Анализ безопасности движения по состоянию литых частей тележки грузовых вагонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Темой своего доклада я выбрала: «Анализ безопасности движения по состоянию литых частей тележки грузовых вагонов», поскольку я считаю эту тему весьма актуальной для безопасности движения грузовых поездов. Хотелось бы отметить что, безопасность движения на железнодорожном транспорте это комплекс организационно-технических мер, направленных на снижение вероятности возникновения фактов угрозы жизни и здоровью пассажиров, сохранности перевозимых грузов, сохранности объектов инфраструктуры и подвижного состава железнодорожного транспорта, экологической безопасности окружающей среды.

Еще с началом реформирования отрасли железнодорожного транспорта ОАО «РЖД» вступило в новый этап своего развития. На смену имеющимся формам и методам управления эксплуатационной и экономической деятельностью приходят кардинально новые.

Детальный анализ главных управленческих процессов позволяет выделить основные, наиболее важным из которых является процесс управления системой безопасности движения.

На мой взгляд, главной проблемой остается крушение поездов. Причиной схода вагонов является в основном излом боковых рам. Сход вагонов это серьезные финансовые потери перевозчика так же это повреждение путевой инфраструктуры, и, самое главное - это опасность для жизни людей, в том числе пассажиров поездов, которые могут двигаться во время схода по соседним путям.

За последнее время на сети железных дорог РФ происходит более двадцати изломов боковых рам и над рессорных балок тележек грузовых вагонов ежегодно. Каждый случай - это потенциальный источник аварии или крушения. Кроме того, при проведении плановых видов ремонта грузовых вагонов отбраковываются тысячи боковых рам и над рессорных балок.

Литые детали тележек грузовых вагонов являются основными деталями грузовых вагонов, которые при эксплуатации воспринимают существенные нагрузки. Неудовлетворительное качество литых деталей тележек, выпускаемые заводами-изготовителями - проблема, которая сказывается на безопасности движения поездов. Распределение количества изломов боковых рам тележек грузовых вагонов по заводам-изготовителям представлено на диаграмме 1.

Диаграмма 1. - Распределение количества изломов боковых рам тележек:

Причины низкого качества литья тележек грузовых вагонов:

- устаревшая конструкция отливок и ГОСТы на сталь;

- рост требований к нагрузкам на ось колесной пары с увеличением объемов перевозок;

- грубейшее нарушение технологии изготовления боковых рам заводами-изготовителями, приведшее к образованию литейных дефектов;

- не обнаружение дефектов литья при проведении неразрушающего контроля на заводе-изготовителе при входном контроле.

Проведя сравнительный анализ случаев излома боковых рам, на сети железных дорог Российской Федерации, за последние 8 лет в период с 2006 по сентябрь 2014 года, было выявлено 142 излома боковых рам тележек.

Диаграмма 2. - Анализ изломов литых деталей тележек с 2006 по сентябрь 2014 гг.:

По диаграмме видно, что количество изломов боковых рам тележек грузовых вагонов в России в январе-сентябре 2014 года сократилось в 3 раза, в сравнении с 2013 годом. Важно отметить, что оперативные решения железнодорожных администраций, а также решения, принятые на 58-м заседании совета в мае 2013 года, привели к положительным результатам. Советом был утвержден ряд документов в области безопасности движения. С 1 июля 2014 года действует методика отнесения грузовых вагонов к категории со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности по показателем надежности литых деталей тележек. Методика была опробована ОАО «РЖД» 1 декабря 2013 года и привела к положительным результатам, что дало возможность ее практического применения.

Так же РЖД разработало проект руководящего документа «Критерии браковки литых деталей тележек грузовых вагонов». В целом участники рынка позитивно восприняли его появление, поскольку, до сих пор четкой регламентации браковки литья просто не было. Отсутствие базового документа не только снижало эффективность мер, направленных на обеспечение безопасности грузового движения, но и порождало многочисленные конфликты относительно правомерности признания той или иной детали не пригодной для дальнейшей эксплуатации. Документ закрепляет основные понятия, используемые при выявлении дефектов. Принятие документа позволит решить целый ряд задач.

Речь идет о снижении числа отцепок грузовых вагонов и увеличении подтверждения дефектов боковых рам и над рессорных балок, выявленных в эксплуатации. Так же позволит сократить количество претензий собственников грузовых вагонов по поводу необоснованных отцепок вагонов, и снизить непроизводительные расходы собственников и владельца инфраструктуры.

Происшедшие случаи в период с 2006 года по сентябрь 2014 года повлекли за собой многочисленные сходы подвижного состава и неоднократные крушения подвижного состава, это привело к огромным убыткам компании ОАО «РЖД».

В среднем за период с 2006 года по 2013 год средствами неразрушающего контроля выявлено наличие дефектов в 11 тысяч боковых рам и 6 тысяч над рессорных балках. За этот же период более 35 дефектов в боковых рамах тележек и 16 тысяч в над рессорных балках выявлено и подтверждено осмотрщиками - ремонтниками вагонов на пунктах технического обслуживания, тем самым предотвращено более 50 тысяч случаев транспортных происшествий, которые могли повлечь за собой сходы и крушения. Причиной большинства отказов боковых рам и над рессорных балок при эксплуатации - возникновение в местах расположения литейных дефектов усталостных трещин.

«Литые несущие элементы тележек грузовых вагонов - боковые рамы и над рессорные балки в процессе эксплуатации воспринимают статические и динамические вертикальные нагрузки, продольные нагрузки, а также испытывают воздействие крутящего момента при вписывании вагонов в кривые участки пути. При этом основная часть динамических вертикальных нагрузок носит циклический характер, и усталостная прочность боковых рам является основной характеристикой их эксплуатационной надежности, то есть напрямую влияет на безопасность движения».

Не первый год силами вагонного хозяйства рассматриваются и внедряются методы выявления неисправностей в литых деталях тележек грузовых вагонов, используемые опытными осмотрщиками-ремонтниками вагонов. За это время был проанализирован и собран материал, способный повысить процент выявления неисправных литых деталей тележек грузовых вагонов. К таким методам можно отнести:

1. неразрушающий контроль, как при выпуске продукции на заводах-изготовителях, так и на ремонтных предприятиях;

2. выявление неисправностей в литых деталях на пунктах технического обслуживания грузовых вагонов.

Я хотела бы более подробно рассмотреть дефектоскопию боковых рам и над рессорных балок. Начну с того что, перед дефектоскопией производиться осмотр боковых рам с обеих сторон, при этом особенно тщательное внимание уделяют зонам 1 и 2.

Диаграмма 3. - Зоны контроля боковой рамы:

Где:

1 - внутренний угол буксового проема;

2 - наружный угол буксового проема;

3 - наклонный пояс;

4 - полки и ребра над буксовым проемом;

5 - опорная часть над буксовым проемом;

6 - кромка технологического окна;

7 - нижний угол рессорного проема;

8 - верхний угол рессорного проема;

9 - ребро усиления рессорного проема.

Дефектоскопия боковых рам и над рессорных балок может производиться следующими методами:

- вихретоковым методом с использованием дефектоскопа ВД-12НФМ (возможно использование дефектоскопов ВД-12НФ, ВД-15НФ) и вихретоковых преобразователей (ВП);

- феррозондовым методом с использованием, для боковых рам и над рессорной балки в сборе, намагничивающего устройства МСН-10, приставного намагничивающего устройства МСН-14 и феррозондового преобразователя ФП-4. При раздельной (детальной) дефектоскопии для намагничивания над рессорных балок применяется устройство МСН-31, а для боковых рам МСН-32;

- магнитопорошковым методом (способом приложенного поля) с использованием электромагнита МЭД-120 и магнитных индикаторов (магнитного порошка или магнитной суспензии) с целью подтверждения дефектов, обнаруженных предыдущими методами.

Акустико-эмиссионный метод применяется при продлении срока службы боковых рам и над рессорных балок с 30 до 32 лет. Он осуществляется на автоматизированных установках изготовления ПКБ ЦВ.

При дефектоскопии боковых рам контролируются:

- опорные плоскости, наружные и внутренние углы буксовых проемов (при снятых износостойких прокладках);

- кромки, полки и ребра усиления буксовых проемов;

- наклонные пояса с обеих сторон боковой рамы;

- кромки технологических окон с обеих сторон боковой рамы;

- кромки внутри технологических окон с обеих сторон боковой рамы.

По над рессорным балкам проверяются:

- верхний пояс на расстоянии 400-500 мм. от центра подпятника;

- кромки технологических отверстий в верхнем поясе;

- опорная поверхность подпятника (сканирование в радиальном и круговом направлениях);

- кромки внутреннего бурта;

- кромка наружного бурта;

- переход от наружного бурта к верхнему поясу в радиальном и круговом направлениях;

- боковые стенки на расстоянии 400-500 мм. от центра подпятника;

- нижний пояс на расстоянии 400-500 мм. от центра подпятника;

- кромки технологических отверстий в нижнем поясе;

- переходы от верхнего пояса к опорам скользунов.

Вопрос выявления дефектов литых деталей боковой рамы и над рессорной балки являются также одним из важнейших для недопущения попадания в производство вагонных тележек бракованного литья. К сожалению, на сегодняшний день нет ни одного метода неразрушающего контроля, который бы стопроцентно гарантировал, что пройдя этот контроль, деталь не будет иметь недопустимых дефектов. Из практического опыта порядка 95% всех дефектов деталей выявляются именно визуальным способом. Однако, именно высокий уровень субъективности такого контроля и являлся одной из существенных причин низкого качества литых деталей тележек грузовых вагонов.

Неисправности ходовых частей грузового вагона (состояние над буксовой пластины, наличие или отсутствие коробки скользуна, изломы пружин и другие) указывают на то, что вагон работал неправильно, нагрузки на ходовые части вагона были увеличены, а это - повышенные динамические удары, неравномерные нагрузки (т. е., боковая рама и над рессорная рама тележки грузового вагона испытывали большие нагрузки и в процессе эксплуатации могли возникнуть дефекты, угрожающие безопасности движения). В первую очередь нужно обратить внимание на клейма заводов-изготовителей, допустивших наибольшее количество дефектов при изготовлении литья, повлекших за собой излом литых деталей.

Диаграмма 4. - Клейма заводов-изготовителей, допустивших дефекты при изготовлении литья:

Таким боковым рамам необходимо производить более тщательный осмотр, обращая внимание на внешние признаки неисправностей.

В боковых ромах трещины наиболее часто образуются в зоне над буксового проема и его наружных углах. Появлению трещин в этой зоне способствует изгиб боковой рамы в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Наиболее реже трещины образуются в зонах внутреннего угла буксового проема, наклонного пояса и технологического окна. Однако трещины в этих зонах значительно чаще приводят к разрушению боковой рамы на ходу поезда. Поэтому при осмотре таким зонам уделяется особое внимание. Осмотр тележки начинается с наружной стороны в следующей последовательности:

- буксовый проем и опорная поверхность буксового узла;

- места переходов радиусов R55 поперек всей боковой рамы;

- место перехода R55 с внутренней стороны боковины (используя зеркало);

- технологическое отверстие и видимая часть опорной поверхности внутренней стороны боковой рамы;

- технологический проем под рессорный комплект (обращая внимание на углы сочленения горизонтальных и вертикальных поясов).

Признаками появления трещин является скопление валика пыли летом и инея зимой. В месте образования свежей трещины всегда тень, что хорошо видно при освещении места осмотра фонарем в темное время суток.

При осмотре боковых рам и над рессорных тележек грузовых вагонов применяются инструменты и приспособления, позволяющие выявить дефекты, угрожающие безопасности движения:

- досмотровая штанга с зеркалами и фонариком;

- фонарик «Экотон 10», с тремя режимами и цветами;

- подручные инструменты (щеточка, шило, нож).

Широкое использование «методов выявления неисправностей тележек грузовых вагонов» на сети железных дорог, совершенствование и распространение знание выявление дефектов в литых деталях тележек грузовых вагонов от более опытных осмотрщиков-ремонтников вагонов к менее опытным осмотрщикам-ремонтникам вагонов, относясь к своим должностным обязанностям с большой ответственностью и отдачей - все это позволит снизить риски возникновению событий (сходов, крушений), тем самым значительно улучшить безаварийность проследование грузовых поездов по Российской Федерации. железнодорожный транспорт грузовой

Основной путь обеспечения безопасности движения по состоянию тележек - это планово-профилактический ремонт в процессе деповского ремонта вагонов с обеспечением остаточного технического ресурса на период до следующего планового ремонта. Для обеспечения нормативных требований к тележкам при выпуске вагонов из ремонта необходимо использовать современную технологию ремонта, передовые формы организации производства и соответствующее технологическое оборудование. Специалисты вагонного хозяйства должны хорошо знать особенности конструкции тележек, правила их ремонта и технического обслуживания, работать над совершенствованием технологии ремонта.

Размещено на Allbest.ru