[02-2010] Контроль бокового износа рельсов

[Admin]

Контроль бокового износа рельсов

В.А. НАЧИГИН, начальник службы технической политики Восточно-Сибирской дороги

Стратегия развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 г. предусматривает несколько вариантов достижения цели. В условиях мирового экономического кризиса объективно возникает ряд ограничений. Имеются сложности в привлечении кредитных средств на длительный период под низкий процент, невозможно инвестировать проекты из собственных средств из-за снижения объема перевозок и уменьшения доходной базы.

Продолжающееся старение основных фондов железных дорог существенно осложняет современный этап реформирования ОАО «Российские железные дороги». Это ставит перед менеджментом Компании несколько сложных и подчас трудно разрешимых задач, неразрывно связанных со спецификой эксплуатации магистралей.

В настоящее время более 80 % перевозок осуществляется менее чем на половине развернутой длины сети дорог при среднесетевой грузонапряженности 34 млн т-км брутто на 1 км в год, что свидетельствует о крайне неравномерном объеме перевозок при одинаковых осевых нагрузках и скоростях движения поездов. Названные показатели и ряд других ограничений делают актуальным повышение эффективности производства за счет продления срока службы, повторного использования основных средств, перехода от планово-предупредительного ремонта по нормативам к ремонту по состоянию.

Путевое хозяйство — одно из наиболее ресурсоемких на железнодорожном транспорте. При эксплуатации верхнее строение пути подвергается интенсивному воздействию подвижного состава и внешней среды. Износ и усталость металла приводят к большим материальным потерям, которые составляют более 90 % всех потерь. Применяемая в настоящее время классификация путей несколько дифференцирует требования по прочности и надежности пути в зависимости от грузонапряженности линий, но не уменьшает основных потерь во время эксплуатации.

Наиболее уязвимое звено в пути — рельс. Только он не имеет дублирования при отказе и перераспределения нагрузки от подвижного состава, соответственно требования к надежности рельсов многократно выше, чем к остальным элементам верхнего строения, земляного полотна и искусственных сооружений.

Определение оптимального состояния рельсов для принятия решений об их замене или профилактических работах — актуальная эксплуатационная и экономическая задача. Поэтому важен прогноз состояния рельсов на всех стадиях жизненного цикла — от производства до утилизации.

Сегодня методы неразрушающего контроля, в том числе рельсов, развиваются и совершенствуются, создаются новые устройства и технические средства, мобильные и надежные. В то же время измерение геометрии рельсов на производственном уровне практически до последнего времени не претерпело значительных изменений, и это в первую очередь касается самого низового звена — дистанций.

На Восточно-Сибирской дороге за последние пять лет при всех видах ремонта и текущем содержании пути из-за бокового износа было изъято более 1400 км рельсов. При этом 265 км снято при боковом износе более 15 мм, а это практически означает, что рельсы с наработкой 20 — 25 % нормативного тоннажа нет возможности повторно использовать в пути. Суммарно на всех дистанциях сохраняется от 5 до 10 км рельсов, имеющих сверхнормативный боковой износ. Повторно уложено 690 км или около 50 % рельсов от числа снятых. В пути остается примерно неизменное количество рельсов — от 300 до 350 км с износом более 10 мм в зависимости от времени года. Эта часть требует повышенного целенаправленного внимания, так как боковой износ близок к недопустимому. Некоторое количество рельсов, снятых с пути, направлено в РСП для реновации и репрофилирования при минимальном возврате на дистанции пути, так как не соответствуют ТУ на ремонт.

Стройная, на первый взгляд, система определения бокового износа постоянно дает сбои при практическом применении во многом из-за большого влияния человеческого фактора как на этапе измерений, так и при последующей передаче данных и их обработке в дистанциях пути. Соответственно и нет возможности прогнозировать ситуацию, в частности, в службе пути.

Ручные средства измерений остаются неизменными на протяжении многих десятилетий, их применение требует постоянной практики и навыков, нет критериев оценки правильности и точности измерений, проведенных техниками околотков и бригадами.

Как результат, — невозможно вести планомерную работу в рельсовом хозяйстве. Это касается, во-первых, замены рельсов при предельно допустимом боковом износе, не переводя их в категорию со сверхнормативным боковым износом, во-вторых, перекладки рельсов из прямых участков пути в кривые с последующим использованием в качестве покилометрового запаса и, в-третьих, рельсов для сплошной и одиночной замены со сменой и без смены рабочего канта. Часть рельсов, замененных своевременно, можно повторно уложить на других участках, в том числе и при капитальном ремонте пути.

Наиболее быстро боковой износ рельсов происходит в кривых. На его интенсивность влияет много различных факторов: радиус кривой и тщательность ее содержания в соответствии с заданными параметрами; место расположения — на подъеме, площадке или спуске; применение активаторов трения и эффективность средств лубрикации; использование подталкивания составов и рекуперативного торможения; расчетные скорости движения.

Мобильные диагностические средства в путевом хозяйстве позволяют частично прогнозировать ситуацию при взаимодействии подвижного состава и пути. В то же время геометрические измерения, выполняемые на дистанциях ручными средствами, не охватывают все параметры, дискретность измерений недостаточна для анализа выхода из строя элементов верхнего строения и назначения профилактических работ.

С целью получения фактических данных о боковом износе проводятся многочисленные натурные измерения руководителями путевого хозяйства всех уровней, непродуктивно теряется много сил и средств при весьма сомнительном результате. Только на замеры бокового износа ежемесячно затрачиваются сотни рабочих часов.

На сети дорог России эксплуатируется достаточное количество мобильных диагностических средств, позволяющих в режиме реального времени получать информацию требуемых качества, объема и точности. Однако эту информацию невозможно использовать без предварительной обработки и анализа, создания базы данных.

Накопленные базы данных при проверках пути вагонами ЦНИИ-4 МД (см. таблицу) без специальной обработки в ручном режиме выборки и анализа не позволяет спрогнозировать выход рельсов в конкретном месте по боковому износу. В результате объективная информация применяется крайне эпизодически, только для подтверждения того или иного события, а не для его прогнозирования.

Создание программного продукта с прямой передачей базы данных из ЦНИИ-4 МД в промежуточную программу, где устранены все перечисленные недостатки, даст возможность решить ряд задач, весьма актуальных на данном этапе реформирования ОАО «РЖД» при переходе на трехуровневую структуру управления. Программный продукт на основе системного анализа данных и создание модели использования рельсов существенно сократят затраты на текущее содержание пути. Первые элементы такой работы в виде выходных форм наличия рельсов с боковым износом и прогнозом плановой их замены применяются на Восточно-Сибирской дороге. Эти формы представляют собой таблицы, в которых указаны: перегоны, данные о кривой (километр, пикет, скорость движения, радиус), предыдущий и последующий износ (дата, величина), пропущенный тоннаж, интенсивность износа, предыдущая дата замены рельсов, ограничение скорости.

Вот те задачи, которые теперь можно решить:

повысить достоверность информации на всех уровнях ее применения, оптимизировать влияние человеческого фактора при получении и обработке данных;

высвободить нерационально используемый персонал, занятый на сплошных измерениях бокового износа. Людей можно будет перевести на основное производство и направлять только на контрольные измерения, где требуются уточнения и детализация результатов промеров мобильными средствами;

обеспечить прогнозирование состояния рельсов на основе большого массива данных, получаемого без участия человека, улучшить планирование работ из единого центра;

снизить запасы рельсов на дистанциях пути и в путевом хозяйстве в целом, упорядочить предоставление «окон» для смены рельсов, их продолжительность и количество, планировать поставку рельсов по недельным графикам (работать «с колес» при сплошной замене);

избежать наличия в пути рельсов со сверхнормативным боковым износом как потенциальной причины отказа, организовать перекладку рельсов и повторное их использование на уровне 90 — 95 % от числа снятых на основании прогнозных анализов и рекомендаций.

[СЦБот]

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

Перенес: Admin