LIETUVOS RESPUBLIKOS

APLINKOS MINISTRAS

Į S A K Y M A S

 

DĖL TERŠALŲ, IŠMETAMŲ Į APLINKOS ORĄ IŠ LOKOMOTYVŲ IR DYZELINIŲ TRAUKINIŲ, VERTINIMO METODIKOS LAND 18-2003/M-03 PATVIRTINIMO

 

2003 m. gruodžio 24 d. Nr. 715

Vilnius

 

Vadovaudamasis Lietuvos Respublikos aplinkos apsaugos įstatymu (Žin., 1992, Nr. 5-75) ir Aplinkos ministerijos nuostatais (Žin., 2002, Nr. 20-766) bei siekdamas užtikrinti tikslesnį iš lokomotyvų ir dyzelinių traukinių į atmosferą išmetamo teršalų kiekio įvertinimą,

1. Tvirtinu Teršalų, išmetamų į aplinkos orą iš lokomotyvų ir dyzelinių traukinių, vertinimo metodiką LAND 18-2003/M-03 (pridedama).

2. Laikau netekusiu galios Lietuvos Respublikos aplinkos apsaugos normatyvinį dokumentą LAND 18-96/M-03 „Teršalų emisijos į aplinkos orą iš lokomotyvų ir dyzelinių traukinių apskaičiavimo metodika“, patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos apsaugos ministro 1996 m. gegužės 17 d. įsakymu Nr. 88 (Žin., 1996, Nr. 61-1452).

 

 

APLINKOS MINISTRAS                                                                          ARŪNAS KUNDROTAS

 

PATVIRTINTA

Lietuvos Respublikos aplinkos ministro

2003 m. gruodžio 24 d.įsakymu Nr. 715

 

TERŠALŲ, IŠMETAMŲ Į ATMOSFERĄ iš ŠILUMVEžIŲ ir dyzelinių traukinių, vertinimo metodika

LAND 18-2003/M-03

 

I. Įvadas

 

Mobilių atmosferos teršėjų grupei priskiriamas geležinkelio transportas. Pastaruoju metu tarp visų kitų transporto rūšių geležinkelio transporto teršalų kiekis, išmestas į atmosferą, sudaro apie 3 %. Išmetamose dujose vertinami azoto oksidai (NOx), anglies monoksidas (CO), angliavandeniliai (CH), kietosios dalelės (K. d.), sieros dioksidas (SO2). Didžiausią dalį (58–70 %) išmetamose dujose tarp minėtų teršalų sudaro azoto oksidai (NOx), susiformavę kuro degimo metu.

Šis dokumentas – tai patikslinta normatyvinio dokumento LAND 18-96/M-03 teršalų iš geležinkelio transporto skaičiavimo metodika įvertinant Europos Sąjungos (ES) programos CORINAIR rekomendacijas bei kitas iš traukos riedmenų į atmosferą išmetamų teršalų kiekių skaičiavimo metodikas. Ši skaičiavimo metodika patikslina papildomai įvertinus, kad į atmosferą išmetamų teršalų kiekis priklauso nuo šiuo metu Lietuvoje pakitusių traukos riedmenų su dyzeliniais varikliais (šilumvežių, dyzelinių traukinių variklinių vagonų, automotrisių) eksploatavimo sąlygų (tvarkomų geležinkelio kelio ruožų, leidžiančių padidinti traukinių greitį), palyginus ne mažos prekinių traukinių pervežamos vidutinės sąstato masės; senų traukos riedmenų variklių keitimu naujais varikliais, atitinkančiais UIC (Tarptautinės geležinkelių sąjungos) nustatytus teršalų emisijos standartus (UIC I ir UIC II).

apibendrinus geležinkelio transporto greitmačių juostose esamą informaciją, teršalų skaičiavimo metodikoje nustatytas variklių darbo režimų procentinis pasiskirstymas skirtinguose kelio ruožuose bei pagrindinių teršalų (CO, NOx, CH, K. d., SO2) išmetamas kiekis. Šioje metodikoje pateikiama informacija ir apie naujus traukos riedmenų dyzelinius variklius (Kolomensko gamykla, MTU „Daimler-Chrysler“, „General Electric“).

 

II. taikymo sritis

 

Ši metodika skirta traukos riedmenų, kurių pirminė jėgainė yra dyzelinis variklis, į atmosferą išmetamų teršalų kiekio įvertinimui. Apskaičiuojama teršalų: anglies monoksido (CO), angliavandenilių (CH), azoto oksidų (NOx), sieros dioksido (SO2) ir kietųjų dalelių (K. d.) masė, sudegus degalams vidaus degimo varikliuose.

Teršalų kiekio vertinimas atliekamas pagal AB „Lietuvos geležinkeliai“ statistinę-metodinę informaciją, atliktus eksperimentinius matavimus bei teorinius skaičiavimus. Metodikoje pateikti eksploatuojamų traukos riedmenų su dyzeliniais varikliais (M62, 2M62, TEP60, TEP70, ČME3, TEM2, TGK-2, D1, DR1A, AR-2) eksploataciniai duomenys bei pateiktas teršalų kiekio vertinimas išmetamose traukos riedmenų variklių dujose. Metodikoje pateikti duomenys apie naujus traukos riedmenų variklius (Kolomensko gamykla, MTU „Daimler-Chrysler“, „General Electric“).

Vertinimo tikslumas pasiekiamas skirstant traukos riedmenis į serijas bei variklių darbo skirtumus, pagal apkrovos režimus, kuriems būdingas skirtingas lyginamasis teršalų išmetimas, priklausantis ne tik nuo degalų sąnaudų, bet ir nuo kitų, geriausiai dabartiniu metu traukos riedmenų parką atspindinčių sąlygų (traukos riedmenų tipo, serijos, amžiaus, greičio, vidutinio sąstato svorio ir kt.).

 

III. terminai ir apibrėžimai

 

2. Šiame normatyviniame dokumente vartojami terminai ir apibrėžimai:

2.1. Apkrovimo režimas – variklio galios panaudojimo laipsnis (nuo tuščiosios eigos iki nominalaus: tuščia eiga, 0,25Nmax, 0,5Nmax, 0,75Nmax, 0,80Nmax, 0,90Nmax, 1,0Nmax).

2.2. Automotrisė – savaeigis vagonas su vidaus degimo varikliu.

2.3. Geležinkelio transportas – geležinkelio infrastruktūros ir riedmenų kompleksas, skirtas keleiviams, bagažui ir kroviniams vežti.

2.4. Greitmatis – traukos riedmenų įrenginys, užrašantis popieriaus juostoje važiavimo parametrus (greitį, nuvažiuotą atstumą, stovėjimo trukmę, važiavimo kryptį, režimą, stabdžių panaudojimą) pagal laiką.

2.5. Keleivinis traukinys – iš vagonų suformuotas traukinys, vežantis keleivius, paštą ir bagažą.

2.6. Keleiviniai vagonai – vagonai keleiviams, paštui ir bagažui vežti, restorano vagonai, sanitariniai, tarnybiniai, tyrimo ir matavimo laboratorijos bei kiti specialūs keleiviniai vagonai.

2.7. Prekiniai vagonai – vagonai kroviniams vežti: dengtieji, platforminiai, cisterniniai vagonai, pusvagoniai; vagonai, skirti specialios paskirties kroviniams vežti (pusvagoniai, ledaininiai, izoterminiai vagonai, grūdvežiai, transporteriniai, konteinerių ir kt.) ir kt.

2.8. Kelio ruožas – geležinkelio tinklo dalis, apribota punktais, tarp kurių eksploatuojami traukos riedmenys.

2.9. Lyginamoji tarša – teršalų kiekis (kg), sudeginus 1 toną degalų.

2.10. Lokomotyvas – bendrasis traukos riedmenų pavadinimas (šilumvežis, elektrovežis ir kt.).

2.11. Manevrinis sąstatas – grupė vagonų, prie kurių prikabintas manevrinis lokomotyvas.

2.12. Variklinis vagonas (motorvagonas) – traukinio vagonas, turintis varančiąsias ašis.

2.13. Pirminė jėgainė – šilumvežių variklis.

2.14. Prekinis traukinys – prekinių vagonų traukinys, vežantis krovinius.

2.15. Riedmenys – tai traukos priemonės (lokomotyvai), vagonai, dyzeliniai ir elektriniai traukiniai, automotrisės bei specialios paskirties mechanizmai.

2.16. Traukos riedmenų serija – gamyklos leidžiama vieno tipo traukos riedmenų grupė.

2.17. Traukinys – suformuotas ir sukabintas vagonų sąstatas su vienu ar keliais veikiančiais lokomotyvais, taip pat važiuojantys lokomotyvai ar kiti savaeigiai riedmenys (automotrisė – žr. 2.2 ar sunkioji drezina), turintys reikiamus signalus ir numerį.

2.18. Traukos riedmenys – geležinkelio riedmenys, turintys varančiąsias ašis (lokomotyvai ir dyzeliniai traukiniai).

2.19. Valandinė degalų sąnauda – sunaudotas degalų kiekis per valandą, varikliui dirbant atitinkamu režimu.

2.20. Šilumvežis – lokomotyvas su švaistikliniu vidaus degimo varikliu.

2.21. Dyzelinis traukinys – pastoviai suformuotas sąstatas su vienu arba dviem varikliniais vagonais ir dyzeline jėgaine.

 

IV. Teršalų kiekio vertinimas

 

3. Teršalų kiekio vertinimas.

3. 1. CO, NOx, CH ir K. d. kiekio lokomotyvų ir dyzelinių traukinių variklių išmetamose dujose nustatymas.

Iš traukos riedmenų (M62, 2M62, TEP60, TEP70, ČME3, TEM2, TGK-2, D1, DR1A, AR-2) variklių į atmosferą išmetamų teršalų (CO, NOx, CH, K. d.) kiekis, skaičiuojamas priklausomai nuo suvartotų degalų kiekio.

kiekviename „j“-ame apkrovos režime (nuo tuščios eigos iki nominalaus) „i“-os serijos šilumvežio, dyzelinio traukinio variklinio vagono ar automotrisės suvartotų degalų kiekis Qj,i, tonomis skaičiuojamas:

,                 (1)

čia

Gj,i – „i“-os serijos šilumvežio, dyzelinio traukinio variklinio vagono ar automotrisės valandinė degalų sąnauda „j“- ame apkrovos režime, kilogramais per valandą (kg/h) (1 lentelė);

tj, i – „i“-os serijos šilumvežio, dyzelinio traukinio variklinio vagono ar automotrisės procentinis darbo laiko pasiskirstymas „j“-ame apkrovos režime, valandomis (2 lentelė).

 

Apskaičiavus sudegusį „Qj“ degalų kiekį „j“-ame apkrovos režime, teršalo „k“ kiekis Wk,j,i tonomis yra:

,                (2)

čia

lk,j,i – „k“-ojo teršalo lyginamoji dalis „j“-ame apkrovos režime „i“-osios serijos šilumvežyje, dyzelinio traukinio varikliniame vagone ar automotrisėje kilogramais tonai suvartotų degalų (3 lentelė).

teršalo „k“ kiekis Wk, i tonomis „i“-os serijos šilumvežių visuose „j“-ojo variklio apkrovos režimuose (nuo tuščios eigos iki nominalaus) yra:

,                      (3)

čia

m – „j“-asis variklio apkrovos režimas, t. y. tuščia eiga; 0,25Nmax, 0,50Nmax, 0,75Nmax, 1,0Nmax. 

 

Pastaba. priklausomai nuo traukos riedmenų tipo, serijos, jų variklių markės ir galingumo, turimų duomenų variklio degalų sąnaudos gali būti ir prie kitų apkrovos režimų (iki 1,0Nmax): 0,80Nmax, 0,90Nmax ir kt.

 

1 lentelė. Traukos riedmenų variklių degalų sąnaudos, dirbant įvairiais apkrovos režimais, kg/h

 

Traukos riedmenų tipas ir serija

Variklio markė, (galia, kW)

Lyginamosios degalų sąnaudos esant skirtingiems režimams, kg/h

Tuščia eiga

0,25 Nmax

0,50 Nmax

0,75 Nmax

0,80 Nmax

0,90 Nmax

1,0 Nmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prekiniai M62

14D40]

(1 470)

25,0

69,85

139,7

209,55

-

-

279,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2M62

14D40

(2*1 470)

50,0

139,7

279,4

419,1

-

-

558,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Keleiviniai TEP60

11D45

(2 206)

30,0

113,19

226,38

339,57

-

-

452,76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEP70

2A-5D49

(2 942)

16,0

132,6

265,2

397,8

-

-

530,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Manevriniai ČME3

K6S310

DR

(994)

12,0

48,7

97,35

146,03

-

-

194,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEM2

PD-1M

(883)

11,0

45,05

90,09

135,14

-

-

180,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TGK-2

1D6

(169)

2,0

6,0

13,0

19,0

-

-

25,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dyzeliniai traukiniai

D1

12VFE17/24

(2*538)

8,0

28,5

57,0

85,5

-

-

114,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DR1A

M756B

(2*736)

9,0

37,98

75,95

113,93

-

-

151,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DR1Am

8V39TC14

(2*736)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Automotrisė

AR-2

MTA855-R4

(310)

4,0

17,0

35,0

52,0

-

-

69,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys su Kolomensko gamyklos varikliu

D46

(1 839)

32,04

-

180,0

270,0

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys su MTU "Daimler-Chrysler" varikliu

20V4000R42

(2 700)

50,0

-

-

417,2

-

500,6

556,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys su "General Electric" varikliu

7FDL12J

(2 461)

73,0

-

413,0

-

660,0

-

-

 

Pastaba. Duomenys apie naujus variklius (Kolomensko gamykla, MTU „Daimler-Chrysler“, „General Electric“) pateikti remiantis teoriniais skaičiavimais.

 

2 lentelė. Traukos riedmenų variklių procentinis darbo laiko pasiskirstymas pagal apkrovos režimus

 

Traukos riedmenų tipas ir serija

Variklio darbo režimai

 

Tuščia eiga

0,25 Nmax

0,50 Nmax

0,75 Nmax

0,80 Nmax

0,90 Nmax

1,0 Nmax

 

 

 

 

 

 

 

 

Prekiniai

M62

2M62

72,0 %

7,0 %

16,0 %

5,0 %

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Keleiviniai

TEP60

TEP70

46,0 %

8,0 %

39 %

7,0 %

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Manevriniai

ČME3

TEM2

TGK-2

47,0 %

41,0 %

10,8 %

1,2 %

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Dyzeliniai traukiniai

D1

DR1A

DR1Am

Automotrisė

AR-2

43,0 %

25,0 %

21,0 %

11,0 %

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys su Kolomensko gamyklos varikliu D46

60,0 %

-

15,0 %

15,0 %

-

-

10,0 %

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys MTU su "Daimler-Chrysler" varikliu 20V4000R42

60,0 %

-

-

15,0 %

-

15,0 %

10,0 %

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys su "General Electric" varikliu 7FDL12J

60,0 %

-

15,0 %

-

25,0 %

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pastaba. Duomenys apie naujus variklius (Kolomensko gamykla, MTU „Daimler-Chrysler“, „General Electric“) pateikti remiantis teoriniais skaičiavimais.

 

Pagal „i“-os serijos traukos riedmenų sunaudotą degalų kiekį kiekviename „j“-ojo variklio apkrovos režime apskaičiuojame bendrą jo kiekį Qi tonomis visuose variklio apkrovos režimuose:

 (4)

Faktinės degalų sąnaudos visų lokomotyvų serijų paimamos iš ataskaitų.

Apskaičiavę „i“-os serijos traukos riedmenų degalų sąnaudas skirtingiems darbo režimams Q0,25, Q0,5, Q0,75 bei visa tai atėmę iš faktinių degalų sąnaudų, gauname likusią degalų dalį. Likusia degalų dalimi Q0 laikomos degalų sąnaudos šilumvežių tuščiai eigai ir variklių pašildymui šaltuoju metų laiku:

 (5)

čia

Qapkr. – apkrauto variklio degalų sąnaudos, tonomis.

 

Pastaba. priklausomai nuo traukos riedmenų tipo, serijos, jų variklių markės ir galingumo, variklio degalų sąnaudos gali būti ir prie kitų apkrovos režimų (iki 1,0Nmax): 0,80Nmax, 0,90Nmax ir kt.

 

3. 2. Vidutinės lyginamosios taršos traukos riedmenų variklių išmetamose dujose nustatymas.

Įvertinus lyginamąsias teršalų dalis (kg/t) priklausomai nuo suvartotų degalų kiekio (3 lentelė) ir traukos riedmenų įvairių darbo režimų laiko pasiskirstymo (2 lentelė), kiekvienai riedmenų serijai apskaičiuojama vidutinė lyginamoji tarša lvid., kilogramais tonai suvartotų degalų:

                 (6)

čia

T0, T0,25, T0,5, T0,75 – tai variklio darbo laiko dalys atitinkamais režimais, procentais (2 lentelė);

l0, l0,25, l0,5, l0,75 – lyginamoji „k“ teršalo dalis atitinkamam variklio darbo režimui, kilogramais tonai suvartotų degalų (3 lentelė);

G0, G0,25, G0,5, G0,75 – valandinės degalų sąnaudos, kilogramais per valandą (1 lentelė).

 

Pastaba. Skaičiuojant vidutinę lyginamąją taršą, variklio darbo laiko dalys bei valandinės degalų sąnaudos pasirenkamos ir prie kitų apkrovos režimų (iki 1,0Nmax): 0,80Nmax, 0,90Nmax ir kt.

 

3 lentelė. Dyzelinių traukos riedmenų lyginamoji tarša priklausomai nuo suvartoto degalų kiekio varikliui dirbant skirtingais režimais, kg/t.

 

Traukos riedmenų serija

Variklio markė, (galia, kW)

Teršalas

Lyginamosios i-ojo teršalo reikšmės skirtinguose darbo režimuose, kg/t

 

Tuščia eiga

0,25 Nmax

0,50 Nmax

0,75 Nmax

0,80 Nmax

0,90 Nmax

1,0 Nmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prekiniai

M62

14D40

CO

4

17

23

44

-

-

59

(1 470)

NOx

42

103

110

138

-

-

183

14D40

CH

0,5

2

2

4,4

-

-

5

2M62

(2*1 470)

K.d.

0,3

0,8

0,7

1

-

-

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Keleiviniai

TEP60

11D45

CO

1,6

12

18

25

-

-

30

(2 206)

NOx

11

33

46

78

-

-

97

 

CH

0,9

3

4

9

-

-

10

 

K.d.

1,8

3

3

4

-

-

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEP70

2A-5D49

CO

2

7

9

19

-

-

21

(2 942)

NOx

13

26

33

67

-

-

91

 

CH

0,7

2,4

3

5

-

-

6

 

K.d.

1,6

3

3

3,5

-

-

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Manevriniai

ČME3

K6S310

CO

3,9

4,5

11

15

-

-

17

DR

NOx

11,4

42

61

72

-

-

50

(994)

CH

1,0

1,7

2,4

2,5

-

-

4

 

K.d.

0,1

1,3

1,7

1,8

-

-

2,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEM2

PD-1M

CO

16

18

14

32

-

-

47

(883)

NOx

18

54

83

105

-

-

174

 

CH

3

5

5

6

-

-

5

 

K.d.

0,2

0,8

1,8

2,0

-

-

1,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TGK-2

1D6

CO

0,7

0,8

1,7

2,6

-

-

3,0

(169)

NOx

5,0

12,0

26

29

-

-

21

 

CH

0,1

0,35

0,4

0,4

-

-

0,6

 

K.d.

0,1

0,2

0,3

0,3

-

-

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dyzeliniai

traukiniai

D1

12VFE17/24

CO

3,5

5

5,7

6,0

-

-

6,2

(2*538)

NOx

12

25

35

86

-

-

99

 

CH

0,7

0,8

0,9

1,1

-

-

1,7

 

K.d.

1,6

2,2

2,5

3,2

-

-

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DR1A

M756B

CO

2,7

4,2

4,7

5

-

-

6,2

(2*736)

NOx

13

28

41

78

-

-

92

8V39TC

CH

0,4

0,7

1,6

1,8

-

-

2,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DR1Am

14

K.d

1,1

0,6

2,5

2,7

-

-

3,2

(2*736)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Automotrisė

AR2

MTA855-R4

CO

1,8

2,3

2,8

3,0

-

-

3,2

(310)

NOx

6,2

13

18

45,0

-

-

52,0

 

CH

0,4

0,5

0,7

1,0

-

-

1,3

 

K.d.

0,67

1,0

1,4

1,7

-

-

1,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys su Kolomensko gamyklos varikliu

D46

CO

1

-

5

10

-

-

15

(1 839)

NOx

11

-

31

39

-

-

51

 

CH

0,7

-

2,1

3

-

-

4

 

K.d.

0,3

-

0,6

0,6

-

-

1,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys su firmos MTU "Daimler-Chrysler" varikliu

20V4000R42

CO

1

-

-

9

-

12

15

(2 700)

NOx

10

-

-

38

-

44

48

 

CH

0,7

-

-

3

-

3,7

3,8

 

K.d.

0,2

-

-

0,6

-

0,8

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Traukos riedmenys su firmos "General Electric" varikliu

7FDL12J

CO

1,3

-

35

-

15

-

-

(2461)

NOx

16

-

74

-

75

-

-

 

CH

0,2

-

1,1

-

1,7

-

-

 

K.d.

0,09

-

0,89

-

1,0

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pastaba. Duomenys apie naujus variklius (Kolomensko gamykla, MTU „Daimler-Chrysler“, „General Electric“) pateikti remiantis teoriniais skaičiavimais.

 

4 lentelė. Vidutinė lyginamoji tarša eksploatuojamų traukos riedmenų variklių išmetamose dujose, kg/t.

 

Traukos riedmenų serija

Variklio markė, (galia, kW)

teršalai, kg/t

 

CO

NOx

CH

K.d.

 

 

 

 

 

 

Prekiniai

M62

14D40

(1 470)

14D40

19,5

92,7

2,0

0,6

2M62

(2*1 470)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Keleiviniai

TEP60

11D45

(2 206)

17,2

47,2

4,5

3,1

TEP70

2A-5D49

(2 942)

10,5

37,9

3,2

3,0

 

 

 

 

 

 

Manevriniai

ČME3

K6S310DR

(994)

6,7

41,3

1,8

1,2

TEM2

PD-1M

(883)

16,8

59,1

4,8

1,1

TGK-2

1D6

(169)

1,1

13,6

0,4

0,2

 

 

 

 

 

 

Dyzeliniai traukiniai

D1

12VFE17/24

(2*538)

5,4

41,6

0,9

2,5

DR1A

M756B

(2*736)

4,5

46,5

1,3

2,0

DR1Am

8V39TC14

(2*736)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Automotrisė

AR2

MTA855-R4

(310)

2,7

13,7

0,7

0,9

 

 

 

 

 

 

*Traukos riedmenys su Kolomensko gamyklos varikliu

D46

(1 839)

9,0

36,4

2,7

0,8

 

 

 

 

 

 

* Traukos riedmenys su MTU "Daimler-Chrysler" varikliu

20V4000

R42

(2 700)

10,4

38,7

3,1

0,8

 

 

 

 

 

 

*Traukos riedmenys su "General Electric" varikliu

7FDL12J

(2461)

17,4

62,9

3,6

0,8

 

 

 

 

 

 

 

Pastaba. *Išmetamų teršalų kiekiai 4-oje lentelėje nenurodytoms traukos riedmenų variklių markėms imami pagal artimiausią galią (kW) turinčių variklių duomenis.

 

Duomenys apie naujus variklius (Kolomensko gamykla, MTU „Daimler-Chrysler“, „General Electric“) pateikti remiantis teoriniais skaičiavimais.

3. 3. galutinis CO, NOx, CH ir K. d. kiekio skaičiavimas.

Bendras teršalo kiekis Wi, k, išreikštas tonomis, skaičiuojamas:

                         (7)

čia

Qi – visas „i“-os serijos traukos riedmenų sunaudotas degalų kiekis, tonomis;

li, k, vid. „i“-os serijos traukos riedmenų „k“-ojo teršalo lyginamoji vidutinė dalis, kilogramais tonai suvartoto kuro (4 lentelė).

Galutinis traukos riedmenų vieno taršos komponento išmetamas kiekis Wk, tonomis, skaičiuojamas:

      (8)

čia

Wi,k – visiems „i“-osios serijos (M62, 2M62, TEP60, TEP70, TEM2, ČME3, TGK-2, D1, DR1A, DR1Am, AR2) šilumvežiams „k“-ojo komponento (CO, NOx, CH, K. d.) bendras kiekis, tonomis;

n – traukos riedmenų serijų depe skaičius, vienetais;

K1 – koeficientas, įvertinantis vidutinį traukos riedmenų traukiamo sąstato svorį, tonomis (5 lentelė);

K2 – koeficientas, įvertinantis traukos riedmenų variklių amžių, metais (5 lentelė);

K3 – koeficientas, įvertinantis traukinių greitį, kilometrais per valandą (5 lentelė);

K4 – koeficientas, įvertinantis traukos riedmenų darbą lemiančias klimatines sąlygas, laipsniais (5 lentelė);

K5 – koeficientas, įvertinantis traukos riedmenų variklių konstrukcijos ypatumus (5 lentelė).

 

5 lentelė. Koeficientų reikšmės, įtakojančios iš traukos riedmenų išmetamų teršalų kiekius

 

Koeficientai

Parametrai

Teršalai

CO

NOx

CH

K. d.

SO2

Vidutinis traukos riedmenų traukiamo vagonų sąstato svoris (K1), t

≤ 2000

1,00

1,00

1,00

1,00

1,0

2 500

0,90

0,91

0,91

0,91

1,0

3 000

0,81

0,82

0,82

0,82

1,0

3 500

0,72

0,73

0,73

0,73

1,0

4 000

0,63

0,64

0,64

0,64

1,0

4 500

0,54

0,55

0,55

0,55

1,0

5 000

0,45

0,47

0,47

0,47

1,0

5 500

0,37

0,40

0,40

0,40

1,0

6 000

0,30

0,34

0,34

0,34

1,0

> 6 000

0,24

0,28

0,28

0,28

1,0

Traukos riedmenų variklių

amžius (K2), metais

≤ 5

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

> 5

1,2

0,95

1,2

1,2

1,0

Traukos riedmenų greitis (K3), km/h

lyginant su vidutiniu

greičiu

 

x ± 20 %,

kur x

vidutinis greitis

 

 

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

< 20 %

nuo greičio vidurkio

 

1,1

1,1

1,1

1,1

1,0

> 20 %

nuo greičio vidurkio

0,9

0,9

0,9

0,9

1,0

Klimatinės sąlygos, lemiančios traukos riedmenų darbą (K4)

Lietuvai

(nuo 53°54’ iki – 56°27’ šiaurės platumos)

 

0,95

0,95

0,95

0,95

1,0

*Variklio konstrukcijos ypatumai

(K5)

 

Nėra arba sugedus uždara variklio karterio ventiliacijos sistema

1,02

1,02

1,02

1,0

1,0

Yra išmetamųjų dujų recirkuliavimo sistema

1,05

0,5

1,05

0,9

1,0

Yra suodžių gaudytuvas

1,0

1,0

1,0

0,1

0,8

Nėra jokių ypatumų

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

 

Pastaba. Dabartiniu metu Lietuvoje eksploatuojami traukos riedmenų varikliai neturi jokių konstrukcinių ypatumų, todėl skaičiuojant išmetamų teršalų kiekį netaikomas šiuos ypatumus vertinantis koeficientas.

 

3. 4. Sieros dioksido (S2O) kiekio nustatymas.

Išmetamose variklių dujose sieros dioksido kiekis tonomis tiesiogiai proporcingas sieros, esančios degaluose, kiekiui:

                               (9)

čia

S – sieros kiekis degaluose, suvartojus jų vieną toną;

Q – suvartotas degalų kiekis, tonomis;

K5 – koeficientas, įvertinantis traukos riedmenų variklių konstrukcijos ypatumus (5 lentelė).

 

V. KOEFICIENTAI

 

4. Koeficientų reikšmių nustatymas.

4. 1. koeficientas K1.

Šis koeficientas įvertina vidutinį traukiamo vagonų sąstato svorį (t). Pastarasis koeficientas nustatomas įvertinus vidutinę lyginamąją kiekvieno teršalo (CO, NOx, CH, K. d.) dalį, kuri nustatoma pagal „i“ -osios serijos traukos riedmenimis pervežtą vidutinį sąstato svorį (t), tenkantį vienam tūkstančiui nagrinėjamo geležinkelio kelio ruožo kilometrų. Remiantis literatūriniais bei AB „Lietuvos geležinkeliai“ statistiniais duomenimis, nustatytas pagrindinių teršalų (CO, NOx, CH, K. d.) kiekis (kg) priklausomai nuo traukos riedmenų traukto vidutinio vagonų sąstato svorio (t). Didėjant (kas 500 t) vidutiniam sąstato svoriui, išmestų į atmosferą teršalų kiekis laipsniškai mažėja (5 lentelė). Tai aiškinama tuo, kad vežant mažesnį sąstato svorį, nepilnai išnaudojamas traukos riedmenų variklių naudingo veikimo koeficientas ir teršalų išmetama žymiai daugiau nei vežant didesnį sąstato svorį.

Sieros (S2O) dioksido teršalų emisijos koeficientas tiesiogiai nepriklauso nuo traukos riedmenimis traukto vidutinio vagonų sąstato svorio, todėl šio teršalo emisijos koeficientas lygus 1 (5 lentelė).

 

4. 2. koeficientas K2.

Šis koeficientas įvertina traukos riedmenų variklių amžių. Eksploatuojant traukos riedmenis intensyviai dyla jų detalės. Dėl šios priežasties padidėja tarpeliai cilindrinės grupės detalių suleidimuose, sumažėja variklio suspaudimo laipsnis bei cilindre krinta darbinio mišinio degimo temperatūra. Pablogėjus degimo sąlygoms, susidaro žymiai daugiau nevisiško degimo produktų: CO, CH ir kietųjų dalelių. Tai įvertinus nustatyta, kad eksploatuojant naujesnius (iki 5 metų) traukos riedmenų variklius, teršalų (CO, NOx, CH, K. d.) emisijos koeficientas lygus 1 (lentelė 5). Jei traukos riedmenų varikliai eksploatuojami daugiau kaip 5 metus, nustatytas koeficientas lygus 1,2. didėjant traukos riedmenų variklių amžiui, vieno iš teršalų azoto oksidų (NOx) kiekis išmetamose dujose sumažėja iki 5 % ir jų emisijos koeficiento reikšmė lygi 0,95 (lentelė 5). Nustatant šį koeficientą imamas atitinkamos serijos traukos riedmenų variklių amžiaus vidurkis.

Sieros dioksido (SO2) emisijos koeficientas tiesiogiai nepriklauso nuo traukos riedmenų variklių amžiaus, todėl šio teršalo emisijos koeficientas lygus 1 (5 lentelė).

 

4. 3. koeficientas K3.

įvertinus traukinių vidutinį techninį greitį tarpstotyje (km/h), nustatomas koeficientas K3. Vidutinis traukinių greitis nustatomas įvertinus techninius greičius tarpstočiuose. Vidutinis techninis greitis (km/h) tarpstotyje skaičiuojamas:

                                         (10)

čia

ΣA – atskirų kelio ruožų suma, kilometrais;

ΣL – kelionei sugaištas laikas be sustojimų, valandomis.

 

jei eksploatuojamo traukinio greitis yra artimas vidutiniam, tai teršalų emisijos (CO, NOx, CH, K. d.) koeficientas lygus 1 (lentelė 5). Jei eksploatuojamo traukinio greitis daugiau nei 20 %, teršalų emisijos koeficientas lygus 0,9. Kai traukinio greitis mažesnis 20 % už vidutinį greitį, koeficiento reikšmė lygi 1,1 (lentelė 5).

Sieros dioksido (SO2) emisijos koeficientas tiesiogiai nepriklauso nuo vidutinio traukinio greičio, todėl šio teršalo emisijos koeficientas lygus 1 (5 lentelė).

Nesant galimybių K3 koeficiento įvertinimui, galima priimti, kad K3 =1.

 

4. 4. koeficientas K4.

Šis koeficientas įvertina traukos riedmenų darbą lemiančias klimatines sąlygas. Remiantis literatūriniais duomenimis, rajonams, esantiems piečiau 44° šiaurės platumos, minėtas koeficientas lygus 1,2, o rajonams, esantiems šiauriau 60°, koeficientas lygus 0,8. Visiems kitiems rajonams traukos riedmenų darbą lemiančias klimatines sąlygas įvertinantis koeficientas lygus 1. Tačiau papildomai įvertinus Lietuvos geografinę platumą (nuo 53°54’ iki šiaurėje – 56°27’ šiaurės platumos) nustatytas koeficientas lygus 0,95 (lentelė 5).

Sieros dioksido (SO2) emisijos koeficientas tiesiogiai nepriklauso nuo traukos riedmenų darbą lemiančių klimatinių sąlygų, todėl šio teršalo emisijos koeficientas lygus 1 (5 lentelė).

 

4. 1. koeficientas K5.

Koeficientas K5 įvertina traukos riedmenų variklių konstrukcinius ypatumus, kurie tiesiogiai daro įtaką teršalų kiekiui išmetamose dujose. Variklių konstrukciniai ypatumai gali būti įvairūs, t. y nėra arba sugedusi jo karterio ventiliacijos sistema; juose yra išmetamųjų dujų recirkuliavimo sistema; juose yra kietųjų dalelių gaudytuvas arba variklis neturi jokių ypatumų. Jeigu variklis turi ne vieną, o kelis konstrukcinius ypatumus, tuomet koeficientas K5 lygus visų variklio konstrukcinių ypatumų bei į aplinką išsiskiriančių teršalų (CO, NOx, CH, K. d., SO2) koeficientų reikšmių sandaugai:

                                 (11)

čia

K5,1 – koeficientas įvertinantis, kad variklyje nėra arba sugedusi uždara jo karterio ventiliacijos sistema;

K5,2 – koeficientas įvertinantis, kad variklyje yra išmetamųjų dujų recirkuliavimo sistema;

K5,3 – koeficientas įvertinantis, kad variklyje yra kietųjų dalelių gaudytuvas.

 

VI. Teršalų vertinimo pavyzdys

 

tarkime, įmonės traukos riedmenų parką sudaro 6 senesni nei penkerių metų prekiniai šilumvežiai 2M62, 3 manevriniai šilumvežiai ČME3 ir 4 dyzeliniai traukiniai DR1A. Per pastarąjį laikotarpį minėti 2M62 šilumvežiai sunaudojo 295 tonas degalų, manevriniai ČME3 – 77 tonas ir dyzeliniai traukiniai DR1A – 130 tonų degalų.

Kiekvieno traukos riedmenų tipo teršalų (CO, NOx, CH, K. d.) vidutinė lyginamoji dalis, kilogramais tonai suvartoto kuro, imama iš 4 lentelės. Skaičiavimai atlikti remiantis anksčiau metodikoje aprašytomis formulėmis. Pirmiausia, pagal 7 formulę apskaičiuojamas bendras teršalo kiekis Wi, k. įvertinus koeficientų reikšmes, kurios daro įtaką traukos riedmenų išmetamų teršalų kiekiui, pagal 8 formulę įvertintas galutinis kiekvieno teršalo išmetamas kiekis Wk, tonomis (5 lentelė).

Pagal 9 formulę skaičiuojant sieros dioksido išmetamą kiekį, priimama, kad sieros kiekis vartojamuose degaluose yra 0,2 %.

Tolesniuose skyriuose pateikti kai kurių teršalų (CO, SO2) kiekio skaičiavimo pavyzdžiai vienai traukos riedmenų serijai 2M62.

 

5. 1. CO kiekio vertinimas.

Išmetamas į atmosferą CO kiekis vertinama nustačius bendrąjį teršalo kiekį, tonomis:

 

Wi,k = 10-3 x 19,5 kg/t x 295,0 t = 5,75 t

 

galutinis teršalo kiekis (priimat sąlygą, kad traukinių greitis yra vidutinis ir vidutinis sąstato svoris nuo 0 iki 2 000 tonų) (5, 6 lentelės):

 

Wk = 1 x 1,2 x 1 x 0,95 x 5,75 = 6,555 t

 

5. 2. SO2 kiekio vertinimas.

pagal 9 formulę sieros dioksido kiekis apskaičiuojamas įvertinus tik sieros kiekį (0,2 %) vartojamuose degaluose:

 

= 2 x 0,002 x 295 x 1,0 = 1,18 t

 

 

5. 3. Galutinis taršos nustatymas.

analogiškai aprašytiems pavyzdžiams skaičiuojama ir kitų pateiktų traukos riedmenų (ČME3 ir DR1A) išmetamų teršalų (CO, NOx, CH, K. d.) kiekis. Skaičiavimo rezultatai pateikti 7–8 lentelėse.

Apskaičiavus išmetamų į atmosferą teršalų kiekį kiekvienai traukos riedmenų serijai bei visa tai susumavus pagal atskirus teršalus, gaunamas galutinis išmetamų teršalų kiekis (9 lentelė).

 

6 lentelė. Vienos serijos traukos riedmenų (pvz., prekinių M62) išmetamų teršalų kiekis

 

Teršalas

Lyginamoji tarša, kg/t

Bendras teršalo kiekis, t

Pakoreguotas teršalo kiekis, t

 

 

 

 

CO

19,5

5,75

6,555

 

 

 

 

NOx

92,7

27,346

24,68

 

 

 

 

CH

2,0

0,590

0,67

 

 

 

 

K.d.

0,6

0,177

0,2

 

 

 

 

 

7 lentelė. Vienos serijos traukos riedmenų (pvz., manevrinių ČME3) išmetamų teršalų kiekis

 

Teršalas

Lyginamoji tarša, kg/t

Bendras teršalo kiekis, t

Pakoreguotas teršalo kiekis, t

 

 

 

 

CO

6,7

0,5159

0,59

 

 

 

 

NOx

41,3

3,18

2,87

 

 

 

 

CH

1,8

0,1386

0,158

 

 

 

 

K.d.

1,2

0,092

0,105

 

 

 

 

 

8 lentelė. Vienos serijos traukos riedmenų (pvz., DR1A) išmetamų teršalų kiekis

 

Teršalas

Lyginamoji tarša, kg/t

Bendras teršalo kiekis, t

Pakoreguotas teršalo kiekis, t

 

 

 

 

CO

4,5

0,585

0,667

 

 

 

 

NOx

46,5

6,045

5,46

 

 

 

 

CH

1,3

0,169

0,193

 

 

 

 

K.d.

2,0

0,26

0,296

 

 

 

 

 

9 lentelė. Galutinis į atmosferą išmetamų teršalų kiekis

 

Teršalas

Prekinių šilumvežių M62

Manevrinių šilumvežių čME3

Dyzelinių traukinių DR1A

Suminė tarša

 

 

 

 

 

CO

6,555

0,59

0,667

7,812

 

 

 

 

 

NOx

24,68

2,87

6,89

34,44

 

 

 

 

 

CH

0,67

0,158

0,193

1,021

 

 

 

 

 

SO2

1,18

0,31

0,42

1,91

 

 

 

 

 

K.d.

0,182

0,128

0,296

0,606

 

 

 

 

 

Iš viso

33,267

4,056

8,466

42,44

 

 

 

 

 

 

Tokiu principu lentelėse rekomenduojama pateikti kiekvienos įmonės traukos riedmenų taršos skaičiavimus. Pirmiausia atskirai kiekvienai serijai sudaroma lentelė, po to bendroje lentelėje pateikiami bendri išmetamų teršalų kiekio skaičiavimai.

______________