komunikacja publiczna nr 1/2018
45
analizy i opinie
dań transportowych. W związku z tym prowadzone są obowiązkowe przeglądy, mające na celu wymianę uszkodzonych lub wyeksploatowanych części i pod-zespołów. Odpady powstające w ten sposób cechują się potencjałem recyklingowym zależnym od składu materiałowego części i podzespołów. Również w trak-cie prowadzenia remontów okresowych lub kapital-nych pozyskuje się znaczną masę surowców, które po przetworzeniu mogą być poddane recyklingowi.
Na rysunku 1 przedstawiono przykłady kwalifikacji części do złomowania (sworzeń i klocek hamulco-wy), które zostały uznane jako odpad stopów żelaza do sprzedaży do hut.
Największe wyzwanie dla zagospodarowania od-padów pojawia się jednak w trakcie wycofania po-jazdu z eksploatacji i przekazaniu go do demontażu i fizycznej kasacji.
Klasyfikacja środków transportu do wycofania z eksploatacji
Etap końca cyklu życia pojazdów samochodowych i szynowych następuje po zakończeniu ich eksplo-atacji. Klasyfikacja pojazdów do wycofania z eks-ploatacji przeprowadzana jest najczęściej w opar-ciu o kilka podstawowych kryteriów technicznych i ekonomicznych [6]. W pierwszym wypadku kry-teria techniczne pozwalają na ocenę sprawności technicznej pojazdu. Przy braku ich spełnienia na-leży poddać pojazd naprawie lub remontowi. Ko-nieczna jest wtedy szczegółowa kalkulacja kosztów, na podstawie której można będzie oszacować całko-wite koszty naprawy i przywrócenia zdatności tech-nicznej pojazdu wtedy należy podjąć decyzję, czy naprawa taka ma swoje uzasadnienie ekonomiczne.
Ocena przywrócenia własności eksploatacyjnych po-jazdu powinna opierać się o kryteria ekonomiczne, w których uwzględnia się zmianę otoczenia syste-mowego. Przykładowo może to dotyczyć nieopłacal-ności wykorzystania taboru, który nie spełnia wy-magania znowelizowanych norm środowiskowych,
poziomu hałasu itp. W takim wypadku dodatko-we koszty poniesione na przykład przy eksploatacji pojazdów niespełniających wymagań, na przykład emisji spalin, dopuszczalnego poziomu hałasu lub zużycia energii mogą okazać się zbyt wysokie dla pro-wadzenia dalszej eksploatacji pojazdu. Na rysunku 2
Rys. 1. Przykłady wyeksploatowanych części (zakwalifikowanych jako odpady) w porównaniu z nowymi. Źródło: archiwum autora
Rys. 2. Uproszczony schemat postępowania przy ocenie własności eksploatacyjnych pojazdów. Źródło: opracowanie własne
Rys. 3. Sekwencja demontażu pojazdów komunikacji miejskiej po wycofaniu z eksploatacji. Źródło: opracowanie własne
komunikacja publiczna nr 1/2018
46
analizy i opinie
elementów. Ogólny schemat procesu przetwarza-nia wraków zawiera rysunek 4.
Do rozdziału różnych frakcji materiałów wyko-rzystuje się ich podstawowe własności fizyczne.
Pierwszą maszyną na linii przetwarzania wraków pojazdów jest strzępiarka. Na rysunku 5 przedsta-wiono widok największej strzępiarki w Europie Środkowej, pracującej w hucie CMC Zawiercie. Jej zadanie polega na rozdrobnieniu złomu – w tym wraków pojazdów trafiających do komory robo-czej maszyny, aby uzyskać kawałki materiału ła-twiejsze w separacji.
Wielkość strzępów materiału zależy od rozmia-ru wykorzystanych noży tnących w strzępiarce.
Następnie postrzępiony materiał transportowa-ny jest przenośnikiem taśmowym i podlega se-paracji magnetycznej. W ten sposób rozdziela się frakcje ferromagnetyków od pozostałych materia-łów. Następnie może być wykorzystana strzępiar-ka o mniejszych rozmiarach noży. Na tym odcin-ku linii dominującym materiałem są inne metale, niebędące ferromagnetykami, oraz pozostałe mate-riały, takie jak: tworzywa sztuczne, guma itp. Na ry-sunku 6 zamieszczono fotografie wsadu kierowane-go do strzępienia (widoczny jest sprasowany wrak pojazdu osobowego) oraz frakcji metali żelaznych po strzępieniu.
Wycofanie z eksploatacji pojazdów szynowych i ich demontaż
– studium przypadku
Pojazdy szynowe, które wymagają częstych napraw i wykazują się znaczną awaryjnością podzespołów, klasyfikowane są do kasacji. Pozyskane po rozbiór-ce materiały konstrukcyjne trafiają do recyklingu.
Wartość surowców pozyskanych przy złomowaniu lokomotyw i wagonów pozwala na częściowy zwrot nakładów pozyskanych do inwestycji w nowe środ-ki transportu lub remonty pozostałych. W ostatnich kilku latach najczęściej złomowanymi lokomotywami były lokomotywa spalinowo-manewrowa SM-42 oraz jej odmiana konstrukcyjna SM-31.
Rys. 4. Schemat przetwarzania wraków z pojazdów z udzia-łem strzępiarki w hucie stali. Źródło: opracowanie własne
przedstawiono schemat postępowa-nia przy klasyfikacji pojazdu do wy-cofania z eksploatacji. jeśli zostaną
spełnione kryteria techniczno-ekonomiczne, po-jazd klasyfikowany jest do wycofania z eksploatacji.
Zasady postępowania
przy demontażu środków transportu Po wycofaniu pojazdu z eksploatacji następuje pro-ces jego demontażu. Sposób postępowania przy de-montażu pojazdów wykorzystywanych w komu-nikacji publicznej jest podobny, jak dla pojazdów samochodowych. Dokładne kryteria postępowa-nia po wycofaniu pojazdów samochodowych z eks-ploatacji, a także sekwencja ich demontażu zosta-ły określone w dyrektywie UE [3] oraz w Ustawie o pojazdach wycofanych z eksploatacji [10]. Pomimo iż pojazdy ciężarowe, autobusy oraz pojazdy szyno-we nie zostały ujęte w tych aktach prawnych, proces demontażu powinien być realizowany analogicznie do pojazdów osobowych, ponieważ należy stoso-wać się do zaleceń zawartych w innych ustawach.
W szczególności nie można dopuścić do zanieczysz-czenia środowiska materiałami niebezpiecznymi – olejami i innymi płynami, a dalszy demontaż musi być prowadzony po ich usunięciu z pojazdu [5].
Pozostałe komponenty, choć posiadające większą masę i występujące często w większej liczbie w po-równaniu do pojazdów samochodowych o dopusz-czalnej masie całkowitej są usuwane według usta-lonej sekwencji.
Na rysunku 3 przedstawiono sekwencję demon-tażu pojazdów komunikacji miejskiej po wycofaniu z eksploatacji. Po demontażu głównych podzespo-łów identyfikowane są materiały, z których są one wykonane. Ma to umożliwić ich segregację i maga-zynowanie w odpowiednich kontenerach lub zbior-nikach. Jednocześnie podzespoły mające znaczną wartość na rynku wtórnym mogą być odsprzedane lub poddane regeneracji albo naprawie. Potencjalny przychód ze sprzedaży będzie stanowił rekompensa-tę po wycofaniu pojazdu z użytkowania.
Z racji znacznych kosztów nabycia nowych kom-ponentów wiele zespołów pozyskanych w wyniku demontażu pojazdów ciężarowych, autobusów lub innych poddaje się renowacji i naprawie, tak aby mogły być ponownie użyte w innych pojazdach.
W przypadku braku możliwości naprawy możliwa jest ich sprzedaż jako złomu do zakładów zajmują-cych się przetwarzaniem metali lub tworzyw sztucz-nych. Proces przetwarzania wycofanych z eksplo-atacji podzespołów i wraków pojazdów ma na celu przede wszystkim rozdzielenie poszczególnych frak-cji materiałowych [7]. Wykorzystuje się do tego spe-cjalistyczne maszyny, których celem jest rozdrob-nienie wraków pojazdów i innych dostarczonych
komunikacja publiczna nr 1/2018
47
analizy i opinie
Zgodnie z postanowieniami Ustawy z dnia 28 mar-ca 2003 roku o transporcie kolejowym.Warunki tech-niczne eksploatacji pojazdów kolejowych [9], przewoź-nicy opracowali klasyfikację pojazdów szynowych, z których można wyróżnić trzy grupy:
– pojazdy w dobrym stanie technicznym, które wy-magają jedynie małych napraw i które ewentual-nie można poddać modernizacji,
– pojazdy w średnim stanie technicznym, dla nich modernizacja jest już nieopłacalna, a naprawy wy-konywane są na bieżąco do momentu wycofania z eksploatacji,
– maszyny w złym stanie technicznym, które będą wycofane z eksploatacji.
Pojazdy z ostatniej grupy przekazywane są do de-montażu i recyklingu. Zanim rozpocznie się proces rozbiórki lokomotywy lub wagonu, zespół trakcyj-ny musi zostać skreślotrakcyj-ny z rejestru pojazdów kolejo-wych. Odbywa się to po specjalnej kwalifikacji, a wa-runki, które musi spełniać dany pojazd, określono w Rozporządzenia ministra infrastruktury w sprawie ogólnych warunków technicznych eksploatacji pojaz-dów kolejowych [8].
W procesie demontażu pojazdów szynowych ko-nieczne jest uwzględnienie kilku podstawowych czyn-ników. Zaliczają się do nich
– fizyczna lokalizacja pojazdu (bocznica kolejowa, hala itp.),
– rodzaj pojazdu do demontażu,
– czynniki zewnętrzne, np. występujący ruch pocią-gów w pobliżu rozbiórki,
– zadeklarowany czas na rozbiórkę.
Demontaż pojazdów szynowych odbywa się według schematu przedstawionego na rysunku 7, na którym pokazano sekwencję dla lokomotyw spalinowych.
W wyniku demontażu lokomotywy SM-42 moż-na pozyskać 70 ton surowców, a SM-31 – 116 ton.
Skład materiałowy obu demontowanych lokomotyw przedstawiono na rysunku 8 oraz w tabeli
1. Spo-śród materiałów konstrukcyjnych dominują sto-py stali [1].
Na rysunku 9 zestawiono rodzaje pozostałych ma-teriałów użytych w lokomotywach SM-42 i SM-31.
W porównaniu do współcześnie produkowanych składów pociągów występuje niewielki udział two-rzyw sztucznych i znaczny udział stopów stali.
W tabeli 2 zestawiono materiały konstrukcyjne wykorzystane w budowie nowoczesnych pociągów [2,11]. Charakterystyczne jest zastosowanie dużej ilości tworzyw sztucznych. W pociągu ETR-1000 metale stanowią blisko 80 proc. masy pociągu, przy czym stopy metali lekkich i metale nieżelazne mają
Rys. 5. Widok strzępiarki złomu w hucie CMC Zawiercie. Źródło: archiwum autora
Rys. 6. Widok materiałów przeznaczonych do strzępienia (wraz z wrakiem pojazdu) oraz postrzę-piona frakcja ferromagnetyków (po prawej). Źródło: archiwum autora
Rys. 7. Sekwencja demontażu lokomotyw i pojazdów szynowych. Źródło: opracowanie własne
Rys. 8. Udział procentowy rodzajów materiałów konstrukcyj-nych w lokomotywach SM-42 i SM-31
89,23%
8,37%
2,40%
metale żelazne pozostałe odpady metale nieżelazne
88,28%
10,33%
1,39%
SM-42 SM-31
Materiał
Lokomotywa
SM42 SM31
Masa [kg]
Stopy żelaza 62460 102410
Miedź 481 514
Aluminium 512 262
Mosiądz 522 608
Brąz 165 224
Pozostałe materiały 5860 11982
Suma 70000 116000
Tabela 1. Skład materiałowy lokomotyw spalinowych SM-42 i SM-31
komunikacja publiczna nr 1/2018
48
analizy i opinie
ponad 16-procentowy udział w całkowitej masie konstrukcji, co stanowi 80,5 tony w całym składzie.
Dodatkowymi elementami, które wymagają specjal-nych sposobów zagospodarowania po zakończeniu eksploatacji przez pociąg, są urządzenia elektryczne i elektroniczne. Ich całkowita masa wynosi 11 ton w składzie pociągu.
Podsumowanie
Wycofanie środków transportu z eksploatacji jest ukie-runkowane na późniejszy demontaż i recykling ma-teriałów. Dla ogromnej większości pojazdów samo-chodowych i szynowych potencjał recyklingowy jest znaczny. Dodatkowym źródłem przychodu po de-montażu może być sprzedaż części i podzespołów do ponownego użycia. Należy pamiętać, że materia-łami, które są stosowane w budowie środków trans-portu, są również substancje niebezpieczne, przy usu-waniu których należy zachować szczególną ostrożność i w maksymalnym stopniu zabezpieczyć je przed prze-dostaniem się do środowiska naturalnego. Procesy decyzyjne przy złomowaniu zależne są od sposobów kwalifikacji środków transportu do wycofania z eks-ploatacji. Studium przypadku demontażu pojazdów szynowych wskazuje na znaczną zawartość metali wy-korzystywanych w ich konstrukcjach. W starszych po-jazdach szynowych dominują stopy stali, natomiast we współcześnie produkowanych są one zastępowa-ne stopami metali lekkich, które wydatnie wpływają na zmniejszenie masy pojazdu i jednocześnie na mniej-sze zapotrzebowanie energii do jego napędu. Efektem tego, po zakończeniu eksploatacji, będzie zwiększo-na cezwiększo-na złomu pozyskanego po rozbiórce, ze względu na wyższą cenę surowców metali lekkich. na wyższą cenę sur
Dr inż. Piotr Nowakowski |Politechnika Śląska, Wydział Transportu,
e-mail: Piotr.Nowakowski@polsl.pl
Literatura
1. Chmielorz M., Analiza procesu kasacji pojazdów szyno-wych na przykładzie lokomotywy spalinowej. Projekt in-żynierski, Politechnika Śląska, Wydz. Transportu, 2011.
2. Delogu M., Del Pero F., Berzi L., Pierini M., Bonaffi-ni D., End-of-Life in the railway sector: Analysis
of recy-Materiał
Bombardier Spacium
(skład ośmiowagonowy)
Bombardier ETR-1000
Masa [t]
Metale 340,5 396,5
Polimery 26,4 43,5
Elastomery 13,7 14,5
Szkło 10,1 11
Płyny 4,9 6,5
Drewno 4,9 bd.
Inne 40,5 bd.
Urządzenia elektryczne i elektroniczne
bd. 11
Ceramika bd. 10
Suma 441,1 493
Tabela 2. Materiały konstrukcyjne wykorzystane w nowocze-snych składach pociągów
Rys. 9. Pozostałe odpady po demontażu lokomotyw SM-42 i SM-31
olej piasek woda paliwo szkųo guma drewno tw. sztuczne
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Lokomotywa SM 42 Lokomotywa SM 31
clability and recoverability for different vehicle case studies, Waste Management., vol. 60, pp. 439-450, Feb. 2017.
3. Dyrektywa Komisji Europejskiej 2000/53/EC Of The Eu-ropean Parliament and of the Council 2000.
4. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/
WE z dnia 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów 2008.
5. Merkisz-Guranowska A., Recykling samochodów w Pol-sce. Wyd. Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom 2007.
6. Osiński J., Żach P.: Wybrane zagadnienia recyklingu sa-mochodów, Wyd. Komunikacji i Łączności, Warszawa 2006.
7. Nowakowski P., Logistics system of collection, dismantling and recycling of end-of-life vehicles, „Problemy Transpor-tu”, t. 5, nr 4, s. 81-86, 2010.
8. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 paź-dziernika 2005 r. w sprawie ogólnych warunków technicz-nych eksploatacji pojazdów kolejowych (Dz.U. nr 212, poz. 1771), 2005.
9. Ustawa z dnia 28 marca 2003 r. o transporcie kolejowym (Dz.U. nr 86, poz. 789 wraz z późniejszymi zmianami), 2003.
10. Ustawa z dnia 20 stycznia 2005 r. o recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji (Dz.U. nr 25, poz. 202), 2005.
11. SPACIUM Environmental Product Declaration http://
www.bombardier.com/content/dam/Websites/bom-bardiercom/supporting-documents/Sustainability/
Reports/BT/Bombardier-Transportation-EPD-SPA-CIUM-en.pdf, dostęp 11.11.2017.
Streszczenie Summary W artykule przedstawiono najnowsze podejście do zarządzania
bezpieczeństwem, które wymaga uwzględnienia analizy reaktyw-nej i proaktywreaktyw-nej, z wykorzystaniem systematyczreaktyw-nej analizy ryzy-ka wykonywanej na przykład metodą FMEA oraz dogłębnej analizy czynnika ludzkiego wraz z wdrożeniem polityki bezpieczeństwa just culture. Analiza reaktywna, czyli badanie post factum, musi być prowadzone dogłębnie, szczególnie w przypadku wskazania na błąd człowieka, w taki sposób, aby zidentyfikować rzeczywiste źródło problemu i ograniczyć tego typu przypadki w przyszłości.
W tekście przedstawiono również szereg aspektów wykorzysta-nia systemów bezzałogowych dla zapewniewykorzysta-nia bezpieczeństwa w transporcie.
Possibilities to use unmanned aerial vehicles to ensure safety in transport
The paper presents the most recent attitude to the safety man-agement, which requires to consider reactive and proactive analy-sis using a systematic risk analyanaly-sis carried out e.g. by the FMEA method and a thorough analysis of the human factor together with implementation of the just culture safety policy. The reactive analysis, i.e. post factum studying, must be carried out thoroughly, in particular in the case of showing a human error in such a way, as to identify the actual source of the problem and to limit such cases in the future. The text presents also a number of aspects of unmanned systems utilisation to ensure safety in transport.
Słowa kluczowe: bezpieczeństwo w transporcie, podejście proaktywne i reaktywne w bezpieczeństwie, human factor
Keywords: safety in transport, proactive and reactive attitude
in safety, human factor komunik
acja publiczna nr 1/2018
49
analizy i opinie
Kierunki rozwoju inżynierii bezpieczeństwa a wymagania komunikacji publicznej
Najnowsze podejście do bezpieczeństwa wymusza jednoczesne podejmowanie działań zapobiegawczych (tzw. podejście proaktywne) oraz odpowiednie reago-wanie na wydarzenia, które już się zdarzyły (podejście reaktywne). Pierwszy rodzaj zarządzania bezpieczeń-stwem jest szczególnie ważny, gdyż pozwala zapo-biegać lub w znacznym stopniu zredukować praw-dopodobieństwo wystąpienia zagrożenia i umożliwia zmniejszenie strat, poprzez przygotowanie scenariuszy awaryjnych w przypadku gdyby doszło do najgorszego.
W tym podejściu prowadzi się analizę ryzyka, na przy-kład metodą FMEA dla zagrożeń technicznych i or-ganizacyjnych oraz analizę czynnika ludzkiego (szerzej tę problematykę opisywaliśmy w poprzednich
nume-rach „Komunikacji Publicznej” [11, 12, 13]. Na eta-pie zapobiegania szczególnie ważną rolę pełni kultura bezpieczeństwa, która w coraz to większej liczbie gałęzi przemysłu i transportu pozwala na znaczne zmniejsze-nie liczby wypadków i poprawę istzmniejsze-niejących procedur bezpieczeństwa. Przykładowo w transporcie lotniczym oraz transporcie kolejowym stosuje się podejście just culture, tj. podejście w myśl kultury sprawiedliwego traktowania, zwanej również kulturą zaufania, ucze-nia się i odpowiedzialności [10]. Jednym z aspektów tego podejścia jest wytworzenie atmosfery sprzyjającej wykazywaniu przez pracowników popełnianych przez nich błędów, bez negatywnych konsekwencji, dla iden-tyfikacji faktycznych zagrożeń i możliwości ich zapo-biegania w przyszłości. Podejście to jest szczególnie istotne w transporcie publicznym, gdyż ceną braku możliwości zapobiegania rzeczywistym zagrożeniom,