эффективные решения по продлению срока службы конструкции

ЭФФЕКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
ПО ПРОДЛЕНИЮ СРОКА СЛУЖБЫ
КОНСТРУКЦИИ ПУТИ
ОАО « Р Ж Д » поставило задачи
п о в ы с и т ь ресурс между капи­
т а л ь н ы м и р е м о н т а м и пути до
1,5 млрд. т брутто к 2015 г. и до
2,5 млрд. т брутто к 2030 г., а так­
же у м е н ь ш и т ь к 2015 г. стоимость
жизненного цикла конструкции
пути в 1,2 раза. Д л я р е ш е н и я этих
задач необходимо разработать со­
ответствующий к о м п л е к с мер в
целях создания равноресурсной
к о н с т р у к ц и и пути, т.е. увеличить
э к с п л у а т а ц и о н н ы й ресурс скреп­
л е н и й и ш п а л до 1,5 млрд. т брутто
к 2015 г. и до 2,5 млрд. т брутто к
2030 г., а стрелочных переводов —
до 500 м л н . т брутто к 2015 г. и до
1 млрд. т брутто к 2030 г. Приме­
нение
новых
конструктивных
р е ш е н и й позволит существенно
п о в ы с и т ь скорости д в и ж е н и я п о
стрелочным переводам в горлови­
нах с т а н ц и й . Это о с о б е н н о важно
п р и о р г а н и з а ц и и тяжеловесного
движения.
В области с о д е р ж а н и я пути
необходим переход на его р е м о н т
по фактическому с о с т о я н и ю , что
позволит адресно распределять
ресурсы и с н и з и т ь затраты на со­
д е р ж а н и е пути. П о с к о л ь к у в на­
стоящее время о с н о в н о й конс­
трукцией я в л я е т с я бесстыковой
путь, м е р о п р и я т и я п о с н и ж е н и ю
затрат на его содержание я в л я ю т с я
весьма актуальными.
К
существенному
сокраще­
н и ю срока службы пути п р и в о д и т
п о в ы ш е н н о е д и н а м и ч е с к о е воз­
действие на путь от п о д в и ж н о г о
состава. Вследствие такого воз­
действия увеличиваются
выход
из строя рельсов, расстройства и
отказы элементов с к р е п л е н и й ,
разрушение балласта и т.д. ОАО
Б.М. ЛАПИДУС,
генеральный директор
ОАО «ВНИИЖТ»,
доктор экономических наук
« В Н И И Ж Т » р а з р а б о т а н ы комп­
л е к с н ы е м е р о п р и я т и я п о сниже­
н и ю уровня воздействия на путь от
п о д в и ж н о г о состава и улучшению
к о н с т р у к ц и и пути.
О с н о в н ы м э л е м е н т о м конс­
т р у к ц и и верхнего с т р о е н и я пути
я в л я ю т с я рельсы. В н а с т о я щ е е вре­
м я н о р м а т и в н ы й ресурс рельсов н а
отечественных ж е л е з н ы х дорогах
составляет 700 м л н . т брутто, тогда
к а к на железных дорогах С Ш А и
стран Е в р о п ы он в 2—3 раза боль­
ше. О с н о в н ы м и ф а к т о р а м и , опре­
д е л я ю щ и м и с р о к службы рельсов,
я в л я ю т с я : качество рельсовой ста­
л и , качество и з г отовл е ни я рель­
сов, к о н с т р у к ц и я рельсов, систе­
ма в е д е н и я рельсового хозяйства,
условия э к с п л у а т а ц и и рельсов, в
т о м числе уровень воздействия на
путь п о д в и ж н о г о состава.
Рельсы производства С Ш А и
передовых стран Е в р о п ы и м е ю т
преимущества
перед
рельсами
р о с с и й с к о г о производства тради­
ц и о н н о г о т и п а Р65 по т а к и м по­
казателям, к а к чистота рельсовой
стали, п р я м о л и н е й н о с т ь , диффе­
р е н ц и р о в а н н а я п р о ч н о с т ь по се­
ч е н и ю рельса. К р о м е того, у них
больше высота головки, что поз­
воляет проводить ш л и ф о в а н и е на
п р о т я ж е н и и всего срока службы
рельсов в пути. У н о в ы х рельсов
Р 6 5 Ш 4 , р а з р а б о т а н н ы х россий­
с к и м и металлургами с участием
ученых ОАО « В Н И И Ж Т » , высота
г ол овк и увеличена по с р а в н е н и ю с
Р65 на 4 мм (рис. 1), что дает воз­
м о ж н о с т ь п р о в о д и т ь их ш л и ф о в к у
в течение всего срока службы и
существенно п о в ы ш а т ь устойчи­
вость к о б р а з о в а н и ю в головке ус­
талостных т р е щ и н .
Д л я о б е с п е ч е н и я выпуска рель­
сов с у л у ч ш е н н ы м п р о ф и л е м ОАО
« В Н И И Ж Т » разработаны соот­
ветствующие технические условия,
утвержденные ОАО «РЖД» 27. 04.
2012 г. О т л и ч и т е л ь н о й особеннос­
тью таких рельсов я в л я ю т с я : уве­
л и ч е н н а я на 4 мм высота головки,
повышенная
прямолинейность,
н а л и ч и е в головке рельсов сжи­
м а ю щ и х остаточных н а п р я ж е н и й
(вместо р а с т я г и в а ю щ и х напря­
ж е н и й у н ы н е эксплуатируемых
в Р о с с и и рельсов), что замедляет
развитие т р е щ и н и п о в ы ш а е т жи­
вучесть рельсов.
Д л я о б е с п е ч е н и я ресурса рель­
сов 1,5 млрд. т брутто необходимо
разработать и внедрить прогрес­
с и в н у ю систему в е д е н и я рель­
сового хозяйства. Эта система в
обязательном
порядке
должна
предусматривать:
• определение о п т и м а л ь н о й ве­
л и ч и н ы съема металла п р и шли­
ф о в а н и и и ф р е з е р о в а н и и рельсов
с новым профилем в целях не­
допущения образования т р е щ и н
контактно-усталостного характе­
ра;
• определение
экономической
целесообразности р е м о н т а рель­
сов в стационарных условиях и их
повторного п р и м е н е н и я ;
• разработку и внедрение элект­
ронного паспорта рельсов, позво­
ляющего отслеживать их работу
на протяжении всего ж и з н е н н о г о
цикла.
Повысить э ф ф е к т и в н о с т ь ра­
боты путевого к о м п л е к с а мож­
но путем в н е д р е н и я н о в ы х тех­
нологий с в а р к и р е л ь с о в п р и
отрицательных т е м п е р а т у р а х ок­
ружающего воздуха (рис. 2). В ре­
зультате п о я в и т с я в о з м о ж н о с т ь
дополнительно с в а р и в а т ь не ме­
нее 5 тыс. с т ы к о в р е л ь с о в в год
алюминотермитным
способом
и до 100 с т ы к о в в год на к а ж д у ю
машину П Р С М э л е к т р о к о н т а к т ­
ным способом.
Реализация вышеперечислен­
ных предложений и д о с т и ж е н и е
ресурса рельсов 1,5 млрд. т брутто
может позволить получить:
• экономию средств на закупку
рельсов (до 1440 тыс. руб. на 1 км
отремонтированного пути в год);
• снижение на 30% п а р к а спе­
циального п о д в и ж н о г о состава,
задействованного в капитальных
видах ремонта пути;
• уменьшение на 10—20% сум­
марной
продолжительности
«окон» для п р о в е д е н и я ремонта;
• увеличение на 1—2% пропуск­
ной способности ж е л е з н ы х дорог;
• уменьшение на 5—10% случаев
нарушения безопасности движе­
ния.
Для обеспечения равноресурсной конструкции пути необходи­
мо, как уже отмечалось, увеличить
эксплуатационный ресурс скреп­
лений и ш п а л до 1,5 млрд. т брутто
к 2015 г. и до 2,5 млрд. т брутто к
2030 г. С этой целью ОАО « В Н И ИЖТ» разработаны ш п а л а Ш - З Д У
с повышенным сопротивлением
п о п е р е ч н о м у сдвигу и подкла­
дочное нераздельное с к р е п л е н и е
Ж Б Р - 6 5 П Ш (рис. 3), к о т о р ы е
п р е д н а з н а ч е н ы для увеличения
срока службы к о н с т р у к ц и и пути в
к р и в ы х и обеспечивают с н и ж е н и е
затрат на его текущее содержание.
К р о м е того, разработана изготов­
л я е м а я по н о в о й технологии в ко­
ротких кассетных ф о р м а х ш п а л а
Ш - 3 4x10 со с т е р ж н е в ы м армиро­
в а н и е м , к о т о р а я имеет повышен­
н ы е п р о ч н о с т н ы е характеристики
и большую д е ф е к т о с т о й к о с т ь по
сравнению с типовыми шпалами,
а р м и р у е м ы м и струнопакетами.
Д л я п о в ы ш е н и я скоростей дви­
ж е н и я п о с т р е л о ч н ы м переводам
предлагается:
• разработать стрелочные пере­
воды, д о п у с к а ю щ и е п о в ы ш е н н ы е
скорости д в и ж е н и я н а ответвление
за счет увеличения радиусов стре­
л о ч н ы х к р и в ы х без р е к о н с т р у к ц и и
горловин с т а н ц и й ;
• разработать
стрелочные
пе­
реводы м а р о к 1/13-1/15, допус­
кающие повышенные скорости
д в и ж е н и я на ответвление и требу­
ю щ и е м и н и м а л ь н ы х затрат по ре­
к о н с т р у к ц и и горловин с т а н ц и й .
в 2 раза за счет с о к р а щ е н и я ручно­
го труда и и с к л ю ч е н и я повторения
одинаковых технологических опе­
р а ц и й . Расчетный срок окупаемос­
ти затрат на внедрение комплекса —
2 года, расчетный э к о н о м и ч е с к и й
э ф ф е к т — 576 млн. руб. в год (при
16 комплексах на сети дорог).
Р е а л и з а ц и я указанных меро­
п р и я т и й позволит увеличить ско­
рости д в и ж е н и я на б о к о в о й путь с
15—25 до 50—60 к м / ч и пропускать
д о п о л н и т е л ь н о четыре-пять н и т о к
г р а ф и к а в сутки по одному пере­
воду. Д л я увеличения ресурса стре­
л о ч н ы х переводов до 500 м л н . т
брутто к 2015 г. и 1 млрд. т брут­
то к 2030 г. необходимо п о в ы с и т ь
ресурс наиболее и з н а ш и в а е м ы х
элементов стрелочных переводов
соответственно в 2 и 3,5 раза.
ОАО « В Н И И Ж Т » постоянно
проводит работы по совершенство­
ванию планирования ремонта пути с
учетом его фактического состояния.
В соответствии с разработанным
институтом совместно с Управле­
нием пути и сооружений Централь­
ной
дирекции
инфраструктуры
Положением о системе ведения пу­
тевого хозяйства назначение работ
по видам ремонтов производится
по фактическому состоянию пути,
определяемому по результатам ком­
плексной оценки состояния пути,
диагностики и генеральных осмот­
ров пути, с учетом:
• о с н о в н ы х критериев, к кото­
р ы м относятся наработка т о н н а ж а
и л и с р о к службы в годах (должны
быть не менее нормативных; ранее
д о л ж н ы были быть не более нор­
мативных) и о д и н о ч н ы й выход
рельсов (в сумме за с р о к службы
не должен п р е в ы ш а т ь 4 шт./км на
пути 1 -го класса и 6 шт./км на пути
2-го класса);
• предельных з н а ч е н и й допол­
н и т е л ь н ы х к р и т е р и е в (число не­
годных и д е ф е к т н ы х элементов
пути на 1 к м ) , а также параметров
надежности методологии У Р Р А Н .
Ремонт
железнодорожного
пути по ф а к т и ч е с к о м у состоя­
н и ю позволяет с н и з и т ь стоимость
ж и з н е н н о г о ц и к л а пути за счет
перераспределения ресурсов п р и
условии о б е с п е ч е н и я требуемого
уровня э к с п л у а т а ц и о н н о й надеж­
н о с т и и безопасности д в и ж е н и я .
Д л я с н и ж е н и я затрат на содер­
ж а н и е бесстыкового пути ОАО
« В Н И И Ж Т » предлагает разрабо­
тать и внедрить в эксплуатацию
специализированный
плетеукладочный
комплекс
КПУ-4,8.
П р и м е н е н и е данного комплекса
обеспечит непрерывность процес­
са укладки плетей в одно «окно»
продолжительностью 10—12 ч на
фронте работ 4800 м. Это позволит
уменьшить
суммарную
продол­
жительность «окон» для укладки
бесстыковых плетей не менее чем
В целях м и н и м и з а ц и и негатив­
но в л и я ю щ и х на путь значител ьных
д и н а м и ч е с к и х усилий, которые
в о з н и к а ю т п р и взаимодействии
колеса и рельса в случае неудов­
летворительного технического со­
с т о я н и я ходовых частей подвиж­
ного состава, необходимы раннее
в ы я в л е н и е и вывод из эксплуата­
ц и и вагонов с недопустимым воз­
действием на путь. Д л я этого тре­
буются устройство измерительных
э т а л о н н ы х участков и создание
и н ф о р м а ц и о н н о й с и с т е м ы мони­
торинга таких вагонов. Отстра­
н е н и е от э к с п л у а т а ц и и вагонов с
недопустимым воздействием на
путь и о г р а н и ч е н и е э к с п л у а т а ц и и
вагонов с плохой д и н а м и к о й поз­
воляют на 10—15% с н и з и т ь интен­
сивность расстройств пути.
К р о м е того, необходимо внесе­
ние изменений в нормативную и
т а р и ф н у ю базы. Требуются уточ­
н е н и е существующих критериев
безопасности и ввод н о в ы х крите­
р и е в с о ц е н к о й их объективности,
а также т а р и ф н а я д и ф ф е р е н ц и ­
а ц и я п р и э к с п л у а т а ц и и вагонов.
Ц е л е с о о б р а з н о использовать сти­
м у л и р у ю щ и й т а р и ф для «дружест­
венных» к пути вагонов с н и з к и м
с о п р о т и в л е н и е м д в и ж е н и ю и по­
в ы ш е н н ы й т а р и ф для вагонов с
плохой д и н а м и к о й .
Внедрение упомянутых пред­
л о ж е н и й и разработок позволит
осуществить п о с т а в л е н н ы е руко­
водителями ОАО «РЖД» задачи по
п о в ы ш е н и ю долговечности вновь
укладываемого пути, увеличению
с к о р о с т и д в и ж е н и я поездов и со­
к р а щ е н и ю расходов на р е м о н т и
последующее обслуживание инф­
раструктуры.