[08-2011] Об организации работы средств рельсовой дефектоскопии

[Admin]

Об организации работы средств рельсовой дефектоскопии

В.Н. ВОРОБЬЕВ, В.И. ОВЧАРОВ

Стратегическими направлениями научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД») и Стратегией развития железнодорожного транспорта до 2030 г. поставлены задачи — повысить скорости движения пассажирских и грузовых поездов, осевые и погонные нагрузки, организовать скоростное и высокоСкоростное движение поездов с модернизацией инфраструктуры и разработкой новых технических требований к технике и технологии. Особую актуальность в этот период приобретает диагностика и мониторинг состояния пути, рельсов и земляного полотна на базе использования современных контрольно-измерительных и диагностических средств и комплексного анализа получаемой с их помощью информации.

В перспективе предусмотрено создание и развитие системы комплексной диагностики состояния объектов инфраструктуры на скоростях до 200 км/ч, внедрение специальных подвижных средств для автоматизации контроля инфраструктуры. Все это требует соответствующих изменений в технологической и организационной политике диагностики пути и рельсов.

С начала существования железных дорог и до появления в 30-х годах XX в. первых магнитных дефектоскопов (вело-дефектоскопы системы изобретателя Карпова) только путевые обходчики постоянно наблюдали за рельсами. Их проверяли визуально, а также остукивая подозрительный рельс молотком, с использованием мелкого песка или щупа.

В середине 1930-х гг. появились первые съемные вихретоковые дефектоскопы ДС-163. В 1952 г. разработали феррозондовые дефектоскопы МРД-52. Тогда же впервые начали применять ультразвуковые дефектоскопы УРД-52 с использованием зеркально- теневого метода для контроля болтовых стыков, а в 1956 г. — ультразвуковые дефектоскопы сплошного контроля УРД-56 и УРД-58. В то же время созданы первые магнитные вагоны-дефектоскопы.

Важнейшим фактором упорядочения содержания рельсов стало введение в 1934 г. классификации их дефектов и повреждений. В последующие годы проведены теоретические исследования новых методов и схем прозвучивания рельсов, принципов эталонирования основных параметров контроля и настройки дефектоскопов, что в значительной степени повысило уровень выявляемости дефектов.

Позже были созданы ультразвуковые вагоны-дефектоскопы с записью результатов контроля сначала на кинопленку, а затем на бумажную ленту и с использованием бортовых ЭВМ. Разработали и ввели в эксплуатацию съемные ультразвуковые дефектоскопы типа УЗД-НИИМ-6М, «Рельс-5», «Поиск-2», «Поиск-ЮЭ», магнитные дефектоскопы МРД-66. Изменилась и технология контроля рельсов съемными дефектоскопами благодаря Новомосковскому методу Московской дороги, реорганизована работа вагонов-дефектоскопов и введена комплексная проверка пути. Все это было закреплено приказом МПС СССР № 9-ЦЗ от 10 июля 1989 г. «О мерах по дальнейшему повышению качества контроля состояния рельсов дефектоскоп-ными средствами».

С 1998 г. железные дороги начали оснащаться средствами проверки рельсов нового поколения: дефектоскопными тележками серий РДМ и «Ави-кон», совмещенными вагонами-дефектоскопами и автомотрисами, сочетающими ультразвуковой и магнитный методы контроля. Регистрировать результаты проверки на мобильных средствах не-разрушающего контроля (НК) рельсов стали бортовые компьютеры (рис. 1).

В настоящее время работа подразделений рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве проводится согласно приказу МПС РФ № 2-ЦЗ от 25 февраля 1997 г. «О совершенствовании системы контроля состояния рельсов средствами дефектоскопии», который сдерживает модернизацию комплексной диагностики состояния объектов инфраструктуры, поскольку не отражает современный уровень технического развития средств НК рельсов.

Согласно п. 1.2 Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог РФ данного приказа к средствам первичного (основного) сплошного контроля рельсов отнесены двухниточные съемные дефектоскопы и дефектоскопные автомотрисы, а вагоны-дефектоскопы — к средствам вторичного (не основного, а дополнительного) сплошного контроля. Вследствие этого проход вагонов-дефектоскопов не входил в расчетную периодичность проверки рельсов, и они в основном осуществляли инспекционный выборочный контроль рельсов и проверку организации работы участков дефектоскопии дистанций пути.

Рост грузонапряженности железных дорог, увеличение протяженности скоростных и высокоскоростных участков сети и другие факторы диктуют сегодня необходимость дальнейшего совершенствования средств и технологий дефектоскопии рельсов.

С 2002 г. на сеть железных дорог РФ стали поступать съемные дефектоскопы пятого поколения типа «Авикон-01», РДМ-2, АДС-02 с электронными регистраторами записи информации, у которых в два и даже в три раза больше рабочих каналов по сравнению с прежними устройствами. Благодаря этому в короткие сроки значительно увеличилось качество проверки рельсов, поскольку дополнительные каналы выявляют ранее не определимые дефекты, создается и сохраняется в электронном виде документ контроля, позволяющий неоднократно просматривать качество записи и количество регистрируемых сигналов, а также четко отслеживать те каналы, по которым зафиксирован дефект рельса. Вместе с тем появилась возможность проведения перешифровки и контроля со-блюдениия технологического процесса в Дорожных центрах диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры, так как по записи очень просто отследить количество проверок и используемые ультразвуковые каналы. Таким образом, потребность в инспекционном контроле вагонами-дефектоскопами съемных дефектоскопов практически отпала.

Наряду с этим была проведена модернизация дефектоскопного оборудования в вагонах-дефектоскопах. Выводились из эксплуатации малоэффективные магнитные и ультразвуковые вагоны-дефектоскопы. На смену им пришли совмещенные вагоны-дефектоскопы, оборудованные как ультразвуковым, так и магнитным каналами, электронными регистраторами информации, более совершенной следящей и искательной системами (рис. 2).

Сегодня система диагностики рельсов (рис. 3) включает в себя 7355 съемных дефектоскопов со штатом 12730 операторов и 186 единиц мобильных средств (автомотрисы, вагоны-дефектоскопы) со штатом 2869 чел.

Примерные затраты на контроль 1 км пути различными средствами НК рельсов составляют:

двухниточным съемным дефектоскопом — 1,58 тыс. руб.;

дефектоскопной автомотрисой — 1,0 тыс. руб.;

совмещенным вагоном-дефектоскопом — 0,83 тыс. руб.

Фактические затраты на контроль одного километра пути совмещенным вагоном-дефектоскопом в два раза ниже, чем двухниточным съемным дефектоскопом, при этом вагону не требуется дополнительный штат для ограждения и сопровождения, исключаются использование дорогостоящих контактирующей жидкости (в вагоне используется вода); запасных частей (пьезопреобразователей) и, самое главное, — операторы выводятся из опасной зоны.

По заданию ОАО «РЖД» ВНИИЖТ, НИИ мостов и дефектоскопии, Центр ИССО ОАО «РЖД» и служба пути Северной дороги провели комиссионные сравнительные испытания качества контроля рельсов всеми типами съемных дефектоскопов и совмещенных вагонов-дефектоскопов. В результате было установлено, что у совмещенных вагонов-дефектоскопов качество контроля не ниже, чем у современных съемных дефектоскопов.

С учетом этих факторов для совершенствования технологии дефектоскопии рельсов ОАО «РЖД» было принято решение (Распоряжение ОАО «РЖД» № 2158р от 27 октября 2006 г. «О введении опытной периодичности контроля рельсов на малодеятельных участках главного пути») с 1 ноября 2006 г. в опытном порядке начать эксплуатацию вагонов-дефектоскопов в качестве первичного средства НК рельсов на малодеятельных участках главного пути с грузонапряженностью до 10 млн т-км груза брутто на 1 км в год и с размерами движения пассажирских и грузовых поездов (в сумме) по графику не более 8 пар в сутки. В результате на сети железных дорог страны освободилось 151 съемный дефектоскоп, 303 оператора дефектоскопов, 453 сопровождающих лица (дорожных мастеров, бригадиров пути и монтеров пути, задействованных в качестве сигналистов).

Пропусков ОДР и изломов рельсов на данных участках с 2007 г. по настоящее время на сети не было. Эффективность всех средств НК рельсов на этих участках за этот период составляет 100 %.

Сейчас указанная технология применяется на 173 дистанциях пути 15 отечественных железных дорог с охватом 19029 км пути.

Максимальные объемы НК рельсов вагонами-дефектоскопами в качестве первичного средства достигнуты на Октябрьской, Калининградской, Горьковской, Приволжской, Красноярской, Восточно-Сибирской, Куйбышевской, Южно-Уральской, Дальневосточной и Юго-Восточной дорогах. Наиболее значительные результаты по выявлению ОДР всеми средствами НК получены на таких дорогах, как Московская, Приволжская, Южно-Уральская и Западно-Сибирская (рис. 4).

При рациональной организации системы контроля реально уже сегодня получить высокие результаты работы совмещенных вагонов-дефектоскопов в качестве первичного средства контроля рельсов даже без проведения коренной модернизации дефектоскопного оборудования.

Должны быть осуществлены следующие мероприятия:

• при комплексной проверке согласно установленной периодичности Приложения 2 Распоряжения ОАО «РЖД» № 275р от 11.02.08 следует планировать вначале проходы вагонов-дефектоскопов, а затем — съемных дефектоскопов. При количестве проверок более 2 раз в месяц — две проверки проводят мобильные средства и одну проверку — съемные дефектоскопы с регистраторами;

• месячные анализы носят информативный характер. Систематический сравнительный анализ выполняется только поквартально. Все отметки, выданные вагонами-дефектоскопами на натурный осмотр, и все дефектные и остродефектные рельсы, подтвержденные работниками участков дефектоскопии дистанций пути, в обязательном порядке заносятся в актив вагонов;

• обязательная (100-процентная) сравнительная перешифровка информации, полученной на указанных выше участках мобильными и съемными средствами НК с разбором причин пропуска ОДР.

Положительные результаты использования вагонов-дефектоскопов в качестве первичного средства контроля на малодеятельных участках главного пути в течение последних пяти лет позволили увеличить полигон с опытной периодичностью. В соответствии с Указанием ОАО «РЖД» № 000526 А от 19.03.09 на шести железных дорогах (Московская, Северная, Северо-Кавказская, Юго-Восточная, Западно-Сибирская и Дальневосточная) с 1 марта 2009 г. и по настоящее время была организована работа вагонов-дефектоскопов в качестве первичного средства контроля с опытной периодичностью на участках пути главного хода с грузонапряженностью от 10 до 80 млн Т-км груза брутто на 1 км в год. В 2010 г. дополнительно к указанным дорогам подключились Красноярская и Южно-Уральская дороги. Было высвобождено 107 съемных дефектоскопов и 214 операторов дефектоскопов. Пропусков ОДР и изломов рельсов на данных участках всеми средствами НК не было, а эффективность их работы составила 100 %.

С целью повышения качества контроля рельсов совмещенными вагонами-дефектоскопами и дефектоскопными автомотрисами по заданию ОАО «РЖД» предприятия-разработчики дефектоскопного оборудования (ЗАО «Фирма ТВЕМА», НПП «РДМ», ОАО «Радиоавионика», НПП «ВИГОР») разработали современное оборудование, соответствующее лучшим зарубежным аналогам.

В результате прошли полный цикл испытаний и опытной эксплуатации новая расширенная многоканальная схема прозвучивания, бесконтактная следящая и искательная системы, система автоматизированной обработки информации, система видеонаблюдения за состоянием рельсов. Это оборудование необходимо устанавливать при проведении модернизации дефектоскопной аппаратуры вагонов-дефектоскопов (рис. 5).

Правильность выбранного направления развития подтверждает опыт развитых стран. Например, на железных дорогах США и Западной Европы основным средством контроля рельсов являются мобильные средства дефектоскопии (в том числе на комбинированном ходу), и из-за низкой производительности и высокой стоимости ручного труда практически отсутствуют такие средства, как съемные дефектоскопы сплошного контроля. Они применяются только в качестве средств вторичного неразрушающего контроля рельсов. Так что, людей с тележками и наушниками, идущих по путям, там нет. Это только мы можем ходить по 8 км в день на пронизывающем ветру и при температуре -30 °С и ниже. Вагоны-дефектоскопы избавляют человека от такой суровой необходимости, предоставляя ему нормальные условия труда и быта при проверке пути. Будущее — за специализированными мобильными средствами дефектоскопии с широкими возможностями и комфортными условиями работы.

Подводя итог, следует отметить, что для кардинального повышения эффективности и качества организации работы средств НК рельсов необходимо выполнение некоторых условий.

1. Осуществить переход на новую организацию контроля рельсов с использованием вагонов-дефектоскопов в качестве первичного средства с соответствующим высвобождением съемных дефектоскопов (это позволит снизить эксплуатационные расходы примерно на 40 %).

2. Для качественной организации работы мобильных средств неразрушающего контроля рельсов (вагонов-дефектоскопов и дефектоскопных автомотрис) и вывода из эксплуатации малопроизводительных съемных дефектоскопов целесообразно в 2011—2015 гг. организовать:

комплексную модернизацию дефектоскопного оборудования всех эксплуатируемых вагонов-дефектоскопов и дефектоскопных автомотрис с вводом новой многоканальной схемы прозвучивания, бесконтактной следящей и искательной систем, системы автоматизированной обработки информации, системы видео наблюдения за состоянием рельсов;

ускорить утверждение в Минтрансе РФ и ввод в эксплуатацию новой нормативно-технической документации (Положение о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД»), соответствующей современному уровню технического развития средств дефектоскопии взамен приказа МПС РФ № 2-ЦЗ;

предприятиям-производителям мобильных средств выпускать новые вагоны-дефектоскопы и дефектоскопные автомотрисы только с современным дефектоскопическим оборудованием, позволяющем проводить автоматизированную расшифровку информации; в кратчайшие сроки разработать и ввести в эксплуатацию скоростной вагон-дефектоскоп для проверки скоростных и высокоскоростных участков пути.

3. Ввести новую методику расчета периодичности НК рельсов с вводом новых ПТЭ.

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin