Особенность удлинения гарантийных участков на железнодорожном транспорте

Основное требование к первым трем рубежам защиты - надежная работа хотя бы одного из них, которая должна обеспечивать объект от аварий и крушений.

Первый рубеж защиты от аварий закладывается на этапе проектирования вагона.

Задача этого рубежа защиты состоит в обеспечении безотказности, живучести и контролепригодности конструкций. Как правило, эти свойства пытаются достигать за счет применения материалов с улучшенными служебными характеристиками, эффективных технологий упрочнения, новых конструкционных решений и т.п.

Второй рубеж защиты от аварий - оперативное управление безопасностью каждого вагона. С помощью системы ДИСПАРК осуществляется непрерывный контроль над текущим состоянием каждого вагона, анализируется накопленная информация о качестве его ремонтов, частоте отцепок, обороте вагона и в результате вырабатывается оперативное решение по предупреждению аварий. Подобные технологии используются на железных дорогах некоторых стран и России, их называют мониторинг-технологии.

Наиболее существенным средством управления безопасностью на стадии эксплуатации является неразрушающий контроль повреждений ответственных несущих узлов вагонных конструкций в депо и их ремонт.

По данным ОАО «РЖД», ежегодно в вагонных ремонтных депо отбраковывается 3,5 - 4 тыс. цельнокатаных колес, 24 тыс. осей и порядка 20 тыс. боковых рам тележек грузовых вагонов. Зачастую дефектоскопия этих деталей является единственной технологичной операцией, позволяющей предотвратить аварию или крушение.

Третий рубеж защиты от аварий представляет собой комплекс мероприятий, направленных на максимальное снижение вероятности РСО, которое играет роль детонатора и благодаря которому скрытое аварийное состояние (САС) вагона может мгновенно привести к крушению поезда.

Именно разработкой и контролем реализации мероприятий по организации рассматриваемого рубежа защиты от аварий занимается, в основном, ревизорский и инструкторский аппарат, руководители вагонного хозяйства.

Четвертый уровень защиты - ослабление последствий аварий и крушений. Организация этого уровня защиты осуществляется и на уровне проектирования, и на уровне эксплуатации подвижного состава. Например, проектирование высокоскоростных пассажирских поездов программируется сценарий, согласно которому при авариях разрушаются специальные устройства или даже часть рамы и лобовой части кузова, рассеивая тем самым, кинетическую энергию лобового удара и таким образом спасая ту часть кузова, где находятся пассажиры.

На безопасность эксплуатации вагонов влияет огромное количество факторов. Важно грамотно распределить силы и средства для эффективной организации глубокоэшелонированной защиты вагона от аварий и крушений. Решить эту задачу, опираясь только на интуицию и опыт невозможно. Необходимо применять научные методы, основанные на разработке и анализе моделей безопасности вагона. При этом должны использоваться два типа моделей.

Пребывание вагона в скрытом аварийном состоянии может завершиться следующими событиями:

- постановкой его в плановый ремонт (просто пришло время);

- обнаружением опасного повреждения узла вагона с последующей отцепкой вагона в текущий ремонт;

- переходом собственно вагона в очевидное для всех состояние полной потери работоспособности (сход с рельсов, разрыв автосцепки и др.) с соответствующими последствиями той или иной тяжести.

Интерес представляет два события: вхождение вагона в скрытое аварийное состояние и варианты выхода из него. На вероятности этих событий влияет соотношение таких факторов, как прочность и живучесть конструкции, периодичность плановых ремонтов, квалификация осмотрщиков и др. Видимо, эти факторы и определяют содержание, анатомию, так сказать, такого свойства вагона, как его безопасность.

Так, для уменьшения вероятности вхождения вагона в САС необходимо установить правильное соотношение между безотказностью о и периодичностью плановых ремонтов, точнее, параметром безопасности вагона lБД. В самом деле, из двух ситуаций, показанных на рисунке 3.2, безопасна та, которая показана на рисунке 3.2а.

Рисунок 3.2 - Факторы, определяющие вхождение вагона в САС

В этом случае период безотказной работы (0; о) перекрывает периодичность глубокой диагностики lБД. Зная показатель безотказности вагонных конструкций, можно установить периодичность плановых ремонтов или глубоких диагностик.

Прежде чем переходить к анализу указанных выше вариантов из САС, дадим некоторые пояснения к такому свойству объектов, как живучесть. Под живучестью будем понимать внутреннее свойство систем, обеспечивающее постепенность приближения к полной утрате работоспособности или к полной потере способности выполнения своих функций при отказе какого-либо агрегата или элемента при воздействии на него неблагоприятных, ненормируемых нагрузок.

Первый вариант выхода из САС характеризуется следующими условиями (рис 3.3а) ; ; ,

Приступаем теперь к краткому анализу вариантов выхода вагона из САС, для чего воспользуемся наглядной интерпретацией явления, представленной на рисунке 3.3

Рисунок 3.3 - Варианты выхода вагона из скрытого аварийного состояния

где о и q - наработка вагона появления и обнаружения опасного повреждения соответственно; lБД - заранее планируемый момент постановки вагона в глубокую диагностику (или в ремонт); tР - момент полной потери работоспособности вагона; t1 и t2 - соответственно момент начала и окончания действия РСО; фж - живучесть конструкции; фост = lБД - о - наработка аварийного вагона до ближайшего планового ремонта (деповского или капитального) или глубокой диагностики; ж - промежуток времени между моментами появления и обнаружения опасного отказа (ж = q - о); фРСО = t1 - t2 - продолжительность действия РСО.

Понятно, что величины ж, q, о, фж, фост, tр, t1, t2, являются случайными, а на рисунке 3.3 показаны их конкретные реализации.

Этот вариант срабатывает, видимо чаще других, и тогда основной преградой на пути к аварии является дефектоскопия в рамках планового ремонта или глубокой диагностики. Указанный вид контроля на порядок эффективнее контроля технического состояния вагона в эксплуатации.

Для того чтобы нахождение вагона в САС оканчивалось благополучно, то есть постановкой его в деповской ремонт или глубокую диагностику, необходимы несущие ответственные узлы, запас живучести которых фж был бы сопоставим с величиной lБД - максимально допустимый пробег вагона между глубокими диагностиками (например, в рамках ДР). Тогда для качественного скачка в деле обеспечения безопасности эксплуатации вагонов достаточно овладеть методами вложения требуемых запасов живучести путем подбора материалов и целенаправленного конструирования.

Второй вариант выхода вагона из САС (рис 3.3,б) характеризуется следующими условиями: ; ; .

Этот вариант является предпочтительным, и для его реализации создана, по сути говоря, отраслевая система своевременного обнаружения опасных повреждений (ОСОП) вагонов. Более того, функция по своевременному выявлению отказов и повреждений вагонных конструкций является самой важной для вагонного хозяйства.

Для увеличения вероятности реализации рассматриваемого варианта выхода вагона из САС необходимы мероприятия, направленные на уменьшение величины ж - повышение квалификации осмотрщиков, совершенствование вагонных конструкций в части их контролепригодности и т.п.

Третий вариант выхода вагона из САС (рис. 3.3, в) характеризуется следующими условиями: .

Если к тому же имеет место условие , то возможны тяжелые последствия транспортного происшествия, которое в этом случае может быть квалифицировано как авария или крушение поезда.

Размещено на Allbest.ru