Розглянуто різні аспекти утилізації відходів, які утворюються під час ліквідації екологічних наслідків аварій у ході перевезення нафтопродуктів. Наведено результати визначення теплотворної здатності та зольності продуктів поглинання розливів дизельного палива різноманітними сорбентами. Одержані дані можуть бути використані під час створення енерго- та ресурсоощадних технологій захисту навколишнього середовища в процесах перевезення на транспорті.

Досліджено шляхи міграції дизельного палива та бензину у контексті найбільш поширених типів грунтів України за різних умов. Проаналізовано особливості використання відходів різних виробництв для поглинання розлитих під час аварій нафтопродуктів. Наведено результати досліджень кінетики поглинання, а також поглинальної здатності поглиначів щодо нафтопродуктів. Запропоновано метод поглинання розливів нафтопродуктів шляхом використання сорбентів, що є відходами підприємств металургійної, енергетичної, будівельної та деревообробної промисловостей України. Визначено високу поглинальну здатність тирси та стружок деревини хвойних порід відносно бензину, що узгоджується з квантово-хімічними розрахунками систем ароматичний вуглеводень - молекули целюлози. Розроблено технологію ліквідації екологічних наслідків транспортних аварій з нафтопродуктами.

Запропоновано й обгрунтовано підхід щодо прийняття управлінських рішень за локалізації пожежі нафтопродукту на залізничному транспорті. Побудовано математичну модель нагріву цистерни з нафтопродуктом під тепловим впливом пожежі, яка враховує нерівномірність її нагріву. Модель дозволяє одержати розподіл температур на поверхні цистерни в довільний момент часу. Показано, що використання традиційного підходу, який базується на припущенній про рівномірний нагрів поверхні цистерни, призводить до похибки близько 50 % за умов оцінювання температури цистерни. Побудовано модель теплової дії на цистерну потоків нагрітого повітря та продуктів горіння, що підіймаються над осередком горіння. Експериментальна перевірка моделі засвідчила середню похибку за умов оцінювання температури близько 13 %. Побудовано імітаційну модель пожежі на залізничному транспорті, яка дозволяє визначити найнебезпечніші варіанти розвитку пожежі за різних умов: для цистерни на відкритій місцевості, яка рухається або не рухається; для цистерни в депо. Розроблено програмний комплекс, який реалізує побудовані моделі та призначений для проведення штабних навчань, побудови оперативних планів пожежогасіння, розробки плану локалізації та ліквідації пожежі в бойовій обстановці. На підставі порівняння методів прогнозування розвитку пожежі та розробки рекомендацій щодо її локалізації, які базуються на використанні програмного комплексу та застосуванні експертного методу, показано, що використання програмного комплексу дозволяє підвищити ефективність локалізації пожежі на 28 %, скоротившти кількість сил і засобів на 38 %.

Приведен анализ эколого-экономических рисков, возникающих в процессе транспортировки нефтепродуктов железнодорожным транспортом. Разработаны рекомендации по обеспечению экологической безопасности транспортировки нефтепродуктов с использованием геоинформационных систем.

Рассмотрены проблемы экологической безопасности перевозок нефтепродуктов на железнодорожном транспорте. Проанализирована целесообразность применения опалых листьев в качестве сорбентов для локализации и сбора разливов нефтепродуктов на железнодорожном транспорте. Экспериментально установлены эксплуатационные свойства сорбентов на основе опалых листьев и даны рекомендации по их целевому применению.

Неоднородность грузового поезда по массе и виду перевозимого груза приводит к росту продольных усилий, возникающих в межвагонных соединениях в процессе его движения. При этом наличие вагонов-цистерн в составе поезда из-за подвижности транспортируемого в них жидкого груза может оказывать значительное влияние на динамическую нагруженность конструкций экипажей состава. Цель работы - исследование динамических процессов, протекающих в неоднородном грузовом поезде, в состав которого включены вагоны-цистерны, при таких режимах движения, как торможение, пуск в ход и движение "на выбеге" по характерным переломам продольного профиля пути. Дана оценка влияния месторасположения сцепа вагонов-цистерн в составе грузового поезда и уровня недолива жидким грузом котлов цистерн на динамическую нагруженность конструкций вагонов при переходных режимах движения. Показано, что для повышения уровня безопасной транспортировки экологически опасных грузов сцеп из вагонов-цистерн лучше располагать в первой половине состава так, чтобы было прикрытие его сцепом сухогрузных вагонов, расположенным непосредственно за локомотивом. Сцеп вагонов-цистерн, котлы которых порожние, целесообразно располагать в хвостовой части поезда.

Розкрито особливості впливу на рівень ризиків виникнення пожеж під час перевезення залізничним транспортом легкозаймистих і горючих рідин у спеціалізованих вагонах-цистернах місць розташування та геометричних параметрів пошкоджень типу "вм'ятина" їх котлів, а також швидкості та відстані їх перевезення. Запропоновано методологію оцінювання і управління ризиками виникнення пожеж на залізничному транспорті, сутність якої полягає у визначенні проміжку часу початку витоку легкозаймистих або горючих рідин внаслідок розгерметизування спеціалізованих вагонів-цистерн у місцях пошкоджень типу "вм'ятина" їх котлів з урахуванням виявлених залежностей, що пов'язують між собою місця розташування та геометричні параметри таких пошкоджень, швидкість і відстані перевезення.

Наведено результати досліджень міцності несучої конструкції контейнера-цистерни для перевезення нафтопродуктів. Одержані результати дозволили зробити висновок про необхідність проведення заходів щодо удосконалення несучої конструкції контейнера-цистерни з метою зменшення його матеріалоємності, шляхом впровадження в несучу конструкцію каркаса труб круглого перерізу. Це дозволить зменшити витрати на виготовлення контейнерів-цистерн нового покоління для перевезення нафтопродуктів.

Аналітично досліджується процес нагрівання в'язких нафтопродуктів у мікрохвильовому полі. Практична цінність роботи пов'язана з необхідністю розігріву високов'язких нафтопродуктів при зливанні із залізничних цистерн. Визначено, що застосування мікрохвильового випромінювання є одним з найперспективніших напрямів при створенні енергозберігаючих та екологічно безпечних технологій. Застосування енергії мікрохвиль замість використовуваних на даний час в більшості промислових установок теплоносіїв дозволяє значно спростити технологічну схему, виключивши всі процеси і апарати, пов'язані з підготовкою теплоносія. Сучасним напрямком застосування мікрохвильового нагріву є нагрівання високов'язких нафтопродуктів, що забезпечує значне зниження в'язкості. На даний час недоліком цього методу є нерівномірний нагрівання. Внаслідок цього існує потреба у раціональному схемному рішенні для підведення мікрохвильової енергії та відповідних математичних моделей для розрахунку температури нафтопродукту. Проведено аналітичне дослідження процесу нагрівання в наближенні сферичного тіла при безперервно діючих внутрішніх джерел теплоти, що виникають внаслідок дії мікрохвильового поля. Прийняті граничні умови і роду та припущення незмінності теплофізичних властивостей рідини. Наведено алгоритм рішення диференційних рівнянь методом сіток при заміні диференціальних операторів різницевими співвідношеннями. За рекурентною формулою для тривимірної задачі теплопровідності виконано розрахунки температурного полю при нестаціонарному нагріванні. При моделюванні мікрохвильового нагрівання нафтопродуктів для даної схеми визначено відстань від мікрохвильового випромінювача до зливного отвору на підставі розрахунку глибини проникнення мікрохвильової енергії. При проведенні розрахунків приймались теплофізичні характеристики для мазуту. Визначено, що використання мікрохвильової енергії здатне істотно інтенсифікувати процес і знизити витрати енергії на нагрівання.

This paper substantiates the use of Y25 bogies under tank cars in order to prolong their service life. The reported study has been carried out for a tank car with rated parameters, as well as the actual ones, registered during full-scale research. Mathematical modeling was performed to determine the basic indicators of the tank car dynamics. The differential equations of motion were solved by a Runge - Kutta method using the Mathcad software package (USA). It was established that the use of Y25 bogies under a tank car with rated parameters could reduce the acceleration of its bearing structure by almost 39 % compared to the use of standard 18 - 100 bogies. Applying the Y25 bogies under a tank car with the actual parameters reduces the acceleration of its load-bearing structure by almost 50 % compared to the use of standard 18 - 100 bogies. The derived acceleration values were taken into consideration when calculating the bearing structure of a tank car for strength. The calculation was performed using the SolidWorks Simulation software package (France). The resulting stress values are 18 % lower than the stresses acting on the load-bearing structure of a tank car equipped with 18 - 100 bogies. For the load-bearing structure of a tank car with the actual parameters, the maximum equivalent stresses are 16 % lower than the stresses when the 18 - 100 bogies are used. The design service life of the load-bearing structure of a tank car was estimated taking into consideration the use of Y25 bogies. The calculations showed that the design service life of the bearing structure of a tank car equipped with Y25 bogies is more than twice as high as that obtained for 18 - 100 bogies. The study reported here would contribute to compiling recommendations for prolonging the service life of the load-bearing structures of tank cars.

Аналіз логістичного забезпечення залізниці показує, що при зростанні відповідальності останньої за надання якісних транспортних послуг відсутня можливість отримання повної оперативної інформації щодо стану вантажів, зокрема, класу наливних вантажів, які перевозяться у вагонах-цистернах з обмеженим доступом для вимірювань за весь час здійснення операцій транспортного циклу. Зазначена задача наразі не має ефективних шляхів рішення, причому її актуальність полягає в тому, що під час транспортування даної групи вантажів або перебування в умовах інфраструктури залізниці під впливом природних факторів (опадів, перепадів температури тощо) фізико-хімічні властивості наливних вантажів можуть зазнавати значних змін, навіть до втрати їх (вантажів) товарної цінності (зміна агрегатних станів, агломерація різної фізичної природи, утворення нових речовин та підвищене газовиділення тощо). Ускладнення щодо вирішення задачі визначення поточного стану вантажів вказаного класу та відповідного нетяглового рухомого складу виникають через неможливість прямих вимірів, зумовлену, зокрема, такими чинниками як: відсутність прямого доступу до вантажу для вимірювань (внаслідок пломбування вагонів); значні геометричні розміри вагонів, що ускладнює для них заміри у всій порожнині; невиправдані витрати часу на здійснення вимірювань тощо. Дієвим шляхом розв'язування задачі визначення поточного стану вантажів при здійсненні операцій транспортного циклу на залізниці слід розглядати запровадження підходу, що грунтується на застосуванні методів математичного моделювання з відповідною модельною підтримкою. В цьому випадку, з одного боку - не виникає потреби додаткового дообладнання РС та інфраструктури залізниці певною апаратурою (датчики, засоби телеметрії, канали зв'язку тощо), а з другого боку - забезпечується отримання оцінки стану вантажу з бажаною деталізацією по всій порожнині вагону та прогнозування стану вантажу на бажаний період часу з урахуванням можливих змін умов (погодних, транспортних, перевантаження тощо) при здійсненні технологічних операцій залізницею.