Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 99882 10.20295/1815-588X-2025-2-351-361 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Research of the Temperature Ranges of Rolling Stock Operation in the Context of Moisture Formation in the Pneumatic System Исследование температурных диапазонов эксплуатации подвижного состава в контексте оценки возможности образования влаги в пневматической сети Шведун Станислав Владимирович Shvedun Stanislav Vladimirovich Александров Дмитрий Кириллович Aleksandrov Dmitriy Kirillovich VL60k-777@yandex.ru Тресцова Екатерина Николаевна Trestsova Ekaterina Nikolaevna etrestsova@mail.ru ООО "ВСМ-Сервис" Санкт-Петербург Россия LLC "VSM-Service" Saint Petersburg Russian Federation ООО «ВСМ-Сервис» Россия “VSM-Service” LLC Russian Federation ООО "ВСМ-Сервис" Санкт-Петербург Россия LLC "VSM-Service" Saint Petersburg Russian Federation 19 06 2025 19 06 2025 22 2 351 361 23 03 2025 22 04 2025 https://atjournal.ru/en/nauka/article/99882/view

Цель: Исследовать закономерности процесса конденсации влажного атмосферного воздуха в замкнутом объеме пневматических устройств и соединительной арматуры железнодорожного подвижного состава после его сжатия в компрессорной установке. Провести анализ соотношения температуры наружного воздуха, пневматической сети и температуры точки росы в основных диапазонах эксплуатации подвижного состава. Дать оценку степени образования влаги внутри арматуры трубопроводов пневматической тормозной сети железнодорожного подвижного состава в исследованных температурных диапазонах. Методы: Алгоритм исследования процессов конденсации влаги в пневматической сети железнодорожного подвижного состава; сравнение расчетных значений точки росы и температуры поверхности узлов пневматической сети тягового подвижного состава для рабочего диапазона наружных температур в зависимости от относительной влажности атмосферного воздуха. Результаты: Теоретически исследован механизм образования влаги на внутренней поверхности главных резервуаров и соединительной арматуры в зависимости от изменения метеорологических условий, оценено ее возможное негативное влияние на безопасность и эффективность эксплуатации подвижного состава. С применением теоретических основ термодинамики и теплопередачи проведены расчеты и составлена диаграмма соотношения температур атмосферного воздуха, точки росы и поверхности устройств пневматической сети. С использованием составленной диаграммы произведено зонирование температурных рядов атмосферного воздуха и внутренней поверхности устройств пневматической сети поезда, определены границы температурных зон и уровня относительной влажности воздуха, при которых образование влаги не может негативно повлиять на безопасность и эффективность эксплуатации подвижного состава. Практическая значимость: Произведена адаптация исследованных закономерностей для подбора и тестирования параметров устройств подготовки сжатого воздуха по требуемой относительной влажности воздуха и температуре точки росы. Визуальное представление полученных данных также позволит повысить качество испытания осушительных установок, прошедших текущий и капитальный ремонт, за счет сопоставления уровня точки росы и текущих атмосферных и метеорологических параметров региона эксплуатации.

Purpose: To establish the regularities of the condensation process of moist atmospheric air in the closed pneumatic system and the connecting fittings of railway rolling stock after its compression in a compressor unit. To analyze the ratio of outdoor air temperature, pneumatic system and dew point temperature in the main modes of rolling stock operation. To assess the degree of moisture formation inside the pipelines of the pneumatic brake system of railway rolling stock in the researched temperature ranges. Methods: Algorithm for investigating moisture condensation processes in the pneumatic network of railway rolling stock; comparison of calculated dew point values and surface temperature of nodes of the pneumatic network of traction rolling stock for the operating range of outdoor temperatures depending on the relative humidity of atmospheric air. Results: The mechanism of moisture formation on the inner surface of the main tanks and connecting fittings has been theoretically investigated, depending on changes in meteorological conditions, and its possible negative impact on the safety and efficiency of rolling stock operation has been assessed. Using the theoretical foundations of thermodynamics and heat transfer, calculations were carried out and a diagram of the ratio of atmospheric air temperatures, dew points and the surface of pneumatic network devices was compiled. Using the compiled diagram, the temperature ranges of atmospheric air and the inner surface of the train’s pneumatic system units were zoned, and temperature zone boundaries and relative humidity levels at which moisture formation could not negatively affect the safety and efficiency of rolling stock operation were determined. Practical significance: The studied patterns were adapted to select and test the device parameters for compressed air prepared to the required relative humidity and dew point temperature. The visual representation of the data obtained will also improve the quality of testing of drying installations that have undergone current and major repairs by comparing the dew point level and the current atmospheric and meteorological parameters of the region of operation

 Установка осушения сжатого воздуха компрессорная установка температура точки росы парциальное давление пара относительная влажность воздуха термодинамика и теплопередача Compressed air drying compressor unit dew point temperature steam partial pressure relative humidity thermodynamics and heat transfer

Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года: Распоряжение Правительства Российской Федерации от 17 июня 2008 г. № 877-р // Консультант Плюс. Strategiya razvitiya zheleznodorozhnogo transporta v Rossiyskoy Federacii do 2030 goda: Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federacii ot 17 iyunya 2008 g. № 877-r // Konsul'tant Plyus. Крылов В. И. Автоматические тормоза подвижного состава: учебник для техникумов ж.-д. трансп. / В. И. Крылов, В. В. Крылов. — 4-е изд., перераб. и доп. Стереотипное издание. Перепечатка с издания 1983 г. — М.: Альянс, 2014. — 360 с. Krylov V. I. Avtomaticheskie tormoza podvizhnogo sostava: uchebnik dlya tehnikumov zh.-d. transp. / V. I. Krylov, V. V. Krylov. — 4-e izd., pererab. i dop. Stereotipnoe izdanie. Perepechatka s izdaniya 1983 g. — M.: Al'yans, 2014. — 360 s. Мирам А. О. Техническая термодинамика. Тепломассообмен: учебное издание / А. О. Мирам, В. А. Павленко. — М.: Издательство АСВ, 2011. — 352 с. Miram A. O. Tehnicheskaya termodinamika. Teplomassoobmen: uchebnoe izdanie / A. O. Miram, V. A. Pavlenko. — M.: Izdatel'stvo ASV, 2011. — 352 s. Электропоезд с асинхронным тяговым приводом типа ЭГЭ серии ЭС2Г исполнения «Cтандарт». Руководство по эксплуатации. Часть 5 ЭС2Г.0.00.000.000- 01 РЭ4 // ООО «Уральские локомотивы», 2014. — 245 с. Elektropoezd s asinhronnym tyagovym privodom tipa EGE serii ES2G ispolneniya «Ctandart». Rukovodstvo po ekspluatacii. Chast' 5 ES2G.0.00.000.000- 01 RE4 // OOO «Ural'skie lokomotivy», 2014. — 245 s. Бурцев С. И. Влажный воздух. Состав и свойства / С. И. Бурцев, Ю. Н. Цветков. — СПб.: СПбГАХПТ, 1998. — 146 с. Burcev S. I. Vlazhnyy vozduh. Sostav i svoystva / S. I. Burcev, Yu. N. Cvetkov. — SPb.: SPbGAHPT, 1998. — 146 s. ГОСТ 32202—2013. Сжатый воздух пневматических систем железнодорожного подвижного состава и систем испытаний пневматического оборудования железнодорожного подвижного состава. Требования к качеству и методы контроля: Протокол заседания Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 27 июня 2013 г. № 57-П // Консультант Плюс. GOST 32202—2013. Szhatyy vozduh pnevmaticheskih sistem zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava i sistem ispytaniy pnevmaticheskogo oborudovaniya zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava. Trebovaniya k kachestvu i metody kontrolya: Protokol zasedaniya Mezhgosudarstvennogo soveta po standartizacii, metrologii i sertifikacii ot 27 iyunya 2013 g. № 57-P // Konsul'tant Plyus. Ефименко Э. Р. Распределение парциального давления водяного пара в толще ограждения: учеб.-метод. пособие к практическим занятиям по курсу «Строительная физика» / Э. Р. Ефименко. — Тольятти: ТГУ, 2010. — 44 с. ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС 2025/2 Проблематика транспортных систем 359 Efimenko E. R. Raspredelenie parcial'nogo davleniya vodyanogo para v tolsche ograzhdeniya: ucheb.-metod. posobie k prakticheskim zanyatiyam po kursu «Stroitel'naya fizika» / E. R. Efimenko. — Tol'yatti: TGU, 2010. — 44 s. ISSN 1815-588H. Izvestiya PGUPS 2025/2 Problematika transportnyh sistem 359 Квасников И. А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 1: Теория равновесных систем: Термодинамика / И. А. Квасников. — М.: Ленанд, 2022. — 328 с. Kvasnikov I. A. Termodinamika i statisticheskaya fizika. T. 1: Teoriya ravnovesnyh sistem: Termodinamika / I. A. Kvasnikov. — M.: Lenand, 2022. — 328 s. Гущин А. М. О механизме конденсации влаги в элементах тормозной системы поезда / А. М. Гущин, Е. А. Бондарь, Т. Н. Бузько // Сборник научных трудов ДОНИЖТ. — 2021. — № 62. — С. 66–73. Guschin A. M. O mehanizme kondensacii vlagi v elementah tormoznoy sistemy poezda / A. M. Guschin, E. A. Bondar', T. N. Buz'ko // Sbornik nauchnyh trudov DONIZhT. — 2021. — № 62. — S. 66–73. Михеев М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева. — 2-е изд., стереотип. — М.: Энергия, 1977. — 344 с. Miheev M. A. Osnovy teploperedachi / M. A. Miheev, I. M. Miheeva. — 2-e izd., stereotip. — M.: Energiya, 1977. — 344 s. Разуваев В. Н. Научно-прикладной справочник «Климат России» / В. Н. Разуваев, О. Н. Булыгина, Н. Н. Коршунова, Л. К. Клещенко и др. // Официальный интернет-портал ВНИИГМИ-МЦД. — URL: http:// aisori-m.meteo.ru/climsprn/ (дата обращения: 18.02.2025). Razuvaev V. N. Nauchno-prikladnoy spravochnik «Klimat Rossii» / V. N. Razuvaev, O. N. Bulygina, N. N. Korshunova, L. K. Kleschenko i dr. // Oficial'nyy internet-portal VNIIGMI-MCD. — URL: http:// aisori-m.meteo.ru/climsprn/ (data obrascheniya: 18.02.2025). Чайкина К. А. Промышленные технологии, использующие искусственное охлаждение / К. А. Чайкина, М. У. Абдуллаев, А. А. Литовченко, А. В. Делков // Сборник трудов. — Красноярск: Сибирский государственный университет науки и технологий, 2020 — С. 149–150. Chaykina K. A. Promyshlennye tehnologii, ispol'zuyuschie iskusstvennoe ohlazhdenie / K. A. Chaykina, M. U. Abdullaev, A. A. Litovchenko, A. V. Delkov // Sbornik trudov. — Krasnoyarsk: Sibirskiy gosudarstvennyy universitet nauki i tehnologiy, 2020 — S. 149–150.