[01-2020] О реальных сроках службы локомотивов

[Admin]

О реальных сроках службы локомотивов

Списать нельзя продлить?

Е.Ю. КАЧЕСОВ, А.С. ЗАЕРКО, Дирекция тяги ОАО «РЖД»

Рост объёмов грузоперевозок на период до 2025 г. предполагает увеличение объёма маневровой работы. Прогнозное увеличение эксплуатируемого парка локомотивов маневрового движения, предусмотренное Долгосрочной программой развития ОАО «РЖД» до 2025 года, составляет 4,8 %. В настоящее время в этом виде движения используются преимущественно тепловозы серий ТЭМ2, ТЭМ18 и ЧМЭЗ различных модификаций, ТЭМ7, ТЭМ7А, ТЭМ14.

Наиболее универсальными тепловозами для маневровой работы и обеспечения прочих технологических операций являются шестиосные тепловозы ТЭМ2, ТЭМ18 и ЧМЭЗ. При этом доля тепловозов серии ЧМЭЗ в общем количестве шестиосных маневровых тепловозов ОАО «РЖД» превышает 50 °/о. Значение данной серии тепловоза в обеспечении эксплуатационной работы железнодорожного транспорта страны трудно переоценить: по надежности, производительности на маневрах и дешевизне эксплуатации этим локомотивам нет равных. Тепловозы обладают характеристиками, до сих пор не достигнутыми конкурентами: так, ЧМЭЗТ работает с электрическим торможением до нулевой скорости.
Однако в течение ближайших пяти лет у половины тепловозов этой серии истекает срок службы, что, в соответствии с действующим Техническим регламентом Таможенного союза 001/2011, потребует отставления их от эксплуатации с последующим исключением из инвентарного парка. Безусловно, это вызовет серьёзные проблемы в обеспечении маневровой и хозяйственной работы на сети железных дорог.
Вместе с тем, в силу целого ряда причин, ранее разработанной конструкторской документацией срок службы тепловозов серии ЧМЭЗ всех индексов установлен не был. Для соблюдения требований Технического регламента Таможенного союза, а также в целях обеспечения баланса парка, телеграммой Дирекции тяги от 13.07.2010 № ЦТзр/13-1пр условно установлен срок службы тепловозов данной серии 32 года. Условность заключалась в том, что этот срок службы определен конструкторской документацией для тепловозов серии ТЭМ2, отчасти конструктивно схожих с тепловозами серии ЧМЭЗ. Вполне естественно, что установление такого срока службы не учитывало реальной остаточной прочности базовых элементов конструкции тепловоза, которой он и определяется.

Исходя из сложившейся ситуации, руководством Дирекции тяги ОАО «РЖД» принято решение о проведении динамикопрочностных испытаний несущих элементов кузова и рам тележек одного из тепловозов данной серии, выработавшего условный срок службы. В соответствии с договором, данные испытания проведены АО «ВНИКТИ» — Всероссийским научно-исследовательским конструкторско-технологическим институтом подвижного состава — в своём аккредитованном исследовательском центре, имеющем необходимое оборудование и штат специалистов для проведения испытаний такого рода. Для проведения этих испытаний разработаны специальная программа и методика, согласованная Дирекцией тяги и Проектно-конструкторским бюро локомотивного хозяйства, согласно которой целями и задачами испытаний являются:
определение показателей эксплуатационной нагруженное™ базовых частей тепловоза. Исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкций тепловоза при испытаниях главной рамы под действием продольных нормативных сил величиной +2500 кН, приложенных статически по осям автосцепок, испытаниях на соударения и ходовых динамико-прочностных испытаниях тепловоза;
"=> определение характеристик сопротивления усталости (предел выносливости) рамы тележки путем стендовых испытаний на усталость на базе десяти миллионов циклов нагружения с целью оценки ресурса конструкции;
установление нового назначенного срока службы тепловоза по ресурсу базовых частей с возможной разработкой конструкторских и технологических мероприятий без изменения эксплуатационных характеристик, установленных в эксплуатационных и ремонтных документах.
Новый назначенный срок службы тепловоза устанавливается по ресурсу (наработка до предельного состояния) базовых частей (главная рама, рама тележки).

Испытания начаты 1 августа 2019 г., и на сегодняшний день завершены в полном объеме. На основании результатов проведенных ходовых и динамических испытаний длительно эксплуатировавшегося (не менее 32 лет) тепловоза ЧМЭЗ (рис. 1), стендовых испытаний на усталость рам его тележек (рис. 2), расчетно-экспериментальной оценки ресурса несущих конструкций (главной рамы и рамы тележки), а также анализа технического состояния и повреждаемости их в эксплуатации, определены ресурсы, а также возможность и условия для продления срока безопасной эксплуатации тепловозов серии ЧМЭЗ всех индексов по ресурсу их базовых частей (главная рама, рамы тележек).
Для завершения цикла исследований по продлению срока службы локомотивам данной серии АО «ВНИКТИ» предоставлены условия, которые заключаются в определенном перечне работ при проведении очередного вида ремонта в объеме ТР-3, либо заводских видов ремонта. Основными работами являются упрочнение главной рамы тепловоза, рамы тележки, а также сварных швов рамы тележки. Все работы по упрочнению несущих частей тепловоза проводятся на основании действующих в ОАО «РЖД» инструкций и ГОСТ.
Сами по себе испытания достойны отдельной статьи.

Проведённые испытания показали, что испытуемые тепловозы ЧМЭЗ при сроке службы, продлённом до 55 лет, каких-либо проблем с долговечностью не испытывают. Все составные части этих тепловозов также показали значительный остаточный ресурс, выдержав тяжелые программы нагружений с большим запасом.

Испытания подтвердили, что конструкторские решения, применённые на локомотивах с учетом требований МПС СССР и ОАО «РЖД» при условии правильной эксплуатации, обеспечивают сроки службы, значительно превышающие нормативные. Данный факт подтверждается экспериментами и испытаниями, проводимыми в настоящее время учёными-железнодорожниками с электровозами ЧС7, ЧС8, находящимися в эксплуатации. Данные электровозы также показывают весьма значительный запас прочности и срока службы. Очень большим ресурсом располагают тепловозы ТЭМ2 и другие локомотивы, выпущенные с государственным Знаком качества.
Электровозы серий ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11 и ВЛ15 успешно эксплуатируются в России, Украине, Азербайджане, Грузии и Армении со сроком службы, продлённым по изменённым техническим условиям, до 50 лет.
Что касается «нормативных сроков службы», которые фигурируют в старых ТУ, то эти показатели имеют чисто финансовобухгалтерское назначение и предназначались для ведения экономических расчетов. Действительно, такие показатели, как срок окупаемости локомотива, по экономическим нормативам рассчитывались исходя из небольших сроков, так как весьма затруднительно делать экономические расчеты, на основании фактически возможного ресурса локомотива. Нормативные «бухгалтерские»
сроки часто устанавливались непродуманно, исходя из удобства финансовых расчетов, и ничего общего с реальным ресурсом локомотивов, как подтверждено испытаниями и практическим опытом эксплуатации, не имеют.

На текущий момент основной конкурент железнодорожному транспорту - автомобильный. Газель и грузчики являются основным средством транспортировки различных грузов на короткие и средние расстояния в Казахстане.

Исходя из опыта эксплуатации локомотивов с продлёнными на основании испытаний сроками службы, железнодорожной администрацией Казахстана разработан проект внесения изменений в Технический регламент Таможенного союза, предполагающий
установление срока службы локомотива после проведения ему капитального ремонта на основании фактического технического состояния основных конструктивных элементов, а не срока службы, предусмотренного ТУ. Данный проект проходит стадию рассмотрения и, надеемся, будет поддержан. Реализация данного проекта позволит использовать локомотивы эффективно на более продолжительном жизненном цикле, что позволит, в свою очередь, снизить издержки ОАО «РЖД».