NEKI ASPEKTI POVEĆANJA ENERGETSKE EFIKASNOSTI KOD PREVOZA OPASNIH MATERIJA

SOME ASPECTS CONCERNING THE INCREASE OF ENERGY

EFFICIENCY IN TRANSPORT OF DANGEROUS GOODS

dr Jovanović Zoran, dipl.ing, Masoničić Zoran, dipl.ing, mr Dragutinović Siniša, dipl.ing, Institut za nuklearne nauke “Vinča“, CMV, Beograd, Srbija

Abstract: In this paper some aspects as regards the increase of energy efficiency in transport of dangerous goods are elucidated. The prerequisite condition for energy efficiency appraisal in transport of dangerous goods is the „compatibility relationship“ i.e the interrelationship between materials used for manufacturing of tank.vehicles and their parts and dangerous goods yielding the clarification of this coupling indispensible. In addition some effects of constructional features variation of tank.vehicles on a list of dangerous goods allowed for transport are considered as well. Obviously, a bunch of informations emerged demanding the development of two entirely different information systems thereafter. For the sake of energy efficiency gain validation some calculations ensuing from experimental results are presented as well Keywords: ADR, dangerous goods, compatibility 1. UVOD

Za razliku od nekih vrlo važnih, ali neobavezujućih propisa kao što su, na primer “Model Regulations“ [1] i GHS [2], ADR propisi za drumski prevoz opasnih materija [3, 6] su mandatorni za našu zemlju i sadrže uslove pod kojima određene opasne robe smeju da se prevoze u međunarodnom transportu sa aspekta klasifikacije, pakovanja, korišćenja ambalaže, tankova, vozila cisterni, obeležavanja, postupaka otpreme, konstrukcije, ispitivanja i homologacije ambalaže i cisterni, utovara, istovara, obuke učesnika u transportu itd. Obaveznost primene ADR propisa u našoj zemlji ne znači automatski i regularnost sistema. Zapravo, sistem drumskog prevoza opasnih materija kod nas je institucionalno nekoherentan, bez dinamičkog linka nacionalnog zakonodavstva sa izmenama i dopunama ADR-a, opterećen raznim blasfemičnim dozvolama i bez tehničke podrške sistemu u vidu JUS ISO i EN standarda i kao takv pretstavlja falso bordone u Evropi. Zbog toga je kao globalni cilj istraživanja postavljeno stvaranje uslova za formiranje i uspešno funkcionisanje regularnog, sa EU koincidentnog sistema drumskog prevoza opasnih materija jer se samo u takvom sistemu može relevantno razmatrati energetska efikasnost. U tom kontekstu conditio sine qua non su

1. informacije o opasnim materijama (razvoj eklektičkog informacionog sistema za drumski prevoz opasnih materija prema mandatornoj legislativi ADR-a )

2. informacije o voznom parku (konstrukcioni parametri i materijali) i njegovoj eksploataciji (limiti, troškovi, akcidenti, prazna vozila, vanredni dogadjaji) (analizirano 315 vozila NIS NAP i NIS JP)

3. informacije o interrelacijama izmedju kompatibilnosti materijala vozila cisterni i njegovih komponenti i opasnih materija koje se prevoze

4. informacije o interrelacijama izmedju konstrukcionih parametara vozila i opasnih materija

Informacije o opasnim materijama (tačka 1, gore) su tretirane heteronomno i predmet su

eklektičkog informacionog sistema (slika 1) koji je potreban ali ne i dovoljan uslov za razmatranje i analizu energetske efikasnosti prevoza opasnih materija.

Slika 1. Početna strana aplikacije eklektičkog IS Informacije u okviru tačaka 2, 3 i 4 gore su predmet neeklektičkog IS čija je početna

strana aplikacije prikazana na slici 2

Slika 2. Početna strana aplikacije neeklektičkog IS – baza kompatibilnosti Osnovni deo ovog informacionog sistema čini tzv. baza kompatibilnosti bez koje bi

energetska efikasnost (u daljem tekstu EE) u ovom domenu bila samo emendatorska fikcija. Osnovna i originalna zamisao je bila uspostavljanje interrelacija izmedju konstrukcionih parametara vozila cisterni (kontejneri za rasuti tovar, prevoz bez ambalaže, pokriveni kontejneri, zatvoreni kontejneri, vakuumski ventili sa različitim setovanjem pritiska, sigurnosni uredjaji sa i bez rasprskavajućih diskova, otvori na dnu cisterne, izolacija, debljina rezervoara cisterne, itd) i opasnih materija s jedne i kompatibilnosti materijala upotrebljenog za izradu cisterne (i njenih komponenata) (8 različitih materijala cisterne i 22 materijala zaptivki i obloga cisterne) i opasnih materija s druge strane. Na ovaj način se dolazi do dva rezultata, ranga logičke leme, bitna za evaluaciju ili procenu energetske efikasnosi kod prevoza opasnih materija i to: 1. definisanje liste materija koje mogu da se prevoze u nekoj cisterni sa odredjenim

konstrukcionim karakteristikama za čiju izradu su korišćeni odredjeni materijali 2. da bi se neka opasna materija prevozila u cisterni ta cisterna mora da ima sledeće

konstrukcione karakteristike i mora biti izradjena od odredjenih materijala

Ova dva rezultata pravolinijski vode do povećane EE koja se manifestuje preko A. sprečavanja ili smanjenja broja vanrednih dogadjaja i akcidenata analizom postojećeg

voznog parka sa aspekta kompatibilnosti kod cisterna u eksploataciji B. analize potencijala energetske efikasnosti postojećeg voznog parka C. proširenja liste opasnih materija koje smeju da se prevoze zamenom postojećih

konstrukcionih elemenata cisterne ili materijala kod cisterna u eksploataciji uključujući i funkcionalnost najekonomičnijih modifikacija

D. definisanja optimalne kombinacije konstrukcionih parametara elemenata cisterne i upotrebljenih materijala u skladu sa listom opasnih materija koje nameravaju da se prevoze kod nabavke , odnosno naručivanja novih cisterni. Uključuje i optimizaciju prevoza uzimajući u obzir materije koje se prevoze i cisterne koje stoje na raspolaganju Multimodalni transport takodje diktira neke specifične konstrukcione karakteristike

(IMDG [4], ICAO [5], ADN [7]).

2. EVALUACIJA KOMPATIBILNOSTI ZA CISTERNE OD METALA

Generalno, evaluacija kompatibilnosti za tankove (cisterne) od metala je vrlo komplikovan i fizički vrlo veliki posao koji se bazira na podacima iz literature, empiriji i laboratorijskim ispitivanjima. Važan aspekt u rekonstruisanju evaluacije kompatibilnosti je poznavanje onih eksperimentalnih uslova u kojima su odredjeni rezultati korozije eksprimirani u publikacijama. U nemačkoj literaturi se obično brzina uniformne korozije klasifikuje u 4 grupe i to (<0.1mm godišnje; od 0.1 do 1.0mm godišnje; od 1.0 do 2.5mm godišnje i >2.5 mm godišnje). U angloameričkoj literaturi se operiše sa graničnim vrednostima izvedenim konverzijom (1/1000 inča godišnje) u mm/godišnje tako da su korespodentne granice za klasifikaciju (<0.5 mm godišnje; od 0.05 do 0.5 mm/godišnje; od 0.5 do 1.3 mm/godišnje i > 1.3 mm/godišnje). Evaluacija kompatibilnosti ne uključuje samo ocenu korozije koja je nastala kontaktom materije i materijala cisterne već i ocenom negativnih efekata materijala na materije kao što je na pr. katalitička dekompozicija hemijski nestabilnih materija. Evaluacija kompatibilnosti obuhvata samo one reakcije koje su relevantne za sigurnu manipulaciju opasnim robama. Ostali faktori relevantni za izbor materijala kao što su kontaminacija nisu predmet evaluacije kompatibilnosti. Obavezna vizuelna inspekcija unutrašnjosti tanka je pokrivena različitim konvencijama. Za tank kontejnere test interval je obično 5 godina po ADR-u, po IMDG kodu 2.5 godina dok je za vozila taj period 6 godina. Najduži je interval po RID-u (8 god). Evaluacija kompatibilnosti se bazira na debljini rezervoara cisterne od 5 mm. Kriterijum za evaluaciju kompatibilnosti za test interval od 5, 6 i 8 godina je „+“ ukoliko je redukcija debljine rezervoara cisterne manja od 0.1 mm godišnje ili ako ne dodje do „pitting“-a ili neke naprsline. Pozitivna kompatibilnost „+“ za kratki test interval je 0.5 mm godišnje.

U cilju evaluacije kompatibilnosti razmatrani su sledeći materijali cisterni [8]

-nelegirani čelik 1.0345, P235GH (DIN EN 10028-2) 1.0425, P265GH (DIN EN 10028-2) 1.0038, St 37-2, S235JR (DIN EN 10025-2) 1.017+N, St37-3, S235J2+N (DIN EN 10025-2) CrNi čelik 1.4306, X2CrNi19-11 (DIN EN 10028-7, DIN EN 10082-3 i DIN EN 10082-3) CrNiMo čelik 1.4401, X5CrNiMo17-12-2 (DIN EN 10028-7, DIN EN 10088-2 i DIN EN 10088-3) 1.4404, X2CrNiMo17-12-2 (DIN EN 10028-7,

DIN EN 10088-2 i DIN EN 10088-3) 1.4435, X2CrNiMo18-14-3 (DIN EN 10028-7, DIN EN 10088-2 i DIN EN 10088-3) 1.4571, X6CrNiMoTi17-12-2 (DIN EN 10028-7, DIN EN 10088-2 i DIN EN 10088-3) Super čelici 1.4529, X1NiCrMoCuN25 1.4562, X1NiCrMoCu32-28-7 Legure na bazi nikla 2.4605, NiCr23Mo16AJ Aluminijum i legure EN AW-1060A (aluminijum sa 99.5% Al) EN AW-5083 (legura AlMg4, 5Mn) Cink Cink Zа svaki od gore navedenih materijala cisterni i za svaku od preko 6900 opasnih materija (6935 tačno) u IS su uneti podaci o kompatibilnosti (videti sliku 3)

Slika 3. Kompatibilnost 6935 opasnih materija i 8 materijala cisterni

2. EVALUACIJA KOMPATIBILNOSTI ZA ZAPTIVKE I MATERIJALE OBLOGA

Ponašanje materijala zaptivki i obloga pod uticajem hemikalija je vrlo specifično.

Naime, u poredjenju sa metalima hemijska agresija na polimer materijale koji se koriste za zaptivke i obloge je vrlo raznolika. Sile intermolekularnih veza i intermolekularne sekundarne veze su nekoliko reda velićine manje nego kod metala pa su samim tim prostori izmedju velikih molekularnih lanaca zaptivki i obloga toliko veliki da komparativno mali molekuli gasova i tečnosti lako difundiraju u ove prostore. Uticaj na polimere nije limitiran na uticaj na spoljnu površinu već se bazno odvija kroz zapreminu polimera i nekoliko puta je intenzivniji. U slučaju kada neki medij atakuje na materijal zaptivke razlikujemo fizički i hemijski aktivni medij. Tokom sorpcije na plastičnoj površini hemijski aktivni medij inicira hemijske reakcije sa molekulima materijala zaptivke i obloge ili sa nekim od prisutnih aditiva (pigmenti, stabilizatori itd). Ovi hemijski ataci dovode do oksidacije, terminacije lanaca ili medjusonog vezivanja. Dvostruke veze su focal point za atak. Reakcije inicirane hemijski aktivnim medijima dovode do ireverzibilne promene materijala. Nakon sorpcije na površini fizički aktivni mediji difundiraju u materijal zaptivke i obloge i umetaju se u slobodni prostor izmedju makromolekula kao i u zone ili šupljine mikroskopskih defekata i izazivaju bubrenje. Razlikuje se bubrenje sa i bez rastvaranja koje dodatno može biti praćeno hemijskom agresijom. U slučaju nerastvorivih medija molekuli agresivnog medija se deponuju bez vezivanja za molekule polimera (hidracija). U ovom slučaju agresivna materija može takodje da se kondenzuje u porama i šupljinama materijala zaptivki i obloga. U zavisnosti od brzine difuzije bubrenje raste relativno sporo i teži zasićenju. Kada rastvorivi medij difundira u materijal polimera uspostavljaju se intermolekularne sile izmedju agresivnog medija i makromolekula materijala zaptivki i obloga. Makromolekuli se obuhvataju agresivnim medijem što dovodi do daljeg povećanja razmaka izmedju molekula i redukcije sila veze.

Molekularna struktura slabi tako da molekuli agresivnog medija dalje penetriraju u povećani prostor. Ovaj proces teče sve dok se molekularna struktura ne pocepa i materijal zaptivke i obloge postane mekan i rastvori se pod dejstvom rastvarača. Svaki od ovih procesa bubrenja i rastvaranja može biti propračen hemijskim atakom koji izaziva ireverzibilne promene molekula materijala zaptivki i obloga kao što su dezintegracija lanaca, poprečno vezivanje i promene hemijske kompozicije molekulskih lanaca. Očigledno nemoguće je evaluirati uniformno mehanizme napada različitih hemijskih medija na polimerske materijale kao što je to slučaj kod metala. Pored toga mora se naglastit da mnogi faktori utiču na otpornost materijala na hemijsku agresiju kao što su temperatura, dužina dejstva, mehanička naprezanja i koncentracija medijuma. U cilju olakšanja evaluacije nužno je hemijske materije podeliti -na neorganske materije kao što su soli, kiseline, baze i gasovi -organske materije koje konstituišu grupu rastvarača -ostale materije koje se ne mogu razvrstati u prethodne dve grupe

Može se zaključiti sledeće kada su u pitanju voda i neorganske materije da ukoliko nema vlaženja niti jakog hemijskog ataka može se očekivati minimalna promena svojstava. Agresivnost se odredjuje primarno uz pomoć temperature i koncentracije. U slučaju organskih materija opšte je poznato da vrlo retko dolazi do hemijske agresije pod uticajem organskih materija. Kada su ostale materije u pitanju ne može se izvesti generalni zaključak o efektima ovih materija na plastiku jer ove grupe sadrže mešavine jedne ili više materija. Ocena efekata je moguća samo u slučaju dominacije jedne od materija. Materijal zaptivke i obloge može i sam da utiče na stabilnost zavisno od komponenti koje sadrži kao što su punjači i plastifikatori a isto tako i u zavisnosti od stepena poprečnog vezivanja. Naime količina punjača (na pr. grafita) u materijalu polimera odredjuje tvrdoću materijala. Veći sadržaj punjača znači manje bubrenje materijala zaptivke u rastvaraču iz prostog razloga što jedino polimer ima sposobnost bubrenja. Medjutim, preveliki sadržaj punjača rezultuje u premekanom materijalu zaptivke. Punjači koji se rastvaraju u opasnim materijama koje se transportuju moraju se izbeći u svim varijantama. Opasne tečne materije mogu da rastvore plastifikatore zaptivki i obloga sa visokim sadržajem ove materije ( u nekim slučajevima sa NBR). Rezultat je skupljanje polimerskog materijala. Shodno tome, materijali zaptivki i obloga moraju imati mali sadržaj ekstrktabilnog plastifikatora. Stepen poprečnog vezivanja može u velikoj meri uticati na eroziju zaptivki i obloga. Ugljenikove veze su mnogo otpornije od sumpora. Na pr. Butil guma (IIR) koja je vulkanizirana sa smolom je mnogo otpornija na na kiseonik i vazduh na višim temperaturama od butil gume vulkanizirane sa sumporom. Broj veza izmedju plastičnih molekula takodje utiče na bubrenje u ulju i rastvaračima. Tako bubrenje prirodne gume (NR) ili nitril butadien gume (NBR) raste proporcionalno sadržaju sumpora. U konkretnom slučaju analizirana je kompatibilnost sledećih materijala obloga i zaptivki [8] PTFE politetrafluoretilen FKM fluor-guma, viniliden-perfluoropropilen-kopolimer NBR butadien-akrolonitril guma sa 28% akrolonitrila u gumi NR prirodna guma IIR butil guma EPD metilen-propilen-dien guma CSM hlorosulfonisani polietilen PE polietilen PP polipropilen

PV polivinil hlorid PVDF poliviniliden fluorid IR izopren guma SBR stiren-butadien guma CR hloropren guma ACM akrilat kopolimeri AU poliester uretan guma Q silikonska guma MFQ fluorisana silikonska guma ECTFE etilen hlortrifluoretilen HNBR hidrovana butadien-akrolonitril guma PFA perfluoro aloksil alkan PA poliamid Slično kao na slici 3, na slici 4 je dat primer kompatibilnosti izmedjugore navedenih materijala obloga i zaptivki i istih opasnih materija

Slika 4. Kompatibilnost 6935 opasnih materija i 22 materijala obloga i zaptivki

3. OPŠTI USLOVI KOMPATIBILNOSTI

Kompatibilnost materijala/materija je, ukoliko nije drugačije definisano, validna do srednje temperature cisterne od maksimum 300 C. Ova kalkulacija dozvoljava i kratkotrajna pregrevanja do maksimim 500 C. Temperatura topljenja je baza za evaluaciju otpornosti materijala na koroziju pod uticajem rastopljenih materija. Standard za zahteve u pogledu čistoće se bazira na tehnički čistim materijama koje se mogu komercijalno nabaviti. Kompatibilnost kombinacija materija/materijala za reziduume, otpade i mešavine koje sadrže čiste materijale se ne može pouzdano utvrditi ukoliko ovi reziduumi, otpaci i mešavine nisu poimenično navedeni. Generalno, sve materije koje ne mogu slobodno da se mešaju sa vodom ne smeju da separiraju vodenu fazu.

4. NEEKLEKTIČKI INFORMACIONI SISTEM – BAZA KOMPATIBILNOSTI

Sve neophodne informacije za EE su uključene u IS na slici 2. U sistemu trenutno postoji više formi za unos različitih podataka i to na pr. forma za unos podataka kompatibilnosti materije sa materijalima cisterne i materijalima zaptivki, forma za unos podataka o cisterni u kojoj se može prevoziti materija, forma za unos ostalih podataka o materiji koji su bitni za ispitivanje kompatibilnosti, forma za unos prevoda, forma za unos podataka vis-a-vis vozila cisterni itd. Forma za prikaz svih podataka o kompatibilnosti materija i cisterni je pikazana da slici 5. Na ovoj formi se nalaze 4 sekcije, kompatibilnost, podaci o tanku, ostali podaci i prevod.

Slika 5. Prikaz podataka o kompatibilnosti materije

Ključna forma, pomoću koje se pretražuju materije i prikazuju samo one koje su kompatibilne sa određenom cisternom je prikazana sa sledećoj slici. Na ovoj formi, moguće je izabrati vrstu materijala od kojeg je napravljena cisterna, zatim vrstu materijala od kojeg su napravljene zaptivke, pa zatim kakve otvore poseduje cisterna (dva, tri, za čišćenje), da li postoje sigurnosni ventili (za ventilaciju, sa hvatačima varnica, sa rasprskavajućim diskom...), da li cistrena ima izolaciju, kolika je maksimalna gustina materije, koja sme da se prevozi u traženoj cisterni i druge. Trenutno je predviđen rad ove forme za drumski transporta, a planira se da se unesu i odgovarajući podaci i za morski transport.

Sl. 6. Forma za pretragu materija koje zadovoljavaju izabrane kriterijume kompatibilnosti. kada se unesu željeni podaci na ovoj formi i potmo pritisne dugme Traži, dobija se sledeća forma:

Sl. 7. Forma za prikaz materija koje zadovoljavaju uslove kompatibilnosti Ova forma nudi i opciju da se sve prikazane materije i odštampaju, zajedno sa kriterijumima po kojima su dobijene.U bazu su uneta vozila cisterne firmi NIS Naftagas i NIS JP. Za svaku cisternu unete su njene karatkeristike, kao i slika cisterne. Time je omogućeno da se za svaku konkretnu cisternu precizno odredi skup materija koje u njoj mogu da se prevoze. Na ovaj način drastično je smanjena mogućnost greške da se u nekoj cisterni prevozi nedozvoljena

materija. Slika 8 prikazuje spisak svih cisterni koje se nalaze u bazi. Izborom odgovarajuće cisterne dobija se spisak materija koje mogu da se preoze u toj cisterni.

Sl. 8 Vozila cisterne koje se nalaze u bazi Za svaku cisternu u bazi moguće je pogledati njene karakteristike i ako je potrebno te karakteristike ažurirati. Na slika 9 je prikazana forma na kojoj su prikazani svi podaci izabrane cisterne.

Sl. 9. Forma koja prikazuje karamteristike cisterne. Podaci se mogu ažurirati po potrebi Na ovaj način dobijena je centralizovana baza podataka u kojoj se nalaze objedinjeni podaci o cisternama i materijama. Ovim je moguće direktno vršiti kontrolu šta se u kojoj cisterni prevozi. Na taj način drastično je smanjena mogučnost greške, odnosno ekološke katastrofe, ako cisterna prevozi nedezvoljenu materiju, pa dođe do curenja. Takođe povećana je energetska efikasnost prilikom transporta zbog mogućnosti optimalnog izbora cisterni za prevoz materija i proširenja liste opasnih materija koje smeju da se prevoze. Pomoću raznih pretraga koje zbog prostora neće biti opisane u daljem tekstu, moguće je minizovati broj cisterni koje će prevoziti materije na potrebne destinacije i na taj način povećati energetsku efikasnost. Vice versa, ya izabranu materiju moguće je naći cisterne koje mogu da je prevoze. Na ovaj način smanjena je mogućnost greške prilikom transporta. Na slici 10. i 11. prikazan je postupak nalaženja cisterni u kojima može da prevozi željena materija. Omogućena je brza pretraga materija po različitim kriterijumima i pretraga cisterni za željenu materiju. Takože obezbeđe je i prikaz cisterni koje nisu kompatibilne sa izabranom materijom, tako da je moguće ispitati koliko ekonomično može da se popravi neka od nekompatibilnih cisterni da se i u njoj omože prevoziti izabrana materija. Ova funkcionalnost je bila od velike koristi prilikom istraživanja. Omogućeno je štampanje spiska cisterni koje mogu da prevoze zadatu materiju.

Slika 10. Forma za selekciju materije za koju se traže cisterne u kojima može da se prevozi

Slika 11 Forma na kojoj je prikazan spisak cisterni u kojima može da se prevozi izabrana materija

U slučaju da je potreban prevoz materije za koju ne postoji odgovarajuća cisterna potrebno je izvršiti kupovinu nove cisterne, što je dosta skup potez ili izvršiti modifikaciju ili popravku neke postojeće cisterna. Ovaj sistem omogućuje da se za izabranu materiju pronađe cisterna koju je najjeftinije unaprediti da bi mogla da preveze tu materiju. Na ovaj način troškovi prevoza novih materija su drastično smanjeni. Takođe ako je u nekom trenutku potreban veći broj cisterni od raspoloživih, da se preveze neka materiju(e), ovom funkcionalnošću se može pronaći minimalan skup cisterni koje treba modifikovati ili popraviti da bi mogle da se prevezu željene materije u predviđenom roku. Ovo je naročito bitno ako je kupovina nove cisterne nemoguća ili proces kupovine i isporuke dugo traje. Na sledećim slikama prikazan je proces za pronalaženje modifikacije ili popravki koje je potrebno izvršiti na nekoj cisterni da bi prevozila željenu materiju. Forma za izbor materije je ista kao kod izbora materije kada se traže kompatibilne cisterne. Ova forma je ista jer je funkcionalnost pretrage kompatibilnih cisterni objedinjena sa pretragom nekompatibilnih cisterni zbog povećanja perfomansi sistema. Omogućeno je i štampanje izveštaja o promenama koje treba uraditi na cisterni.

Slika 12. Izbor materije

Slika 13. Prikaz nekompatibilnih cisterni

Slika 14.Prikaz popravki koje treba izvršiti na izabranoj nekompatibilnoj cisterni da bi mogla da prevozi željenu materiju

Suština energetske efikasnosti prevoza opasnih materija je

1. da se sa što manje cisterni materije prevezu do odredišta 2. da se sa raspoloživim cisternama preveze što veća lista opasnih materija (da cisterne

ne idu prazne) 3. da se odgovarajućim, u konkretnom slučaju originalnim, metodama analize izbegne

nekompatibilnost materija i materijala a time i broj curenja, vanrednih dogadjaja, akcidenata i negativnih ekoloških efekata.

4. da se za odgovarajuću UN materiju izabere optimalna automobil cisterna 5. da u slučaju kada ne postoji adekvatna automobil cisterna kako na optimalan način

modifikovati raspoložive. 6. da se realizacija nabavke novih cisterni ostvari na optimalan način za date UN brojeve

(analizom potrebnih konstrukcionih parametara i materijala za prevoz materije datog UN broja ili datih UN brojeva)

U opštem slučaju problem se može modelovati pomoću grafa u kojem čvorovi predstavljaju mesta, a grane predstavljaju puteve među tim mestima. Za svaki čvor se zna spisak cisterni koje se u njemu nalaze, kao i spisak materija koje se u njemu nalaze, zajedno sa destinacijama na koja trebaju da budu prevežene. Sistem treba da odredi koja će cisterna da prevozi koju materiju do željene destinacije. Potrebno je uzeti u obzir da cisterna kada odveze jednu materiju posle može da vrati neku drugu, tj. da se ne vraća prazna čime se direktno povećava energetska efikasnost. U opštem slučaju problem je NP kompletan. Proučavanjem topologije puteva u Srbiji preblem se može redukovati na jednostavniji problem koji je moguće egzaktno rešiti. Baza trenutno poseduje funkcionalnost koja omogućava da se za tri zadata spiska: 1. materija koje koje treba prevesti iz mesta A u mesto B, 2. materija koje treba prevesti iz mesta

B u mesto A i 3. cisterni koje se nalaze na raspolagnju, pronađe optimalan raspored prevoza tih materija sa što manje cisterni. Sledeća slika (15) pikazuje opisanu funkcionalnost.

Slika 15. Forma na kojoj se bira lista materija koje se nalaze u mestima A i B, kao i lista cisterni koje su na raspolaganju

Slika 16. Forma na kojoj je prikazan optimalan raspored cisterni koje treba da voze materije od mesta A do B, i od B do A.

Uzimajući u obzir obim podataka koji se nalaze u bazi odlučeno je da se implementira algoritam koji će izvršiti pretragu svih mogućih rešenja i izabrati optimalno. Za ubrzanje rada aplikacije koriste se aproksimacije A* i Hill Climbing. Ovaj algoritam, za trenutni obim podataka u bazi daje optimalno rešenje u realnom vremenu. U slučaju da broj cisterni u bazi krene da ubrzano raste biće implementiran sledeci algoritam. Problem se modeluje grafom koji je predstavljen na slici 26. Čvorovi A predstavljaju materije koje se nalaze u mestu A, čvorovi B predstavljaju materije koje se nalaze u mestu B, a čvorovi tipa C cisterne koje su na raspolaganju. Isprekidane grane predstavljaju vezu između kompatibilnih cvorova cisterni i odgovarajućih materija. Čvor tipa C moguće je povezati sa najviše jednim čvorom tipa A i jednim čvorom tipa B. Svi čvorovi tipa A i B moraju biti povezani sa jednim čvorom tipa B. Broj čvorova tipa C koji se koriste treba da se minimizuje. To se moće uraditi pomoću modifikacija postojećih algoritama za nalaženj maksimalnog protoka u grafu. Ovaj osnovni algoritam (slika 17) je moguće ubrzati pomoću odgovarajućih gridi strategija.

Slika 17. Model problema prevoza materija između dva mesta u oba pravca

koristeći minimalni broj cisterni

Konkretni EE su eksprimirani na osnovu finansijskih rezultata pre i posle primene baze kompatibilnosti na cisternama iz flote NIS NAP-a i NIS JP. U tabeli 1, dole, su na zahtev vlasnika informacija prezentirani neki šifrirani podaci bez oznake marke i tipa vozila.

Prihodi po vozilu pre primene IS Prihodi po voz. posle primene IS Vozilo

Jun 2006 Јul 2006 Avg 2006 Sept 2006 Okt. 2006 Nov 2006

Vozilo1 687,348 525,850 529,776 695,538 611,754 908,640 Vozilo.2 783,640 519,024 587,730 1,032,980 1,032,980 1,086,912 Vozilo.3 496,418 446,394 405,922 498,024 477,325 770,748 Vozilo 4 534,604 644,774 673,088 667,980 820,326 889,739 Vozilo 5 687,348 627,154 611,754 611,280 730,158 931,356 Vozilo 6 498,177 648,780 609,986 627,154 715,156 864,172 Vozilo7 333,990 461,275 420,046 473,616 610,976 940,392

Tabela 1

Kao što se iz priložene tabele vidi, nakon primene IS, prihodi po vozilu su znatno uvećani. Razlog za takvu situaciju leži u ranije eksprimiranim parametrima (1-6) na strani 10.(šira lista, bez praznih vozila, smanjen broj vanrednih dogadjaja i akcidenata a time i troškova održavanja, dezaktiviranje nekompatibilnih cisterni).

4. ZAKLJUČAK Informacioni sistem sa bazom kompatibilnosti kao svojim najvažnijim delom, koji je predstavljen u ovom radu, ima viže različitih vidova primene. Različiti načini kontrole i praćenja transporta opasnih materija, saveti transporterima o potrebnim izmenama na vozilima ili uslovima koja moraju ispunjavati nova vozila u cilju prevoženja što je moguće većeg broja opasnih roba sa što manje vozila, su samo neke od aplikacija koje direktno dovode do povećanja energetske efikasnosti tokom drumskog transporta opasnih roba. Takođe, veoma je bitna i mogućnost provere kompatibilnosti između određene opasne robe i konstrukcionih parametara i materijala vozila kojima se namerava transportovati konkretna opasna roba. Na taj način, mogućnost pojave nekompatibilne kombinacije vozilo/opasna roba je drastično smanjena. To za posledicu ima smanjenje i broja akcidenata sa opasnim robama što direktno ima pozitivan uticaj na očuvanje životne sredine. Pomoću ove aplikacije moguće je izvršit optimizaciju prevoza materija u okviru preduzeća i na taj način direktno povećati energetsku efikasnost. Aplikacija vrši automatsko rasporećivanje materija po cisternama u kojima trebaju da se prevoze, na taj način da se što manje cisterni koristi i da cisterne u što manjem broju slučajeva idu prazne (uvek se pokušava da kada cisterna odveze neku materiju, da u polazno mesto vrati neku drugu materiju ako je moguće). Korišćenjem modifikacija postojećih algoritama za optimizaciju dobija se optimalni raspored prevoza materija po cisternama što je i suština aplikacije.

5. LITERATURA

[1] Recommandation on the Transport of Dangerous Goods Model Regulation, Model

Regulation, 14th Revised edition, ISBN 92-1-139106-7, 2005

[2] Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Cehemicals (GHS), ISBN 92-1-039719-3, 2005

[3] European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road (ADR 2005), ISBN 92-1-139097-4, 2005

[4] International Maritime Dangerous Goods (IMDG) Code, ISBN 92-8-014184-8, 2004 [5] IATA Dangerous Goods Regulations, ISBN 92-9-195580-9, 2005 [6] European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by

Road (ADR 2007), ISBN 92-1-139112-1, 2007 [7] European Agreement concerning the International Transport of Dangerous Goods by

Inland Waterways (ADN 2005), ISBN 92-1-139102-4, 2005 [8] Anforderung an Tanks fuer die Befoerderung gefahrlicher Gueter, 8. Auflage, Band 1,

2 und 3, Bundesanstalt fuer Materialforschung unf –pruefung, Sicherheit und Zuverlaessigkeit in Chemie und Materialtechnik