Современные средства дефектоскопии рельсов
Достижения в технологии выявления дефектов рельсов и обновленные нормы Федеральной железнодорожной администрации (FRA) позволят на дорогах США повысить эффективность устранения этих дефектов.
Средства дефектоскопии выпускают в основном три компании: Herzog Services, Pandrol Jackson Technologies и Sperry Rail Service. Они постоянно совершенствуют измерительные системы и расширяют парк рельсовых дефектоскопов. В настоящее время контрольная аппаратура такова, что за смену (8 ч) выявляется дефектов больше, чем путевая бригада способна устранить за 24 — 48 ч, как того требуют нормы FRA.
Своевременное выявление и устранение дефектов в рельсах — важное условие повышения безопасности движения поездов. Дороги стремятся продлить срок службы рельсов и добиться наработки тоннажа 1 млрд. т груза брутто. С повышением грузонапряженности и интенсивности движения поездов сокращается продолжительность «окон», предоставляемых для проверки рельсов дефектоскопами и устранения обнаруженных неисправностей. В этих условиях требуется повысить эффективность выявления и устранения дефектов. На дорогах внедряется быстродействующая аппаратура, оснащенная большим числом датчиков, которая обнаруживает дефекты при движении с высокой скоростью, обеспечивает ускоренную обработку результатов измерений и упрощает визуальную идентификацию дефектов в рельсах.
Согласно нормам FRA дефекты должны устраняться в день их обнаружения. Если это невозможно, то выдается предупреждение об ограничении скорости или проводят ремонтные работы временного характера. Срок действия этих мер не более 48 ч в зависимости от степени опасности дефекта.
При специальном комитете FRA создана рабочая группа, занимающаяся вопросами дефектоскопии рельсов. В ее составе 48 представителей дорог, промышленных ассоциаций, поставщиков, служб пути и FRA.
На железной дороге Union Pacific (UP) в течение 2 лет, до января 1998 г., проводился эксперимент по повышению эффективности дефектоскопии рельсов. На это время FRA разрешила классифицировать дефекты в рельсах на опасные и неопасные. Неопасные можно оставлять в пути на пять, а в зимние месяцы на четверо суток. В течение первого года ежедневно проверяли на 3,2 — 4,8 км больше, чем в 1995 г. Эту протяженность можно еще увеличить, если продлить ежедневную работу дефектоскопов.
Частые проверки в сопровождении бригады — еще одно действенное средство ликвидации дефектов в рельсах. На многих грузовых направлениях рельсы проверяли через 90 сут, включая участки, на которых согласно нормам FRA это требуется делать один раз в год.
Компания Herzog ввела в эксплуатацию три скоростных вагона-дефектоскопа, один из которых непрерывно работал в течение 7 лет на грузонапряженном участке протяженностью 560 км железной дороги BNSF. Недавно фирма Herzog оборудовала один дефектоскоп роликовой искательной системой, которая намного сложнее прежних и оснащена 18 датчиками на каждую рельсовую нить. Она снимает показания при различных углах и может эксплуатироваться при температуре до -50’С без звуковых искажений. Практика показывает, что дефектоскоп выявляет вертикальные трещины в головке рельса и внутренние дефекты под поверхностными трещинами. Дефекты последнего вида трудно обнаружить, так как ультразвуковые волны не проникают через поверхностные трещины головки рельса. Новым искательным устройством будет оборудован второй дефектоскоп, компания Herzog планирует использовать его в сцепе с обычным вагоном-дефектоскопом для сопоставления их эксплуатационных качеств.
Компания Pandrol Jackson Technologies (PJT) продолжает совершенствовать рельсовые дефектоскопы типа System 1000 на комбинированном ходу. Они оснащены 24 ультразвуковыми датчиками, по 12 на каждую рельсовую нить, направленными под углом 45 и 70* соответственно на шейку и головку рельса. System 1000 иметь пять ступеней компьютерной обработки с использованием процессоров для идентификации и отображения дефектов.
Внесенные в дефектоскоп System 1000 усовершенствования основываются на результатах многолетнего использования дефектоскопа
System 300, 40 комплектов которого эксплуатируется в настоящее время на дорогах Северной Америки. Благодаря этим изменениям System 1000 может выявлять поперечные трещины в шейке рельса, распознавая значительное число ложных импульсов из-за искажения формы сигнала. В настоящее время пять новых дефектоскопов используют на дорогах Северной Америки и 11 на скоростных линиях КНР.
Компания PJT разработала съемный рельсовый дефектоскоп типа SYS-10 с питанием от аккумуляторов, который устанавливается на передвижной тележке. Обнаружение дефектов происходит по тому же принципу, что и у System 300. Хотя съемный дефектоскоп не имеет такого же оснащения, как передвижные на комбинированном ходу, управляемые с помощью компьютера, он может сохранять получаемую в течение 1 ч работы на участке длиной до 8 км информацию на 24 каналах. Систему SYS-10 обслуживает один человек, она, как и большие дефектоскопы, представляет данные в развернутом виде по длине пути. В SYS-10 могут одновременно работать четыре дисплея для воспроизведения на каждом до четырех отдельных форм сигналов. Передвижную тележку можно легко складывать и перевозить в автомашине. SYS-10 целесообразно использовать для проверки главных путей на съездах, стрелочных переводах и стрелочных улицах сортировочных станций, где для других средств дефектоскопии потребуется перерыв в движении поездов по соседним путям. Так как SYS-10 электрически изолирована, она не замыкает сигнальные цепи и с ее помощью можно проверять рельсы без закрытия движения поездов. При приближении поезда ее легко снять с пути. SYS-10 выпускают в одно- и двухниточном исполнении.
Компания Sperry Rail Service поставила 28 вагонов-дефектоскопов и 17 дефектоскопов на комбинированном ходу, которые эксплуатируются на дорогах Северной Америки. Эта фирма применяет ультразвуковой и магнитно-индукционный методы. Специалисты полагают, что магнитно-индукционный метод в сочетании с ультразвуковым позволяет наиболее эффективно выявлять в головке рельса дефекты контактноусталостного происхождения, расположенные под поверхностными трещинами.
Железная дорога UP, как и ряд фирм-изготовителей, предвидит рост потребности в средствах дефектоскопии на комбинированном ходу. Это вызвано тем, что из-за проводимой в последнее время разборки второстепенных путей, примыкающих к главным линиям, все меньше остается места для отстоя вагонов-дефектоскопов.
Современные дефектоскопы позволяют тщательно и быстро обследовать участки пути большого протяжения, так что путевые бригады не могут за ограниченное время принять необходимые меры по устранению дефектов. С увеличением объемов перевозок и интенсивности движения на главных линиях все меньше времени будет оставаться на проверку рельсов и более дорогостоящими окажутся перерывы в движении поездов из-за дефектных рельсов. К тому же, если осевые нагрузки будут повышены до 35,3 тс, то число дефектов в рельсах возрастет.
(По материалам зарубежной периодики)
_____________
ИЗВЕСТНО ЛИ ВАМ, ЧТО...
• В настоящее время железные дороги действуют в 11 арабских странах: Сирии, Ираке, Ливане, Иордании, Саудовской Аравии, Судане, Египте, Тунисе, Алжире, Марокко и Мавритании. Их суммарная протяженность достигает 25 тыс. км. В основном линии имеют колею нормальную или узкую (четырех размеров: 1000, 1050, 1055 или 1067 мм). Кроме Судана и Туниса, все страны переводят свои линии на нормальную колею. На основном протяжении линии однопутные, длина двухпутных участков — 2399 км, электрифицированных — 694 км. Густота перевозок невысока по сравнению с развитыми странами. Колея разных размеров затрудняет прямые перевозки даже между соседними государствами. К тому же допустимая максимальная скорость варьируется от 60 км/ч в Судане до 250 км/ч в Ираке.
• Планируется модернизировать магистраль западного побережья Великобритании с тем, чтобы ввести максимальную скорость до 225 км/ч. Протяженность ее составляет 800 км и связывает она Лондон с Бирмингемом, Ливерпулем, Манчестером и Глазго. Реконструкция позволит превратить это направление в высокоскоростное с соответствующим повышением провозной способности, надежности сообщений и сокращением времени поездки.
• Генеральный план развития дорог Исламской Республики Иран предусматривает увеличение общей протяженности сети с 6700 до 23 тыс. км к 2020 г. Это будет иметь огромное значение и для стран Центральной Азии (Казахстана, Узбекистана, Киргизстана, Таджикистана и Туркменистана) с точки зрения выхода к портам Персидского залива. В последние годы введены в эксплуатацию 1500 км новых линий. В частности, в 1995 г. завершено строительство линии Бафк— Бендер-Аббас длиной 635 км. В прошлом году задействована дорога длиной 254 км Бад-Мейбод в центре страны, строительство которой было начато в 1989 г. Инфраструктура этой магистрали рассчитана на движение с максимальной скоростью 160 км/ч пассажирских поездов и 120 км/ч грузовых. Минимальный радиус кривой 1500 м, максимальный уклон 9%о, рельсы уложены на железобетонные шпалы. Линия имеет 17 станций и оснащена диспетчерской централизацией. Ведется строительство еще 4000 км новых и укладка вторых путей, включая линию Керман—Захедан, соединяющую Иран с сетью дорог Пакистана, участки Бафк—Мешхед, Исфахан— Шираз и обход Кума.
