Безопасность движения на железной дороге

Размещено на http://www.allbest.ru/

Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна

Одесский учебно-методический научный центр

Кафедра "Электроснабжение железных дорог"

Контрольная работа

по дисциплине

"Безопасность движения и технической эксплуатации железных дорог"

Одесса

2010

План

1. Создание психологического настроя на безопасность, использование системы поощрений и наказаний, обучение безопасным приемам работы, совершенствование правил безопасной работы, воспитание безопасной деятельности, предупреждение об опасностях

1.1 Внедрение автоматизированной системы управления безопасностью движения поездов

1.2 Применение механизма минимизации ресурсов, необходимых для обеспечения заданных показателей безопасности перевозок

1.3 Применение пооперационного контроля качества и своевременности исполнения технологических процессов

1.4 Развитие системы мотиваций обеспечения безопасности перевозок

1.5 Экономический инструмент защиты от последствий аварийных ситуаций и происшествий - страхование

1.6 Совершенствование кадровой базы

1.7 Разработка и применение систем повышения безопасности функционирования персонала, осуществляющего оперативное управление движением поездов

2. Роль технических средств в обеспечении безопасности движения

2.1 Сходы из-за провала колеса внутрь колеи

2.2 Сходы из-за накатывания колеса на рельс

2.3 Сходы из-за выброса пути

2.4 Сходы из-за сдвига пути под воздействием боковых сил поезда

2.5 Сходы из-за изломов рельса

2.6 Стрелочный перевод

3. Особенности расследования случаев повреждения контактной сети и токоприемника

Литература

1. Создание психологического настроя на безопасность, использование системы поощрений и наказаний, обучение безопасным приемам работы, совершенствование правил безопасной работы, воспитание безопасной деятельности, предупреждение об опасностях

Обязанности по обеспечению безопасности движения сохраняются за хозяйствами железнодорожного транспорта (пути, вагонным, локомотивным хозяйствами и т.д.), организованными по существующему принципу специализации, но с предлагаемой корректировкой организационной и функциональной структур:

- разделение функций управления ремонтом подвижного состава, пути и их эксплуатацией в хозяйствах, в настоящее время совмещающих эти функции;

- созданием во всех хозяйствах систем управления качеством с учетом показателей безопасности движения. При этом, учитывая, что основной задачей железнодорожного транспорта является перевозка пассажиров и грузов, первоочередное внимание следует уделить созданию системы управления качеством перевозочного процесса;

При создании систем качества в отраслевых хозяйствах Департамент безопасности движения и экологии совместно с техническими департаментами определяет исходные целевые установки по обеспечению безопасности движения, которые, в конечном итоге, определяют эффективность функционирования систем управления качеством в этих хозяйствах.

Существующий институт приемщиков на предприятиях-изготовителях технических средств, поступающих на железнодорожный транспорт, а также на ремонтных предприятиях железных дорог сегодня подчинен руководителям соответственно департаментов и служб железных дорог, осуществляющих эксплуатационную деятельность. На период становления упомянутых систем качества целесообразно рассмотреть вопрос о создании самостоятельного органа, в состав которого должны войти приемщики подвижного состава, пути и технических средств как на предприятиях Компании, так и на заводах-поставщиках. Данная структура должна быть подконтрольна Департаменту безопасности движения и экологии. Цель этого мероприятия - не допустить выход на сеть железных дорог технических средств, не соответствующих установленным требованиям безопасности. Другая задача этой структуры - за счет осуществления традиционной функции внутреннего контроля обеспечить, в конечном итоге, пригодность этих средств к безопасной эксплуатации в перевозочном процессе.

1.1 Внедрение автоматизированной системы управления безопасностью движения поездов (асу бд)

Цель внедрения АСУ БД: снижение числа переходов движения пассажирских и грузовых поездов в опасные состояния (крушений, аварий, браков, сходов, столкновений).

К функциям АСУ БД относятся, в частности, пооперационный контроль (надзор) за своевременностью и качеством исполнения технологических процессов технического обслуживания и ремонтов технических средств - автоматический, автоматизированный, неавтоматизированный; контроль остаточного ресурса технических средств - автоматический, автоматизированный, неавтоматизированный; автоматизированная выработка оперативных рекомендаций по предотвращению нарушений условий безопасности перевозок и другие.

Техническую базу АСУ БД образуют АСУ хозяйств, ИВЦ дорог, ГВЦ, средства контроля точности исполнения технологических процессов. Таким образом, внедрение АСУ БД будет происходить за счет интенсификации использования уже применяемых технических средств и поэтому потребует незначительных капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

В СС БП должны входить, к примеру, следующие объекты стандартизации: организационно-методические вопросы обеспечения и экспертизы безопасности перевозок; анализ безопасности перевозок, функционирования технических средств и персонала; нормирование показателей безопасности перевозок, функционирования технических средств и персонала и другие.

Разработаны классификаторы опасных отказов технических средств хозяйств П, В, Т, Л и методики анализа показателей безопасности функционирования технических средств этих хозяйств.

Основой технико-технологической базы новой системы управления безопасностью перевозок пассажиров и грузов должен стать весь арсенал технических средств, имеющихся в хозяйствах, в том числе автоматизированные системы с информационными и управляющими функциями, охватывающие по возможности все виды управляемых объектов железнодорожного транспорта и представляющие собой сочетания АСУ разных видов: АСУ технологическими процессами (АСУ ТП), АСУ предприятиями (АСУП), АСУ гибкими производственными системами (АСУ ГПС) и т.д.

Особо следует отметить создаваемую многоуровневую систему управления и обеспечения безопасности движения поездов (МС). Она фактически представляет собой АСУ технологическим процессом движения поездов на участке. Ее основное назначение - обеспечение безопасного движения конкретного поезда по участку на основе информации, поступающей с бортовых и напольных устройств. Ядром этой системы является единая комплексная система управления и обеспечения безопасности движения на тяговом подвижном составе (ЕКС) с функциями:

- предупреждение проезда запрещающих сигналов на кодированных и станционных не кодированных путях;

- предупреждение превышения допустимых скоростей движения;

- предотвращение возникновения недопустимых по условиям безопасности движения продольных сил в составе поезда;

- объективный контроль грубых отступлений от норм содержания пути и др.

Информационная поддержка всей работы по обеспечению и контролю безопасности движения должна осуществляться путем применения информационных технологий в каждом хозяйстве (с использованием АСУ-П, АСУ-В, АСУ-Т и т.д.), а также в аппарате по управлению безопасностью движения всех уровней (АСУ РБ).

Среди функций автоматизированных систем, обеспечивающих информационную поддержку работы хозяйств, которые имеют прямое отношение к обеспечению безопасности движения, относятся:

- мониторинг состояния технических средств каждого хозяйства по показателям безопасности движения;

- учет отказов технических средств и ошибок персонала;

- анализ и прогнозирование состояния безопасности движения, оценка состояния технических средств с использованием результатов мониторинга, данных об отказах технических средств, ошибках персонала, математических моделей, в том числе взаимодействия подвижного состава и пути, разработка рекомендаций по повышению надежности технических средств и безошибочности работы персонала и др.;

- учет и анализ потерь от нарушений безопасности движения;

- учет и анализ затрат на реализацию мероприятий по повышению безопасности движения;

- контроль полноты и своевременности выполнения производственных процессов, а также допуска к безопасной эксплуатации технических средств и сооружений железнодорожного транспорта по показателям технического состояния и остаточного ресурса до плановых видов ремонта.

Функции АСУ, предназначенной для аппарата управления безопасностью движения должны быть следующими:

- учет и отчетность в области нарушений безопасности движения (существующая функция действующей ИСП МАСУ БД);

- организация расследования случаев нарушений безопасности движения в поездной и маневровой работе, контроль своевременности и качества расследования этих случаев, правильности их учета и квалификации;

- анализ состояния безопасности движения;

- прогнозирование состояния безопасности движения;

- контроль выполнения ревизорских указаний и устранения выявленных недостатков по результатам ревизий и проверок линейных предприятий, отделений железных дорог и железных дорог;

- проведение технических ревизий и организация проверок состояния подвижного состава, технических средств и сооружений требованиям ПТЭ;

- контроль организации проведения периодических проверок знаний работниками железных дорог требований ПТЭ, ИСИ, ИДП, других нормативных актов и должностных инструкций;

- контроль личного участия руководящего и ревизорско-инструкторского состава в осуществлении мер по предупреждению аварийности;

- ведение документации по обеспечению безопасности движения и предотвращению чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте;

- нормирование годности технических средств и сооружений железнодорожного транспорта к безопасной эксплуатации на основе требований закона "О техническом регулировании";

- сертификация производств, технических средств, технологических процессов и персонала;

- лицензирование всех видов деятельности, влияющих на безопасность движения;

- стандартизация требований к продукции, поставляемой предприятиям ЖД;

- страхование пассажиров, персонала ЖД, грузов, имущества; гражданской ответственности грузоотправителей, перевозчиков и владельцев инфраструктуры железнодорожного транспорта общего пользования за причинение вреда третьим лицам;

- пропаганда безопасности движения;

- информирование общественности о проводимой работе по повышению безопасности движения.

1.2 Применение механизма минимизации ресурсов, необходимых для обеспечения заданных показателей безопасности перевозок

железный дорога безопасный движение

ММР БП включает следующие этапы:

- определение показателей рисков возникновения опасных отказов технических средств и опасных ошибок персонала, приводящих к сходам и столкновениям поездов;

- определение значений показателей эффективности мероприятий по снижению значений показателей рисков опасных отказов и ошибок; показатель эффективности мероприятия должен отображать соотношение величины уменьшения показателя риска вследствие применения мероприятия к объему ресурсов, необходимых для его применения;

- концентрация основных ресурсов на мероприятиях, обладающих наибольшей эффективностью и, как следствие, обеспечивающих минимизацию ресурсов, необходимых для обеспечения заданных показателей безопасности перевозок.

Принятие решения о применении того или иного метода, системы или устройства с целью повышения безопасности перевозок должно происходить лишь на основе результатов оценки эффективности всех возможных методов, систем и устройств и определения их оптимального, в смысле минимизации ресурсов, сочетания.

ММР БП является, таким образом, механизмом рационального распределения ресурсов между различными мероприятиями повышения безопасности перевозок.

Необходимо производить количественный анализ эффективности всех мероприятий, направленных на повышение безопасности перевозок, и определить оптимальную, в смысле минимизации ресурсов, программу мер по достижению стратегической цели в области безопасности перевозок.

1.3 Применение пооперационного контроля качества и своевременности исполнения технологических процессов

Цель применения пооперационного контроля состоит в повышении качества и своевременности исполнения технологических операций по техническому обслуживанию и ремонту технических средств.

Применение на предприятиях жд международных стандартов качества ГОСТ Р ИСО 9000-2001

Применение данных стандартов способствует повышению качества технологических процессов, в том числе и ремонта технических средств, что приведет к повышению безопасности перевозок. Эффективность применения стандартов ГОСТ Р ИСО 9000-2001 подтверждена международным опытом.

1.4 Развитие системы мотиваций обеспечения безопасности перевозок

Качество исполнения технологических процессов существенно зависит от эффективности системы мотиваций своевременного и качественного исполнения персоналом железных дорог этих процессов. В ряде стран в специальных инструкциях четко сформулированы возможные нарушения условий безопасности перевозок и четко определены уровни административных штрафов.

При этом уровни штрафов весьма высоки относительно уровней заработных плат специалистов.

В этом направлении ЖД предстоит значительная работа по созданию эффективной системы мотиваций своевременного и качественного исполнения персоналом железных дорог технологических процессов, влияющих на безопасность пассажиров и грузов.

1.5 Экономический инструмент защиты от последствий аварийных ситуаций и происшествий - страхование

Экономическая оценка безопасности движения должна базироваться на изучении аварийных ситуаций и вероятности их возникновения.

Эффективным экономическим инструментом защиты от последствий аварийных ситуаций и происшествий является страхование. С учетом полученных вероятностных оценок уровня и видов рисков на железнодорожном транспорте должна быть разработана комплексная программа страхования объектов железнодорожной инфраструктуры, принадлежащего отрасли вагонного и локомотивного парка, а также гражданской ответственности основных участников перевозочного процесса за возможный ущерб, который может быть причинен по их вине имущественным интересам владельца инфраструктуры, юридических лиц - владельцев грузов и подвижного состава, окружающей природной среде, жизни, здоровью и имуществу граждан. Механизм страхования должен предусматривать страхование ответственности изготовителей технических средств, включая устройства пути, СЦБ, связи и другой продукции, связанной с обеспечением движения поездов, за качество поставляемой продукции и ее соответствие техническим требованиям инфраструктуры.

1.6 Совершенствование кадровой базы

Совершенствование кадровой базы Системы управления безопасностью перевозок ЖД должно идти в двух направлениях:

- повышение технологической дисциплины;

- повышение профессионального уровня.

Образовательные учреждения всех уровней должны воспитывать у своих учеников прежде всего чувство ответственности за соблюдение условий безопасности перевозок.

В области профессиональных знаний совершенствование должно идти в направлении изучения методов анализа безопасности перевозок, движения поездов, функционирования технических средств и персонала железных дорог; методов нормирования показателей безопасности; методов доказательства соответствия значений показателей безопасности перевозок, движения поездов, функционирования технических средств и персонала железных дорог их нормативным значениям; методов снижения интенсивности опасных отказов технических средств, опасных ошибок программных средств и персонала железных дорог; структурных методов снижения числа видов опасных отказов технических средств, опасных ошибок программных средств и персонала железных дорог; методов парирования опасных отказов технических средств, опасных ошибок программных средств и персонала железных дорог.

1.7 Разработка и применение систем повышения безопасности функционирования персонала, осуществляющего оперативное управление движением поездов

Цель разработки систем: исключение опасных ошибок машинистов локомотивов, дежурных по станциям и поездных диспетчеров или предотвращение воздействий этих ошибок на процесс движения.

Система АСУ-ДЕ позволяет создать запас пропускной способности и тем самым увеличить продолжительность "окон" для ремонта пути.

В связи с ростом количества дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах предлагаются следующие технические решения и меры: сосредоточить работы по оборудованию железнодорожных переездов устройствами заграждения (УЗП) в первую очередь на главных направлениях пассажирского движения; с учетом опыта других железных дорог увеличить объемы работ по установке на переездах с дежурным персоналом автоматических шлагбаумов, полностью перекрывающих проезжую часть автодороги; железнодорожные переезды без дежурного, расположенные в пределах станций и примыкающих к ним блок-участков, дополнительно оборудовать автоматическими шлагбаумами; завершить работы по исключению возможности пропуска автотранспорта дежурными по переезду с помощью кнопки "Открытие аварийное" без предварительного включения заградительной сигнализации; увеличить темпы замены переездных светофорных головок на светодиодные улучшенной видимости и, в первую очередь, на переездах без дежурного; оборудовать подходы к железнодорожным переездам искусственными препятствиями (типа "лежачий полицейский"), принуждающими водителей автотранспортных средств снижать скорость движения через переезд; на всех железнодорожных переездах без дежурного персонала установить дорожные знаки приоритета "Движение без остановки запрещено" и другие.

2. Роль технических средств в обеспечении безопасности движения

Помимо форсмажорных обстоятельств одной из главных причин крушений, аварий и сходов поездов с рельсов является отсутствие координации в разработке методов обеспечения оптимального функционирования технических средств вагонного, локомотивного и путевого хозяйств.

Если в поездной и маневренной работе безопасность движения поездов достаточно велика, то в путевом, локомотивном и вагонном хозяйствах ситуация с безопасностью далека от идеальной. Статистика неумолимо свидетельствует: только в прошлом году из-за различных дефектов пути произошло 4 крушения, 38 сходов поездов с рельсов (около 40% от всех сходов по сети) и 195 изломов рельсов под поездами. В локомотивном и вагонном хозяйствах положение не многим лучше.

Каковы основные причины крушений, аварий и сходов поездов с рельсов? Ответ на этот и некоторые другие вопросы читатель найдет в интересном материале доцента МИИТа А.М. Никонова. Предоставляем ему слово...

Предваряя последующий анализ наиболее типичных случаев крушений, аварий и сходов поездов, сразу замечу: их основные причины следует искать не в дефектах конструкции железнодорожного пути, которая соответствует требованиям железных дорог всех крупнейших стран мира, а в неэффективном функционировании многих технических средств.

При разработке мер для повышения уровня безопасности движения необходимо учитывать, что все технические средства функционируют не изолированно, а в условиях теснейшего взаимодействия. В частности, железнодорожный путь "работает" в условиях сложнейшего динамического взаимодействия механической системы "колесо-рельс", на которую непосредственно влияет режим ведения поезда. Следовательно, теснейшая координация разработки методов обеспечения функционирования технических средств вагонного, локомотивного и путевого хозяйств является просто обязательным, но до сего дня плохо выполнимым требованием обеспечения безопасности движения.

Каковы же наиболее типичные случаи схода подвижного состава с рельсов и их причины? Попробуем разобраться, предложив самые надежные способы их предотвращения.

2.1 Сходы из-за провала колеса внутрь колеи

Основной причиной схода из-за провала колеса внутрь колеи является недопустимая величина уширения колеи, возникающего вследствие отжатия гребнем колеса одного из рельсов. При этом второе колесо проваливается внутрь колеи. Такой сход возможен лишь при одном из условий или их сочетании:

- действие большой поперечной боковой силы от колеса, способной отжать рельс; это - главное условие;

- недостаточное сопротивление такому отжатию рельса: недостаточная поперечная жесткость рельса; наличие ослабленных промежуточных рельсовых скреплений, которые не обеспечивают необходимую вертикальную и горизонтальную жесткость; кусты гнилых шпал;

- напрессовка снега между подошвой рельса и подкладкой.

Вероятность такого схода выше в крутых кривых, на деревянных шпалах, при рельсах Р50 и Р43 (невысокая поперечная жесткость), при костыльных скреплениях.

Крайне опасной является напрессовка снега под подошвой рельса или наличие нескольких регулировочных прокладок, при которых подошва рельса поднимается выше кромки подкладки. Процесс образования просвета между подошвой рельса и подкладкой в начале протекает без заметного уширения колеи, а поэтому обнаружить его нелегко. Но после поднятия подошвы рельса выше реборды подкладки уширение колеи интенсивно нарастает - в начале на двух-трех шпалах, так как соседние подкладки удерживает рельс. При дальнейшей напрессовке снега и на соседних пяти-шести подкладках происходит уширение колеи до недопустимых размеров под воздействием боковых сил от колес, при котором возможен провал колес внутрь колеи.

Наиболее надежный способ обнаружения таких неисправностей - осмотр промежуточных скреплений с очисткой от снега. В первую очередь очищают путь в кривых, на которых осенью не закончили работы по подрезке балласта под подошвой рельса, а также места возможного пучения. Возможна напрессовка снега на подкладках и в тех местах, где не были закончены работы по подбивке отрясенных шпал, ликвидации потайных толчков просадок и провисаний рельсов. Укладкой противоконтовочных подкладок через 5-6 шпал можно предотвратить расконтовку рельсов.

Стабильность ширины колеи на железобетонных шпалах значительно выше, чем на деревянных. Однако на длительно эксплуатируемых участках, особенно в кривых радиусом менее 600 м, в результате повышенной поперечной жесткости пути со скреплениями КБ происходит постепенное разрушение нашпальных прокладок в месте их контакта с наружной кромкой подошвы рельса. После разрушения края подкладки рельс упирается в бортик шпального углубления и скалывает бетон. Под действием боковых сил рельс начинает выталкивать подкладку из углубления в шпале и ломает ее. В результате возникает не допустимое уширение колеи, которое может быть причиной схода с рельсов.

Максимально допустимой считается такая ширина колеи, при превышении которой возможен провал колес. Теоретически началом провала можно считать такое положение, при котором одно из колес опирается краем бандажа с уклоном 1/7 на рельс в начале выкружки его головки. Однако практически опасность схода возникает уже тогда, когда колесо опирается на рабочую кромку головки рельса не краем бандажа, а любой частью коничности с уклоном 1/7. При этом возникает большое распирающее усилие, которое может отжать рельс наружу. Этому будут способствовать локальные отступления от норм содержания пути (уширение колеи, просадка или перекос, изолированная неровность на головке рельса), а также отступления от норм содержания ходовых частей подвижного состава. Согласно приказа № 6Ц от 6.03.1996 г. ширина колеи более 1548 мм не допускается.

Сопротивляемость рельсовой нити поперек колеи зависит от вертикальной нагрузки на головку рельса. Процесс провала колеса внутрь колеи начинается с отжатия гребнем колеса одного из рельсов наружу колеи. Это может происходить на длине от одного до нескольких метров. Когда ширина колеи достигнет критической величины, другое колесо начинает проваливаться внутрь колеи, отжимая рельс наружу. При этом на рабочей грани остаются хорошо заметные задиры металла, которые являются яркой отметкой начала провала колеса. Это должно быть отражено с привязкой к пикетажу в акте расследования причин схода.

Примеры сходов. Их не мало. Так, на Читинском отделении Забайкальской дороги 3.02.01 г. произошел сход из-за уширения колеи и провала первой колесной пары третьего вагона почтово-багажного поезда. Было разрушено 33 м пути, а перерыв движения составил 5 часов. Причиной уширения колеи был выход рельса из реборд подкладок на 13 шпалах подряд с отжимом костылей и рельса внутренней нити из-за напрессовки снега и песка под подошвой рельса.

На Волховстроевском отделении Октябрьской дороги 17.03 2000 г. произошел сход двух хвостовых пассажирских вагонов при скорости 60 км/ч. Причиной схода явилось нарушение технологии ремонта пути при устранении неисправности IV степени: шпалы не затесывались.

Изношенные подкладки и костыли не заменялись, карточки были уложены наслоением до 5 штук на 5 шпалах подряд без устройства соответствующего отвода и добивкой костылей на примыкающих участках в обе стороны.В результате этого при проходе пассажирского поезда из-за выхода рельса из реборд подкладок и последующего его отжатия произошел провал колес внутрь колеи и сход двух вагонов с рельсов, к счастью без жертв.

2.2 Сходы из-за накатывания колеса на рельс

Накатывание гребня колеса на головку рельса приводит к провалу другого колеса колесной пары внутрь колеи и неизбежному сходу с рельсов многих вагонов. Такие случаи, к сожалению, нередки. Если колесная пара, движущаяся вдоль пути под действием продольной силы тяги, в каком-то месте изменяет траекторию движения и направляется поперек пути, то необходимо исследовать, по меньшей мере, два вопроса. Какая сила заставила изменить траекторию движения, и почему это произошло на этом участке пути?

Передние оси тележек вагонов при движении по кривым, а нередко и на прямых участках пути, набегают на боковые грани рельсов. Угол набегания - до 0,01 рад, а в крутых кривых даже несколько больше. Чем больше этот угол, тем больше величина поперечной силы и тем вероятнее накатывание гребня колеса на головку рельса.

Если поперечная боковая сила давления гребня колеса на головку рельса велика, а вертикальная динамическая сила, действующая от колеса на головку рельса, мала (например, вследствие разгрузки при колебаниях вагона), то гребень начнет подниматься по рабочей грани головки рельса и окажется на его поверхности катания. Выражение для критического состояния получим из условия равновесия сил, действующих на рельс

где Р_Д - вертикальная динамическая сила,

Y_Б - поперечная боковая сила,

? - коэффициент трения скольжения,

? - угол набегания колеса на рельс.

Накатывание колеса на головку рельса не является мгновенным процессом. Оно происходит в течение некоторого времени t_сх. Если в это время коэффициент запаса устойчивости k_у за счет колебаний кузова или неподрессоренных масс станет больше единицы, то колесо соскальзнет вниз, процесс накатывания его на головку рельса прервется и безопасность движения не нарушится.

Таким образом, накатывание колеса на головку рельса (сход колеса с рельса) зависит от величин сил взаимодействия колеса и рельса и геометрии колеса, а точнее - его гребня. Сопутствующими факторами, влияющими на накатывание колеса, являются:

- углы наклона рабочей грани головки рельса и гребня колеса (степень и форма их износа);

- коэффициент трения взаимодействующих поверхностей (с лубрикацией или без);

- выкрашивание металла на боковой рабочей выкружке головки (дефект 11.1 или 11.2);

- вертикальные или горизонтальные неровности рельса;

- план и профиль пути.

Поскольку вероятность накатывания колеса на головку рельса зависит от отношения сил Р_Д/Y_Б, то, естественно, чем меньше нагрузка на колесо, тем вероятнее сход такого вагона. Анализ сходов за последние несколько лет показал, что сходы по причине вползания колеса на рельс чаще были у порожних вагонов.

На Северной железной дороге 24.02.2000 г. произошла авария грузового поезда при скорости 75 км/ч вследствие схода с рельсов второй тележки 11-го вагона. После этого поезд проследовал 8 км, и на входном стрелочном переводе ст. "Молочная" произошел разворот тележки с последующим сходом еще 26 вагонов, один из которых вышел за габарит и столкнулся с локомотивом встречного поезда. Причиной крушения явились отступления от норм содержания у сошедшей колесной пары:

- на поверхности катания колеса имелась выщербина глубиной 5 мм на длине 48 мм с расслоением во внутрь металла, а также неравномерный прокат более 3 мм;

- разница диаметров колес одной колесной пары была 4 мм.

В процессе движения указанные неисправности вызвали повышенные колебания (голопирование) вагона. При прохождении стыка, имевшего просадку 16 мм и отклонение по ширине колеи 6 мм на 1 пог. м, произошло обезгруживание правого по ходу колеса второй колесной пары второй тележки, накатывание его на головку рельса и перекатывание через нее.

Когда же неисправности вагона "сталкиваются" с неисправностями пути, вероятность схода повышается.

2.3 Сходы из-за выброса пути

В соответствии с Техническими указаниями по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути выбросом пути называется "резкое нарушение продольной устойчивости бесстыкового пути в виде одно- или многоволнового горизонтального или вертикального искривления путевой решетки под действием сжимающих продольных сил (температурных и (или) угона)".

Если конструкция бесстыкового пути надежно закреплена от угона, то основной фактор, от которого зависит устойчивость пути - действие продольных температурных сил. При достижении сверхнормативных (закритическиих) величин температурных сил потеря устойчивости или выброс рельсошпальной решетки происходит как правило в горизонтальной плоскости.

Длительное время велась дискуссия о влиянии динамических воздействий поездов на устойчивость пути. Динамические исследования, проведенные ВНИИЖТом в действующем пути, показали, что устойчивость бесстыкового пути, нагретого до максимально разрешенных температур, при проходе по нему грузовых поездов не снижается. Однако влияние грузовых поездов на устойчивость бесстыкового пути будет значительным при отступлениях сверхдопусков в содержании пути и вагонов, а также при нарушениях режима движения поезда.

Хорошо известно, что перед движущимся поездом рельс имеет форму обратного изгиба и рельсошпальная решетка немного приподнимается. В результате, несколько снижается сопротивление поперечному перемещению пути. Эта "обратная волна", бегущая перед поездом, может оказаться в месте локального ослабления пути (незакрепленные клеммы и т.п.) и спровоцировать выброс пути. Непосредственно выброс произойдет перед локомотивом.

В случае, когда плеть в целом не имеет подвижек, но внутри ее имеются участки с незакрепленными клеммами, при проходе поезда на этих участках начинаются местные подвижки плети. В результате по концам таких участков образуются значительные добавочные силы сжатия и растяжения. Это и есть те силы угона, которые суммируются с температурными силами и повышают вероятность выброса пути.

При наезде колесной пары на волну искривленного рельса гребень одного из колес накатывается на головку рельса и колесо выскакивает наружу колеи, а второе колесо - внутрь колеи. Точное место начала схода можно обнаружить по задирам металла на головке рельса, по деформированным деталям скреплений и выбоинам на шпалах.

К примеру, на Алтайском отделении Западно-Сибирской железной дороги 23.08.99 г. потерпел крушение грузовой поезд со сходом с рельсов 30 вагонов из-за выброса пути Расследованием установлено, что причиной выброса является грубое нарушение технологии работ по выправке бесстыкового пути. Предупреждение об ограничении скорости движения выдано не было. Бригада в составе двух монтеров пути производила выправку с использованием домкрата и гидравлического рихтовщика при температуре рельсовой плети, превышающей температуру закрепления на 23 ⁰С. В соответствии с ТУ 2000 "При отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям 10 мм на 10 м и превышением температуры рельсовой плети более чем на 15 0С относительно температуры закрепления угол в плане разрешается устранять только после разрядки температурных напряжений по обеим рельсовым нитям".

2.4 Сходы из-за сдвига пути под воздействием боковых сил поезда

Бывали случаи, когда при служебном расследовании причин крушений поездов на бесстыковом пути основной причиной крушения называли выброс пути. Были даже ссылки на выброс пути в морозную погоду. Единственным основанием для этого была одна из возможных форм горизонтального изгиба путевой решетки при выбросе. Действительно, эта форма указывает на то, что произошел выброс пути. Но она не может указать на причину выброса.

Ранее было отмечено, что устойчивость бесстыкового пути не снижается при проходе грузового поезда. Пока температура рельса не достигла сверхнормативной (закритической) величины, продольная сила неспособна преодолеть сопротивление поперечному смещению рельсошпальной решетки. А когда на этой решетке находится поезд, сопротивление поперечному смещению пути возрастает по данным ВНИИЖТа в десятки раз. Так почему же произошел выброс пути?

Во-первых, потому, что появилась поперечная сила, в десятки раз больше, чем поперечная составляющая продольной температурной силы, которая была в пути до его выброса. Во-вторых, "Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути" 2000 г. такой вид деформации называют сдвиг пути, а не выброс, и указывают его причину "Резкое нарушение продольной устойчивости бесстыкового пути под действием боковых сил поезда и поперечных составляющих температурных сил".

2.5 Сходы из-за изломов рельса

На российских железных дорогах лежат одни из самых прочных рельсов в мире. Вместе с тем, ежегодно из пути изымают по 70- 100 шт. дефектных рельсов на 100 км пути, в т.ч. 20-40 шт./100 км остродефектных рельсов. Проведен анализ распределения изъятых за 8 лет рельсов из бесстыкового пути линии Санкт-Петербург - Москва:

Самые опасные - дефекты контактно-усталостного происхождения, особенно приводящие к поперечным трещинам и изломам рельсов (I группа). Выколы, выщербины металла на рабочей выкружке головки (дефект 11.1-2) достигают более 1/3 всех повреждений, а вместе с II группой (дефекты 20 и 21) - более половины всех повреждений.

Вызывает беспокойство изъятие более 1/4 рельсов по дефектам V группы. Наиболее опасным считается дефект 53.1, при котором рельс в зоне стыка распадается на много небольших кусков (иногда до 20 шт. на 1 м). Опасность состоит еще и в том, что обнаружить такой дефект из-за малой величины трещины не всегда представляется возможным современными средствами.

Основными причинами появления дефектов 53.1 являются:

- некачественное изготовление фасок как в болтовых отверстиях (при изготовлении на заводе и при ремонте), так и по контуру торца рельса;

- неупрочнение болтовых отверстий;

- накладки клинового типа "отрывают головку от подошвы";

- плохое содержание стыков.

Особое внимание необходимо обратить на дефекты VI группы. В приведенном распределении эта группа занимает только 5,9% от всех дефектов. Изломы рельсов из-за коррозионо-усталостной трещины в подошве рельса (дефект 69) до 1984 г. на железных дорогах СССР случались крайне редко. С 1969 по 1972 гг. было только 26 изломов. Но с 1984 г. такие изломы стали возникать чаще. С 1987 по 1954 гг. было уже 700 изломов, т.е. около 100 в год или в 15 раз больше, чем в начале 70-х годов. Из 214 изломов рельсов в 2000 г. на железных дорогах России 20% изломов были из-за дефекта 69 и 18% - из-за дефекта 53. На Московской железной дороге по дефекту 69 в 1994 г. было 50% от всех изломов под поездами, а в 1999 г. - 30%.

Анализ сведений об изломах рельсов на Московской и Октябрьской дорогах показал, что около 80% трещин, вызывающих изломы, возникают в середине подошвы (на расстоянии до 30 мм от оси рельса), и только около 8% - от кромки подошвы. В зону проекции шейки рельса, в которой можно с высокой вероятностью обнаружить их средствами дефектоскопии, попадает около 30% трещин в начальной стадии развития.

К моменту излома площадь трещин в 55% случаев становится около 40 мм2. Однако, около 10% изломов возникало от трещин площадью 10 мм2. Шириной 5 мм и глубиной 2,5 мм.

Такие трещины возникают главным образом в бесстыковом пути на железобетонных шпалах. Изломы равновероятны в любом месте рельсовой плети. Они возникают после пропуска по рельсам более 250 млн. т. брутто, а основное их количество (70%) - после прохода более 400 млн.т. брутто. В период 8 месяцев, когда балласт находился в талом состоянии, случалось около 40% изломов от общего их числа, а за 4 зимних месяца - около 60% изломов.

На Читинском отделении Забайкальской железной дороги 20.01.01 г. произошло крушение грузового поезда из-за излома рельса в составной кривой с радиусами 293, 1116 и 415 м. В результате 24 вагона исключены из инвентаря, подлежал текущему ремонту электровоз ВЛ80, разрушено 300 м пути. Перерыв движения - 9 часов по нечетному пути и 24 часа по четному.

Причиной крушения явилось разрушение в стыке отдающего конца рельса из-за трещины по первому болтовому отверстию (дефект 52.1). рельс распался на 6 кусков с отколом головки на длине 730 мм от торца. Все это отнесли на неудовлетворительное содержание стыка. Размера трещины позволяли выявить средства дефектоскопии.

Этот пример еще раз показал необходимость улучшения качества работы операторов средств дефектоскопии. Все еще нередки случаи ошибок операторов дефектоскопов: из-за их ошибок сломались под поездами в 1993 г. 490 рельсов, в 1998 - 265 шт., 1999 - 198 шт., 2000 г. - 214 шт.

2.6 Стрелочный перевод

Он является неотъемлемой частью железнодорожного пути, а потому все те виды сходов подвижного состава и их причины, которые рассмотрены ранее, присущи и ему. Но, с другой стороны, стрелочный перевод является специфической и более сложной частью пути. А следовательно, и участком повышенной опасности для движения поездов, что необходимо учитывать при его укладке и содержании.

Из многих факторов, влияющих на безопасность движения на стрелочных переводах, выделим три группы причин сходов подвижного состава:

- неисправности, при которых п. 3.15 ПТЭ запрещает эксплуатировать стрелочные переводы и глухие пересечения;

- неисправности подвижного состава и особенно отступления от норм содержания их ходовых частей;

- режим ведения поезда, а особенно скорость движения и режим торможения.

Как же все-таки обеспечить безопасность движения поездов? Здесь следует задействовать, как минимум, три фактора.

Во-первых, повысить эффективность работы средств диагностики состояния пути за счет замены старых и применения новых съемных и мобильных средств дефектоскопии.

Во-вторых, перейти от планово-периодического к планово-прогнозируемому контролю рельсов.

И, наконец, резко повысить уровень технической грамотности и ответственности всего персонала, связанного с безопасностью движения. Только в этом случае мы добьемся ощутимого успеха.

3. Особенности расследования случаев повреждения контактной сети и токоприемника

I. Общие требования при расследовании случаев брака,

1.1 Выполненные проверки, осмотры состояния и работы подвижного состава, пути, контактной сети и устройств СЦБ, АЛСН, радиосвязи оформляют актом за подписью лиц, участвующих в этих проверках, в том числе работников других служб. В актах указываются результаты осмотров и работы проверяемых устройств и подвижного состава без указания выводов и причин, из-за которых произошёл случаи.

1.2. При оперативных выездах и разборах необходимо заслушать объяснения всех причастных к случаю, в пределах должностных прав получить письменные объяснения

1.3. Для более оперативного разбора и выявления причин случая при выезде на место использовать технические средства - видеокамеру, фотоаппарат, диктофон.

1.4. При возможности с места случая комиссионно изымать поврежденный узел (деталь)

1.5. Лица, участвующие в расследовании должны иметь (знать) нормативы содержания подвижного состава, пути, контактной сети, других устройств.

2.Расследование случаев повреждения контактной сети и токоприемника.

2.1. На месте повреждения контактной сети проверяется:

- наличие обрыва струнок, фиксаторов, подвесных изоляторов;

- провисание контактного провода, его развеска;

- намерзание льда, инея.

2. 2. Проверяется состояние токоприемника:

- крепление лыжи, вставок;

- наличие графитовых вставок и их выкрашивание;

- наличие трещин в синхронизирующей тяге, раме;

- пробой (излом) опорных изоляторов;

- характеристика токоприемника;

- наличие следов ударов, оплавлений.

2. 3. Анализируется режим ведения поста:

- скорость проследования места повреждения,

- наличие тягового режима;

- остановка на воздушном промежутке;

- количество поднятых токоприемников;

- срабатывание защиты на ЭПС.

2.4. Учитываются погодные условия - гололед, искрения между токоприемником и контактным проводом, сильный ветер, температуре окружающего воздуха (возможно нарушение развески и креплений контактной сети).

2.5. Рассматривается соответствие действий машиниста и энергодиспетчера при снятии напряжения в контактной сети указанию ЦТ-ЦЭ/4202-84г.

2.6. При срабатывании защиты на ЭПС определяется возможная причина короткого замыкания в силовой цепи.

Литература

1. Правила технической эксплуатации железных дорог

Украины.- 2004 г.

2. Приказ УЗ 2Ц "О мерах по обеспечению безопасности движения на железнодорожном транспорте".

3. Евразия Вести IX 2003.

Размещено на Allbest.ru