Выставка Мясная индустрия и Куриный король /2022

В Крокус-Экспо в Москве прошла выставка «МЯСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. КУРИНЫЙ КОРОЛЬ. ИНДУСТРИЯ ХОЛОДА для АПК/ MAP Russia & VIV», в рамках которой состоялось обсуждение по теме «ЗАКОНОДАТЕЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАЗВИТИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ЦЕПИ ОБОРОТА СКОРОПОРТЯЩЕЙСЯ ПРОДУКЦИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (НХЦ РФ)». На этом обсуждения я выступил с докладом, которой представлю в этой публикации. Мне он представляется интересным для грузоотправителей и операторов. Итак, поехали…

Поговорим об особенностях планирования железнодорожных перевозок скоропортящихся грузов в условиях непрерывной холодильной цепи (НХЦ), когда все участники обращения скоропортящихся пищевых продуктов обязаны будут соблюдать требуемые температурные условия.

Для начала рассмотрим проблему.

На слайде представлены результаты моделирования соблюдения требуемых температурных условий (ТТУ) при железнодорожных перевозках скоропортящихся грузов. Рассмотрены перевозки только за один месяц 2020 года, но в настоящее время готовится аналогичное исследование на данных 2021 года (следите за обновлениями в моем канале, ссылка на него на последнем слайде).

С учетом того, что в модели были заложены исходные параметры из условия максимальной лояльности грузоотправителям, можно обоснованно утверждать, что при использовании крытых вагонов и универсальных контейнеров, а также вагонов-термосов и термоизолированных контейнеров (без холодильно-отопительного оборудования) (а это 83% всех перевозок скоропортящихся грузов во всех видах сообщения по данным 2021 года — статистику объема перевозок в 2021 году можно также посмотреть у меня в канале) около трети перевозок имели проблемы с соблюдением ТТУ по вине грузоотправителя (неверный выбор транспортного средства или его параметров).

В условиях ФЗ об НХЦ, когда круговая порука участников обращения скоропортящихся пищевых продуктов станет невозможной, стоит ожидать сопоставимого уровня выявляемых нарушений. Это неизбежно приведет к пересмотру отношения грузоотправителя к выбору технологии перевозки груза и транспортного средства, а также к установлению его требуемых параметров (в частности, теплотехнических параметров специального транспортного средства) до начала перевозки.

Рассмотрим основные факторы при планировании перевозок скоропортящихся грузов в целях обеспечения ТТУ. Прежде всего это технология перевозки груза и соответствующая ей физическая модель теплообменных процессов, протекающих в кузове транспортного средства, которые должны быть адекватны реальным процессам. Специалистами института разработаны такие модели для всех известных типов транспортных средств и условий теплообмена, а также дано необходимое им математическое выражение.

В рамках этих моделей можно выделить три элемента, представляющих собой дополнительные факторы при планировании:

1. Расчетная температура наружного воздуха на направлении конкретной перевозки для планируемой даты предъявления груза к перевозке и нормативного срока доставки. Специалистами института разработаны методы и алгоритмы определения температуры наружного воздуха с заданной надёжностью.

2. Расчетные параметры грузов, определяемые в соответствии с их теплофизическими свойствами, а также свойствами упаковки. На практике это может быть представлено классификатором грузов в рамках некой автоматизированной системы. ТТУ могут быть приняты в соответствии со сведениями, указанными на этикетке пищевого продукта, — это официальная публичная информация производителя.

3. Параметры транспортных средств, а также теплотехнические параметры специальных транспортных средств, которые являются результатом освидетельствования на соответствие нормам СПС. Напомню, все операторы должны освидетельствовать свои транспортные средства до 01.09.2024.

Для успешного планирования перевозок все три указанных элемента должны быть достоверно известны.

Рассмотрим в качестве примера часто практикуемую на железнодорожном транспорте перевозку нескольких крупнотоннажных рефрижераторных контейнеров (КРК) с подключением к одному навесному дизель-генераторному устройству (НДГ). Чаще всего перевозки осуществляются с двумя КРК, но бывают подключения 3 и даже 4 КРК, причем чаще всего без какой-либо научной оценки возможности такой перевозки, что приводит в итоге к частым отказам оборудования и несоблюдению ТТУ.

Рассмотрим основные факторы, которые должны оцениваться при принятии решения о возможности перевозки:

1. Производительность холодильно-отопительных устройств (ХОУ) j-го подключенного КРК. Нормально она должна превышать суммарный теплоприток примерно вдвое, т. е. обеспечивать работу ХОУ с коэффициентом рабочего времени не более 0,5. При этом в суммарном теплопритоке должен учитываться не только внешний теплоприток (от окружающей среды), но и собственное тепловыделение груза (при его наличии), доведение температуры груза до требуемой (по согласованию с грузоотправителем, что часто бывает при перевозке свежих плодоовощей), а также тепловые потери, связанные с вентилированием (при необходимости вентилирования).

2. Нагрузка на НДГ нормально должна быть в диапазоне от 30 до 90% номинальной мощности. При этом следует учитывать возможность одновременного пуска ХОУ сразу нескольких КРК. Как правило, учитывается пусковая мощность компрессора, продолжительность его включения, а также наличие или отсутствие частотного преобразователя.

3. Необходимый запас топлива в НДГ может быть определен с учетом характеристики работы дизель-генератора НДГ, энергопотребления КРК, коэффициента рабочего времени, а также с учетом остаточного срока перевозки груза в случае израсходования топлива (остаточная перевозка в режиме «термос»). В ходе такого расчета при нескольких подключенных к НДГ КРК используются методы теории вероятностей.

На следующих слайдах рассмотрим конкретные числовые примеры для следующего оборудования:

20-футовые КРК постройки 2000 года с ХОУ модели CSR-40SL;
НДГ модели 69RG15 с номинальной мощностью 15 кВт и топливным баком на 450 литров.

Во всех случаях будет рассмотрено направление перевозки Владивосток — Москва, расчетные температурные условия на котором определяются с заданной надежностью 95% на основании обработки соответствующих статистических метеоданных.

Замечу, что все скриншоты далее будут выполнены с работающей программы, потому конкретные номера оборудования будут замазаны.

В стандартных условиях (перевозка замороженного груза с поддержанием температуры) производительности ХОУ КРК, как правило, хватает с приличным запасом. Однако к перевозке может:

предъявляться груз, который активно дышит и выделяет тепло,

или

грузовое помещение должно подвергаться активной вентиляции свежим воздухом,

или

температура груза в пути следования должна быть изменена.

Рассмотрим детально последний случай.

Представим, что к перевозке предъявлена баранина замороженная массой 20 тонн с температурой -12 °C. Грузоотправитель хочет, чтобы в грузовом помещении был установлен температурный режим -25 °C и груз в конце перевозки имел такую же температуру (-25 °C). Груз специально уложен не очень плотным штабелем (коэффициент плотности укладки штабеля примем равным 0,7), чтобы обеспечить приемлемое обтекание груза воздушными массами.

При обозначенных условиях, при приеме груза к перевозке на рассматриваемом направлении 26 июля, холодопроизводительности КРК не хватит (скриншот окна программы в левой части слайда). Однако если договориться, что температура груза в процессе конкретной данной перевозки будет понижена не до -25 °C, а до -20 °C, перевозка с такими условиями возможна (скриншот в правой части слайда).

Небольшая оговорка. Внешнее температурное воздействие в данном программном модуле для простоты определяется несколько иначе, чем должно быть реализовано в теории, но возникающей неточностью пренебрегаем.

Рассмотрим следующий фактор и особенности его количественной оценки.

В стандартных условиях (один НДГ используется для одного КРК) мощности НДГ всегда достаточно, поскольку данное оборудование специально для этого проектировалось. Однако в реальности один НДГ часто используется для энергоснабжения двух и более КРК (вплоть до 4‑х). Рассмотрим такой крайний пример (скриншот слева).

Видно, что при 3‑х КРК, груженых молоком стерилизованным, и 1‑м КРК с апельсинами мощности НДГ не хватает (ни номинальной, рассчитанной на долговременную работу, ни в режиме пуска). При уменьшении контейнеров до 3-х мощности по-прежнему не хватает (скриншот справа). И только уменьшив количество КРК до двух (скриншот не приведен по причине отсутствия места на слайде), перевозка становится возможной. При этом перевозка может быть возможной и в случае трех КРК, если будет предусмотрена система управления их работой, при которой не будет допускаться одновременная работа 3-х КРК.

Рассмотрим третий фактор, связанный с достаточным запасом топлива, необходимого для энергоснабжения холодильно-отопительного оборудования КРК.

На скриншоте слева показано, что бак НДГ не полностью экипирован топливом и его не хватает на данном маршруте перевозки (видно, что по расчету топлива хватит примерно на 7 суток пути, при этом нормативный срок доставки составляет 10 суток).

Если экипировать топливный бак дизельным топливом полностью (до 450 литров) перевозка становится возможной (топлива хватит чуть более чем на 10 суток).

Мы рассмотрели сейчас только одну технологию перевозки груза — в одном или нескольких КРК, энергоснабжение которых осуществляется от одного НДГ. Существуют и другие технологии перевозки скоропортящегося груза, в том числе в режиме «термос», а также в неспециализированных транспортных средствах, но в данной презентации мы рассматривать эти примеры не будем по причине ограниченности во времени. Если кому-то интересно дополнительно пообщаться по этой теме, обращайтесь, контакты ниже. Прошу обратить внимание, что с некоторыми доработками схожая система планирования может использоваться и для дальних автомобильных перевозок скоропортящихся грузов.

Спасибо за внимание!