Admin

Самопроизвольное срабатывание тормозов в поезде: причины, предупреждение, минимизация последствий

В.Г. ПОГУДИН, начальник тормозоиспытательного вагона Октябрьской дирекции инфраструктуры,
А.В. ИСАЕВ, канд. техн, наук, доцент ФГАОУ ВО СПбПУ,
АЗ. ГЕРБЕК, инженер, машинист первого класса Октябрьской дирекции тяги

«Увеличение плотности тормозной сети грузовых поездов и снижение зарядного давления в тормозной сети способствуют не только уменьшению энергетических затрат на ведение поезда, но, главное, улучшают управляемость тормозами поезда, которые играют важнейшую роль в обеспечении безопасности движения».
П.Т. Гребенюк. «Продольная динамика поезда», труды ВНИИЖТ, 2003 г.

Одним из массовых видов отказов тормозного оборудования является самопроизвольное срабатывание тормозов поезда. По данным системы АСУТ-НБД, на Октябрьской железной дороге при расшифровке данных файлов КЛУБ, БЛОК, КПД за 2022 г. выявлено 2733 случая (в 2021 г. — 2607) самопроизвольного срабатывания тормозов в поезде с падением давления в тормозной магистрали более 0,02 МПа и срабатыванием датчика контроля целостности тормозной магистрали № 418. В 345 случаях выполнения машинистом действий, предусмотренных пунктом 179 Правил технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава (далее — Правила) по порядку действий при самопроизвольном срабатывании тормозов поезда и восстановлению работоспособности датчика контроля целостности тормозной магистрали, привели к остановке поезда на перегоне и срыву графика движения.
Из этих 345 случаев по данным системы КАСАНТ за 2022 г. на Октябрьской дороге зарегистрировано 110 случаев задержек поездов по самопроизвольному срабатыванию тормозов, в результате чего образовались задержки поездов продолжительностью более 5 мин на перегоне или станции. Причины, установленные служебным расследованием собственника инфраструктуры железнодорожного транспорта общего пользования, следующие:
> 43 случая — по неисправностям арматуры (концевой или разобщительный кран);
> 39 случаев — по неисправностям воздухораспределителей (ВР), выявленным при контрольной проверке тормозов поезда;
> 16 случаев — из-за концентрированных утечек в тормозной магистрали (по соединениям типа «тройник» и муфтам);
> 12 случаев — по разъединению и обрыву тормозных соединительных рукавов.
В 64 случаях срабатывание датчика контроля целостности ТМ произошло при отправлении поезда в период ликвидации сверхзарядного давления в тормозной сети (ТС), возникшего при выполнении машинистом требования пункта 1 приложения 3 Правил (завышение давления в тормозной магистрали (ТМ) путем постановки управляющего органа крана машиниста в положение I на 3 — 4 с) и продольно-динамических реакций (ПДР), возникающих при отправлении поезда.
Основной причиной, способствующей возникновению самопроизвольного срабатывания тормозов, является неудовлетворительное техническое состояние тормозного оборудования вагонов поезда. Однако предпосылки для снижения надежности работы тормозного оборудования подвижного состава создают требования нормативных документов (в частности — Правил) и иные факторы.

• ♦ Требование пункта 1 приложения 3 Правил (завышение давления в тормозной магистрали постановкой управляющего органа крана машиниста на 3 — 4 с в положение I) для выявления перекрытых концевых кранов в поезде при отправлении поезда, приводящее к нарушению пункта 100, табл. V.1 в части установки зарядного давления в поезде. Следствием этого является следование поезда на завышенном давлении в ТС, а это приводит к возникновению разницы давлений между рабочей и магистральной камерами более 0,03 МПа. Указанная разница давлений вызывает при определенных условиях срабатывание отдельных воздухораспределителей вагонов на торможение с последующим неотпуском, что выявляется по показаниям КТСМ.
• ♦ Требование пункта 100, табл. V.1 Правил по установке зарядного давления в груженом поезде при включении вагонов на груженый режим (не установлено, при каком количестве вагонов в поезде, включенных на груженый режим, необходимо устанавливать зарядное давление в поезде 0,53 — 0,55 МПа).
• ♦ Требование пункта 10 приложения 3 Правил в части обязательного применения вспомогательного тормоза локомотива при отпуске тормозов грузового груженого поезда. Такое локальное увеличение сопротивления движению в головной части вызывает сжатие, а затем оттяжку вагонов в поезде с возникновением ПДР.
• ♦ Конструктивные недостатки BP № 483А, склонного при завышенном давлении и возникновении ПДР в поезде вызывать срабатывание воздухораспределителя на торможение с дополнительной разрядкой ТМ.
• ♦ Концентрированные утечки в соединениях ТМ, возникающие при механическом воздействии на соединение. При этом образуется падение давления в тормозной магистрали более 0,02 МПа и, как следствие, срабатывание датчика контроля целостности ТМ со снятием тяги локомотива.

Для установления причин самопроизвольного срабатывания тормозов поезда, повлекшего его задержку, по требованию локомотивной бригады или руководителей вагонных депо назначается контрольная проверка тормозов поезда.
В соответствии с требованиями приложения 5 Правил (пункт 9) проверка действия тормозов должна производиться в условиях, вызвавших отказ тормозов поезда (выполнить торможение и отпуск в соответствии с данными скоростемерной ленты, зафиксированными на перегоне).
Однако фактически (в нарушение требований указанного документа) контрольная проверка тормозов поезда осуществляется в экстремальных условиях работы воздухораспределителя при завышенном давлении 0,6 МПа и механическом воздействии на главную и магистральную части воздухораспределителя № 483. Данная методика выявления неисправного воздухораспределителя была предложена доктором технических наук, профессором МИИТа В.Г. Иноземцевым и официально утверждена распоряжением ЦТ-60 от 02.04.2013 г.

Данный способ позволяет выявить воздухораспределитель, склонный при неблагоприятных условиях его работы вызвать самопроизвольное срабатывание тормозов (условия, созданные машинистом, ведущим поезд — завышенное давление и повышенные продольно-динамические реакции в поезде).
Отказам тормозного оборудования также способствуют следующие действия локомотивной бригады при управлении тормозами поезда:

• 'Ъ установка завышенного зарядного давления при высокой плотности тормозной магистрали (зарядного давления по верхнему пределу, установленному для данного типа поезда);
• 'Ь избыточное завышение давления в тормозной магистрали после торможений и отпуска тормозов при высокой плотности тормозной магистрали поезда (завышение давления в ТМ более 0,03 — 0,05 МПа);
• 'Ъ применение вспомогательного тормоза локомотива для регулировки скорости поезда на переломном профиле, вызывающее сжатие поезда с последующей оттяжкой его хвостовой части, в результате чего может произойти самопроизвольное срабатывание тормозов;
• 'Ъ нарушения режима управления тягой поезда и управление электродинамическим тормозом локомотива (резкий набор позиций или их сброс);
• действия машиниста по выполнению пункта 179 Правил при самопроизвольном срабатывании тормозов при отсутствии интенсивного падения давления в тормозной магистрали, повлекшие остановку поезда на перегоне по причине применения машинистом ступеней торможения 0,06 — 0,08 МПа для восстановления работоспособности датчика контроля целостности тормозной магистрали, а также длительное нахождение управляющего органа крана машиниста в тормозном положении.

Также влияет применение при отпуске тормозов завышения давления в ТМ выше зарядного более 0,03 — 0,05 МПа при высокой плотности тормозной магистрали поезда, что приводит к повторному срабатыванию тормозов в поезде.
Проведенный анализ файлов КЛУБ поездов, имевших задержки по причине самопроизвольного срабатывания тормозов, подтверждает вышеуказанные причины, способствовавшие возникновению самопроизвольного срабатывания тормозов:
Э завышенное давление в тормозной магистрали поезда при высокой плотности тормозной магистрали;
О пиковое завышение давления (более 0,1 — 0,12 МПа выше зарядного) при отправлении поезда по манометру тормозной магистрали при заряженной тормозной магистрали;
Э завышение давления при отпуске тормозов выше 0,03 МПа по манометру уравнительного резервуара или пикового завышения давления более 0,1 — 0,12 МПа выше зарядного по манометру тормозной магистрали.
Исходя из вышеизложенного, для предупреждения случаев задержки поездов по срабатыванию датчика контроля целостности тормозной магистрали, обеспечения благоприятных условий работы воздухораспределителя № 483, исключающих неотпуск тормоза и его самопроизвольное срабатывание, а также расширения полномочий машиниста по созданию благоприятных условий работы тормозных приборов подвижного состава необходимо, по мнению авторов, в ближайшее время внести следующие изменения в существующие нормативные документы:
в пункт 1 приложения 3 Правил — исключить обязательное требование завышения давления при отправлении поезда, перевести его в рекомендуемое при изменении плотности тормозной магистрали более 20 % в большую сторону от первоначальной;
в пункт 100, табл. V.1 по установке зарядного давления в груженом поезде при включении вагонов на груженый режим: при наличии в составе более 30 % вагонов, включенных на груженый режим, устанавливать зарядное давление в поезде 0,53 — 0,55 МПа, а также расширить диапазон допускаемого зарядного давления вождения порожних поездов и установить его в пределах 0,46 — 0,5 МПа.
Для предупреждения случаев остановки поезда на перегоне, исключения повторного самопроизвольного срабатывания тормозов поезда, срабатывания датчика контроля целостности тормозной магистрали при отсутствии интенсивного падения давления необходимо обеспечить выполнение машинистом действий, предусмотренных пунктом 178 Правил:
❖ установить требование выполнения всесезонно минимальной ступени торможения для восстановления работоспособности датчика контроля целостности тормозной магистрали 0,04 МПа и величины завышения давления после торможения не более 0,03 МПа.
Учитывая положительный опыт вождения порожних поездов без применения вспомогательного тормоза локомотива при отпуске тормозов поезда и снижения продольно-динамических реакций в поезде при отпуске тормозов, целесообразно рассмотреть вопрос отмены обязательного применения вспомогательного тормоза локомотива при отпуске тормозов в грузовых груженых поездах с обязательного на допускаемое (по условиям ведения поезда в зависимости от профиля пути).
Целесообразно также установить диапазон отпуска тормозов, указанных в пункте 10 приложения 3 Правил, до зарядного при длине поезда до 150 осей при плотности тормозной магистрали, превышающей допускаемую на 30 % и более (отпуск поездным положением управляющего органа крана машиниста). Как известно, положительным свойством крана машиниста № 395 является обеспечение «толчка давления» при отпуске поездным положением, но это конструктивное свойство крана в эксплуатационной практике не используется.

Учитывая экономические потери от действий машиниста по выполнению требований пункта 179 Правил, для восстановления работоспособности датчика контроля целостности № 418 при отсутствии интенсивной утечки при постановке управляющего органа в положение «перекрыша без питания» (исключения падения скорости поезда при торможении и энергетических затрат на восстановление скорости движения поезда) предлагается рассмотреть энергосберегающий способ восстановления работоспособности датчика контроля целостности переключением электрических цепей питания датчика без постановки управляющего органа крана машиниста в тормозное положение.

Решение отмены требования завышения давления при отправлении поезда, ограничения величины завышения давления после регулировочных торможений более 0,03 МПа выше зарядного позволит повысить надежность работы тормозных приборов, снизить предпосылки возникновения отказов в работе тормозного оборудования на 30 — 50 % при обеспечении безопасности движения и графика движения поездов. Результатом этого, по мнению авторов, будет снижение эксплуатационных расходов на ведение поезда и соблюдение технологии технического обслуживания поездов.

Библиография

1. Иноземцев В.Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава: вопросы и ответы. М.: Транспорт. 1984.
2. О влиянии требований нормативных документов на технологические процессы и безопасность движения / В.Г. Погудин, А.В. Исаев, П.В. Меньшиков, А.Э. Гербек // Локомотив. 2022. № 4. С. 39 — 43.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com