На 139-й Рельсовой комиссии в Туле
В конце сентября текущего года в Туле состоялась 139-я Рельсовая комиссия. Этот ежегодный форум создан для «сверки часов» двух взаимосвязанных сфер — производителей и потребителей рельсовой продукции. Цель мероприятия — выработка единой технической политики в области изготовления и эксплуатации рельсов. В решении этой задачи им помогают научные институты и диагносты, осуществляющие неразрушающий контроль состояния рельсов. Необходимая координация между наукой и практикой реализуется при совместном обсуждении проблем рельсового хозяйства.
Другими словами, Рельсовая комиссия — это площадка взаимодействия ОАО «РЖД» и бизнеса. Она позволяет рассмотреть насущные потребности путевого комплекса и направить усилия металлургов-ученых и промышленников на наиболее полное удовлетворение запросов службы пути.
В число участников 139-го заседания Рельсовой комиссии вошли руководители ОАО «РЖД» и металлургических комбинатов (ООО «ЕВРАЗ», ПАО «ЧМК», ТОО «АРБЗ», АО «Металлургический завод Балаково»), представители семи научных институтов и диагностических фирм, сотрудники предприятий, специализирующихся на выпуске путевых машин. Координатором всех организационных компонентов этого сложного четырехдневного мероприятия выступила начальник нормативно-методологического отдела ЦП ЦДИ О.А. Ваганова, выполнив свою задачу на высоком профессиональном уровне.
Заседание открыл первый заместитель начальника ЦДИ ОАО «РЖД» М.М. Старовойтов. В своем вводном выступлении он подчеркнул, что путевой комплекс в союзе с научными организациями и металлургами работает над увеличением межремонтного срока верхнего строения пути до 2,5 млрд т брутто, и эта задача может быть выполнена только при значительном повышении качества рельсовой продукции. Однако на практике особых успехов достигнуть не удалось — рельс категории ДТ370ИК, задуманный как рельс «спецназначения», особо стойкий, к сожалению, не оправдывает ожиданий — его выход по контактно-усталостным дефектам весьма высок.
Тут есть над чем поработать, особенно в свете недавнего решения Правительства РФ об утверждении строительства
ВСМ Москва-С.-Петербург. Эта ответственная магистраль должна получить оптимальную конструкцию верхнего строения пути, что накладывает повышенные обязательства на проектировщиков, конструкторов и производителей рельсов, стрелочных переводов, скреплений и шпал.
Уже освоен выпуск рельса новой категории — ДТ400, который должен проявить себя в ближайшее время, так как капитальные ремонты пути, запланированные на следующий год, будут проходить с его использованием.
Очень важно разработать технологию производства рельсовых плетей протяженностью до 800 м, равнопрочных по всей длине. Эту задачу ставит перед производителями рельсовой продукции Стратегия развития металлургической промышленности до 2030 г. Плеть такой длины в разы сократит число сварных стыков на рельсовой нити, что резко понизит дефектность.
Сопредседатель НП «Рельсовая комиссия» — технический директор АО «ЕВРАЗ ЗСМК» А.В. Головатенко ознакомил собравшихся с реализацией проектов последних двух лет, которые он охарактеризовал как крупнейшие свершения. В первую очередь к ним относится технология выпуска «зеленых рельсов». Под «зелеными» понимаются рельсы, на производство которых расходуется вчетверо меньше выбросов СО2 в атмосферу, чем при традиционных способах выплавки стали. Это значительный шаг в сторону экологичности производства.
Другим заметным достижением стало освоение промышленностью выпуска рельса ДТ370, который теперь можно назвать базовым, взамен предыдущего варианта — ДТ350.
В списке новой продукции появился и рельс для высокоскоростных магистралей, рассчитанный на пропуск поездов со скоростью 400 км/ч. Все эти успехи означают, что металлурги и железнодорожники «идут навстречу друг другу» и реализуют совместные проекты в атмосфере взаимопонимания.
Металлургов и диагностов никогда не покидает желание «заглянуть внутрь рельса, оценить качество зерна». Для реализации этого намерения на ЗСМК введены и сертифицированы станции ультразвукового контроля рельсовой продукции, что позволит осуществлять поставки рельсов ОАО «РЖД» со стопроцентной уверенностью в их качестве.
Внедрение автоматизированного контроля качества рельса на всех этапах его производства — от шихты до собственно рельса — исключит вмешательство «человеческого фактора» и поднимет диагностику продукции на новый уровень.
Советник по технологии производства рельсового проката ООО «ЕВРАЗ» Г.Н. Юнин довел до сведения присутствующих, что в Рельсовую комиссию входит 35 членов, а в зале находится 119 человек. Это означает, что свою задачу — формирование рельсовой политики — комиссия способна выполнить только в содружестве с рядом причаст-ных предприятий и организаций. Решения и рекомендации Рельсовой комиссии — плод совместного труда множества заинтересованных участников нынешнего съезда.
Следуя пожеланиям партнеров из ОАО «РЖД», металлурги ЕВРАЗа из года в год увеличивали долю рельсов в 100-метровом исполнении, и на современном этапе их выпуск приблизился к 74 %, что является очень неплохим результатом. Производители рельсовой продукции возлагают большие надежды на рельсы новой категории ДТ400ИК, которые при сравнительных испытаниях проявили значительно лучшие свойства, чем ДТ370ИК. Осуществлена постановка на производство рельсов низкотемпературной надежности ДТ370НН, а также более тяжелого типа — Р71.
Что касается выполнения рекомендаций предыдущей Рельсовой комиссии, то они осуществлены на 65 %, при этом 23 % пока находятся в работе, а 12 % не реализованы, на что имеются свои причины.
Начальник Управления пути и сооружений ЦДИ Д.В. Залива ознакомил участников собрания с положением дел в путевом комплексе. На 1 сентября текущего года развернутая длина путей ОАО «РЖД» составляет 183968 км, из них на главный ход приходится 126471 км. Эту огромную по протяженности сеть обслуживают 128332 сотрудника, работающих в 365 предприятиях: 315 дистанций пути, 27 дистанций инфраструктуры, 19 дистанций инженерных сооружений, три путевых машинных станции по земляному полотну и одна путевая машинная станция по благоустройству полосы отвода.
Совместные труды путейцев, производителей рельсов и ученых приносят свои плоды — дефектность рельсов на сети снизилась в 2022 г. на 4 % по отношению к 2021 г. И это в условиях все возрастающей грузонапряженности, которая за последние восемь лет увеличилась на 14 %, достигнув в среднем по сети 39,6 млн т-км брутто/км в год.
Следует отметить, что теперь дифференцировано термоупрочненные рельсы составляют большинство на главном ходу, что позволило оценить их свойства в условиях эксплуатации. Выяснились и недостатки, которые в основном сводятся к подверженности рельсов категории ДТ дефектам контактно-усталостного характера, что приводит к их досрочному выходу (при наработке всего 40—80 млн т брутто) при укладке в нижние нити кривых. Объемно закаленные рельсы (Т1), укладываемые до 2014 г., были более пластичны и проявляли иной характер деградации — сминались и изнашивались, но при этом пропускали до 700 млн т, находясь в нижних нитях кривых. Склонность к поверхностному выкрашиванию проявляют все рельсы категории ДТ (в том числе и ДТ370ИК), что приводит еще и к контроленепри-годности отдельных участков рельсовой нити. Ученым и металлургам надо поработать над устранением этого дефекта.
Другая проблема рельсового хозяйства на сети ОАО «РЖД» — увеличение числа изломов плетей бесстыкового пути из-за дефекта подошвы 79/69. Исследования показали, что этот дефект провоцирует коррозия подошвы в местах контакта с подрельсовой амортизационной прокладкой. С одной стороны, необходим поиск технических решений по своевременному обнаружению дефекта 79/69 (современные средства дефектоскопии не улавливают повреждения в перьях подошвы), с другой — следует улучшить качество стали для обеспечения наработки 1,5 млрд т брутто без образования опасных повреждений подошвы.
Какие же меры предпринимает служба пути для увеличения наработки рельсов? Прежде всего, это переустройство кривых для облегчения эксплуатационной нагрузки рельсов и, соответственно, минимизации износа. Переустройство заключается в изменении возвышения наружного рельса согласно двухуровневой системы скоростей в соответствии с Распоряжением ОАО «РЖД» от 20.12.2021 № 2897/р.
Второе — совершенствование мобильной лубрикации с целью исключения больших перерывов в смазывании рельсов. Это повысит качество лубрикации и понизит темпы износа рельсовых нитей в кривых.
Третье — прогнозирование износа рельсов по методике, утвержденной Распоряжением ОАО «РЖД» от 29.09.2022 № 1824. Наблюдение за поведением рельсов помогает выявлять дополнительные факторы, влияющие на интенсивность их износа.
Для сокращения выхода рельсов по контактно-усталостным дефектам следует применять превентивное шлифование и вообще модернизировать существующую систему шлифовки. Для этого необходима разработка новых рельсошлифовальных поездов с улучшенными характеристиками, в том числе с повышенной рабочей скоростью — до 30 км/ч. Это позволит выполнять шлифовку втрое быстрее имеющихся аналогов и значительно сократить время занятия перегона.
В деле сохранения рельсового хозяйства очень помогло внедрение технологии удаления дефекта с последующей алюминотермитной наплавкой поврежденного места. В текущем году таким образом было отремонтировано 2900 дефектных и остродефектных рельсов. Эту перспективную технологию служба пути намерена использовать повсеместно. Для этого закуплено 28 комплектов оборудования, обучено 85 сварщиков.
Сокращению стыков в местах временного восстановления плетей способствует широкое применение алюминотермитной сварки. В этом году этим способом сварено 56027 стыков, из них 16990 — силами дистанций пути. Чтобы меньше зависеть от компаний и фирм, специализирующихся на алюминотермитной сварке, Управление пути и сооружений приняло решение освоить эту технологию внутри собственных предприятий, и для этого закуплено 105 комплектов оборудования и обучено 315 сварщиков.
Совершенствуется и традиционная электроконтактная сварка — всем известные несамоходные ПРСМки заменяются самоходными машинами нового типа — со сварочными головками, обеспечивающими подтягивающее усилие 120 тс и более.
Какие же задачи стоят перед путевым комплексом на современном этапе? К чему путейцы должны стремиться? Очень остро стоит вопрос увеличения провозной способности БАМа и Транссиба. Долгосрочная программа развития ОАО «РЖД» предусматривает увеличение грузового потока на этих магистралях до 161,3 млн т брутто уже в этом году и до 180 млн т в следующем. Такие планы требуют качественного усиления конструкции пути. Необходима разработка новых элементов верхнего строения с повышенными эксплуатационными характеристиками и увеличенным ресурсом до 2,0—2,5 млрд т пропущенного тоннажа.
Конструкторам есть от чего оттолкнуться: на сети имеются участки общей протяженностью 2343 км, где рельсы пропустили 1,4—2,0 млрд т брутто, а также 176,8 км с наработкой более 2,0 млрд т.
Управление пути и сооружений постоянно внедряет рельсы новых категорий. Хорошие свойства проявляет
рельс ДТ400ИК на опытных участках Забайкальской дороги. Со следующего года будет практиковаться его укладка на самых напряженных направлениях в наружные нити кривых, что снизит боковой износ на 16 %. Планируемый объем укладки — 2000 км рельсовой нити. При выполнении капитального ремонта пути на новых материалах будет уложено 769 км рельсошпальной решетки с рельсами категории ДТ370, что сократит удельный выход по дефектам на 15 %. В сентябре текущего года прошли приемочные испытания морозостойкие рельсы ДТ370НН, предназначенные для снижения выхода и изломов плетей при температуре до -60 °C.
Особый разговор о высокоскоростных магистралях. Скорости, реализуемые на участке Москва—С.-Петербург, сейчас недостаточны на фоне мировой практики, где давно освоены скорости 350 км/ч и выше. В связи с этим в 2022 г. созданы и сертифицированы рельсы повышенной прямолинейности ДТ350ВС400, способные пропускать поезда со скоростью 400 км/ч. АО «ЕВРАЗ ЗСМК» готово к их поставке. Для реализации проекта ВСМ Москва—С.-Петербург по новой выделенной трассе понадобится 2,8 тыс. км рельсов категории ДТ350ВС400 (с учетом двухпутного исполнения магистрали).
Рельсы для ВСМ созданы, но разработаны ли для них скрепления? У нас нет, но китайские коллеги-железнодорожники предлагают свои. Однако наш научный потенциал и производственные мощности вполне позволяют решить эту задачу самостоятельно и конкурировать с восточными партнерами.
Для масштабного внедрения тяжеловесного движения ЦП планирует использование рельсов повышенной мощности — Р71 и Р75. Предполагается, что рельсы «тяжелых типов» позволят на 35 % увеличить наработку межремонтного тоннажа и сократить объем работ текущего содержания пути. В 2024—2025 гг. планируется укладка двух десятикилометровых участков с рельсами повышенной мощности для подконтрольной эксплуатации.
Не только рельсы, но и стрелочные переводы должны увеличить свой ресурс. Для этого на следующий год планируется укладка на сети инновационных переводов проектов МСЗ 8365 и Н01.004 по 200 комплектов каждый. Эти переводы имеют цельнолитые крестовины с двумя радиусами поверхности катания, что облегчает прохождение колес по крестовинному узлу, роликовые устройства, позволяющие отказаться от смазки подушек, усиленные брусья с подшпальными прокладками и переводную гарнитуру, скрытую в полом брусе. Все эти опции направлены на увеличение срока службы элементов перевода вдвое, сокращение трудозатрат на обслуживание на 50 % и, главное, — на уменьшение потерь поездочасов из-за отказов.
В заключение своей речи начальник ЦП остановился на свойствах перспективных рельсов, способных удовлетворить службу пути в условиях увеличения объема перевозок. Головка должна иметь максимально однородную структуру с минимальными межпластинчатыми расстояниями в перлите. В условиях металлургического комбината должны создаваться термоупрочненные 800-метровые плети с отдельного индукционного нагрева в проходном режиме по всей длине. При такой технологии изготовления плеть будет иметь идентичные свойства на всем своем протяжении, что резко сократит образование дефектов, характерных для сварных стыков.
(Окончание в следующем номере)
