Основы технического
 Скачать 4.71 Mb.
|
|
Глава 4. Обеспечение безопасности движения в поездной и маневровой работе 4.1. Проблемы обеспечения безопасности движения в вагонном хозяйстве Обеспечение безопасности движения на железнодорожном транспорте является одним из основных резервов в стабилизации и развитии экономики транспорта. Из-за нарушений безопасности движения создается угроза жизни и здоровью людей, наносится значительный материальный ущерб, утрачива- ются грузы, выводится из строя дорогостоящая техника. Поэтому состояние безопасности движения является одним из основных качественных показате- лей работы железных дорог. В постановлении Правительства Российской Федерации от 08.09.97 г. № 1143 «Об одобрении Концепции государственной транспортной политики Российской Федерации» поставлена задача обеспечить уровень безопасности и экологичности транспорта, соответствующий показателям передовых стран. Задача должна быть решена ужесточением контроля выполнения нор- мативных требований эксплуатации технических средств; учетом этих требо- ваний при их сертификации и лицензировании транспортной деятельности; внедрением системы диагностирования; заменой устаревших транспортных средств более надежными; повышением квалификации и ответственности обслуживающего персонала. При перечислении требуемых (заданных) функций вагона первой на- звана функция обеспечения безопасности движения в поездной и маневровой работе. Обеспечение безопасности движения означает такую организацию технического обслуживания и ремонта вагонов, при которой исключаются повреждения подвижного состава и других технических средств железнодо- рожного транспорта и исключается угроза здоровью или жизни пассажиров и обслуживающего персонала. С позиций обеспечения безопасности движения, опасными являются последствия не выявленных отказов вагонов: столкновения и сходы подвиж- ного состава или аварийные ситуации, например, при наезде на детали ваго- нов, упавшие на путь, изломах шеек осей, изломах и разрывах литых деталей тележек и автосцепки и т.д. В вагонном хозяйстве существует проблема обеспечения безопасности движения в условиях непрерывного увеличения длины гарантийных участков пунктов технического обслуживания вагонов. Безотказная работа вагонов на гарантийных участках на основании многолетнего опыта может быть обеспечена: 1) путем повышения показателей надежности вагонов (производство новых вагонов, модернизация старых); 73 2) высоким уровнем восстановления надежности при плановом, непла- новом ремонте и техническом обслуживании; 3) применением современной технологии ремонта и технического об- служивания, для выявления дефектов на ранней стадии развития и прогно- зирования остаточного технического ресурса; 4) использованием технических средств контроля технического состоя- ния вагонов в пути следования, по прибытии в парки прибытия и на сортиро- вочных станциях при выводке сформированных составов в парк отправления. Первые два направления используются недостаточно и требуют дли- тельного времени для получения эффекта. Более широкое распространение получили средства и системы контроля технического состояния вагонов в процессе ремонта и при движении в поездах. В течение последних 12-15 лет многочисленными научно-произ- водственными организациями разработано большое количество видов средств неразрушающего контроля материалов и изделий и автоматизиро- ванные системы точных измерений линейных и геометрических параметров деталей и сборочных единиц вагонов. Появились и используются некоторые технические средства диагностирования вагонов, например, виброакустиче- ская система контроля подшипников без демонтажа букс; акустико- эмиссионная система контроля литых несущих деталей вагонов; системы контроля параметров электрооборудования пассажирских вагонов и т.д. Широкое распространение получили технические средства контроля технического состояния вагонов в поездах. Разработаны комплексные контрольно-диагностические системы, включающие несколько подсистем, каждая из которых контролирует состоя- ние какой-либо части вагона или конкретные параметры. Использование та- ких систем связано с необходимостью передачи информации от аппаратуры, принимающей сигналы, до регистраторов, в некоторых случаях, на значи- тельное расстояние, с использованием общих каналов связи. Разработано оборудование для включения контрольной аппаратуры в систему сигнализации станций в виде индикаторов на выходных светофорах. Получили распространение системы слежения (мониторинга) за техническим состоянием букс вагонов в поездах. Более подробно технические средства диагностирования вагонов в процессе технического обслуживания вагонов рассмотрены в дисциплине «Техническая диагностика вагонов», а также в главе 9 настоящего пособия. Аппаратура для контроля технического состояния вагонов в поездах, прибывающих на станцию, устанавливается в горловинах парков прибытия. Информация о техническом состоянии вагонов передается по каналам связи оператору парка прибытия, а при наличии АСУ ПТО используется в этой системе. Разработаны отдельные устройства, не получившие широкого рас- пространения. 74 Между тем, такие диагностические устройства перспективны и могут быть объединены в комплекс, общий с автоматической аппаратурой, уста- новленной на перегонах. Существует проблема выявления дефектов, которые в настоящее время невозможно контролировать визуально и для выявления которых в процессе технического обслуживания вагонов не имеется технических решений. К этим дефектам относятся трещины усталостного происхождения или от на- грузок, превышающих расчетные, износы в труднодоступных местах, изме- нение свойств смазки и буксовых узлах. Выявление таких дефектов в настоящее время производится в процессе планового ремонта вагонов с разборкой, но даже в таких условиях представ- ляет сложность. Решение связано с определением времени от начала образо- вания дефекта до разрушения или до предельного состояния, представляю- щего опасность, т.е. от живучести. Вопросы живучести деталей вагонов до сих пор исследованы недостаточно. Условия испытаний, например, литых боковых рам тележки, на испытательных машинах на усталостную прочность не учитывают случайных нагрузок. При испытаниях на соударение вагонов были зарегистрированы нагрузки, превышающие предел текучести стали. В литых деталях вероятны внутренние дефекты отливки типа раковин и рых- лот, являющиеся концентраторами напряжений. Поэтому при эксплуатации большого количества таких деталей (мил- лионы) существует вероятность, что трещина в детали образуется и разовьет- ся до предельного состояния в период между плановыми ремонтами вагона, т.е. после очередного контроля средствами НК. Положение усугубляется тем, что увеличивается средний возраст ваго- нов и нормативно увеличивается установленный срок службы вагонов и от- дельных частей вагона (тележек). Дефектоскопия литых деталей тележек при увеличении срока их службы не гарантирует появления трещин в период ме- жду плановыми ремонтами вагона. Особенно выделяется проблема схода ва- гонов в поездах, так как она связана с техническим состоянием пути и с ре- жимом движения поезда. Сходы распределяются в основном на два хозяйства: пути и вагонное. По причинам, относящимся к вагонному хозяйству, в течение последних лет за год происходило до 20 случаев схода в поездах, однако в 2001 г. зарегист- рировано 37 случаев. В материалах служебного расследования случаев схода, отнесенных к вагонному хозяйству, приводится множество причин, в основном не соблю- дение норм содержания ходовых частей вагона. Отдельные случаи происхо- дят из-за наезда на детали, упавшие с вагона, а также в результате изломов литых деталей тележек, изломов шеек осей и колес. Особенностью сходов вагонов в поездах является сход порожних ваго- нов в летнее время. Часто при сходах на месте схода путь имеет допускаемые отступления от норм содержания. 75 Анализ статистических данных по сходам порожних вагонов показыва- ет, что при расследовании таких сходов следует рассматривать комплекс причин: отступления в содержании пути, износы ходовых частей и узла пят- ник-подпятник вагона, не контролируемые при техническом обслуживании, а также режим движения поезда в зависимости от продольного профиля пути и правильное построение продольного профиля на уклонах. Существует проблема износа пятника вагона и подпятника надрессор- ной балки тележки. Эти износы невозможно контролировать в процессе тех- нического обслуживания, т.к. необходимо поднять вагон и выкатить тележку. Величина износов по высоте и по диаметру имеет большое рассеивание. Предельный износ не регламентирован. При больших износах увеличивается амплитуда боковых колебаний вагонов, особенно с высоким центром тяже- сти, что увеличивает вероятность схода вагона. Представляют проблему обрывы автосцепки (корпуса, тягового хомута или клина). Так, например, с 1999 г. за пять лет произошло 310 случаев. Из- вестны единичные случаи схода вагонов из-за наезда на упавший корпус ав- тосцепки. Существенной причиной большого количества обрывов является неограниченный срок службы корпуса автосцепки (срок службы тягового хомута при наличии трещин ограничен – до 20 лет). Эта проблема также должна решаться изменением конструкции автосцепки и использованием но- вых технологий. Другая проблема с автосцепным устройством – саморасцепы автосцеп- ки. Количество саморасцепов на дорогах с 1996 г. не уменьшается. Для выявления неисправностей механизма автосцепки в 80-х гг. разра- ботана специальная аппаратура, устанавливаемая в парках прибытия. Эта ап- паратура не получила широкого распространения. 4.2. Классификация нарушений безопасности движения Нарушения безопасности движения поездов влекут дисциплинарную, административную или уголовную ответственность, поэтому нормативной документацией железных дорог установлены четкие юридические определе- ния, что считать такими нарушениями, и существует классификация нару- шений по их тяжести. Система классификации с 1922 г. (образование СССР) неоднократно менялась, поэтому в настоящее время невозможно сравнивать данные о количестве случаев нарушений безопасности движения и распреде- лении их по видам за различные периоды до 70-х гг. К этому же периоду из- менился состав вагонного парка: не стало двухосных вагонов и происходила интенсивная замена старотипных тележек и перевод вагонов на роликовые подшипники. Нормативно-технической документацией с 80-х гг. до настоящего вре- мени нарушения безопасности движения разделены на четыре вида: 1) крушения; 76 2) аварии; 3) особые случаи брака; 4) случаи брака в работе. К крушениям поездов относятся столкновения пассажирских или гру- зовых поездов с другими поездами или подвижным составом, сходы подвиж- ного состава в пассажирских или грузовых поездах на перегонах и станциях, если в результате погибли или получили тяжкие телесные повреждения люди или повреждены локомотивы или вагоны до степени исключения их из ин- вентаря. К авариям относятся: столкновения пассажирских поездов с другими поездами или подвижным составом, сходы подвижного состава в пассажир- ских поездах на перегонах и станциях, не имеющие последствий, указанных для крушений, но в результате которых повреждены локомотивы или вагоны соответственно в объемах ремонта ТР-2 и деповского или более сложных ре- монтов; столкновения грузовых поездов с другими грузовыми поездами или подвижным составом, сходы подвижного состава в грузовых поездах на пе- регонах или станциях двухпутных участков, не имеющие последствий, ука- занных для крушений поездов, но в результате которых допущено поврежде- ние локомотивов и вагонов в объеме капитального ремонта; столкновения и сходы подвижного состава при маневрах, экипировке и других передвижени- ях, если в результате погибли или получили тяжкие телесные повреждения люди или повреждены локомотивы или вагоны до степени исключения из инвентаря. К особым случаям брака по вагонному хозяйству относятся: - столкновения пассажирских или грузовых поездов с другими поезда- ми или подвижным составом, сходы подвижного состава в пассажирских или грузовых поездах на перегонах и станциях, не имеющие последствий, ука- занных для крушений и аварий; - повреждение или отказ вагона: излом оси, осевой шейки или колеса; излом боковины или надрессорной балки тележки вагона; обрыв хребтовой балки подвижного состава; отцепка вагона от пассажирского поезда в пути следования из-за технических неисправностей; отправление поезда с пере- крытыми концевыми кранами. К случаям брака в работе относятся: отцепка вагона от грузового поез- да в пути следования из-за технических неисправностей, саморасцеп авто- сцепок, обрыв автосцепки, падение на путь деталей подвижного состава; не- исправности подвижного состава, в результате которых допущена задержка поезда на перегоне хотя бы по одному из путей или на станции сверх време- ни, установленного графиком движения, на один час и более; сходы и столк- новения подвижного состава при маневрах, экипировке и других перемеще- ниях, не имеющие последствий, относящихся к авариям, но при которых по- вреждены локомотивы в объеме ТР-1 или вагоны в объеме ТР. По всем хозяйствам железнодорожного транспорта в классификаторе приведено 30 видов особых случаев брака и случаев брака, из них 9 видов, 77 относятся к вагонному хозяйству. Классификация случаев нарушения безо- пасности движения на железнодорожном транспорте сложилась в течение длительного периода времени, в настоящее время удовлетворяет практиче- ским требованиям и позволяет четко учитывать состояние безопасности дви- жения по каждому из хозяйств. С 1999 г. на дорогах используется автоматизированная система управ- ления безопасностью движения поездов на уровне дорог (АСУ РБ). В авто- матизированной базе данных (АБД) этой системы классификатор нарушений безопасности движения содержит 45 наименований видов нарушений безо- пасности движения (коды от 01 до 45). Классификатор АСУ РБ соответствует действующему классификатору по приказу МПС № 1Ц-95 г. (сейчас цен- трального аппарата управления ОАО «РЖД»), но в нем приведено разделе- ние некоторых видов брака на подвиды. Например, особый случай брака «из- лом осевой шейки» дополнен – «в том числе со сходом», или «отцепка вагона от пассажирского поезда» дополнена тремя подвидами «в том числе»: из-за неисправности буксы, привода генератора, тормоза. В перечне нарушений безопасности движения имеются случаи, когда причиной нарушения стала неисправность технических средств или наруше- ния правил персоналом одной из нескольких служб. Например, сход вагона в грузовом поезде может произойти из-за неисправности пути, неисправности вагона или из-за нарушения правил ведения поезда машинистом. Проезд за- прещающего сигнала или предельного столбика может быть вследствие не- исправности тормозов вагонов в составе (например, отправление поезда с пе- рекрытыми концевыми кранами), или при изменении показания сигнала на входном светофоре, или из-за нарушения машинистом локомотива правил ведения поезда. Поэтому в классификаторе приводится только название слу- чая в терминах, принятых на железнодорожном транспорте. Специалисты вагонного хозяйства должны знать классификацию на- рушений безопасности движения. Причины нарушений приведены ниже в разделе 4.3. 4.3. Теоретический анализ причин нарушений безопасности движения С позиций теории надежности в большинстве случаев нарушение безо- пасности движения – это отказ вагона [2] из-за отказа какой-либо детали или сборочной единицы. Из многолетнего анализа нарушений безопасности движения по вагон- ному хозяйству следует, что в основном происходят отказы в результате по- степенного развития дефекта до предельного состояния, после чего происхо- дит разрушение детали или сход вагона. Время развития дефекта до предель- ного состояния (до отказа) представляет время живучести детали или сбо- рочной единицы. 78 По принципу использования этого свойства применяется дискретная система контроля технического состояния вагона, т.е. через некоторые про- межутки времени или некоторую наработку (пробег в километрах). Поэтому очень важно обосновать периодичность такого контроля, т.е. расстояние ме- жду пунктами контроля, и требования к методам контроля. По этому же принципу сформирована система планового ремонта ваго- на. Конструкция вагона в заданных условиях эксплуатации должна обеспе- чить безотказность элементов вагона, т.е. работоспособное состояние (ГОСТ 27.002) вагона на следующий межремонтный период. Выявление деталей и сборочных единиц вагона с предельным состоя- нием или их отказов в период между плановыми ремонтами указывает на не- совершенство конструкции и на несовершенство методов восстановления по- казателей надежности в процессе планового ремонта. Поэтому система тех- нического обслуживания в существующих условиях предназначена не только для выполнения регламентированных работ по техническому обслуживанию, но и для выявления предельного состояния деталей и отказов элементов ва- гона. Появление отказов вагонов в пути следования – нарушений безопасно- сти движения в поездной и маневровой работе – указывает на несовершенст- во всей сложной системы: вагон (система) – система его ремонта и техниче- ского обслуживания. Поэтому в современных условиях и в ближайшей пер- спективе имеется необходимость использовать устройства для контроля тех- нического состояния вагонов на уровне технического обслуживания в поез- дах, представляющие последнюю ступень в системе обеспечения безопасно- сти движения по вагонному хозяйству. Их назначение – своевременное выяв- ление предельного состояния, повреждений [2] и отказов элементов вагонов с целью недопущения последствий: разрушения дефектной детали, схода или повреждения вагона и других технических средств железнодорожного транс- порта. Результаты анализа нарушений безопасности движения по вагонному хозяйству за длительный период (с 1988 по 2003 г.) показывают, что количе- ство крушений за этот период по причинам распределилось следующим об- разом (в процентах к общему количеству) - излом литых деталей тележек – 25,5; - излом шеек осей – 24; - излом колес – 18,5; - неисправности (износ) узла пятник–подпятник – 8; - падение деталей вагона – 8; - прочие причины – 18. Из перечисленных причин крушений изломы литых деталей тележек, изломы колес и неисправности узла пятник-подпятник, составляющие 52% случаев, относятся к числу трудно выявляемых при осмотре осмотрщиками вагонов. Для выявления их при техническом обслуживании нет технических средств. Характерно также, что в результате этих отказов часто бывают тя- 79 желые последствия. Так, количество изломов литых деталей тележек без по- следствий, квалифицируемое как особые случаи брака, составляет около 78% от общего количества случаев изломов (22% приводит к крушениям). Из об- щего количества изломов колес около 8-9 % приводят к крушениям. Иначе положение с изломами шеек осей. Причиной излома является в основном перегрев буксового узла. За период 1988-2003 гг. на дорогах заре- гистрировано более 23000 случаев отцепки вагонов из-за грения букс, квали- фицируемых как брак в работе. Из этого количества случаи изломов шейки оси составляют около 2%, а изломы шеек с тяжелыми последствиями – кру- шения – 0,1%. Это объясняется использованием аппаратуры теплового кон- троля букс на сети дорог (количество установок свыше 3000). Многолетний анализ причин грения букс показывает, что основное ко- личество случаев связано с полной и промежуточной ревизией букс в про- цессе планового ремонта вагонов. В определении основных факторов, влияющих на безопасность движе- ния по вагонному хозяйству, как это следует из приведенного анализа, значи- тельный интерес представляют причины перегрева (грения) букс. Статисти- ческие данные по материалам служебного расследования случаев отцепки по нагреву противоречивы. В разные годы указывается разное распределение по причинам. Это связано со сложностью определения действительных причин в случаях, когда буксовый узел в результате нагрева получил повреждения, а также с особенностями массового использования аппаратуры теплового кон- троля букс в поездах. Аппаратура настраивается на сравнительно низкую температуру нагрева букс с целью выявления нагрева в ранней стадии. По- этому появляется много ложных показаний. Принципиальным недостатком аппаратуры является то, что правильность ее показаний должен проверить человек: осмотрщик вагонов или помощник машиниста локомотива (на пунктах, где нет осмотрщиков). Проверка визуальная, в отдельных случаях снимается смотровая крышка. При этом без каких-либо приборов субъектив- но решается вопрос, может ли вагон следовать дальше или его нужно отце- пить из-за грения буксы. В некоторых случаях осмотрщики, не желая брать на себя ответственность, предпочитают отцепить вагон в ремонт. Отказы букс происходят в основном под полувагонами, хопперами и цистернами – 63% (от общего количества) соответственно 41%; 12% и 10%. В 26% случаев определить причину не представлялось возможным. Основное количество отказов букс происходит с января по май (60%), в том числе – из-за неудовлетворительного состояния смазки примерно 30- 35%, из-за неисправностей подшипников – от 7 до 20%, из-за неисправностей торцевого крепления подшипников – от 20 до 40%. Большое рассеивание ко- личества случаев, связанных с разными причинами, можно объяснить субъ- ективностью оценки при служебном расследовании, большей частью до де- монтажа повреждаемого узла и недостаточным опытом специалистов вагон- ных депо, производящих расследование. 80 В указанном выше анализе приведено распределение отцепленных ва- гонов по сроку эксплуатации после формирования или полного освидетель- ствования колесных пар: - от одного года – около 35%; - от одного до двух лет – 26%; - от двух до трех лет – 14%. Такое распределение указывает, что основными причинами отказов служат недостатки монтажа при полной ревизии букс в депо и на вагоноре- монтных заводах. Этот вывод подтверждается также тем, что по результатам служебного расследования отказов буксового узла более половины случаев относят на учет вагонных депо или вагоноремонтных заводов. Так, в 2002 г. Свердлов- ской дороге на учет передано с других дорог 60% от общего количества уч- тенных дорогой случаев нарушений безопасности движения из-за отказов буксового узла. Дальнейший анализ показывает, что основными причинами отказов буксового узла являются несоблюдение технологии монтажа букс и техноло- гии промежуточной ревизии букс, а также несовершенство технологических процессов и недостатки конструкции торцевого крепления подшипников. Так, из 41% отказов букс из-за неисправности торцевого крепления подшип- ников 35,6% произошли на осях РУ1 (крепление гайкой); 4,4% - на осях РУ1Ш (крепление шайбой). Технология крепления подшипников торцевой гайкой включает ручные операции с субъективным контролем их параметров и требует большого опыта и высокой квалификации персонала. Несовершенна технология установки внутренних колец подшипников способом горячей посадки. Допускаются ошибки в процессе измерения диаметра посадочной по- верхности внутренних колец и шеек осей ручными инструментами, ошибки в измерении радиальных и осевых зазоров подшипников щупами, измерения роликов вручную при сортировке. Кроме перечисленных в начале раздела 2 случаев излома ответствен- ных деталей, в числе особых случаев брака в большом количестве происхо- дят сходы вагонов в поездах. В период 1998-2003 гг. среднегодовое количе- ство составило 19 случаев (в 1998 г. – 11, в 2001 г. – 37). В анализе приводит- ся большое количество причин схода вагонов по вагонному хозяйству: - отступления от допускаемых размеров по разности баз боковых рам тележек; - неисправности фрикционного узла рессорного подвешивания, в т.ч. сверхнормативное завышение фрикционных клиньев относительно надрес- сорной балки; - несоответствие зазоров между скользунами установленным нормам; - излом боковой рамы тележки; - неисправность узла пятник-подпятник; - излом шейки оси; 81 - излом колеса; - падение на путь корпуса автосцепки; - падение створки двери вагона; - остроконечный накат на гребне колеса; - падение тормозной колодки; - дефекты на поверхности катания колес (ползуны, навар металла, не- равномерный прокат); - падение тяги разгрузочного люка минераловоза; - падение плиты фитингового упора платформы; - открытие люка хоппер-дозатора и удар его о контррельс; - перекос кузова вагона. Почти все из перечисленных причин связаны с различными дефектами или отступлениями от норм и могли быть выявлены в процессе технического обслуживания вагонов. С целью своевременного выявления схода вагонов на подходах к стан- циям (до входного светофора) получили массовое распространение устройст- ва контроля схода подвижного состава (УКСПС). Для оценки причин схода порожних вагонов в 2002 г. были введены посты выявления порожних грузовых вагонов с увеличенной амплитудой ко- лебаний кузова по типу боковой качки с перевалкой на плите подпятника те- лежки. Разработана методика выявления таких вагонов. Существенное значение в обеспечении безопасности движения имеет автосцепное оборудование. Допускается большое количество обрывов авто- сцепки (корпуса автосцепки, тягового хомута, клина) и саморасцепов авто- сцепки. С 1998 по 2004 г. произошло 310 обрывов и 460 саморасцепов, ква- лифицируемых как брак в поездной работе. Известны случаи схода вагонов из-за наезда на выпавшую автосцепку. Причиной обрыва являются трещины и износ деталей. В условиях ударных нагрузок есть вероятность образования и развития трещин в период между плановыми ремонтами вагонов. Выявление трещин при техническом обслуживании вагонов производится осмотрщиками вагонов визуально, за- труднено из-за недоступности отдельных элементов для осмотра. Саморасцепы автосцепки происходят вследствие большого количества причин. Основная причина – неисправность деталей механизма, предназна- ченных для предохранения от саморасцепа (износ, деформации, изломы). Для контроля механизма при техническом обслуживании вагонов ис- пользуется метод ручной проверки с помощью ломика, который при пра- вильном исполнении дает хорошие результаты. Автоматический прибор про- верки предохранителя от саморасцепа, разработанный в 80-х гг., обеспечива- ет недостаточно высокую достоверность и не получил распространения. Опасным нарушением безопасности движения является отправление поезда с перекрытыми концевыми кранами – особый случай брака. В этом случае имеет место так называемый человеческий фактор, т.е. прямое невы- полнение служебных обязанностей. Перекрытые концевые краны должны 82 выявляться при сокращенном опробовании тормозов, т.е. в допущенном на- рушении правил участвуют два человека. Оценка состояния безопасности движения в поездной и маневровой ра- боте по отдельным хозяйствам железнодорожного транспорта в целом на до- рогах, а также по отдельным предприятиям каждого хозяйства производится преимущественно сравнением количества случаев нарушения безопасности движения за истекший и предыдущие периоды (месяцы, кварталы, годы). Анализ безопасности движения по вагонному хозяйству выполняется также в относительных единицах: количество случаев, приходящееся на еди- ницу наработки – пробега вагонов в миллиардах вагоно-километров. Недостатком такого способа является невозможность сравнительной оценки значимости отдельных видов нарушений в целом по хозяйству, по отдельным дорогам и предприятиям для принятия управленческих решений. Следует учитывать особенности эксплуатации грузовых вагонов: 1) вагоны курсируют по дорогам и не закреплены за конкретными де- по; 2) ГВЦ РЖД осуществляет понумерной учет выполненного пробега ва- гонов (груженый, порожний и общий); 3) ГВЦ РЖД осуществляет понумерной учет планового и текущего ре- монта вагонов; 4) причины нарушений безопасности движения во многих случаях свя- заны с нарушением требований при выпуске вагонов из планового или теку- щего ремонта и не могут быть выявлены в процессе технического обслужива- ния. В соответствии с анализом причин нарушения безопасности движения по вагонному хозяйству эти причины разделены на группы: 1) отказы вагонов (технические причины); 2) невыполнение или нарушения персоналом правил технической экс- плуатации вагонов или ошибки в действиях персонала, то, что принято назы- вать «человеческий фактор»; 3) сбои работы, отказы диагностического автоматического оборудова- ния контроля подвижного состава на ходу поезда; 4) несовершенство технологии ремонта и технического обслуживания вагонов – отсутствие методов технического контроля при ремонте, гаранти- рующих безотказную работу вагона в межремонтный период и методов вы- явления отказов, связанных с наработкой вагона в этот период (например, ус- талостных, износовых). Для сравнительной численной оценки состояния безопасности движе- ния на гарантийных участках и участках обслуживания в границах депо в це- лом, а также по отдельным видам нарушений используется единичный пока- затель: средняя наработка вагона на отказ: 83 [ ] ) ( ) ( ) ( t r M t L t l = , (4.1) где L(t) – общая наработка вагонов в вагоно-километрах за период t ; r(t) – число случаев за период t ; M[r(t)] – математическое ожидание числа отказов за период t. По аналогичному показателю следует оценивать обеспечение безопас- ности движения ремонтными депо или ремонтными подразделениями депо по нарушениям, переданным с участков обслуживания дороги или с других дорог на учет депо, в случаях установления вины депо по результатам слу- жебного расследования. В этом случае наработка на отказ составит [ ] ) ( ) ( 1 t r M l t l ij m j i ∑ = = , (4.2) где m – количество переданных случаев i – го вида; ij l – пробег j – го вагона от окончания планового ремонта до случая нарушения безопасности i – го вида. Для сравнительной оценки количества нарушений безопасности дви- жения из-за отказов и повреждений основных узлов вагона и некоторых не- сущих элементов, с целью выбора приоритетных направлений совершенство- вания конструкции вагонов или их модернизации, совершенствования техно- логии ремонта и технического обслуживания разработана специальная мето- дика. Рекомендуется использовать комплексный расчетный показатель для численной оценки риска (значимости) конкретных нарушений безопасности движения по i – му узлу вагона (букса, колесная пара, тележка и т.д.) за пе- риод t А i (t) = p i (t)P i (Т) , (4.3) где p i (t) – частость (вероятность) нарушений безопасности по отказам i – го узла вагона за период t (в отношении к общему количеству отказов всех видов за этот период) t = 1 год; P i (Т) – базовый показатель – частость (вероятность) опасных видов нарушений по i – му узлу – крушений и аварий в течение продолжительного периода Т = 5 ÷10 лет, в отношении к 84 общему количеству нарушения безопасности движения i – го вида. Величина А i представляет численную оценку риска (вероятность) кру- шения или аварии из-за отказов i – го вида за период t Величины p i (t) и P i (Т) определяются из выражений: ) ( ) ( ) ( 1 t n t n t р i s i i ∑ = , (4.4) где n i (t) – количество нарушений безопасности движения из-за отказов i – го узла вагона за период t ; s – количество учтенных видов нарушений безопасности движения (по принятой классификации) ) ( ) ( ) ( T n T N Т Р i i i = , (4.5) где N i (Т) – количество крушений и аварий из-за отказов i – го узла вагона за длительный период Т (10 лет); n i (Т) – количество нарушений безопасности движения из-за отказов i – го узла вагона за длительный период Т Для оценки общего уровня состояния безопасности движения по узлам и деталям вагона величины А i следует просуммировать. В случае, если из анализа статистических данных n i (t) = 0, то для рас- чета принимается n i (t) = 1, если ∑ n i достаточно велика. В случае, если из анализа статистических данных N i (Т) = 0, но есть информация о возможности единичных случаев, то для расчета принимается N i (Т) = 1. По численным значениям показателей А i может быть выполнено ран- жирование нарушений безопасности движения из-за отказов отдельных узлов вагона для выбора приоритетных направлений разработки мероприятий. С целью ранжирования опасности отдельных видов отказов вагонов на перспективу произведена численная оценка опасности (риска) нарушений безопасности с тяжелыми последствиями по статистическим данным учета с 1993 по 2002 г.: 1) излом шейки оси из-за перегрева буксы, отцепка вагонов в пути сле- дования из-за неисправностей (грения букс); 2) изломы колес; 85 3) изломы боковой рамы (боковины) или надрессорной балки тележки (модели 18-100). Расчетные данные составляют: – для изломов шейки оси и отцепки вагонов из-за неисправностей букс в 2002 г. р б = 0,57 ; P б = 4,2 ⋅ 10 -4 ; А б = 24,3 ⋅ 10 -5 ; – для изломов колес р к = 0,555 ⋅ 10 -3 ; P к = 0,154 ⋅ 10 -2 ; А к = 9,1 ⋅ 10 -5 ; – для изломов боковой рамы и надрессорной балки тележки р Т = 0,554 ⋅ 10 -3 ; P Т = 0,213; А Т = 11,8 ⋅ 10 -5 ; По расчету для случаев обрыва автосцепки (брак в работе) р а =2,9 ⋅ 10 -3 P а = 0,79 ⋅ 10 -3 ; А к =2,4 ⋅ 10 -5 ; для случаев падения деталей (брак в рабо- те) р n = 0,94 ⋅ 10 -2 ; P n = 0,46 ⋅ 10 -2 ; А n = 4,23 ⋅ 10 -5 ; для случаев отправ- ления поезда с перекрытыми концевыми кранами (особый случай брака) р о = 0,56 ⋅ 10 -3 ; P 0 = 0,525; А 0 = 2,9 ⋅ 10 -5 ; Наиболее опасными являются (по рангу): 1 – отказы буксового узла; 2 – случаи излома литых деталей тележек; 3 – изломы колес; 4 – падение деталей вагонов. Для расчета риска случаев сходов вагонов в поездах предлагаемая ме- тодика не применена, вследствие множества причин. Выше приведены 16 причин, указываемых в статистических данных, в том числе учтенные при ранжировании отказов: излом шейки оси, излом колеса, излом боковой рамы тележки, падение деталей вагона на путь. Некоторые нарушения безопасно- сти движения: изломы деталей, излом шейки оси, излом боковых рам и над- рессорных балок тележек, излом колес, большие ползуны на колесах могут происходить без схода подвижного состава. В учетных данных ревизорского аппарата перечисленные случаи выделяются (указывают общее количество случаев, в том числе со сходом). Количество сходов достаточно велико, вероятность тяжелых последст- вий при сходе достаточно большая. Недостаточно изучены причины схода порожних вагонов (зависимость вероятности схода от сочетания допускае- мых отступлений в содержании пути и неконтролируемых при техническом обслуживании износов элементов вагона). Приведенные выше расчеты показывают, что приоритетным направле- нием обеспечения безопасности движения по вагонному хозяйству остается буксовый узел. Несмотря на массовое использование аппаратуры теплового |