Химия в профессии проводника пассажирского вагона

 «Химия в профессии проводника пассажирского вагона».

Цель: в своем выступлении мы хотим показать роль химии в нашей будущей профессии.

Актуальность и практическая значимость темы. В настоящее время на железнодорожном транспорте применяется огромное количество химических соединений в качестве конструкционных и отделочных материалов. Знание химических свойств материалов поможет нам обеспечить безопасность перевозки пассажиров, сохранить их здоровье и повысить качество нашей будущей работы.

Пассажирский вагон — это единица подвижного состава, предназначенная для перевозки пассажиров.

Слайд 2.Независимо от назначения и типа все вагоны состоят из четырех основных узлов: кузова 1, ходовых частей 4, ударно-тяговых устройств 2, тормозного оборудования 3. 

Слайд 3. Ходовые части служат опорой кузова и направляют движение вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью хода. К ходовым частям относятся тележки, состоящие из колесных пар, букс, рессорного подвешивания, рам, надрессорных балок и др.

Слайд 4. Для изготовления ходовых частей вагонов применяется сталь марки ОсВ. Сталь – это сплав железа с углеродом. В состав стали также входят легирующие добавки.

Слайд 5. В соответствии с ГОСТ 10791 цельнокатаные колёса изготовляют из стали марки ОсЛ.

Слайд 6. Ударно-тяговые устройства служат для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, а также для передачи силы тяги от локомотива к вагонам и смягчения ударов, возникающих при сцеплении или изменениях режима движения. На вагонах железных дорог России в качестве ударно-тяговых приборов применяют автосцепное устройство. Его размещают в консольных частях рамы вагона.

Слайд 7. Для отливки деталей корпусов автосцепок используют сталь марки 20ГФЛ.

Стали хромистые, хромованадиевые, хромоникелевые применяют для изготовления деталей небольших и средних размеров (втулки, валики, оси, мелкие зубчатые колеса, кулачковые муфты, поршневые пальцы и др.).

Для изготовления пружин вагонов применяют кремнистые стали.

Слайд 8. Для обеспечения безопасного перехода пассажиров из одного вагона в другой, а также для амортизации резких ударов и толчков, возникающих при трогании поезда и торможении, пассажирские вагоны оборудуют упругими переходными площадками из морозостойкой резины в виде цилиндрических резиновых баллонов с толщиной стенки 8 мм. Резина обеспечивает не только хорошую плотность соединения, но и одновременно является звукоизоляционным материалом.

Слайд 9. Резина – продукт вулканизации каучука (С5Н8)n  Вулканизация – это процесс присоединения к каучуку серы при температуре 130 – 140 °С.

Каучук относится к классу диеновых углеводородов – углеводородов, содержащих две двойные связи.

На железнодорожном транспорте применяется несколько видов синтетических каучуков:

1. дивиниловый (на основе бутадиена – 1,3)  
2. изопреновый (на основе 2 – метилбутадиена – 1,3)  
3. хлоропреновый (на основе 2 – хлорбутадиена – 1,3)  
4. силиконовый (на основе кремнийорганических соединений)

Слайд 10. Тормозное оборудование предназначено для уменьшения скорости движения или остановки поезда, а также удержания его на месте. Тормоза бывают ручные и автоматические. Вагоны грузового и пассажирского парков оборудованы автоматическими тормозами, а часть вагонов — дополнительно и ручными. Автоматические тормоза обычно приводятся в действие с локомотива, а в случае необходимости из вагона (стоп-краном). При разрыве состава тормоза срабатывают автоматически, без участия человека. Тормозное оборудование установлено частично на раме кузова и частично на тележках вагона.

Детали тормозного оборудования изготовлены из сталей марок ОсВ и ОсЛ. Рукава тормозной системы изготовлены из резины.

Тормозные колодки раньше изготовляли из чугуна. В настоящее время широко начинают применять неметаллические колодки из синтетических материалов (асботекстолитовые).  При этих колодках уменьшается расход металла, существенно увеличивается срок службы колодок, а главное - обеспечиваются более короткие тормозные пути. 

Слайд 11. Кузов пассажирского вагона состоит из рамы, боковых и торцовых стен, пола, крыши, дверей, окон и соответствующего внутреннего оборудования (систем электрооборудования, отопления, вентиляции, освещения, водоснабжения, диванов для лежания или сидения, багажных полок и др.).

Слайды 12,13,14.  Для кузова  вагона в основном применяются низколегированные стали. Стали 09Г2Д и 09Г2СД используются для изготовления рам и подкрепляющих элементов стен и крыши, а сталь 10ХНДП — для обшивки кузова.

Наряду с применением сталей ведутся работы по внедрению в вагоностроении алюминиевых сплавов, т.к. они имеют:

- малую массу (почти в 3 раза меньше, чем у стали), 

- высокую прочность

- повышенную коррозионную  стойкость. 

Но алюминиевые сплавы имеют относительно высокую стоимость.

Из неметаллических материалов в  вагоностроении применяют некоторые виды пластмасс, древесину, ДСП и ДВП плиты и фанеру.

Слайд 15. Кузовы всех пассажирских вагонов выполнены в виде металлической коробки длиной 23,6 м. Рама, стены и крыша кузова прочно соединены в единую металлическую сварную конструкцию. Внутренняя обшивка стен над и под окнами выполнена из деревоплиты толщиной 19 мм, а в простенках и между окнами — из фанеры толщиной 10 мм; перегородки сделаны из плиты толщиной 25 мм; обшивка стен — из фанеры. Полы настилают плитами толщиной 19 мм.

В стены, потолок и пол (в пространство между металлическими листами и внутренней обшивкой или настилом пола) закладывается теплоизоляция. Между теплоизоляцией и наружной обшивкой кузова наносят противошумовую мастику. Внутренние поверхности стен и перегородки облицовывают трудно сгораемым слоистым пластиком.

Слайд 16. Система водяного отопления любого пассажирского вагона состоит из водогрейного котла с верхней и нижней разводкой труб с ребристыми теплообменниками (радиаторами) для обогрева помещений вагона и калорифера с вентилятором для подогрева поступающего в вагон наружного воздуха.

 Водогрейный котел может работать либо на твердом топливе (угле – смеси углеводородов и других органических веществ), либо за счет электрической энергии.

Для системы отопления применяется арматура с корпусами, изготовленными из стали, ковкого чугуна или цветных сплавов (латунь, бронза).

Латунь – сплав меди и цинка. Бронза – сплав меди и олова.

Трубы для системы отопления изготовлены из полиэтилена.

Слайд 17. Система водоснабжения

Система водоснабжения  предназначена для обеспечения пассажиров питьевой водой и удовлетворения их бытовых нужд, а также для пополнения системы отопления водой в пути следования поезда.

Система водоснабжения общей вместимостью 1000 литров состоит из большого  и малого  баков,  которые  состоят из стального корпуса, волнорезов и крышки. Внутренняя поверхность баков оцинкована, а наружная окрашена эмалью. Поддоны изготовлены из листовой оцинкованной стали.

Слайд 18. Кипятильник комбинированный для питьевой воды предназначен для снабжения для обеспечения пассажиров кипяченой водой.

Кипятильник изготовлен из нержавеющей жаропрочной низколегированной стали, легирующими добавками служат молибден, никель, ванадий.

Слайд 19. В системах водоснабжения и водяного отопления современных пассажирских вагонов все более  широкое применение находят пластмассы для изготовления многих деталей и узлов. Из стеклопластика на основе полиэфирной смолы выполняют водяные баки, умывальные раковины и унитазы, из полиэтилена низкой плотности — трубы, фитинги, вентили, втулки, тройники, а также другие соединительные и регулирующие детали. В туалетах пол настилают  стеклопластиком вместо цементного. Применение пластмасс обеспечивает снижение собственной массы вагона, продление срока службы, уменьшение трудоемкости и затрат при изготовлении и ремонте систем водоснабжения, отопления и внутреннего оборудования.

Слайд 20. Электрооборудование в пассажирских вагонах применяют для освещения, отопления, вентиляции, подогрева подаваемого воздуха в вагон зимой и его охлаждения летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи и кипяченой воды, радиовещания, обеспечения безопасности движения.

 Источниками электрической энергии в вагоне служат генератор и аккумуляторные батареи.

Слайд 21. На цельнометаллических пассажирских вагонах применяются аккумуляторные батареи, составленные из кислотных или щелочных аккумуляторов. Наиболее распространены щелочные батареи, так как они изготовлены из менее дефицитных материалов и поэтому дешевле.

На вагонах без кондиционирования воздуха с номинальным напряжением электрической сети 52 В монтируют батареи, состоящие из 26 кислотных или 38 — 40 щелочных аккумуляторов. Для вагонов с установками кондиционирования воздуха с номинальным напряжением сети 112 В применяют батареи из 56 кислотных или 82 — 86 щелочных аккумуляторов.

Корпуса аккумуляторов, изготавливаются из ударо-прочного и трудновоспламеняемого полипропилена.  

Слайд 22. Кислотные аккумуляторы представляют собой сосуд, заполненный электролитом соответствующей плотности (1,22 – 1,28), т. е. раствором серной кислоты H2SO4  в дистиллированной воде, в который погружен блок пластин из чистого свинца РЬ и блок пластин из перекиси свинца РЬО2 .

Слайд 23. В настоящее время применяются в основном две разновидности щелочных аккумуляторов: кадмиево-никелевые и железо-никелевые.
Электролитом их является раствор едкого калия КОН в дистиллированной воде (плотность электролита 1,19—1,21).

Слайд 24. В качестве изоляционных материалов в пассажирском вагоне применяют резину и различные виды пластмасс: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид. Жилы кабелей изготовлены из меди или алюминия.

Слайд 25. Пассажирский вагон должен быть оборудован 3мя огнетушителями: один - самосрабатывающий, установлен в электро-шкафу, 2 переносные (один - воздушно-пенный, второй – порошковый  или углекислотный).

Слайд 26. В пенных огнетушителях пену получают из двух веществ, хранящиеся отдельно в виде растворов (один раствор щелочной, другой – кислотный), смешивающихся перед подачей в очаг возгорания.

Слайд 27. Щелочной раствор содержит растворимые карбонаты и гидрокарбонаты (КНСО3, NaHCO3). Кислотный раствор содержит сульфат алюминия -  AI2(SO4)3. В результате реакции образуется углекислый газ:

6 NaHCO3 + AI2(SO4)3 → 3Na2SO4  + 2AI(OН)3 + 6СО2

Порошковые огнетушители содержат порошки карбонатов и гидрокарбонатов калия и натрия (К2СО3, КНСО3, NaHCO3 , Na2CO3 ), хлоридов калия и магния (КСI, MgCI2).

Огнетушители углекислотные ОУ – 3 и ОУ – 5 заполнены   углекислым газом под давлением 6МПа  и предназначены для тушения электроустановок до 10000 В.

Слайд 28. Внутреннее оборудование пассажирского вагона подразделяется на несъемное и съемное.

К несъемному (постоянно находящемуся на вагоне) оборудованию относятся мебель, столики, газетные сетки, постоянные ступеньки на вторую полку, различные поручни и все остальные предметы, постоянно укрепленные на своем месте в вагоне.

Съемное оборудование — это постельные принадлежности, плечики для одежды, коврики, пылесосы, ведра, веники, запасные части и другие предметы, которые переносятся проводником и могут быть заменены другими.

Слайд 29. Для внутренней отделки пассажирских вагонов уже давно применяются пластические массы. Наибольшее распространение получили различные слоистые пластики преимущественно на основе меламина, полихлорвиниловых, эпоксидных и полиэфирных смол. В качестве наполнителей для них используются: бумага, ткани, стекловолокно и стеклоткани. Слоистые пластики на основе меламина, характеризуются высокой износостойкостью поверхности и приятным внешним видом.

Слайд 30. Для термоизоляции вагонов, стен, потолков пассажирских вагонов применяют карбомидно-формальдегидный пенопласт  мипору в виде блоков и крошки, помещаемых между наружной и внутренней поверхностями стен, пола и потолка.

  Слайд 31.  В последнее время для термоизоляции используется пенополистирол, обладающий более высокими термоизоляционными свойствами и меньшим удельным весом, чем мипора. Полистирол – продукт полимеризации стирола – непредельного ароматического углеводорода.  

   Использование пенополистирольной термоизоляции обеспечивает больший срок ее службы, снижает трудоемкость и стоимость ее ремонта.

Слайд 32. Для отделки внутренних стен, перегородок купе, коридоров, санузлов и внутренних дверей  применяют поливилхлоридный пластик (ПВХ).

Его также используют для обшивки сидений и спинок диванов. Линолеумом из ПВХ покрывают пол вагона.

Слайд 33. Подоконные, боковые вагонные столики, вагонные полки, мебель изготовляют из древеснослоистых фенопластов– продуктов поликонденсации фенола с формальдегидом.Изделия из таких пластиков отличаются высокой прочностью и стойкостью к различным внешним воздействиям (влага, кислоты, щелочи, масла и др.)

Детали вагонных вытяжных вентиляторов, электроплафоны, светильники, вешалки, кронштейны, поручни, ступеньки на вторую полку, дверные ручки изготовляют из фенопластов с волокнистыми и порошкообразными наполнителями.

Слайд 34. Матрацы и подушки, кресла, диваны изготовлены из полиуретана – гетероцепного полимера.

Слайд 35. Постельное белье, скатерти, салфетки  изготовлены из хлопчатобумажной ткани на основе целлюлозы.

Шторы, занавески – из искусственного шелка – ацетатного волокна – триацетата целлюлозы. Триацетат целлюлозы – это сложный эфир, полученный при взаимодействии целлюлозы и уксусной кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты.

Слайд 36. Для внешней и внутренней отделки кузова пассажирских вагонов используют краски, эмали, лаки и вспомогательные материалы – грунтовки, шпатлевки, растворители, разбавители, олифы, полировочные материалы.

Слайд 37, 38. Все внутреннее оборудование всегда должно быть исправным, чистым и готовым к пользованию. Контроль за его целостью, исправностью и комплектностью возложен на проводника.

Слайд 39. Для поддержания чистоты применяют горячую воду с применением моющих средств, мыльно-содового раствора, 3 %-ного раствора хлорамина (NH2CI)  или слабого (не более 3 %) раствора соляной кислоты (HCI) и каустической соды (NaOH). Пятна краски с пластика удаляются растворителем уайт-спиритом  -  нефтепродуктом, состоящим из смеси углеводородов, содержащих от 7 до 12 атомов углерода.

Слайды 40, 41. Эти моющие средства творят чудеса! А всё благодаря химии!

Заключение.

Мы привели только основные области применения химических соединений в пассажирском вагоне. На самом деле, все оборудование, начиная, от крупных агрегатов и узлов и заканчивая болтами, гайками, шпильками и т.д. изготовлено из химических веществ, не говоря уже о внутренней отделке вагона.  

Как вы сами убедились, химия неразрывно связана с нашей будущей профессиональной деятельностью.

Тема нашего доклада: «Химия в профессии проводника пассажирского вагона».

Цель: в своем выступлении мы хотим показать роль химии в нашей будущей профессии.

Актуальность и практическая значимость темы. В настоящее время на железнодорожном транспорте применяется огромное количество химических соединений в качестве конструкционных и отделочных материалов. Знание химических свойств материалов поможет нам обеспечить безопасность перевозки пассажиров, сохранить их здоровье и повысить качество нашей будущей работы.

Пассажирский вагон — это единица подвижного состава, предназначенная для перевозки пассажиров.

Слайд 2.Независимо от назначения и типа все вагоны состоят из четырех основных узлов: кузова 1, ходовых частей 4, ударно-тяговых устройств 2, тормозного оборудования 3. 

Слайд 3. Ходовые части служат опорой кузова и направляют движение вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью хода. К ходовым частям относятся тележки, состоящие из колесных пар, букс, рессорного подвешивания, рам, надрессорных балок и др.

Слайд 4. Для изготовления ходовых частей вагонов применяется сталь марки ОсВ. Сталь – это сплав железа с углеродом. В состав стали также входят легирующие добавки.

Слайд 5. В соответствии с ГОСТ 10791 цельнокатаные колёса изготовляют из стали марки ОсЛ.

Слайд 6. Ударно-тяговые устройства служат для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, а также для передачи силы тяги от локомотива к вагонам и смягчения ударов, возникающих при сцеплении или изменениях режима движения. На вагонах железных дорог России в качестве ударно-тяговых приборов применяют автосцепное устройство. Его размещают в консольных частях рамы вагона.

Слайд 7. Для отливки деталей корпусов автосцепок используют сталь марки 20ГФЛ.

Стали хромистые, хромованадиевые, хромоникелевые применяют для изготовления деталей небольших и средних размеров (втулки, валики, оси, мелкие зубчатые колеса, кулачковые муфты, поршневые пальцы и др.).

Для изготовления пружин вагонов применяют кремнистые стали.

Слайд 8. Для обеспечения безопасного перехода пассажиров из одного вагона в другой, а также для амортизации резких ударов и толчков, возникающих при трогании поезда и торможении, пассажирские вагоны оборудуют упругими переходными площадками из морозостойкой резины в виде цилиндрических резиновых баллонов с толщиной стенки 8 мм. Резина обеспечивает не только хорошую плотность соединения, но и одновременно является звукоизоляционным материалом.

Слайд 9. Резина – продукт вулканизации каучука (С5Н8)n  Вулканизация – это процесс присоединения к каучуку серы при температуре 130 – 140 °С.

Каучук относится к классу диеновых углеводородов – углеводородов, содержащих две двойные связи.

На железнодорожном транспорте применяется несколько видов синтетических каучуков:

5. дивиниловый (на основе бутадиена – 1,3)  
6. изопреновый (на основе 2 – метилбутадиена – 1,3)  
7. хлоропреновый (на основе 2 – хлорбутадиена – 1,3)  
8. силиконовый (на основе кремнийорганических соединений)

Слайд 10. Тормозное оборудование предназначено для уменьшения скорости движения или остановки поезда, а также удержания его на месте. Тормоза бывают ручные и автоматические. Вагоны грузового и пассажирского парков оборудованы автоматическими тормозами, а часть вагонов — дополнительно и ручными. Автоматические тормоза обычно приводятся в действие с локомотива, а в случае необходимости из вагона (стоп-краном). При разрыве состава тормоза срабатывают автоматически, без участия человека. Тормозное оборудование установлено частично на раме кузова и частично на тележках вагона.

Детали тормозного оборудования изготовлены из сталей марок ОсВ и ОсЛ. Рукава тормозной системы изготовлены из резины.

Тормозные колодки раньше изготовляли из чугуна. В настоящее время широко начинают применять неметаллические колодки из синтетических материалов (асботекстолитовые).  При этих колодках уменьшается расход металла, существенно увеличивается срок службы колодок, а главное - обеспечиваются более короткие тормозные пути. 

Слайд 11. Кузов пассажирского вагона состоит из рамы, боковых и торцовых стен, пола, крыши, дверей, окон и соответствующего внутреннего оборудования (систем электрооборудования, отопления, вентиляции, освещения, водоснабжения, диванов для лежания или сидения, багажных полок и др.).

Слайды 12,13,14.  Для кузова  вагона в основном применяются низколегированные стали. Стали 09Г2Д и 09Г2СД используются для изготовления рам и подкрепляющих элементов стен и крыши, а сталь 10ХНДП — для обшивки кузова.

Наряду с применением сталей ведутся работы по внедрению в вагоностроении алюминиевых сплавов, т.к. они имеют:

- малую массу (почти в 3 раза меньше, чем у стали), 

- высокую прочность

- повышенную коррозионную  стойкость. 

Но алюминиевые сплавы имеют относительно высокую стоимость.

Из неметаллических материалов в  вагоностроении применяют некоторые виды пластмасс, древесину, ДСП и ДВП плиты и фанеру.

Слайд 15. Кузовы всех пассажирских вагонов выполнены в виде металлической коробки длиной 23,6 м. Рама, стены и крыша кузова прочно соединены в единую металлическую сварную конструкцию. Внутренняя обшивка стен над и под окнами выполнена из деревоплиты толщиной 19 мм, а в простенках и между окнами — из фанеры толщиной 10 мм; перегородки сделаны из плиты толщиной 25 мм; обшивка стен — из фанеры. Полы настилают плитами толщиной 19 мм.

В стены, потолок и пол (в пространство между металлическими листами и внутренней обшивкой или настилом пола) закладывается теплоизоляция. Между теплоизоляцией и наружной обшивкой кузова наносят противошумовую мастику. Внутренние поверхности стен и перегородки облицовывают трудно сгораемым слоистым пластиком.

Слайд 16. Система водяного отопления любого пассажирского вагона состоит из водогрейного котла с верхней и нижней разводкой труб с ребристыми теплообменниками (радиаторами) для обогрева помещений вагона и калорифера с вентилятором для подогрева поступающего в вагон наружного воздуха.

 Водогрейный котел может работать либо на твердом топливе (угле – смеси углеводородов и других органических веществ), либо за счет электрической энергии.

Для системы отопления применяется арматура с корпусами, изготовленными из стали, ковкого чугуна или цветных сплавов (латунь, бронза).

Латунь – сплав меди и цинка. Бронза – сплав меди и олова.

Трубы для системы отопления изготовлены из полиэтилена.

Слайд 17. Система водоснабжения

Система водоснабжения  предназначена для обеспечения пассажиров питьевой водой и удовлетворения их бытовых нужд, а также для пополнения системы отопления водой в пути следования поезда.

Система водоснабжения общей вместимостью 1000 литров состоит из большого  и малого  баков,  которые  состоят из стального корпуса, волнорезов и крышки. Внутренняя поверхность баков оцинкована, а наружная окрашена эмалью. Поддоны изготовлены из листовой оцинкованной стали.

Слайд 18. Кипятильник комбинированный для питьевой воды предназначен для снабжения для обеспечения пассажиров кипяченой водой.

Кипятильник изготовлен из нержавеющей жаропрочной низколегированной стали, легирующими добавками служат молибден, никель, ванадий.

Слайд 19. В системах водоснабжения и водяного отопления современных пассажирских вагонов все более  широкое применение находят пластмассы для изготовления многих деталей и узлов. Из стеклопластика на основе полиэфирной смолы выполняют водяные баки, умывальные раковины и унитазы, из полиэтилена низкой плотности — трубы, фитинги, вентили, втулки, тройники, а также другие соединительные и регулирующие детали. В туалетах пол настилают  стеклопластиком вместо цементного. Применение пластмасс обеспечивает снижение собственной массы вагона, продление срока службы, уменьшение трудоемкости и затрат при изготовлении и ремонте систем водоснабжения, отопления и внутреннего оборудования.

Слайд 20. Электрооборудование в пассажирских вагонах применяют для освещения, отопления, вентиляции, подогрева подаваемого воздуха в вагон зимой и его охлаждения летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи и кипяченой воды, радиовещания, обеспечения безопасности движения.

 Источниками электрической энергии в вагоне служат генератор и аккумуляторные батареи.

Слайд 21. На цельнометаллических пассажирских вагонах применяются аккумуляторные батареи, составленные из кислотных или щелочных аккумуляторов. Наиболее распространены щелочные батареи, так как они изготовлены из менее дефицитных материалов и поэтому дешевле.

На вагонах без кондиционирования воздуха с номинальным напряжением электрической сети 52 В монтируют батареи, состоящие из 26 кислотных или 38 — 40 щелочных аккумуляторов. Для вагонов с установками кондиционирования воздуха с номинальным напряжением сети 112 В применяют батареи из 56 кислотных или 82 — 86 щелочных аккумуляторов.

Корпуса аккумуляторов, изготавливаются из ударо-прочного и трудновоспламеняемого полипропилена.  

Слайд 22. Кислотные аккумуляторы представляют собой сосуд, заполненный электролитом соответствующей плотности (1,22 – 1,28), т. е. раствором серной кислоты H2SO4  в дистиллированной воде, в который погружен блок пластин из чистого свинца РЬ и блок пластин из перекиси свинца РЬО2 .

Слайд 23. В настоящее время применяются в основном две разновидности щелочных аккумуляторов: кадмиево-никелевые и железо-никелевые.
Электролитом их является раствор едкого калия КОН в дистиллированной воде (плотность электролита 1,19—1,21).

Слайд 24. В качестве изоляционных материалов в пассажирском вагоне применяют резину и различные виды пластмасс: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид. Жилы кабелей изготовлены из меди или алюминия.

Слайд 25. Пассажирский вагон должен быть оборудован 3мя огнетушителями: один - самосрабатывающий, установлен в электро-шкафу, 2 переносные (один - воздушно-пенный, второй – порошковый  или углекислотный).

Слайд 26. В пенных огнетушителях пену получают из двух веществ, хранящиеся отдельно в виде растворов (один раствор щелочной, другой – кислотный), смешивающихся перед подачей в очаг возгорания.

Слайд 27. Щелочной раствор содержит растворимые карбонаты и гидрокарбонаты (КНСО3, NaHCO3). Кислотный раствор содержит сульфат алюминия -  AI2(SO4)3. В результате реакции образуется углекислый газ:

6 NaHCO3 + AI2(SO4)3 → 3Na2SO4  + 2AI(OН)3 + 6СО2

Порошковые огнетушители содержат порошки карбонатов и гидрокарбонатов калия и натрия (К2СО3, КНСО3, NaHCO3 , Na2CO3 ), хлоридов калия и магния (КСI, MgCI2).

Огнетушители углекислотные ОУ – 3 и ОУ – 5 заполнены   углекислым газом под давлением 6МПа  и предназначены для тушения электроустановок до 10000 В.

Слайд 28. Внутреннее оборудование пассажирского вагона подразделяется на несъемное и съемное.

К несъемному (постоянно находящемуся на вагоне) оборудованию относятся мебель, столики, газетные сетки, постоянные ступеньки на вторую полку, различные поручни и все остальные предметы, постоянно укрепленные на своем месте в вагоне.

Съемное оборудование — это постельные принадлежности, плечики для одежды, коврики, пылесосы, ведра, веники, запасные части и другие предметы, которые переносятся проводником и могут быть заменены другими.

Слайд 29. Для внутренней отделки пассажирских вагонов уже давно применяются пластические массы. Наибольшее распространение получили различные слоистые пластики преимущественно на основе меламина, полихлорвиниловых, эпоксидных и полиэфирных смол. В качестве наполнителей для них используются: бумага, ткани, стекловолокно и стеклоткани. Слоистые пластики на основе меламина, характеризуются высокой износостойкостью поверхности и приятным внешним видом.

Слайд 30. Для термоизоляции вагонов, стен, потолков пассажирских вагонов применяют карбомидно-формальдегидный пенопласт  мипору в виде блоков и крошки, помещаемых между наружной и внутренней поверхностями стен, пола и потолка.

  Слайд 31.  В последнее время для термоизоляции используется пенополистирол, обладающий более высокими термоизоляционными свойствами и меньшим удельным весом, чем мипора. Полистирол – продукт полимеризации стирола – непредельного ароматического углеводорода.  

   Использование пенополистирольной термоизоляции обеспечивает больший срок ее службы, снижает трудоемкость и стоимость ее ремонта.

Слайд 32. Для отделки внутренних стен, перегородок купе, коридоров, санузлов и внутренних дверей  применяют поливилхлоридный пластик (ПВХ).

Его также используют для обшивки сидений и спинок диванов. Линолеумом из ПВХ покрывают пол вагона.

Слайд 33. Подоконные, боковые вагонные столики, вагонные полки, мебель изготовляют из древеснослоистых фенопластов– продуктов поликонденсации фенола с формальдегидом.Изделия из таких пластиков отличаются высокой прочностью и стойкостью к различным внешним воздействиям (влага, кислоты, щелочи, масла и др.)

Детали вагонных вытяжных вентиляторов, электроплафоны, светильники, вешалки, кронштейны, поручни, ступеньки на вторую полку, дверные ручки изготовляют из фенопластов с волокнистыми и порошкообразными наполнителями.

Слайд 34. Матрацы и подушки, кресла, диваны изготовлены из полиуретана – гетероцепного полимера.

Слайд 35. Постельное белье, скатерти, салфетки  изготовлены из хлопчатобумажной ткани на основе целлюлозы.

Шторы, занавески – из искусственного шелка – ацетатного волокна – триацетата целлюлозы. Триацетат целлюлозы – это сложный эфир, полученный при взаимодействии целлюлозы и уксусной кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты.

Слайд 36. Для внешней и внутренней отделки кузова пассажирских вагонов используют краски, эмали, лаки и вспомогательные материалы – грунтовки, шпатлевки, растворители, разбавители, олифы, полировочные материалы.

Слайд 37, 38. Все внутреннее оборудование всегда должно быть исправным, чистым и готовым к пользованию. Контроль за его целостью, исправностью и комплектностью возложен на проводника.

Слайд 39. Для поддержания чистоты применяют горячую воду с применением моющих средств, мыльно-содового раствора, 3 %-ного раствора хлорамина (NH2CI)  или слабого (не более 3 %) раствора соляной кислоты (HCI) и каустической соды (NaOH). Пятна краски с пластика удаляются растворителем уайт-спиритом  -  нефтепродуктом, состоящим из смеси углеводородов, содержащих от 7 до 12 атомов углерода.

Слайды 40, 41. Эти моющие средства творят чудеса! А всё благодаря химии!

Заключение.

Мы привели только основные области применения химических соединений в пассажирском вагоне. На самом деле, все оборудование, начиная, от крупных агрегатов и узлов и заканчивая болтами, гайками, шпильками и т.д. изготовлено из химических веществ, не говоря уже о внутренней отделке вагона.  

Как вы сами убедились, химия неразрывно связана с нашей будущей профессиональной деятельностью.

Тема нашего доклада: «Химия в профессии проводника пассажирского вагона».

Цель: в своем выступлении мы хотим показать роль химии в нашей будущей профессии.

Актуальность и практическая значимость темы. В настоящее время на железнодорожном транспорте применяется огромное количество химических соединений в качестве конструкционных и отделочных материалов. Знание химических свойств материалов поможет нам обеспечить безопасность перевозки пассажиров, сохранить их здоровье и повысить качество нашей будущей работы.

Пассажирский вагон — это единица подвижного состава, предназначенная для перевозки пассажиров.

Слайд 2.Независимо от назначения и типа все вагоны состоят из четырех основных узлов: кузова 1, ходовых частей 4, ударно-тяговых устройств 2, тормозного оборудования 3. 

Слайд 3. Ходовые части служат опорой кузова и направляют движение вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью хода. К ходовым частям относятся тележки, состоящие из колесных пар, букс, рессорного подвешивания, рам, надрессорных балок и др.

Слайд 4. Для изготовления ходовых частей вагонов применяется сталь марки ОсВ. Сталь – это сплав железа с углеродом. В состав стали также входят легирующие добавки.

Слайд 5. В соответствии с ГОСТ 10791 цельнокатаные колёса изготовляют из стали марки ОсЛ.

Слайд 6. Ударно-тяговые устройства служат для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, а также для передачи силы тяги от локомотива к вагонам и смягчения ударов, возникающих при сцеплении или изменениях режима движения. На вагонах железных дорог России в качестве ударно-тяговых приборов применяют автосцепное устройство. Его размещают в консольных частях рамы вагона.

Слайд 7. Для отливки деталей корпусов автосцепок используют сталь марки 20ГФЛ.

Стали хромистые, хромованадиевые, хромоникелевые применяют для изготовления деталей небольших и средних размеров (втулки, валики, оси, мелкие зубчатые колеса, кулачковые муфты, поршневые пальцы и др.).

Для изготовления пружин вагонов применяют кремнистые стали.

Слайд 8. Для обеспечения безопасного перехода пассажиров из одного вагона в другой, а также для амортизации резких ударов и толчков, возникающих при трогании поезда и торможении, пассажирские вагоны оборудуют упругими переходными площадками из морозостойкой резины в виде цилиндрических резиновых баллонов с толщиной стенки 8 мм. Резина обеспечивает не только хорошую плотность соединения, но и одновременно является звукоизоляционным материалом.

Слайд 9. Резина – продукт вулканизации каучука (С5Н8)n  Вулканизация – это процесс присоединения к каучуку серы при температуре 130 – 140 °С.

Каучук относится к классу диеновых углеводородов – углеводородов, содержащих две двойные связи.

На железнодорожном транспорте применяется несколько видов синтетических каучуков:

9. дивиниловый (на основе бутадиена – 1,3)  
10. изопреновый (на основе 2 – метилбутадиена – 1,3)  
11. хлоропреновый (на основе 2 – хлорбутадиена – 1,3)  
12. силиконовый (на основе кремнийорганических соединений)

Слайд 10. Тормозное оборудование предназначено для уменьшения скорости движения или остановки поезда, а также удержания его на месте. Тормоза бывают ручные и автоматические. Вагоны грузового и пассажирского парков оборудованы автоматическими тормозами, а часть вагонов — дополнительно и ручными. Автоматические тормоза обычно приводятся в действие с локомотива, а в случае необходимости из вагона (стоп-краном). При разрыве состава тормоза срабатывают автоматически, без участия человека. Тормозное оборудование установлено частично на раме кузова и частично на тележках вагона.

Детали тормозного оборудования изготовлены из сталей марок ОсВ и ОсЛ. Рукава тормозной системы изготовлены из резины.

Тормозные колодки раньше изготовляли из чугуна. В настоящее время широко начинают применять неметаллические колодки из синтетических материалов (асботекстолитовые).  При этих колодках уменьшается расход металла, существенно увеличивается срок службы колодок, а главное - обеспечиваются более короткие тормозные пути. 

Слайд 11. Кузов пассажирского вагона состоит из рамы, боковых и торцовых стен, пола, крыши, дверей, окон и соответствующего внутреннего оборудования (систем электрооборудования, отопления, вентиляции, освещения, водоснабжения, диванов для лежания или сидения, багажных полок и др.).

Слайды 12,13,14.  Для кузова  вагона в основном применяются низколегированные стали. Стали 09Г2Д и 09Г2СД используются для изготовления рам и подкрепляющих элементов стен и крыши, а сталь 10ХНДП — для обшивки кузова.

Наряду с применением сталей ведутся работы по внедрению в вагоностроении алюминиевых сплавов, т.к. они имеют:

- малую массу (почти в 3 раза меньше, чем у стали), 

- высокую прочность

- повышенную коррозионную  стойкость. 

Но алюминиевые сплавы имеют относительно высокую стоимость.

Из неметаллических материалов в  вагоностроении применяют некоторые виды пластмасс, древесину, ДСП и ДВП плиты и фанеру.

Слайд 15. Кузовы всех пассажирских вагонов выполнены в виде металлической коробки длиной 23,6 м. Рама, стены и крыша кузова прочно соединены в единую металлическую сварную конструкцию. Внутренняя обшивка стен над и под окнами выполнена из деревоплиты толщиной 19 мм, а в простенках и между окнами — из фанеры толщиной 10 мм; перегородки сделаны из плиты толщиной 25 мм; обшивка стен — из фанеры. Полы настилают плитами толщиной 19 мм.

В стены, потолок и пол (в пространство между металлическими листами и внутренней обшивкой или настилом пола) закладывается теплоизоляция. Между теплоизоляцией и наружной обшивкой кузова наносят противошумовую мастику. Внутренние поверхности стен и перегородки облицовывают трудно сгораемым слоистым пластиком.

Слайд 16. Система водяного отопления любого пассажирского вагона состоит из водогрейного котла с верхней и нижней разводкой труб с ребристыми теплообменниками (радиаторами) для обогрева помещений вагона и калорифера с вентилятором для подогрева поступающего в вагон наружного воздуха.

 Водогрейный котел может работать либо на твердом топливе (угле – смеси углеводородов и других органических веществ), либо за счет электрической энергии.

Для системы отопления применяется арматура с корпусами, изготовленными из стали, ковкого чугуна или цветных сплавов (латунь, бронза).

Латунь – сплав меди и цинка. Бронза – сплав меди и олова.

Трубы для системы отопления изготовлены из полиэтилена.

Слайд 17. Система водоснабжения

Система водоснабжения  предназначена для обеспечения пассажиров питьевой водой и удовлетворения их бытовых нужд, а также для пополнения системы отопления водой в пути следования поезда.

Система водоснабжения общей вместимостью 1000 литров состоит из большого  и малого  баков,  которые  состоят из стального корпуса, волнорезов и крышки. Внутренняя поверхность баков оцинкована, а наружная окрашена эмалью. Поддоны изготовлены из листовой оцинкованной стали.

Слайд 18. Кипятильник комбинированный для питьевой воды предназначен для снабжения для обеспечения пассажиров кипяченой водой.

Кипятильник изготовлен из нержавеющей жаропрочной низколегированной стали, легирующими добавками служат молибден, никель, ванадий.

Слайд 19. В системах водоснабжения и водяного отопления современных пассажирских вагонов все более  широкое применение находят пластмассы для изготовления многих деталей и узлов. Из стеклопластика на основе полиэфирной смолы выполняют водяные баки, умывальные раковины и унитазы, из полиэтилена низкой плотности — трубы, фитинги, вентили, втулки, тройники, а также другие соединительные и регулирующие детали. В туалетах пол настилают  стеклопластиком вместо цементного. Применение пластмасс обеспечивает снижение собственной массы вагона, продление срока службы, уменьшение трудоемкости и затрат при изготовлении и ремонте систем водоснабжения, отопления и внутреннего оборудования.

Слайд 20. Электрооборудование в пассажирских вагонах применяют для освещения, отопления, вентиляции, подогрева подаваемого воздуха в вагон зимой и его охлаждения летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи и кипяченой воды, радиовещания, обеспечения безопасности движения.

 Источниками электрической энергии в вагоне служат генератор и аккумуляторные батареи.

Слайд 21. На цельнометаллических пассажирских вагонах применяются аккумуляторные батареи, составленные из кислотных или щелочных аккумуляторов. Наиболее распространены щелочные батареи, так как они изготовлены из менее дефицитных материалов и поэтому дешевле.

На вагонах без кондиционирования воздуха с номинальным напряжением электрической сети 52 В монтируют батареи, состоящие из 26 кислотных или 38 — 40 щелочных аккумуляторов. Для вагонов с установками кондиционирования воздуха с номинальным напряжением сети 112 В применяют батареи из 56 кислотных или 82 — 86 щелочных аккумуляторов.

Корпуса аккумуляторов, изготавливаются из ударо-прочного и трудновоспламеняемого полипропилена.  

Слайд 22. Кислотные аккумуляторы представляют собой сосуд, заполненный электролитом соответствующей плотности (1,22 – 1,28), т. е. раствором серной кислоты H2SO4  в дистиллированной воде, в который погружен блок пластин из чистого свинца РЬ и блок пластин из перекиси свинца РЬО2 .

Слайд 23. В настоящее время применяются в основном две разновидности щелочных аккумуляторов: кадмиево-никелевые и железо-никелевые.
Электролитом их является раствор едкого калия КОН в дистиллированной воде (плотность электролита 1,19—1,21).

Слайд 24. В качестве изоляционных материалов в пассажирском вагоне применяют резину и различные виды пластмасс: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид. Жилы кабелей изготовлены из меди или алюминия.

Слайд 25. Пассажирский вагон должен быть оборудован 3мя огнетушителями: один - самосрабатывающий, установлен в электро-шкафу, 2 переносные (один - воздушно-пенный, второй – порошковый  или углекислотный).

Слайд 26. В пенных огнетушителях пену получают из двух веществ, хранящиеся отдельно в виде растворов (один раствор щелочной, другой – кислотный), смешивающихся перед подачей в очаг возгорания.

Слайд 27. Щелочной раствор содержит растворимые карбонаты и гидрокарбонаты (КНСО3, NaHCO3). Кислотный раствор содержит сульфат алюминия -  AI2(SO4)3. В результате реакции образуется углекислый газ:

6 NaHCO3 + AI2(SO4)3 → 3Na2SO4  + 2AI(OН)3 + 6СО2

Порошковые огнетушители содержат порошки карбонатов и гидрокарбонатов калия и натрия (К2СО3, КНСО3, NaHCO3 , Na2CO3 ), хлоридов калия и магния (КСI, MgCI2).

Огнетушители углекислотные ОУ – 3 и ОУ – 5 заполнены   углекислым газом под давлением 6МПа  и предназначены для тушения электроустановок до 10000 В.

Слайд 28. Внутреннее оборудование пассажирского вагона подразделяется на несъемное и съемное.

К несъемному (постоянно находящемуся на вагоне) оборудованию относятся мебель, столики, газетные сетки, постоянные ступеньки на вторую полку, различные поручни и все остальные предметы, постоянно укрепленные на своем месте в вагоне.

Съемное оборудование — это постельные принадлежности, плечики для одежды, коврики, пылесосы, ведра, веники, запасные части и другие предметы, которые переносятся проводником и могут быть заменены другими.

Слайд 29. Для внутренней отделки пассажирских вагонов уже давно применяются пластические массы. Наибольшее распространение получили различные слоистые пластики преимущественно на основе меламина, полихлорвиниловых, эпоксидных и полиэфирных смол. В качестве наполнителей для них используются: бумага, ткани, стекловолокно и стеклоткани. Слоистые пластики на основе меламина, характеризуются высокой износостойкостью поверхности и приятным внешним видом.

Слайд 30. Для термоизоляции вагонов, стен, потолков пассажирских вагонов применяют карбомидно-формальдегидный пенопласт  мипору в виде блоков и крошки, помещаемых между наружной и внутренней поверхностями стен, пола и потолка.

  Слайд 31.  В последнее время для термоизоляции используется пенополистирол, обладающий более высокими термоизоляционными свойствами и меньшим удельным весом, чем мипора. Полистирол – продукт полимеризации стирола – непредельного ароматического углеводорода.  

   Использование пенополистирольной термоизоляции обеспечивает больший срок ее службы, снижает трудоемкость и стоимость ее ремонта.

Слайд 32. Для отделки внутренних стен, перегородок купе, коридоров, санузлов и внутренних дверей  применяют поливилхлоридный пластик (ПВХ).

Его также используют для обшивки сидений и спинок диванов. Линолеумом из ПВХ покрывают пол вагона.

Слайд 33. Подоконные, боковые вагонные столики, вагонные полки, мебель изготовляют из древеснослоистых фенопластов– продуктов поликонденсации фенола с формальдегидом.Изделия из таких пластиков отличаются высокой прочностью и стойкостью к различным внешним воздействиям (влага, кислоты, щелочи, масла и др.)

Детали вагонных вытяжных вентиляторов, электроплафоны, светильники, вешалки, кронштейны, поручни, ступеньки на вторую полку, дверные ручки изготовляют из фенопластов с волокнистыми и порошкообразными наполнителями.

Слайд 34. Матрацы и подушки, кресла, диваны изготовлены из полиуретана – гетероцепного полимера.

Слайд 35. Постельное белье, скатерти, салфетки  изготовлены из хлопчатобумажной ткани на основе целлюлозы.

Шторы, занавески – из искусственного шелка – ацетатного волокна – триацетата целлюлозы. Триацетат целлюлозы – это сложный эфир, полученный при взаимодействии целлюлозы и уксусной кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты.

Слайд 36. Для внешней и внутренней отделки кузова пассажирских вагонов используют краски, эмали, лаки и вспомогательные материалы – грунтовки, шпатлевки, растворители, разбавители, олифы, полировочные материалы.

Слайд 37, 38. Все внутреннее оборудование всегда должно быть исправным, чистым и готовым к пользованию. Контроль за его целостью, исправностью и комплектностью возложен на проводника.

Слайд 39. Для поддержания чистоты применяют горячую воду с применением моющих средств, мыльно-содового раствора, 3 %-ного раствора хлорамина (NH2CI)  или слабого (не более 3 %) раствора соляной кислоты (HCI) и каустической соды (NaOH). Пятна краски с пластика удаляются растворителем уайт-спиритом  -  нефтепродуктом, состоящим из смеси углеводородов, содержащих от 7 до 12 атомов углерода.

Слайды 40, 41. Эти моющие средства творят чудеса! А всё благодаря химии!

Заключение.

Мы привели только основные области применения химических соединений в пассажирском вагоне. На самом деле, все оборудование, начиная, от крупных агрегатов и узлов и заканчивая болтами, гайками, шпильками и т.д. изготовлено из химических веществ, не говоря уже о внутренней отделке вагона.  

Как вы сами убедились, химия неразрывно связана с нашей будущей профессиональной деятельностью.