Одним из основных загрязнителей воздуха на железнодорожном транспорте Украины является его тепловозный парк, на долю его силовых установок приходится около 80 % от общего расхода топлива в локомотивном хозяйстве Укрзализницы. Поэтому, экологический контроль дизелей тепловозов, находящихся в эксплуатации, является актуальной проблемой для Украины.

Для организации экологического контроля дизелей тепловозов в эксплуатации необходимы ряд условий: нормативно-техническая документация, комплекс технических средств измерений, кадры. В настоящее время на железнодорожном транспорте Украины эти условия выполнены и в отрасли осуществляется экологическая паспортизация тепловозов.

В соответствии с отраслевым стандартом ГСТУ 32.001-94 "Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами тепловозных дизелей. Нормы и методы измерения", разработанного сотрудниками кафедры "Теплотехника и тепловые двигатели" Харьковской государственной академии железнодорожного транспорта, нормированию подлежат величины среднеэксплуатационных удельных выбросов оксидов азота (NO_x), оксидов углерода (СО) и углеводородов (СН).

Нормы выбросов загрязняющих веществ установлены с учетом времени эксплуатации тепловозных дизелей.

Среднеэксплуатационный удельный выброс загрязняющего вещества определяется по результатам реостатных испытаний тепловозного дизеля на пяти режимах (холостой ход, 0.25, 0.50, 0.75 от максимальной мощности и режим максимальной мощности). При этом величина тепловозного холостого хода равна суммарной мощности вспомогательного оборудования и механизмов тепловоза.

Величина среднеэксплуатационного удельного выброса загрязняющего вещества рассчитывается в зависимости от режима нагрузки и времени работы дизеля тепловоза на этом режиме. В ГСТУ 32.001-94 представлены средние значения относительных времен загрузки дизеля в зависимости от вида выполняемой тепловозом работы. Эти величины являются результатом исследований сотрудников кафедры на протяжении двадцати лет.

Определение величин среднеэксплуатационных удельных выбросов загрязняющих веществ осуществляется на пунктах экологического контроля (ПЭК) тепловозных дизелей. Функционирование ПЭК осуществляется в соответствии с ведомственным нормативным документом ВНД 32.0.06.001-99 "Пункты экологического контроля выбросов загрязняющих веществ от тепловозных дизелей. Общие технические требования". Данный документ устанавливает технические требования для создания ПЭК на предприятиях железных дорог Украины, которые эксплуатируют тепловозы.

ПЭК создаются при устройствах позволяющих нагружать дизель по всей тепловозной характеристике (реостатные пункты, станции испытаний дизелей, диагностические лаборатории и т.п.).

В ПЭК размещаются газоанализирующие приборы, вспомогательное оборудование и рабочие места обслуживающего персонала. При проведении испытаний дизелей на экологическую безопасность в отработавших газах контролируются величины среднеэксплуатационных удельных выбросов загрязняющих веществ, установленных ГСТУ 32.001-94.

При соответствии полученных величин среднеэксплуатационных удельных выбросов загрязняющих веществ нормам, которые установлены ГСТУ 32.001-94, на тепловозный дизель, оформляется паспорт экологической безопасности, который утверждается руководителями предприятия и территориального органа Министерства экологической безопасности и природных ресурсов Украины.

Паспорт экологической безопасности тепловозного дизеля действует до проведения очередного или капитального ремонтов, в соответствии с приказом Укрзализницы, а также внепланового ремонта, который требует реостатных испытаний. Показателями сроков для проведения очередного ремонта являются: для магистральных тепловозов - пробег от даты постройки (тыс. км.), для маневровых - время наработки (месяц, год).

ПЭК должен иметь атестат акредитации на проведение работ по определению величин выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами тепловозных дизелей.

Величины концентраций загрязняющих веществ определяются методом инструментального измерения с помощью газоанализаторов отечественного производства, выпускаемых заводом "Украналитприбор" г. Киев.

Величина расхода воздуха через дизель, необходимая для расчета удельного выброса загрязняющего вещества, определяется расчетным методом с использованием анализа отработавших газов по величинам концентраций диоксида углерода или кислорода.

Важной величиной при определении удельных выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами тепловозных дизелей является расход топлива дизелем. В ПЭК Укрзализницы эта величина определяется с помощью автоматического измерителя расхода топлива (АИРТ) созданного совместно фирмой "Рекорд" и кафедрой "Теплотехника и тепловые двигатели". АИРТ состоит из двух блоков: датчика и электронного блока. Датчик устанавливается непосредственно в топливную систему дизеля перед топливными насосами высокого давления в тепловозе, электронный блок находится в помещении ПЭК. АИРТ позволяет измерять на каждом режиме испытаний мощность, часовой и удельный расходы топлива.

Испытания на экологическую безопасность осуществляются после проведения реостатных испытаний тепловозов. Результаты испытаний обрабатываются с помощью ПЭВМ и при соответствии величин среднеэксплуатационных выбросов нормам ГСТУ 32.001, оформляется паспорт экологической безопасности тепловоза. В случае превышения среднеэксплуатационных выбросов установленным нормам проводятся соответствующие технические мероприятия и испытания повторяются.

На рис. 1 представлена блок-схема определения среднеэксплуатационных выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами тепловозных дизелей.

Создание пунктов экологического контроля тепловозных дизелей на сети железных дорог Украины позволит улучшить качество их ремонта и создать систему мониторинга окружающей среды в локомотивном хозяйстве

1. ГСТУ 32.001-94 Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами тепловозных дизелей. Нормы и методы определения.

2. ВНД 32.0.06.001-99 Пункты экологического контроля выбро-сов загрязняющих веществ от тепловозных дизелей. Общие технические требования.