Sposoby na kolejową walkę z zimą

Mija kolejny rok, w którym polska kolej ulega paraliżowi z powodu ataku zimy, jednak te problemy dotykają nie tylko nasz kraj. Naświetlając problematykę w niniejszym artykule prezentujemy ciekawe rozwiązania mogące pozwolić na diametralne zminimalizowanie wpływy zimy na bieżące przewozy.

Traktując tematykę kolokwialnie można by zacząć znanym na wylot frazesem „zima ponownie zaskoczyła drogowców”i po drobnym zabiegu uzyskać określenie „zima ponownie zaskoczyła kolejarzy”, co byłoby równie odkrywczym jak rozpoczęcie wypracowania na temat jesieni od słów „nadeszła złota polska jesień”i zaraz za tym dodać „zapanowała w sadach parkach i ogrodach”. Nic nie znaczące piękne słówka w żadnym stopniu nie wyjaśnią i tym bardziej nie uleczą problemów technicznych z jakimi od lat boryka się kolej. Zima nieodłącznie generowała problemy w transporcie kolejowym i w zasadzie padający nawet obficie śnieg nie powinien budzić zdziwienia, jednak mimo tego nadal pojawiają się głosy zdziwienia –śnieg w Polsce? Cóż najwyraźniej ludzie karmieni wizjami średniej klasy naukowców o pustyni w Polsce wywołanej globalnym ociepleniem uwierzyli w nią tak mocno, że już nie spodziewają się zimy, jednak ta jak na złość rokrocznie się pojawia, a ostatnie lata obfituje w silne opady śniegu. Bynajmniej nie jest to nic nadzwyczajnego, ponieważ kształtowana przez naturalne czynniki pogoda zmienia się i zdarzają się zimy śnieżne i mroźne jak również deszczowe i słoneczne. Można więc odnieść wrażenie, że naukowcy wzięli pod uwagę zbyt krótki okres czasu i na tej podstawie wyciągnęli błędne wnioski o globalnym ociepleniu, podobnie jak miało to miejsce w przypadku dziury ozonowej, która po okresie rozrostu zaczęła się kurczyć i obecnie uznano ją za naturalne zjawisko na które człowiek miał minimalny wpływ. Zapewne za kilka lat podobnie zostanie zweryfikowana teoria o globalnym ociepleniu, dlatego należy odrzucić wszelakie wizje pustyni w Polsce (nawet pustynię błędowską powstałą w wyniku wycinki drzew ponownie obsadzono) i założyć cykliczne występowanie śnieżnej zimy w Polsce.

Skoro już ustaliliśmy, że śnieg i zima to w Polsce zjawisko naturalne występujące w cyklicznych odstępach czasu, więc trzeba znaleźć sposoby jak sobie z nim radzić. Znaczna część osób pamięta, iż w okresie PRL kolej w zimie była najbardziej sprawnym środkiem transportu, o co dbało wielu pracowników różnych najniższych szczebli, którzy rozlokowani w różnych stacjach w zimie odpowiadali za bieżące utrzymywanie stacji w stanie przejezdności. Wiele niedocenianych godzin poświęconych na odśnieżanie rozjazdów czy peronów po 1989 roku poszło w zapomnienie wraz z redukcją etatów zapoczątkowaną właśnie na samym dole wśród pracowników najniższego szczebla. W efekcie tego kolej w Polsce straciła pierwszą linię obrony przed zimą, a zadanie odśnieżania przejęła technika i brygady odśnieżne. Z racji niskich opadów śniegu w trakcie zim sprzed kilku lat rozwiązanie to jakoś się sprawdzało, jednak zeszłoroczna zima podobnie do tej tegorocznej należy do bardzo śnieżnych a w związku z tym nie tylko brygady odśnieżające stają się niewystarczające ale również technika.

Już na początku 2010 roku doszło do poważnego paraliżu kolei wywołanego szeregiem czynników. Jednym z nich była tworząca się na sieci trakcyjnej gruba warstwa lodu uniemożliwiająca pobór energii, jak również prowadząca do licznych zerwań sieci. Najbardziej odczuwalnym był wówczas niemal tygodniowy paraliż CMK, natomiast w bieżącym roku dwudniowy paraliż zapanował na ciągu E 20 z Poznania do granicy niemieckiej. Dantejskie sceny znane z zeszłego roku powtórzyły się, choć działania były nieco bardziej skuteczne i mniej chaotyczne, a szybkie rozpoczęcie akcji w okresie świątecznym jest zapewne efektem wpadki z wprowadzeniem nowego rozkładu jazdy. Problem zamarzania lodu na sieci trakcyjnej występuje we wszystkich krajach naszej strefy klimatycznej, jednak w Polsce jest on nader odczuwalny. Dużego wpływu na taki stan można oczekiwać po dosyć nietypowym rozwiązaniu technicznym stosowanym w Polsce, a mianowicie zastosowaniu na pantografach ślizgaczy miedzianych zamiast grafitowych. Zastosowanie takiego rozwiązania wymaga stosowania specjalnego smaru grafitowego, który minimalizuje destrukcyjny wpływ odbieraka na sieć trakcyjną, gdzie miedź trze o samą miedź. Według niektórych smar grafitowy ma tendencję do wiązania z wodą i w efekcie do zamarzania na sieci trakcyjnej. Rozwiązanie to jest jedynym w Europie i chyba również unikatowym na skalę światową, ponieważ w innych krajach stosuje się ślizgacze wykonane z grafitu, które nie tylko nie wymagają smarowania ale również znacznie redukują zużycie sieci trakcyjnej. Po latach PLK i PKP Energetyka w końcu zauważyły ten problem od strony ekonomicznej i zdecydowano, że do lutego 2011 (przynajmniej tak twierdzi kolej.tv) wszystkie pojazdy trakcyjne muszą zostać wyposażone w ślizgacze grafitowe. Ma to w pierwszej kolejności zmniejszyć zużycie przewodów jezdnych sieci trakcyjnej o 25 %, natomiast efektem ubocznym może się okazać zmniejszenie oblodzenia sieci trakcyjnej w zimie. Dodatkowo rezygnacja ze smarów pozwoli na stosowanie techniki odmrażania sieci za pomocą specjalnych preparatów opartych na glikolach, jak przykładowo stosowane w przedsiębiorstwie tramwajowym w Helsinkach, gdzie pantograf pojazdu technicznego wyposażono w układ spryskiwaczy. Obecnie stosowanie tych preparatów na sieci PLK wpłynęłoby na usunięcie także smaru grafitowego, co mogłoby doprowadzić do dużego uszkodzenia sieci trakcyjnej, jednak po zastosowaniu odbieraków grafitowych użycie glikoli będzie w pełni możliwe.

Drugim zasadniczym problemem, jaki dotknął kolej w Polsce były obfite opady śniegu, stanowiące zazwyczaj dwukrotność tych spadających w latach ubiegłych. Choć nadal mówimy o stosunkowo małych opadach rzędu 10-20 cm, to jednak już one skutecznie zablokowały kolej. Oczywiście kilka dni temu opady śniegu sparaliżowały również kolej w USA, w tym zelektryfikowany Northeast Corridor (tutaj i tutaj), gdzie wszystkie pociągi Acela Express zostały odwołane na odcinku między Nowym Jorkiem a Bostonem, natomiast pociągi podmiejskie wykonały zaledwie 40 % założonych kursów, jednak trzeba pamiętać, że tam spadło 70 cm (dosłownie 70 cm!) śniegu, natomiast z opadami rzędu 10-20 cm kolej powinna sobie radzić bez żadnego problemu, nawet w Polsce. Niestety w naszym kraju mimo tego zawiewający śnieg blokował zwrotnice, nawet te elektrycznie ogrzewane, natomiast po likwidacji etatów wśród technicznych pracowników stacji najzwyczajniej nie było komu tych rozjazdów odśnieżyć, co skutecznie blokowało ruch i zmniejszało przepustowość szlaków.

Jednak w momencie, gdy w Polsce kolej toczyła nierówną walkę zarówno z nowym rozkładem jazdy jak i problemami zimowymi średnie opóźnienie pociągów Shinkansen w Japonii nie przekraczało 50 sekund! Tak jakoś się złożyło, że w grudniowym wydaniu Railway Gazette International znalazł się bardzo ciekawy artykuł o systemie szybkiej kolei w Japonii, gdzie dosyć dużo uwagi poświęcono zimowemu utrzymaniu. Jak się okazuje kolej ta nie stosuje żadnych pługów odśnieżnych a mimo tego osiągana jest duża precyzja prowadzenia ruchu pomimo faktu, że niektóre linie przekraczają tereny, gdzie pokrywa śnieżna czy zawieje lub zamiecie mogą osiągnąć wysokość nawet do 2 metrów! Pierwszym podstawowym czynnikiem walki kolei ze śniegiem jest wykorzystanie efektów działania systemu, czyli szybkich pociągów kursujących z dużą częstotliwością. Wśród wszelakich publikacji o Shinkansen bardzo rzadko spotyka się jakiekolwiek informacje o tym, że czoła składów projektowane są także z uwzględnieniem ich funkcji pługów odśnieżnych i choć nie widać tego na pierwszy rzut oka to jednak dolne części składów kursujących po zagrożonych liniach mają kształt zapewniający dobre odprowadzanie śniegu. Oczywiście na nic zda się odsuwanie śniegu na bok, jeżeli nie będzie tam miejsca do jego składowania, dlatego już podczas projektowania linii bieżę się pod uwagę maksymalne opady śniegu i tak konstruuje układ torowy, aby zapewniał odpowiednie miejsce do składowania. Bardzo interesującym w tym systemie jest fakt zastosowania dużych kieszeni na mostach i wiaduktach, które pozwalają na gromadzenie tam śniegu odgarnianego z torów, czasami mosty są wyposażane w specjalne kanały, którymi śnieg opada samoczynnie lub jest odtransportowywany specjalnymi systemami spiral poza most, aczkolwiek za każdym razem śnieg jest odprowadzany na tereny będące własnością kolei.  Jednak nie wszędzie jest możliwe zastosowanie takiego rozwiązania, dlatego w Japonii opracowano specjalny system spryskiwaczy wykorzystujących najzwyklejszą gorącą wodę do odśnieżania newralgicznych miejsc jak wyloty z tuneli, czy rozjazdy. System ten jest drogi w budowie i eksploatacji, jednak w przeciwieństwie do zwykłego ogrzewania rozjazdów pozwala on na usunięcie nawet do 2 metrów śniegu, czy skuteczną walkę z zawiejami śnieżnymi i dużymi jednorazowymi opadami śniegu. Ponieważ system wykorzystuje zwykłą wodę, więc w żadnym stopniu nie zagraża środowisku, w przeciwieństwie do stosowania środków chemicznych na bazie glikoli.

Jak więc widać problem zimowej eksploatacji kolei nie jest ani nowym ani wyjątkowym dla Polski, być może za wyjątkiem stosowania pasty grafitowej. Jednak już w przyszłym roku będziemy mogli obserwować jak będzie się sprawował system wykorzystujący już tylko grafitowe ślizgacze, być może zredukuje to prawdopodobieństwo wystąpienia oblodzenia sieci i umożliwi zwalczanie tego zjawiska środkami chemicznymi. Jednak w dalszej materii Polska będzie nadal daleko za krajami rozwiniętymi. Z racji średnich opadów raczej nie prędko w Polsce doczekamy się spryskiwaczy na gorącą wodę, jednak chyba najwyższy czas aby producenci taboru podczas konstruowania pojazdów zwracali uwagę nie tylko na wygląd ściany czołowej ale również jej funkcje praktyczne jak chociażby pługu odśnieżnego, praktycznie zapomnianego w nowych pojazdach. Czas porzucić wizję pustyni w Polsce i zdać sobie sprawę, że od zimowego problemu kolej nie ucieknie.