Владимир Ильич Медведев - доктор технических наук, профессор кафедры «Безопасность жизнедеятельности»
Новосибирск
Vladimir I. Medvedev - Doctor of Engineering, Professor of the Life Safety Department
Novosibirsk
Дмитрий Валерьевич Ануфриев - аспирант
Новосибирск
Dmitry V. Anufriev - Postgraduate
Novosibirsk
Михаил Дмитриевич Сурков - инженер-конструктор
Новосибирск
Mickael D. Surkov - Design Engineer
Novosibirsk
Углеводородные газообразные соединения играют важную роль в современной экономике. Мировой годовой объем добычи природных углеводородов составляет внушительную величину 4,1012 м3 . Они находят применение в качестве энергоносителей, сырья для производства органических и неорганических веществ, материалов, изделий и в других сферах. Для транспортировки (перевозки) углеводородных газов (в различных физических состояниях, например сжатом, сжиженном или растворенном) используются все виды транспорта. В работе акцент сделан на перевозке по железным дорогам, погрузка сжиженных углеводородных газов в 2025 г. составила 13,4 млн т. Основной объем приходится на трубопроводный транспорт, однако существенную роль играют также морские, речные, автомобильные и в меньшей степени авиационные перевозки.
Низкомолекулярные углеводородные соединения, в том числе 24 номенклатурные позиции индивидуального состава, Комитетом экспертов ЭКОСОС ООН по перевозке опасных грузов, в соответствии с согласованной на глобальном уровне системой классификации и маркировки химических веществ, отнесены к опасным грузам класса 2 (газы), подкласса 2.1 (воспламеняющиеся газы). Наряду с полезными потребительскими свойствами, горючестью и высоким теплосодержанием углеводородные газы обладают способностью к взрыву, взрывчатому превращению в трудно контролируемых условиях. Проявление в транспортном процессе данного свойства представляет существенную опасность, что отражено в запрете роспуска вагонов-цистерн с такими грузами с сортировочных горок. Запрет роспуска существенно снижает технико-экономические показатели работы сортировочных станций.
Данная работа является продолжением исследований, проводимых в университете в 2005–2010 гг. по договорам с ОАО «Российские железные дороги». В настоящее время проблема не потеряла свою актуальность и привлекает внимание специалистов отрасли. Данное исследование посвящено изучению характеристик груза, выявлению в первую очередь закономерностей взрыва и горения углеводородных газов, попыткам дифференцировать соединения и условия «по степени опасности». В серии работ мы планируем изучить влияние на протекание и результат реакций структурных, термодинамических, кинетических, феноменологических, экологических и экономических факторов; осуществить поиск наименее опасных газов и наименее опасных условий для подготовки программы экспериментов (сначала численных, а затем натурных) по роспуску вагонов-цистерн с сортировочных горок. Следует отметить, что на роспуск с сортировочных горок порожних вагонов-цистерн из-под углеводородных газов также действует запрет.
Hydrocarbon gaseous compounds play important role in the modern economy of the early 21st century. The global annual production of natural hydrocarbons amounts to an impressive 4.10¹² m³. They are used as energy carriers, raw materials for the production of organic and inorganic substances, materials, products, and in other areas. All types of transport are used for the transportation of hydrocarbon gases (in various physical states, such as compressed, liquefied, or dissolved). This work focuses on rail transport; loading of liquefied hydrocarbon gases in 2025 is estimated at 13.4 million tons. The main volume is carried by pipeline transport, but marine, river, road, and, to a lesser extent, air transport also play a significant role.
Low-molecular hydrocarbon compounds, including 24 nomenclature positions of individual compositions, have been classified by the UN ECOSOS Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods and in accordance with the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals as dangerous goods of Class 2 (gases) and subclass 2.1 (flammable gases). Alongside their useful consumer properties, combustibility, and high calorific value, hydrocarbon gases have the potential for explosion and explosive transformation under difficult-tocontrol conditions. The manifestation of this property during transport poses a significant hazard, which is reflected in the prohibition of shunting tank cars with such cargoes from hump yards. The prohibition of shunting significantly reduces the technical and economic performance of classification yards.
This work is a continuation of research conducted at the university from 2005 to 2010 under contracts with Russian Railways. At present, the problem has not lost its relevance and continues to attract the attention of industry specialists. This work is devoted to studying the characteristics of cargo, primarily identifying the patterns of explosion and combustion of hydrocarbon gases, and attempting to differentiate conditions ‘by degree of danger’. In a series of studies, we plan to examine the influence of factors such as structural, thermodynamic, kinetic, phenomenological, environmental, and economic on the course and outcome of reactions; to search for the least dangerous gases and the least hazardous conditions for preparing an experimental program, first numerical, then full-scale, for the unloading of tank cars from hump yards. It should be noted that there is also a prohibition on unloading empty tank cars that previously carried hydrocarbon gases from hump yards.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.