Анализ технологического процесса производственного участка любого на соответствие РД, типовому технологическому процессу

Основными приоритетными направлениями НТП в области современного вагоностроения являются:

расширение масштабов применения вагонов большей грузоподъемности и грузовместимости. Это позволит наиболее эффективно осваивать мощные грузопотоки на сети и является одним из путей увеличения пропускной и провозной способности железных дорог и удовлетворения потребнойстей крупных грузовладельцев в перевозках при снижении себестоимости перевозок и повышении производительности труда.

повышение специализации вагонного парка. Специализация подвижного состава хотя и требует больших капитальных затрат, но эти затраты быстро окупаются за счет уменьшения расходов на эксплуатацию подвижного состава и общего удешевления транспортировки грузов в результате сокращения затрат и облегчения условий труда на погрузочно-выгрузочных работах, а также обеспечение высокого уровня сохранности грузов;

улучшение структуры парка изотермического подвижного состава с переходом на жидкоазотную систему охлаждения скоропортящихся грузов;

дальнейшее развитие и реконструкция материально-технической базы вагонного хозяйства: ускорение обновления эксплуатационного вагонного парка, совершенствование и модернизация автосцепных приборов, автотормозов, повышение эксплуатационной надежности, прочности и долговечности всех типов грузовых вагонов, создание новых типов вагонов, широкое использование высокопрочных легких сплавов и синтетических материалов в вагоностроении и при ремонте вагонов, усиление производственной мощности вагоноремонтных заводов, вагонных депо, пунктов подготовки вагонов под погрузку и пунктов технического обслуживания вагонов, создание комплекса технических средств автоматизации контроля технического состояния и механизации трудоемких процессов технического обслуживания вагонов, развитие средств автоматизации контроля технического состояния вагонов в пути следования и оснащение ПТО вагонов комплексом средств технической диагностики.

Научно-технический прогресс с вагонном хозяйстве по основным приоритетным направлениям будет способствовать более полному и эффективному удовлетворению потребностей народного хозяйства и населения в перевозках.

2.Метод магнитной памяти металла (ММПМ)

Метод магнитной памяти металла (ММП) - метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе распределения собственных магнитных полей рассеяния (СМПР), возникающих на изделиях и оборудовании в зонах дефектов металла и концентрации напряжений .

При этом СМПР отображают необратимое изменение намагниченности в направлении действия максимальных напряжений от рабочих нагрузок, а также структурную и технологическую наследственность деталей и сварных соединений после их изготовления и охлаждения в магнитном поле Земли. В результате, при проверке детали методом МПМ мы получаем магнитограмму, характеризующую распределение напряжений по диагностируемому участку.

Ниже рассмотрена магнитограмма, полученная в результате измерений СМПР прибором ИКН-1М (измеритель концентраций напряжений) на фрагменте детали «Уренгой-Новопсков Ду 1420» (МГ).

Рисунок 1. Магнитограмма с результатами контроля методом МПМ фрагмента МГ. Распределение изменения градиента магнитного поля вдоль поверхности участка ОШЗ

На рисунке 2 представлены результаты контроля методом МПМ вдоль вала диаметром 1420 х 16 мм в сечении с трещинами стресс-коррозии (коррозионное растрескивание по напряжениям - КРН). Для удобства определения координат дефектов сечение детали имеет градусную разбивку по длину окружности и координатную сетку в миллиметрах по оси абсцисс и ординат в сечении детали.

Рисунок 2. Результаты контроля в сечении трещинами КРН

Распределение магнитного поля Н и его градиента dH/dx характеризует фактическое НДС детали, обусловленное диаметрально противоположным расположением продольных сварных швов и зоной остаточных напряжений (ЗКН-2), вблизи одного из продольных швов (на расстоянии приблизительно 250 мм). Зона с трещинами КРН расположена со смещением примерно на 90° от продольных швов. На противоположной стороне по диаметру от зоны КРН выявлена зона концентрации напряжений (ЗКН-1).

Рисунок 3. Результаты контроля фрагмента МГ на развертке вдоль периметра детали

На рисунке 3 представлены результаты контроля методом МПМ на развертке вдоль периметра этого сечения детали и указаны места расположения продольных швов (ПШ-1 и ПШ-2), зоны концентрации напряжений (ЗКН-1 и ЗКН-2), трещин КРН и расстояния между этими зонами. Верхняя часть магнитограммы отображает распределение собственного магнитного поля детали (Н), а нижняя часть - распределение градиента поля (dH/dx).

Из представленных рассмотренных экспериментальных результатов контроля следует, что метод МПМ позволяет оценить НДС как по объему всей детали, так и в локальных ЗКН. К тому же данный метод неразрушающего контроля позволяет не только выявить развитые дефекты, но и дает возможность определить уровень концентрации напряжений на этих дефектах, т. е. оценить степень их опасности.

В настоящее время для определения наличия зон концентрации напряжений в элементах сварных соединений машин существует лишь один метод неразрушающего контроля - ММПМ. Очевидным недостатком ММПМ можно отнести то, что его сложно автоматизировать, и то, что неравномерность распределения магнитного поля может, зависит не только от дефектов, но и от структурной и магнитной неоднородности металл. Это требует специализированных методов обработки первичной информации, чтобы избежать ложной расшифровки полученных данных.

В целом рассмотренный метод является универсальным бесконтактным методом неразрушающего контроля позволяющим определять различные дефекты и напряжения в сварочном узле. ММПМ имеет недостатки, связанные с малой глубиной возможного контроля (информация поступает только от поверхностных слоев металла) и дорогой стоимостью оборудования.

Экспериментальное сравнение выявляющей способности основных методов НК при контроле сварных соединений и их элементов

Рассмотрим опыт, в котором проведен контроль сварного узла совместно выше рассмотренными методами НК (рентгенографическим, ультразвуковым и магнитной памяти металла).

Контроль выполнялся на вырезанном фрагменте дефектного сварного стыка детали.

Рисунок 4. Фрагмент сварного стыка с околошовной зоной

Вначале, для контроля наличия дефектов сварного стыка фрагмента МГ выполнен РК.

В качестве результата контроля представлена рентгеновская пленка (рис. 13) установленная с наружной стороны сварного стыка МГ.

При расшифровке результатов РК получено:

- поры - допустимый дефект, расположен на 15 мм участка сварного стыка.

- неметаллические включения - допустимый дефект, расположен на 16 мм участка сварного стыка.

- продольная трещина в корне сварного шва, l = 1 мм, расположен на 19-20 мм участка сварного стыка.

Рисунок 5. Результат рентгенографического контроля

Результат контроля участка сварного соединения свидетельствует о наличии дефекта. Дефектом сварного стыка является неметаллические включения в корневом слое сварного стыка и поперечная трещина длинной 1 мм, в зоне продольного шва на участке 16 мм - 20 мм. Данные дефекты не допустимы к эксплуатации детали.

После РК контроля выполняется УЗК фрагмента сварного соединения. При ультразвуковом контроле околошовной зоны и сварного шва фрагмента детали использовался дефектоскоп HARFANG Х32. Для проведения УЗК образца использовался преобразователем с рабочей частотой 7.5 МГц со съемной прямой призмой. Скорость сканирования при контроле образца на наличие дефектов составляла 10 мм/с при перемещении преобразователя вдоль шва . Полученные данные УЗК (изображение монитора дефектоскопа) предоставлены на рисунке 14.

Рисунок 6. Результаты УЗК фрагмента сварного стыка

При обработке результатов УЗК с помощью ПО PhaseFX получены данные во множественном диапазоне (рис. 6) .Изображение результатов во множественном диапазоне позволяет дать полную и достоверную оценку результатов, за счет визуализации шкалы характеристик УЗ волн, а так же частотных показателей.

Расшифровка данных контроля установила наличие трех дефектов: на 15мм сварного шва - поры, на 16 мм продольного шва - неметаллические включения, на 19 мм продольного шва - поперечная трещина, длинной 1 мм.

Рисунок 8. Данные наличия дефектов во множественном диапазоне

И в качестве визуализации результата контроля образца ММПМ представлена магнитограмма распределения нормальной составляющей собственного магнитного поля рассеяния Нр и его градиента dНр/dх, зафиксированная в ЗКН при сканировании датчиком прибора вдоль линии сварного шва (по зоне ОШЗ). Контроль выполняется прибором прибором ИКН-1М. На верхней части магнитограммы показано распределение нормальной составляющей магнитного поля, зафиксированное при контроле. На нижней части магнитограммы - максимальное значение градиента dН/dх. Отмечена ЗКН, характеризуемая локальными изменениями градиента поля в данной зоне.

Из результата контроля видно, что дефектные зоны (ЗКН) расположены в участки с 15,2 по 20 мм и испытуемого образца. Неравномерность распределения магнитного поля , выраженная резким изменением градиента dНр/dx в зоне с 14 по 22,6 мм указывает на наличие концентрации напряжения в ОШЗ. Резкое изменения значения градиента dH / dx выше 10 (А /м) / мм превышает допустимое значение допуска элемента МГ к эксплуатации и свидетельствует о наличии недопустимого дефекта (трещины) в зоне продольного шва. Показатели градиента магнитного поля соответствуют недопустимым дефектам по нормам.

Рисунок 9. Результат контроля. Визуализация градиента магнитного поля.

Метод магнитной памяти металла оказался достоверным и информативным методом неразрушающего контроля. Участок образца со значением градиента поля (dH / dx) выше 10 (А/м) / мм, расположенные выше. Ограничивающая линия 10 (А/м) / мм, соответствуют недопустимым дефектам по нормам отбраковки согласно «Инструкции по оценке дефектов деталей и соединительных деталей при ремонте и диагностировании МГ, утвержденной ОАО «Газпром» 18 ноября 2008 г».

Необходимость воздействия на деталь изменяющимся магнитным полем препятствует достоверному получению результата контроля ММПМ при наличии свободных токов: вблизи нахождения детали с железной дорогой либо высоковольтной линии электропередач. Так же метод требует дополнительного дорогостоящего оборудования для проведения контроля.

3.Результаты практического сравнения методов НК

Каждый из практически применяемых методов НК для контроля состояния фрагмента дефектного сварного стыка показал достоверность выявляющей способности (определения наличия дефектов) и возможность применения на практике. УЗК и рентгенографический контроль фрагмента сварного стыка показали одни и те же дефектные области. Как оказалось, метод УЗК является универсальным бесконтактным методом, позволяющим определять наличие и характер дефектов в металле магистральных машин. В отличие от ММПМ ультразвуковую диагностику можно использовать в любых условиях, так как она не учитывает намагниченности детали и собственное магнитное поле не искажает результаты диагностики.

Усовершенствование метода УЗК может значительно повысить надежность эксплуатации и сооружения магистральных машин.

4.Анализ технологического процесса производственного участка любого на соответствие РД, типовому технологическому процессу

На ремонт кузова грузовые вагоны поступают с местные вмятины и прогибы стоек, раскосов, верхней и нижней обвязок глубиной более 30 мм ремонтировать правкой или постановкой накладок с обваркой по периметру.

Трещины в металлических элементах кузовов, рам, крыш, полов, бортов платформ всех типов вагонов ремонтируют в соответствии с «Инструкцией по сварке и наплавке грузовых вагонов» утвержденной Советом по ж.д. транспорту государств участников Содружества, протокол от 29-30 мая 2008г

Участки металлической обшивки кузовов все типов грузовых вагонов, имеющие пробоины, потертости, коррозийное повреждение, ремонтируют в соответствии с «Инструкцией по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов». Все неисправные элементы, узлы и детали кузова, в т.ч. переходные площадки, подножки, поручни, лестницы, дверные рельсы, их разрушенные сварные и другие соединения должны быть отремонтированы (восстановлены) и отвечать требованиям, которые приведены в соответствующей конструкторской документации. Допускается на элементах конструкции кузова наличие местных вмятин глубиной до 30мм. Поручни, ступени, лестницы, барьеры ограждения, имеющие волнообразные изгибы более 25 мм, ремонтируют правкой.

Изломанные подножки и поручни должны быть заменены в соответствии с проектно-конструкторской документацией данного типа вагона. Сварные и ослабшие заклепочные крепления заменять на болтовые. Гайки для предохранения от откручивания должны прихватываться сваркой в соответствии с требованиями «Инструкции по сварке…».

Суммарное уширение или сужение боковых стен в средней части межстоечного проема полувагонов допускается не более 60 мм. Уширение или сужение одной стены в средней части допускается не более 30 мм. Суммарное уширение боковых стен в плоскости угловых стоек допускается не более 30 мм.

Перекос кузова полувагонов, крытых и специализированных вагонов допускается не более 50 мм.

Допускают на 1 м 2 металлической обшивки кузовов, дверей, крыш, бортов платформ до 10 вмятин глубиной до 30 мм.

В случаях, когда какой либо элемент, узел или деталь кузова отсутствует, следует устанавливать соответствующие новые элементы или ранее отремонтированные, которые отвечают требованиям конструкторской документации на данную модель вагона.

Разработанные отверстия рычагов, а также износ валиков шарнирных соединений более 3 мм в разгрузочных устройствах специализированных вагонов ремонтируют до чертёжных размеров.

Заключение

Что касается вагоноремонтной подотрасли, то здесь ситуация также идет на спад, так как ОАО «РЖД» распродает свои вагоноремонтные компании, и их покупатели обязаны в течение 5 лет обеспечить тот же темп производства. Однако у выкупленных компаний нет каких-либо дальнейших планов по развитию. Следовательно, множество из этих фирм, возможно, будет расформировано из-за отсутствия заказов со стороны ОАО «РЖД» или отсутствия дальнейших стратегических планов. Выявлены следующие характерные тенденции транспортной отрасли и вагоноремонтной подотрасли. Для транспортного машиностроения:

- необходимость инновационного развития отрасли, разработки и производства собственной конкурентоспособной продукции, в том числе комплектующих;

- внедрения новых программ развития отечественного транспорта;

- отсутствие долгосрочных планов развития;

- высокая степень загруженности и износа производственных мощностей, низкий технологический уровень производства.

Для вагоноремонтной подотрасли:

- снижение объема спроса на ремонт вагонов;

- сильная зависимость от заказчиков;

- высокая изношенность оборудования и как следствие низкое качество ремонта в целом;

- высокая доля себестоимости продукции, соответственно приводит к недополучению прибыли или работе предприятия себе с убыток;

- сильная зависимость предприятий от курса валюты.

К сожалению, для поддержания предприятия на существующем уровне развития необходимо провести несколько мероприятий, главным образом, по уменьшению себестоимости ремонта и связанной с ней себестоимости перевозок груза. На предприятии на данный момент существует несколько существенных угроз, которые необходимо преодолеть. Это такие угрозы как: снижение объемов всех видов ремонта вагонов, и как следствие необходимость снижения цены до предельного уровня; обострение конкуренции с вагоноремонтными заводами и вагоноремонтными депо.

В связи с этим было предложено мероприятие по уменьшению себестоимости за счет внедрения нового вида ремонта (КР-2). В ходе работы было проанализировано, что при сохранении существующих объемов предприятие начнет работать в убыток. Было разработано два варианта внедрения КР-2.Во втором варианте выдвигалось предположение о внедрении КР-2, частичном ремонте собственных вагонов и частичный ремонт сторонним организациям.

Таким образом, исходя из подсчета эффективности, был выбран первый вариант внедрения КР-2.

Исполнение технологических процессов контролируется мастерами, бригадирами с постановкой личных клейм и руководством депо согласно установленных нормативов. Выборочный контроль исполнения технологических процессов и выборочная приёмка вагонов осуществляется дорожными инспекторами по контролю качества и приемки.

Список использованных источников

Размещено на Allbest.ru