Реферат
по химии
на тему:
Химические противогололедные реагенты - необходимость применения в крупных городах
Москва
Оглавление
Введение 3
Химические противогололедные реагенты - необходимость применения в крупных городах 4
1.1 Методы зимней уборки дорог 4
1.2 Требования в РФ к уборке дорог зимой 5
1.3. Что выгоднее - химическая или механическая уборка льда? 7
Заключение 12
Список использованной литературы 13
Введение
Дороги, по которым может передвигаться транспорт с высокой скоростью и при любых погодных условиях - это одно из слагаемых стабильно развивающейся экономики, продовольственной безопасности и социального благополучия населения.
Чтобы обеспечить безопасность на дорогах зимой, нужны качественные противогололедные реагенты. Но вот какие именно? Существуют разные точки зрения.
Цель данного реферата: доказать, что в крупных городах необходимо применять химические противогололедные реагенты.
Задачи:
- рассмотреть существующие в мире методы уборки дорог зимой;
- проанализировать требования, предъявляемые в РФ к уборке дорог зимой;
- определить, что выгоднее с финансовой точки зрения - химическая или механическая уборка льда.
Данный реферат состоит из оглавления, введения, основной части (включающей в себя три параграфа), заключения и списка использованной литературы.
Химические противогололедные реагенты - необходимость применения в крупных городах
1.1 Методы зимней уборки дорог
Какие именно противогололедные реагенты больше всего подходят для уборки снега и льда в зимний период и стоит ли вообще их использовать? Существует несколько методов уборки снега зимой. Рассмотрим основные.
1. Полный отказ от реагентов: в некоторых странах, например, в Японии просто расчищают дороги и убирают снег. Такой способ, хоть он и позволяет сберечь экологию, не является приемлемым. Ведь к концу зимы трассы превращаются буквально в снежные каньоны с сугробами в два человеческих роста по бокам, а гололед при этом остается серьезной проблемой;
2. Фрикционный метод: во многих скандинавских странах применяют мелкий гравий и каменную крошку. Но сыпучие материалы не задерживаются на трассах и тротуарах из-за ветра, машин и пешеходов. Соответственно, их сыпят не на голый асфальт, а на утрамбованный снег: в основном на трассах и объездных дорогах. В городах на центральных улицах, где необходимо очищать дороги до асфальта, все равно применяются солевые реагенты. Следует также отметить, что гранитный щебень имеет вредное свойство накапливаться в почвах и забивать ливневые стоки.
3. Применение химических многокомпонентных реагентов: активно разрабатываются и в больших количествах производятся эффективные реагенты для дорог, которые обладают способностью очищать дорожное полотно до “черного асфальта”, как того требует российское законодательство, путем плавления снежно-ледяных масс.
Научно доказано, что третий метод является самым экономически целесообразным и малозатратным. Более того, только он позволяет соблюсти требования, предъявляемые в Российской Федерации к уборке дорожного полотна. Эти требования мы рассмотрим более подробно в следующем параграфе.
1.2 Требования в РФ к уборке дорог зимой
Коэффициент сцепления колес автотранспортных средств с дорожным покрытием должен соответствовать требованиями ГОСТ Р 50597-93 - необходимо, чтобы значение коэффициента составляло не менее 0,3. Государственный стандарт Российской Федерации “Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения" введен в действие Постановлением Госстандарта России № 221 от 11.10.1993 г.
Также с 1 сентября 2016 года вступает в силу межгосударственный ГОСТ 33181-2014 “Дороги автомобильные общего пользования. Требования к уровню зимнего содержания”, согласно которому на дорогах с интенсивностью движения выше 1500 автомобилей в сутки не должно быть наледи, снежно-ледовых отложений и наката, а снег допускается толщиной лишь в пару сантиметров и только во время снегопада. После осадков он должен быть убран максимум за 6 часов.
Как можно видеть из Таблицы 1, пескосоляная смесь, которая, к сожалению, активно используется в России (хоть и является пережитком прошлого), не позволяет достичь минимального нормативного показателя коэффициента сцепления при обледенелой поверхности.
Таблица 1 Коэффициент сцепления в зимних условиях
Согласно новому ГОСТ 33181-2014 “Дороги автомобильные общего пользования. Требования к уровню зимнего содержания”
требования к состоянию дорожного полотна в зимнее время предъявляются еще более строгие (см. Таблицу 2).
Дорожное полотно, как в пределах города, так и на автомобильных трассах, должно быть очищено по всей ширине дороги до асфальта и обработано противогололедными материалами заранее - в случае предупреждения об осадках и гололеде, или в течение двух часов после обнаружения опасных участков дороги.
Таблица 2 Требования к состоянию проезжей части по ГОСТ 33181-2014
| Виды снежно-ледяных образований* | Нормы по уровню содержания | ||||
| Наличие уплотненного снега | Не допускается | ||||
| Наличие зимней скользкости | Не допускается | ||||
| Толщина рыхлого снега, в том числе на мостовых сооружениях во время снегопада и снегоочистки, см., не более | |||||
| *рыхлый снег:Неуплотненный слой снега, образующийся на проезжей части дороги, обочинах тротуарах во время снегопада и/или метели. |
Соответственно, можно сделать следующий вывод - учитывая, что согласно требованиям, предъявляемым в России к состоянию дорожного полотна, дороги должны быть очищены до “черного асфальта”, необходимо, чтобы использовались антигололедные реагенты с высокой плавящей способностью, а также комбинированные - с содержанием и химической, и фрикционной композиции.
1.3 Что выгоднее - химическая или механическая уборка льда?
Как мы видим, наиболее эффективным средством для борьбы со льдом и снегом являются многокомпонентные противогололедные реагенты. Они позволяют очистить дорожное полотно от льда и снежного наката, что соответствует требованиям, предъявляемым к содержанию зимних дорог в Российской Федерации.
Но следует учитывать, что перед дорожными службами стоит и задача оптимизации расходов: обеспечения безопасного движения при использовании противогололедных материалов с максимально выгодным соотношением “цена/качество”.
Казалось бы, чем дешевле реагент, тем меньше расходы на уборку.
Но все не так просто - использование дешевого противогололедного материала, может обойтись слишком дорого: как дорожному ведомству, так и государству в целом.
Существуют два способа увеличить коэффициент сцепления колес с дорогой, а значит, позволить участникам движения быстро и безопасно двигаться по трассе:
-растопить снег и лед “до асфальта”;
-повысить шероховатость лежащего на поверхности снега и льда.
В первом случае необходимы противогололедные реагенты, которые при взаимодействии с влагой растворяются и топят снежно-ледяные отложения, образуя на дороге рассол, не замерзающий при низких температурах воздуха. Во втором случае применяются фрикционные материалы - песок (иногда с добавлением соли для предотвращения смерзания) или щебень.
В России чаще всего используется смесь песка и соли, так как данный метод считается самым дешевым. Тонна пескосоли в среднем стоит около 1200 рублей. Одна же тонна противогололедных реагентов, плавящих лед, стоит в районе 13 000-15 000 рублей. Однако нужно учитывать не только стоимость сырья, но и другие расходы, связанные с применением средств для борьбы с гололедом.
Давайте посчитаем, сколько стоит обработка одного квадратного метра дороги песком с солью и современными реагентами.
Итак, тонна пескосоляной смеси стоит примерно 1200 рублей.
Тонна многокомпонентного реагента - примерно 14 500 рублей.
Расход пескосоляной смеси на 1 м2 – 450 гр, реагента - 60 гр.
То есть стоимость песка с солью на 1м2 будет 54 копейки, а стоимость реагента - 87 копеек. Уже на данном этапе получается, что реагент дороже всего лишь в 1,5 раза.
При этом и песок, и противогололедный реагент требуют затрат на распределение по дороге. Следует учесть стоимость топлива, которое сжигается при посыпке дорог.
За одну загрузку (5 тонн) машина с пескосоляной смесью обработает 11 111 м2 дороги, а с реагентом - в 7,5 раз больше - 83 333 м2.
То есть, за тот промежуток времени, когда машина с реагентом на одном баке топлива будет продолжать посыпать дорогу, машина с песком и солью будет вынуждена 7 раз съездить на базу и обратно. Получается, что затраты на топливо при использовании пескосоляной смеси больше как минимум в 7.5 раз, чем при использовании многокомпонентных противогололедных реагентов.
Кроме этого, песок не растворяется и не плавит снег, так что потребуются затраты еще и на то, чтобы собрать песок с улиц. Всю эту массу со снегом необходимо вывести на свалки (еще одна статья расходов топлива) и заплатить за каждую тонну. В совокупности это очень большие суммы - десятки миллионов рублей. Плавящие материалы же сами полностью растворяются, растапливая снег. То есть снежная масса уменьшается, как и расходы на вывоз и утилизацию снега.
Песок также имеет свойство забивать ливневые стоки, а значит потребуется ежегодная их чистка, которая тоже стоит денег. Эта статья расходов отсутствует при содержании дорог с помощью солевых реагентов.
В дополнение к прямым расходам на распределение по дорожному полотну и уборку, стоит рассмотреть расходы на подготовку и хранение пескосоли и многокомпонентных реагентов.
Пескосоль готовится к применению и хранится на больших полигонах и требует дополнительной техники в виде погрузчиков и бульдозеров для перемешивания. Солевые противогололедные реагенты поставляются в мешках и хранятся на поддонах под полиэтиленовой пленкой. Никакой дополнительной подготовки для них не нужно.
Итак, делаем вывод, что несмотря на более высокую стоимость многокомпонентных реагентов, чем пескосоляной смеси, при подсчете косвенных расходов на подготовку, хранение, распределение, утилизацию и уборку, использование таких средств для борьбы с гололедом выглядит более выгодным с точки зрения дорожных организаций.
Если же смотреть с точки зрения затрат и ущерба, которые несет государство и его граждане в целом в ходе применение того или иного подхода к зимнему содержанию дорог, то использование многокомпонентных реагентов также становится очевидным выбором.
Вы только задумайтесь - самое первое, что происходит, когда на дороге появляется снежный накат ввиду применения только фрикционных материалов (щебень, песок): снижается скорость движения транспорта, увеличивается время в пути (при этом увеличивается объем выхлопных газов от автотранспорта), сокращается пропускная способность. Это означает экономические и экологические издержки для государства.
Также снижение уровня содержания дорог вызывает рост числа аварий в среднем на 20%. Доказано, что обработка поверхности дорог песком не позволяет достичь нормативного уровня сцепления колес с дорогой, а также очистить дорожное полотно до “черного” асфальта, как предписывают требования к содержанию дорог. При этом, если раньше возмещать ущерб от ДТП приходилось владельцам автомобилей и страховым компаниям, то сейчас все чаще суды взыскивают ущерб, причиненный в результате ДТП, произошедшего из-за ненадлежащего состояния дорожного покрытия, с дорожных служб, а значит страдает государственный бюджет.
При использовании солевых противогололедных материалов тоже существуют некоторые дополнительные расходы - следует учитывать затраты на восстановление растительности. Но они являются незначительными, так как современные реагенты, например, “Бионорд”, содержат небольшую долю хлоридов, а также биоразлагаемые соли, которые не вредят состоянию почв.
Следует отметить, что издержки на коррозию при солевом и бессолевом методе практически одинаковы, так как сам по себе снег тоже воздействует на металл, вызывая определенную коррозию, а фрикционные материалы (песок и щебень) царапают поверхность автомобилей, ускоряя появление ржавчины от влаги.
Подсчитав все статьи сопутствующих расходов: на подготовку, хранение, распределение, утилизацию и уборку, учитывая штрафы и судебные иски, связанные с ДТП, экологический и экономический ущерб, делаем вывод, что многокомпонентные противогололедные реагенты для содержания дорог обходятся дешевле, чем использование пескосоляной смеси или только фрикционных материалов.
Заключение
В ходе написания данного реферата был сделан вывод, что в крупных городах необходимо применять именно химические противогололедные реагенты.
Расходы на применение современных многокомпонентных антигололедных составов в целом ниже, чем на применение пескосоляной смеси или фрикционных материалов, а эффективность они показывают более высокую.
Кроме того, с помощью веществ, которые не обладают высокой плавящей способностью, невозможно очистить дорожное полотно до “черного асфальта”, как того требует законодательство Российской Федерации и межгосударственные стандарты.
Снижение уровня содержания дорог ведет в конечном счете к увеличению расходов со стороны дорожных служб, а также - государства в целом. Чтобы избежать этого, необходимы многокомпонентные противогололедные реагенты с содержанием хлоридов. Также желательно, чтобы в составе средств были биоразлагаемые соли, которые минимизируют отрицательное влияние на состояние почв. Примером реагента со сбалансированным составом является “Бионорд” производства Уральского завода противогололедных материалов.
Список использованной литературы
1. ГОСТ 33181-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к уровню зимнего содержания
2. ГОСТ Р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения
3. Евтюков С.А., Васильев Я.В. Дорожно-транспортные происшествия: расследование, реконструкция, экспертиза / под общ. ред. С.А. Евтюкова. - СПб.: ДНК, 2008. - 392 с.
4. Евтюков С.А. Условия и вероятность возникновения ДТП // Мир дорог. - 2010. - № 45 - С. 62-64.
