Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 72380 10.20295/1815-588X-2023-4-835-842 Общетехнические задачи и пути их решения GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH Общетехнические задачи и пути их решения To Matters of Heptyl Transportation by Rail К вопросам транспортировки гептила железнодорожным транспортом Лапшин Никита Дмитриевич Lapshin Nikita Dmitrievich Миленьких Владислав Андреевич Milen'kih Vladislav Andreevich Дульнева Стелла Викторовна Dul'neva Stella Viktorovna Асманкин Евгений Геннадьевич Asmankin Evgeniy Gennad'evich asman08@yandex.ru Сильянова Татьяна Алексеевна Sil'yanova Tat'yana Alekseevna Российский университет транспорта (МИИТ) Россия Russian University of Transport (MIIT) Russian Federation Российский университет транспорта (МИИТ) Россия Russian University of Transport (MIIT) Russian Federation Российский университет транспорта (МИИТ) Россия Russian University of Transport (MIIT) Russian Federation Российский университет транспорта (МИИТ) Москва Россия Russian University of Transport (MIIT) Moscow Russian Federation Российский университет транспорта (МИИТ) Россия Russian University of Transport (MIIT) Russian Federation 17 12 2023 17 12 2023 20 4 835 842 17 12 2023 https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/72380/view

Цель: Оценить свойства гептила и его воздействие на организм человека и окружающую среду. Представить для ознакомления сферы применения гептила и особенности его транспортировки железнодорожным транспортом. Рассмотреть конструктивные особенности вагона-цистерны модели 15-629 и произвести расчет для подбора оптимальной площади сечения впускного отверстия для предохранительного клапана с целью увеличения безопасности при транспортировке гептила вагоном-цистерной модели 15-629. Методы: Используя технические характеристики шестиосной, сочлененной цистерны модели 15-629, произвести расчет площади внутренней и наружной площадей поверхности котла. Далее проведем вычисления массового расхода воздуха через впускной предохранительный клапан и определим тепловой поток, происходящий за счет внешней теплоотдачи котла цистерны в окружающую среду. Эти данные необходимы для оценки эквивалентного диаметра проходного сечения впускного предохранительного клапана. Результаты: Благодаря произведенным расчетам был определен более подходящий диаметр проходного сечения впускного предохранительного клапана, который обеспечит более безопасную транспортировку высокотоксичного компонента жидкостного ракетного топлива, применяемого как на российских ракетах-носителях («Космос», «Циклон», «Протон»), так и зарубежных (на американских ракетах семейства «Титан», французских РН семейства «Ариан», китайских РН семейства «Большой Поход» и др.). Практическая значимость: Гидразиновые горючие являются более энергетически эффективными по сравнению с углеводородным горючим, поэтому за последние годы увеличилось применение НДМГ. Из-за стремительного развития космической промышленности возрастает количество грузовых перевозок гептила на железнодорожном транспорте. Дабы предотвратить техногенные катастрофы, были произведены расчеты диаметра впускного предохранительного клапана для минимизирования разгерметизации вагона-цистерны вне зависимости от температурных условий.

Purpose: To estimate the properties of heptyl and its effect on the human body and the environment. To provide an overview of the sphere of heptyl application and the features of its transportation by rail. To consider the structural features of the model 15-629 tank car and to perform a calculation to select the optimal crosssectional area for the inlet opening of the relief valve to enhance safety during the transportation of heptyl by the model 15-629 tank car. Methods: To calculate the inner and outer surface areas of the tank shell using the technical characteristics of the six-axis multi-unit tank-car of model 15-629. Next, we will calculate the mass air flow rate through the inlet relief valve and determine the heat transfer occurring due to the external heat dissipation from the tank shell into the surrounding environment. These data are necessary to estimate the equivalent diameter of the inlet relief valve orifice. Results: Thanks to the calculations performed, a more suitable diameter of the inlet safety valve orifice has been determined. This will ensure a safer transportation of highly toxic liquid rocket fuel components used in both Russian launch vehicles (“Kosmos”, “Cyclone”, “Proton”) and international ones (such as American “Titan” rockets, French launch vehicles of the “Ariane”, Chinese rockets of the “Long March” family, and others). Practical significance: Hydrazine-based propellants are more energy-efficient compared to hydrocarbon-based propellants, which has led to an increased usage of Unsymmetrical Dimethylhydrazine (UDMH) in recent years. Due to the rapid growth of space industry, the volume of heptyl transportation by railway has been increasing. In order to prevent technological disasters, calculations have been conducted to determine the diameter of the inlet relief valve to minimize depressurization of the tank car, regardless of temperature conditions.

 Транспортировка гептила железнодорожный транспорт предохранительный клапан вагона-цистерны расчет оптимальной площади сечения впускного отверстия для предохранительного клапана свойства гептила Transportation of heptyl railroad transport security valve of the tank car calculation of the diameter of the inlet safety valve orifice heptyl properties

Панин Л. Е. Медико-социальные и экологические проблемы использования ракет на жидком топливе (гептил) / Л. Е. Панин, А. Ю. Перова. // Сибирский научный медицинский журнал. - Новосибирск, 2006. - 152 с. Panin L. E. Mediko-social'nye i ekologicheskie problemy ispol'zovaniya raket na zhidkom toplive (geptil) / L. E. Panin, A. Yu. Perova. // Sibirskiy nauchnyy medicinskiy zhurnal. - Novosibirsk, 2006. - 152 s. Козловский В. А. Гигиеническое нормирование некоторых продуктов химической трансформации несимметричного диметилгидразина в почве / В. А. Козловский, Г. К. Эилрбеков, А. П. Позднякова и др. // Наука о жизни и здоровье. - 2014. - 79 с. Kozlovskiy V. A. Gigienicheskoe normirovanie nekotoryh produktov himicheskoy transformacii nesimmetrichnogo dimetilgidrazina v pochve / V. A. Kozlovskiy, G. K. Eilrbekov, A. P. Pozdnyakova i dr. // Nauka o zhizni i zdorov'e. - 2014. - 79 s. Ушакова В. Г. Особенности химических превращений НДМГ и его поведение в объектах окружающей среды / В. Г. Ушакова, О. Н. Шпигун, О. И. Старыгин // Ползуновский вестник. - 2004. Ushakova V. G. Osobennosti himicheskih prevrascheniy NDMG i ego povedenie v ob'ektah okruzhayuschey sredy / V. G. Ushakova, O. N. Shpigun, O. I. Starygin // Polzunovskiy vestnik. - 2004. Ломакин А. И. Токсическое воздействие несимметричного диметилгидразина (гептила) на организм человека / А. И. Ломакин, О. П. Трикман, Л. Э. Скрипкина и др. // Вестник Клинической больницы. - 2012. - № 51. - 105 с. Lomakin A. I. Toksicheskoe vozdeystvie nesimmetrichnogo dimetilgidrazina (geptila) na organizm cheloveka / A. I. Lomakin, O. P. Trikman, L. E. Skripkina i dr. // Vestnik Klinicheskoy bol'nicy. - 2012. - № 51. - 105 s. Экологические проблемы и риски воздействий ракетно-космической техники на окружающую природную среду / Под общ. ред. В. В. Адушкина, С. И. Козлова, А.В. Петрова. - М.: Анкил, 2000. - С. 640. Ekologicheskie problemy i riski vozdeystviy raketno-kosmicheskoy tehniki na okruzhayuschuyu prirodnuyu sredu / Pod obsch. red. V. V. Adushkina, S. I. Kozlova, A.V. Petrova. - M.: Ankil, 2000. - S. 640. Мерков А. М. Санитарная статистика / А. М. Мерков, Л. Е. Поляков. - Л.: Медицина, 1974. - С. 384. Merkov A. M. Sanitarnaya statistika / A. M. Merkov, L. E. Polyakov. - L.: Medicina, 1974. - S. 384. Распоряжение ОАО РЖД от 27 мая 2011 г. № 1150р «Об утверждении местных технических условий размещения и крепления специализированных контейнеров-цистерн длиной 20 футов, загруженных жидким грузом гептил, амил и порожних на платформах базой 9720 мм и 14720 мм». Rasporyazhenie OAO RZhD ot 27 maya 2011 g. № 1150r «Ob utverzhdenii mestnyh tehnicheskih usloviy razmescheniya i krepleniya specializirovannyh konteynerov-cistern dlinoy 20 futov, zagruzhennyh zhidkim gruzom geptil, amil i porozhnih na platformah bazoy 9720 mm i 14720 mm». Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие. - М.: Министерство путей сообщения РФ, 1993. - 251 с. Specializirovannye cisterny dlya perevozki opasnyh gruzov. Spravochnoe posobie. - M.: Ministerstvo putey soobscheniya RF, 1993. - 251 s. Исаченко В. П. Теплопередача / П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. - М.: Энергоиздат. 1981. - 417 с. Isachenko V. P. Teploperedacha / P. Isachenko, V. A. Osipova, A. S. Sukomel. - M.: Energoizdat. 1981. - 417 s. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). - М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996. Normy dlya rascheta i proektirovaniya vagonov zheleznyh dorog MPS kolei 1520 mm (nesamohodnyh). - M.: GosNIIV-VNIIZhT, 1996.