Náhrada lokomotiv v době předodjezdové přípravy nákladních vlaků – možnost výrazných ekonomických přínosů pro železniční dopravce

• Foto

Ve výchozích stanicích nákladních vlaků (vlakových souprav) musí být před jejich odjezdem provedeny nezbytné přípravné technické činnosti. Výchozími stanicemi jsou zejména vlakotvorné stanice, kde dochází k sestavování nových vlaků. Sestavování nových vlaků může být prováděno z jednotlivých vozových zásilek došlých z jiných odesílacích stanic a to v tzv. seřaďovacích stanicích. Nebo mohou být sestavovány tzv. „ucelené“ vlaky, kde ucelená souprava má jednu odesílací (výchozí) stanici a jednu stanici určení. Výchozími stanicemi jsou, v tomto případě, převážně vlečková kolejiště přepravců (odesilatelů). Mezi výchozí stanice patří rovněž kontejnerová a jiná překladiště. Výchozími stanicemi mohou být rovněž nácestné stanice komerčních a technických prohlídek.

Mezi přípravné činnosti před odjezdem vlaku patří zejména: naplnění celého brzdného systému vlakové soupravy stlačeným vzduchem, zkouška jeho těsnosti a provedení zkoušky funkce brzd na všech vagonech vlak. soupravy. Standardně se tyto činnosti provádějí až po přistavení a připojení vlakové lokomotivy k vlak. soupravě. Lokomotiva v této přípravné době slouží pouze jako zdroj stlačeného vzduchu a strojvedoucí jako strojník obsluhy kompresoru a brzdového ovladače. Časová náročnost těchto přípravných činností je poměrně vysoká a pohybuje se kolem 1 hodiny. Během této doby se musí provést v souladu s předpisem ČD-V15:

1. Natlakování vlakové soupravy stlačeným vzduchem – cca 10 min.,
2. kontrola zabrzdění všech brzděných kol vlak. soupravy a provedení případných drobných oprav (výměna těsnění apod.). Provádí pracovník vozové služby pochůzkou podél celé soupravy, která může mít délku až 1 000 m. Délka trvání cca 20 – 25 min.
3. Zkouška těsnosti brzdového systému vlakové soupravy se provádí no konci průběžného potrubí u posledního vozu soupravy. Délka trvání cca 5 – 10 min.
4. kontrola odbrzdění všech brzděných kol vlakové soupravy a provedení případných drobných oprav. Provádí pracovník vozové služby pochůzkou podél celé soupravy. Délka trvání cca 20 – 25 min.

Po celou tuto dobu je lokomotiva včetně strojvedoucího využívána neproduktivně. Toto neproduktivní využívání navíc představuje značné finanční ztráty. Hodnota provozní hodiny lokomotivy se např. pohybuje kolem 2 600 Kč. Při vypravení 10 vlakových souprav/den v průběhu 250 dní to může činit více jak 6,5 mil. Kč/rok provozních nákladů. Podstatnější finanční ztrátou však může být ještě ztráta dopravního (traťového) výkonu lokomotivy tj. ztráta průměrných přepravních tržeb/lokomotivu. Tato ztráta přepravních tržeb za 1 hod. neproduktivní činnosti lokomotivy může, v závislosti na provozních podmínkách, činit reálně až 60 tis. Kč u vlakové soupravy o cca 30 vozech.

MOŽNOST NÁHRADY LOKOMOTIV V PŘEDODJEZDOVÉ PŘÍPRAVĚ

Specializovaná společnost Doska Česká Lípa, s. r. o. nabízí technická řešení, která uvedené finanční náklady a ztráty mohou odstranit. Tato firma má 20letou tradici v oblasti projektových řešení a dodávek pneumatického spádovištního zařízení pro seřaďovací stanice. Součástí tohoto zařízení jsou i balené kompresorové stanice určené pro pohon kolejových brzd. S využitím dlouholetých zkušeností přichází společnost s novým řešením k odstranění neproduktivních činností lokomotiv v procesu předodjezdové přípravy nákladních vlaků.

Jedná se o soubor technologických zařízení s následujícími základními prvky:

• balená kompresorovna se zásobníkem stlačeného vzduchu – kompresorová stanice,
• ovladače (brzdiče) brzdové soustavy vlaku,
• přípojné stojany pro napojení na průběžné brzdové potrubí vlakové soupravy.

KOMPRESOROVÁ STANICE

Kompresorová stanice se skládá z balené kompresorovny a vyrovnávacího zásobníku stlačeného vzduchu. Balená kompresorovna představuje komplex technologického zařízení umístěného do technologického kontejneru. Doska Česká Lípa, s. r. o. je vyrábí pod řadovým typovým označením BAKS. Provoz kompresorovny je plně automatický (bezobslužný), ekologický a způsobilý pro nepřetržitý železniční provoz. Hodnota hlučnosti kompresorovny ve vzdálenosti 10 m je nižší jak 75 dB. Kompresorová stanice musí navíc, pro účely plnění brzdových systémů vlakových souprav, vyhovovat následujícím základním požadavkům na kvalitu dodávaného stlačeného vzduchu:

• vlhkost stlačeného vzduchu nižší než 7 mg/m³,
• maximální objem pevných částic 5 micronů,
• maximální objem oleje ve vzduchu 5 ppm.

Pro splnění uvedených požadavků je balená kompresorovna vybavena mj.:

• potřebným počtem kompresorových agregátů včetně jednoho záložního,
• sušičkou stlačeného vzduchu,
• filtrací pevných částic s indikací,
• separátorem kondenzátu olej/voda s indikací,
• skříňovým elektrickým rozvaděčem,
• řídící skříní – technologickým počítačem,
• automatickou ventilací a temperováním s využitím odpadního tepla z kompresorů,
• ventilátor a ohřívací těleso jsou ovládány prostorovými termostaty,
• hodnotu tlaku vzduchu na výstupu z kompresorovny lze nastavit až na 8 bar.

Kompresorovna je dodávána jako kompletní, ve výrobním závodě vyzkoušený funkční celek. Rozměry kompresorovny jsou přizpůsobeny pro možnost její přepravy jako celku, a to jak po železnici, tak po silnici. Vnější pohled na balenou kompresorovnu viz obr. 1. Interiér kompresorovny viz obr. 2.

Zásobník stlačeného vzduchu tvoří tlaková nádoba napojená na výtlačné potrubí kompresorů. Velikost zásobníku je závislá na požadovaném počtu souběžně plněných vlakových souprav. Je umístěna obvykle v těsné blízkosti kompresorovny. V případě, že postačí zásobník do velikosti cca 630 l, je možno ho umístit dovnitř kompresorovny a vytvořit tak jeden integrovaný celek. Výhodou této varianty je výrazné snížení náročnosti na přepravu, montáž a stavební připravenost.

Kompresorová stanice se umísťuje, v závislosti na místních podmínkách, co nejblíže k odjezdovému kolejišti, případně mezi odjezdové koleje, do úrovně začátků vlakových souprav. Z hlediska stavební připravenosti obvykle postačuje zhotovení železobetonových základových desek, případně panelového podloží.

Sestava brzdičů

Pro ovládání brzdových systémů vlakových souprav během plnění a zkoušky brzd je možno používat:

• ručně ovládané lokomotivní brzdiče (DAKO) – stojan s brzdiči včetně příslušenství viz obr. 3,
• elektrické lokomotivní brzdiče v redukovaném provedení (např. BS 2).

Oba typy brzdičů mohou být doplněny zařízením, které umožní jejich ovládání na dálku pomocí sítě GSM. Příklad realizace doplnění ručně ovládaných brzdičů DAKO viz obr. 4 a 5. Ovládací skříň obsahuje programovatelný automat, GSM modul, tlakový spínač a manometr.

Dálkové ovládání provádí obsluha zasláním SMS příkazu z mobilního telefonu. Brzdiče je v tomto případě možno ovládat místně nebo dálkově. Pro každou odjezdovou kolej musí být samostatný brzdič, tj. počet instalovaných brzdičů musí být shodný s počtem obsluhovaných kolejí.

Sestava brzdičů může být, v závislosti na místních podmínkách, umístěna:

• přímo do balené kompresorovny, v případě kdy je možno kompresorovou stanici umístit do vzdálenosti max. 200 m od napojovacích míst na vlakové soupravy,
• do samostatné buňky, umístěné v kratší vzdálenosti jak 200 m od napojovacích míst na vlakové soupravy, v případech kdy je kompresorovna ve vzdálenějším místě.

Přípojné stojany

Pro napojení vlakových souprav na přívod stlačeného vzduchu se umisťují mezi odjezdové koleje stojany s připojovacími hadicemi a uzavíracími kohouty. Stojany se umisťují do úrovně začátku nebo konce (v případě opačného směru odjezdu) vlakové soupravy. Stojan s dvojicí přípojných hadic viz obr. 6.

PŘÍKLADY REALIZACE

Každá realizace popisovaného řešení náhrady lokomotiv je navrhována individuálně při respektování požadavků zákazníka a místních podmínek. Pro každou realizaci je zpracována projektová dokumentace. Společnost Doska Česká Lípa, s. r. o. zajišťuje realizace „na klíč“ tj. od návrhu až po uvedení do provozu. V posledních letech navrhla a zrealizovala 2 řešení náhrady lokomotiv při plnění a zkouškách brzdových systémů vlakových souprav.

1. V odjezdové skupině kolejí vlakotvorné stanice Ostrava – levé přednádraží
V tomto řešení byla použita pro obsluhu 10 kolejí kompresorovna BAKS-V s ručně ovládanými brzdiči DAKO umístěnými na stojanu přímo v balené kompresorovně. Provedení je patrné na obrázcích č. 1, 2 a 3.

2. V odjezdové skupině kolejí vlakotvorné stanice Nymburk – seřaďovací nádraží
V tomto řešení byla použita pro obsluhu 5 kolejí rovněž balená kompresorovna BAKS-V s ručně ovládanými brzdiči DAKO doplněnými zařízením, které umožní jejich ovládání na dálku pomocí sítě GSM. Tři brzdiče s doplňkovým zařízením jsou umístěny na stojanu přímo v balené kompresorovně. Zařízení umožňuje současné plnění 2 vlakových souprav. Provedení je patrné na obrázcích č. 4 a 5.

Společnost Doska Česká Lípa, s. r. o. je certifikovaným dodavatelem technologických zařízení pro železniční dopravní infrastrukturu.

HLAVNÍ VÝHODY POPISOVANÉHO ŘEŠENÍ NÁHRADY LOKOMOTIV

• Úspora provozních nákladů
  • Původní náklady cca 2 600 Kč/soupr.
  • Náklady nového řešení méně jak 100 Kč/soupr.
  • Úspora cca 2 500 Kč/soupr.
• Úspora pracovníků vlak. personálu
  • Původní potřeba 1 strojvedoucí
  • Nová potřeba 0 prac. – v případě dálkového ovládání brzdičů
• Zkrácení oběhu lokomotiv možnost snížení potřebného počtu lokomotiv
• Rychlá realizace – od návrhu po realizaci do 1 roku
• V případě potřeby možnost rychlého přemístění zařízení do jiné stanice.

NÁVRATNOST INVESTICE

Pro hodnocení návratnosti budeme uvažovat následující podmínky realizace:

• Počet obsloužených (vypravených) vlaků za den 5 vl./den
• Provozní náklady na lokomotivu se strojvedoucím 2 600 Kč/hod
• Předpokládané pořizovací náklady realizace 7 mil. Kč
• Předpokládané provozní náklady na BAKS-V 250 tis. Kč/rok
• Použití dálkového ovládání brzdičů
• Počet dnů v roce kdy je vypraven uvažovaný počet vlaků za den 250 dnů

a) Hodnocení návratnosti z úspory provozních nákladů:

• Původní náklady 3,25 mil. Kč/rok
• Náklady nového řešení 0,25 mil. Kč/rok
• Roční úspora provozních nákladů 3 mil. Kč
• Návratnost 2,33 roku

b) Další hodnocení návratnosti investice z titulu zvýšení přepravního výkonu (produktivity) lokomotivy tj. při možnosti navýšení celkových tržeb dopravce:

• Předpokládaná hmotnost přepravovaného zboží ve vlaku 600 t
• Předpokládaná přepravní vzdálenost vlaku za 1 hod jízdy 20 km
• Potenciál zvýšení přepravního výkonu vyjádřeného v tržbách 60 tis. Kč/vlak
• Při efektivní úpravě plánu oběhu vlakových lokomotiv může dopravce zvýšit celkový přepravní výkon vyjádřený v tržbách za rok až o 75 mil. Kč/rok
• Návratnost by v tomto případě činila cca 1 měsíc

c) Další hodnocení návratnosti z titulu snížení celkového počtu lokomotiv v důsledku zvýšení produktivity práce lokomotiv při zachování celkových tržeb dopravce:

• Při realizaci účelných organizačních opatřeních v plánech oběhu vlakových lokomotiv může dojít ke snížení potřebného počtu vlakových lokomotiv v parku dopravce.
• Finanční přínos dopravce se může v tomto případě projevit v následujících formách:

1. 1.  Ve formě úspory investičních prostředků potřebných na nákup nových lokomotiv.
   2. Ve formě tržby za prodané nadbytečné vlakové lokomotivy Návratnost se v takovém případě projeví bezprostředně.

ZÁVĚR – DOPORUČENÍ

Z uvedeného je patrné, že se jedná o vysoce efektivní technicko‑organizační opatření racionalizačního charakteru, u kterého lze očekávat velmi vysoké ekonomické přínosy. Avšak je potřeba si uvědomit, že samotné technické řešení sice může přinést zajímavé úspory provozních nákladů, ale teprve ve spojení s realizací organizačních
(racionalizací oběhu lokomotiv) a obchodních opatření je možno dosáhnout velice vysokých ekonomických přínosů. Maximálního ekonomického přínosu by se pak dosáhlo realizací tohoto řešení na co největším počtu výchozích stanic v atrakčním obvodu dopravce.

Realizace navrhovaných řešení náhrady lokomotiv pro plnění a zkoušky brzd vlakových souprav jsou vhodné zejména pro:

1) Investory, kteří chtějí využívat zařízení výhradně pro svoji potřebu a vypravují min. 2 – 3 vlaky/den, jako např.:

• a) Železniční nákladní dopravci
• b) Provozovatelé vleček – odesilatelé ucelených nákladních vlaků (lomy, pískovny, uhelné doly, chemické závody apod.)
• c) Provozovatelé kontejnerových nebo jiných překladišť vypravující nákladní vlaky

2) Investory, kteří chtějí nabízet používání zařízení železničním dopravcům formou služby, jako např.:

• a) Správci nebo provozovatelé vlakotvorných stanic
• b) Správci nebo provozovatelé nácestných stanic technických a komerčních prohlídek
• c) Provozovatelé vleček sloužících několika přepravcům
• d) Dopravci, kteří chtějí sdílet zařízení i s jinými dopravci

Popisované řešení je jednou z efektivních a rychle realizovatelných možností jak zvýšit konkurenceschopnost železniční nákladní dopravy.

Replacement of Locomotives during Preparation for a Freight Train Departure – Possibility to Gain Significant Economic Benefits for Rail Transport Providers
Cost saving effect and productivity increase are important factors contributing to the improvement of competitiveness in the field of rail freight transport. Significant costs can be saved and the productivity of train locomotives increased during the preparation for the departure of a freight train. A compressor station packed in a special way and placed in the area of departure tracks, equipped with a remote control to operate train brakes and compressed-air distribution for the train laid the basis for the above mentioned cost-saving solution. This machinery can replace several locomotives at the same time and it is a turnkey project supplied by Doska Česká Lipa, s. r. o.

Autor

• Ing. Jaroš Jan