeznaczony do przewozu lekkich produktów naftowych oraz innych produktów, zgodnie z nadanym kodem zbiornika L1.5BN , takich jak: aceton, toluen, nafta lekka, solwent nafta, benzyny, olej napędowy, olej wrzecionowy niskokrzepnący, olej do sprężarek chłodniczych, oleje maszynowe niskokrzepnące, alkohol etylowy. Wagon typu 406Rb posiada wewnątrz zbiornika parową instalacje grzewcza. Zbiorniki są przystosowane do hermetycznego załadunku od góry, przez właz górny DN500. Możliwe jest również napełnianie zbiorników od dołu, przez jeden z zaworów spustowych bocznych DN100. Opróżnianie zbiorników odbywa się poprzez zawór denny DN150 i jeden z zaworów spustowych bocznych DN100 grawitacyjnie lub za pomocą pompy. Zbiorniki są wykonane z blach stalowych gatunku St3SCuY. Konstrukcja wagonów odpowiada przepisom UIC i RIV, a zbiorniki spełniają wymagania regulaminu RID w zakresie przewozu materiałów niebezpiecznych. Wagony mogą być eksploatowane w komunikacji międzynarodowej.

7. Dane techniczne

8. Dane techniczne

10. Wagony cysterny z instalacją grzewczą W celu utrzymania paliw o dużej gęstości w stanie płynnym stosuje się instalacje grzewcza. Jako czynnik roboczy wykorzystywana jest para wodna.

11. Wagony cysterny z izolacją termiczną W celu utrzymania odpowiedniej temperatury przez przewożą substancje. Stosuje się izolacje, która jest wykonana z wełny mineralnej o grubości 100 mm.

12. Wymagania techniczne RID Zbiorniki i ich zamocowanie oraz wyposażenie obsługowe i konstrukcyjne, powinny być wykonane w taki sposób, aby bez utraty zawartości (z wyjątkiem ilości gazu uchodzącego przez ewentualne ujścia do odgazowania), wytrzymywały: • obciążenia statyczne i dynamiczne występujące w normalnych warunkach przewozu • ustalone najmniejsze naprężenia Wagony cysterny powinny być zbudowane w taki sposób, aby mogły wytrzymać, przy największym dopuszczalnym ładunku, obciążenia, które mają miejsce w czasie transportu kolejowego.

13. Cysterny przeznaczone do przewozu niektórych materiałów niebezpiecznych powinny być zaopatrzone w dodatkową ochronę. Ochronę tę może stanowić pogrubienie zbiornika ustalone w zależności od zagrożenia stwarzanego przez materiał, lub urządzenie zabezpieczające. Zbiorniki, posiadające w zaprojektowanym wyposażeniu zawory podciśnieniowe, powinny wytrzymywać, bez trwałej deformacji, ciśnienie zewnętrzne wyższe o co najmniej 21 kPa (0,21 bar) od ciśnienia wewnętrznego. Zawory podciśnieniowe powinny być tak nastawione, aby otwierały się przy podciśnieniu nie wyższym od podciśnienia obliczeniowego zbiornika. Zbiorniki, które nie są projektowane jako wyposażone w zawory podciśnieniowe, powinny wytrzymywać, bez trwałej deformacji, ciśnienie zewnętrzne wyższe co najmniej o 40 kPa (0,4 bar) od ciśnienia wewnętrznego. Szczelność wyposażenia powinna być zapewniona także w razie przewrócenia się wagonu-cysterny. Uszczelnienia powinny być wykonane z materiału zgodnego z przewożonymi materiałami i powinny być wymienione, jeżeli powstanie wątpliwość co do ich skuteczności, np. wskutek starzenia się. Uszczelnienia połączeń w cysternach, zapewniające szczelność wyposażenia stosowanego w normalnych warunkach eksploatacyjnych, powinny być zaprojektowane i rozmieszczone w taki sposób, aby w trakcie używania nie ulegały uszkodzeniom.

14. Zbiorniki powinny być wykonane z właściwych metali, które, jeżeli w różnych klasach nie są przewidziane inne zakresy temperatur, powinny być odporne na kruchy przełom i korozję naprężeniową w zakresie temperatury od minus 20 °C do +50 °C. Do wykonania zbiorników spawanych powinny być użyte jedynie materiały o dobrej spawalności i odpowiedniej udarności gwarantowanej w temperaturze otoczenia minus 20 °C, a w szczególności w strefie spoiny i w strefie wpływu ciepła. Stal obrabiana cieplnie przez ochłodzenie w wodzie nie może być stosowana do spawanych zbiorników stalowych. Jeżeli stosuje się stal drobnoziarnistą, to gwarantowana wartość granicy plastyczności Re nie powinna być większa niż 460 N/mm2, a gwarantowana wartość górnej granicy wytrzymałości na rozciąganie Rm nie powinna być większa niż 725 N/mm2, zgodnie ze specyfikacją materiałową.

15. Zbiorniki powinny mieć grubość co najmniej 6 mm, jeżeli wykonane są ze stali. Konstrukcyjnej lub o równoważnej grubości, jeżeli wykonane są z innego metalu. Dla zbiorników przeznaczonych do przewozu materiałów sypkich lub granulowanych, grubość ta może być zmniejszona do 5 mm, jeżeli zbiorniki wykonane są ze stali konstrukcyjnej lub do równoważnej grubości, jeżeli wykonane są z innego metalu. Grubość ścianki zbiornika nie może nigdy być mniejsza niż 4,5 mm, niezależnie od zastosowanego metalu. Wykładzina ochronna powinna być wykonana w taki sposób, aby została zachowana jej szczelność pomimo wszelkich odkształceń, mogących powstać w normalnych warunkach przewozu. Izolacja cieplna powinna być tak zaprojektowana, aby nie utrudniała dostępu do urządzeń napełniania i opróżniania i do zaworów bezpieczeństwa, a także nie powinna utrudniać ich funkcjonowania. Jeżeli zbiorniki do przewozu materiałów ciekłych zapalnych o temperaturze zapłonu nie wyższej niż 60 °C są wyłożone niemetaliczną wykładziną ochronną (warstwa wewnętrzna), to zbiorniki oraz wykładziny ochronne powinny być tak wykonane, aby nie wystąpiło niebezpieczeństwo zapłonu wywołane ładunkiem elektrostatycznym.

16. Cysterny powinny być wyposażone w izolację cieplną. Izolacja cieplna stykająca się bezpośrednio ze zbiornikiem powinna mieć temperaturę zapłonu wyższą co najmniej o 50 °C od najwyższej temperatury obliczeniowej cysterny. Wzmocnienia przyspawanego wyposażenia, powinny być wykonane w taki sposób, aby nie doprowadziły do rozerwania zbiornika w wyniku obciążeń spowodowanych wypadkiem. Cysterny powinny być wyposażone w zawory bezpieczeństwa i w urządzenia awaryjne obniżające ciśnienie. Mogą być także używane zawory podciśnieniowe. Urządzenia awaryjne obniżające ciśnienie powinny działać przy ustalonym ciśnieniu zależnym od właściwości nadtlenku organicznego i charakterystyki konstrukcyjnej cysterny. W korpusie zbiornika nie powinny znajdować się zabezpieczenia topliwe. Jeżeli przewożone materiały i produkty ich rozkładu są zapalne, to zawory podciśnieniowe i zawory bezpieczeństwa typu sprężynowego cystern, powinny być wyposażone w tłumik płomienia. Należy uwzględnić zmniejszenie przepustowości zaworów powodowane przez tłumik płomienia.

17. Armatura spustowa wagonów do przewozów produktów ropopochodnych W zależności od budowy zbiornika wagonu cysterny i zastosowanej armatury : •z rozładunkiem hermetycznym •bez rozładunku hermetycznego Rozładunek hermetyczny jest procesem szczelnym, to znaczy takim, w którym podczas rozładunku nie przedostają się do otoczenia opary przeładowywanego produktu (wahadło gazowe)

18. Zabezpieczenie elektryczne Uziemianie służy do zapobiegania gromadzenia się ładunków elektrostatycznych i wyładowań podczas operacji napełniania i opróżniania cystern kolejowych.

19. Zawór bezpieczeństwa Zawór bezpieczeństwa jest to urządzenie sprężynowe uruchamiane automatycznie, którego zadaniem jest zabezpieczenie cysterny przed niedopuszczalnym wzroście ciśnienia do 1,5 bara lub spadkiem do 0,05 bara.

20. Hak szynowy – zabezpieczanie awaryjne Mechaniczny hak szynowy można stosować tylko do utrzymywania zaworów dennych cysterny w położeniu otwartym. Podczas napełniania i opróżniania cysterny hak jest rozciągnięty między linką naciągową Q i linką S i utrzymuje zawory denne w położeniu otwartym. W przypadku zagrożenia można odczepić hak od szyny za pomoc linki bezpieczeństwa M. Linka bezpieczeństwa M musi być poprowadzona na bezpieczna odległo od cysterny.

21. Hak szynowy – zabezpieczanie awaryjne

22. Sytuacje awaryjne – rozłączanie wagonów Sprzęg śrubowy służy do połączenia pojazdów kolejowych. Sprzęg śrubowy składa się z haka oraz przymocowanego do niego za pomocą łubek i śruby rzymskiej ucha. Przy sprzęgnięciu wykorzystuje się ucho jednego sprzęgu, drugie, niewykorzystane, jest zawieszone na specjalnym haku. Sprzęgnięcie polega na ręcznym zaczepieniu ucha o hak i - następnie - również ręcznym skróceniu zespołu ucha do wymaganej długości, przez pokręcanie śrubą rzymską. Przy połączeniu wagonów towarowych zazwyczaj stosuje się połączenia "dłuższe", co ułatwia rozruch pociągu, lokomotywa wprawia w ruch kolejno ciężkie wagony w granicach luzu sprzęgu Wytrzymałość sprzęgu jest ograniczona masą zespołu ucha, która musi być możliwa do udźwignięcia przez sprzęgacza.

23. GŁÓWNE PRZYCZYNY AWARII Pomimo rygorystycznej kontroli przestrzegania warunków, jakim podlegać powinien tabor i ścisłego przestrzegania zakresu prób wagonów zbiornikowych, obejmujących również urządzenia do załadunku i wyładunku, wciąż mają miejsce przypadki wydostawania się substancji niebezpiecznych na zewnątrz wagonów, stwarzające poważne zagrożenia dla ludzi i środowiska. Przyczynami większości zdarzeń są usterki i nieprawidłowości, obciążające nadawców (użytkowników) wagonów, a wynikające ze złego stanu technicznego taboru i / lub błędów w obsłudze. Najczęstszą przyczyną awarii jest niewłaściwa obsługa oraz nieprzestrzeganie procedur ekspedycyjnych, jak również zły stan techniczny osprzętu wagonów-cystern, zwłaszcza starszej budowy i długo eksploatowanych, co zdecydowanie obciąża winą za ich spowodowanie nadawców, odbiorców i/lub użytkowników. Odpowiedzialność za awarie ponoszą przede wszystkim nadawcy przesyłek, również zagraniczni, zaś miejscem powstawania zaniedbań są bocznice nadawców i punkty zdawczo-odbiorcze w momencie przyjmowania przesyłek. Właśnie u nadawców, przy załadunku towarów miały miejsce przypadki niewłaściwego zabezpieczenia przesyłek, w wyniku czego w trakcie przewozu dochodziło do wycieków, ulatniania, czy wyparowywania niebezpiecznych substancji.

24. Przykłady wypadków z udziałem cystern kolejowych na terenie Polski

25. Wybuch cysterny w Chałupkach Medyckich k. Przemyśla 22 czerwca 2002 r. Prowadzone przez przemyską prokuraturę okręgową śledztwo w tej sprawie wykazało, że przyczyną wybuchu była zbyt wysoka temperatura surówki ropy znajdującej się w cysternie. - Opary były tak gorące, że przekroczyły temperaturę samozapłonu. W zetknięciu z powietrzem podczas przepompowywania zapaliły się i doszło do wybuchu.

26. Przyczynił się do tego m.in. zły stan techniczny rosyjskiej cysterny. Starta była z niej farba zabezpieczająca przed nagrzewaniem się. Do tego doszła jeszcze wysoka temperatura powierza na zewnątrz. To spowodowało, że ropa naftowa, która była w cysternie zagotowała się. - A co najbardziej istotne - zawór, który miał odprowadzać opary ropy z cysterny na zewnątrz, był zaspawany. Pośrednio winę za wybuch ponosi strona rosyjska. Pracownicy firmy widzieli gotującą się ciecz. Gdy pobierali jej próbki z cysterny i mogli odstąpić od jej przeładunku. Ale surówka ropy naftowej bardzo rzadko wybucha, trzeba być chemikiem by przewidzieć, że do tego dojdzie.

27. Katastrofa kolejowa w Białystoku O godzinę 5.30, 8 listopada 2010 r. stacja Białystok. Pociąg nr 112861 relacji Płock Trzepowo – Sokółka, składający się z dwóch lokomotyw i 32 wagonów-cystern załadowanych materiałami ciekłymi zapalnymi, jadący po torze nr 1, najeżdża na rozjeździe nr 7 na trzeci wagon od końca pociągu nr 55272, który wyjeżdża z toru nr 107 na tor 2a. W wyniku zderzenia dochodzi do wykolejenia lokomotyw M62-0689 i TEM2 198, dwóch wagonów-węglarek i 17 wagonów-cystern z cieczami palnymi. Następuje rozszczelnienie cystern, wyciek materiałów ciekłych zapalnych i ich zapalenie się. Dwie cysterny wybuchają. Pożar gwałtownie rozprzestrzenia się również na cysterny, które nie uległy wykolejeniu.

28. Gaszenie pożaru Przy takiej ilości palących się cieczy palnych (w każdej z cystern było średnio 50 ton), działania ratowniczo-gaśnicze jednostek Państwowej Straży Pożarnej i Ochotniczych Straży Pożarnych były długie i wyjątkowo trudne. Istniało zagrożenie wybuchu następnych cystern, a promieniowanie cieplne uniemożliwiało bliskie podejście w celu bezpośrednich działań. Część cystern (znajdujących się na końcu składu pociągu nr 11286,1 i nieobjętych bezpośrednim działaniem ognia), a także węglarki i dwie cysterny z gazem propan-butan (będące w składzie pociągu nr 55272, stojące na sąsiednim torze) udało się odciągnąć. Dzięki temu została ograniczona możliwość dalszego rozprzestrzeniania się pożaru. Gaszenie palących się cystern i chłodzenie tych, które się nie zapaliły, a były w obrębie pożaru i nie udało się ich odciągnąć, trwało kilkanaście godzin.

29. Przepompowywanie cieczy Całą noc z poniedziałku na wtorek chłodzono oraz przepompowywano ugaszone ciecze z cystern kolejowych do samochodowych, ustawionych na poboczu torowiska.W konsekwencji całkowitemu zniszczeniu uległy dwie lokomotywy pociągu nr 112861, dwie węglarki, 19 cystern (w tym dwie niewykolejone), nastawnia wykonawcza Bł1, a na powierzchni kilku tysięcy metrów kwadratowych została zniszczona infrastruktura kolejowa (tory, rozjazdy, urządzenia srk i łączności oraz sieć trakcyjna z konstrukcjami nośnymi).Po ugaszeniu i przepompowaniu resztek paliw do działania przystępują zespoły kolejowego ratownictwa technicznego.

30. Usuwanie wraków pojazdów Rodzaj i rozmiar zniszczeń nie pozwoliły na wykorzystanie pojazdów szynowo-drogowych, będących na wyposażeniu kolejowego ratownictwa i typowego sprzętu do wkolejania. Niezbędnymi okazały się żuraw kolejowy EDK 1000 i wóz zabezpieczenia technicznego WZT-2 na podwoziu czołgowym.W nocy były prowadzone prace manewrowe pociągu i przeformowania żurawia w celu najkorzystniejszego  i najbliższego ustawienia od zniszczonych pojazdów.Sprzęt ratownictwa kolejowego rozpoczął pracę we wtorek o godz. 6.30 od zabudowy żurawia na torze nr 2 i demontażu uszkodzonej bramki sieci trakcyjnej, która skutecznie ograniczała pracę wysięgnika żurawia. W tym czasie, przy wykorzystaniu lokomotywy ST44, nastąpiła próba rozerwania spiętrzonych i spalonych lokomotyw pociągu nr 112861, niestety nieskuteczna. Nieoceniony w takich wypadkach żuraw EDK 1000 rozpoczyna systematyczne usuwanie uszkodzonych wraków na pobocze torowiska, natomiast wóz zabezpieczenia technicznego WZT-2 odciąga je jak najdalej od nasypu, robiąc miejsce następnym. Wzdłuż toru nr 2 następuje przestawienie żurawia bliżej skupiska wraków i jego zabudowa. Straż pożarna osłania działania. Do rozcinania splatanych konstrukcji używamy pił, ponieważ próby użycia palników kończą się zapaleniem podłoża.

31. Gorzkie refleksje Rozmiar i skutki tego zdarzenia można przyrównać tylko do największej do tej pory katastrofy kolejowej w Brzozie Toruńskiej. Porównując nowoczesny sprzęt i operatywność jednostek Państwowej Straży Pożarnej do możliwości kolejowego ratownictwa, nasuwają się gorzkie refleksje. W obliczu coraz większych zagrożeń służby ratownicze muszą być priorytetem w działalności państwa i tak powinno być traktowane również kolejowe ratownictwo techniczne, ponieważ jest ratownictwem wysoce specjalistycznym i nie ma w kraju służb ratowniczych mogących je zastąpić. zarządcy infrastruktury.

32. Przyczyna Zdaniem śledczych, dwaj maszyniści pociągu spółki Orlen KolTrans, którzy prowadzili pociąg z Płocka do Sokółki, nie zachowali należytej ostrożności, bo zignorowali czerwone światło semafora. A powinni się zatrzymać. Lokomotywa, ciągnąca 32 cysterny z olejem napędowym i substancjami służącymi do produkcji benzyny, zahaczyła o ostatni wagon pociągu, który przewoził dwie cysterny z gazem propan-butan i złom.

36. KONIEC DZIĘKUJEMY