Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

НАУКА


Версия для печати
Обсудить в форуме

Железнодорожные рельсы в пути

Дефекты в рельсах образуются уже на стадии их изготовления на металлургических комбинатах. Далее они возникают при сварке рельсов на рельсосварочных предприятиях (РСП); наконец, к дефектам металлургического производства добавляются дефекты вследствие нарушения технологии укладки и текущего содержания рельсового пути. О развитии методов обнаружения дефектов рассказывает Главный конструктор МПС России по системам НК, заместитель директора НК-Центра (филиал НИИ мостов и дефектоскопии), вице-президент РОНКТД, доктор технических наук, профессор ПГУПС А.К. Гурвич.

Железнодорожные рельсы в пути
Железнодорожные рельсы в пути
Железнодорожные рельсы в пути
Железнодорожные рельсы в пути
По уму, НК рельсов необходимо было бы вводить, прежде всего, на комбинатах и на РСП, а затем - в пути. Это - по уму, а в жизни оказалось точно наоборот.

Первые дефектоскопы типа УРД-52 (ВНИИЖТ) с прямым щупом (ныне - преобразователем) и ЭЛТ, работающие по "импульсному" (а, в действительности - по зеркально-теневому) методу появились на железных дорогах в 1952-1955 гг. и предназначались только для поиска весьма опасных дефектов в виде трещин в стенках болтовых отверстий. Со временем по инициативе операторов некоторых дистанций пути дефектоскопы УРД-52 приспособили для контроля рельса по всей длине. При этом оператор, согнувшись и уставившись в тубус экрана ЭЛТ, перемещал тележку с дефектоскопом и одновременно щуп, под который подавалась вода, по поверхности катания рельса; признаком обнаружения дефекта было исчезновение донного сигнала на экране ЭЛТ.

На основе дефектоскопа УРД-52 во ВНИИЖТ создаются дефектоскопы УЗД-56 и УРД-58 без ЭЛТ для контроля двух нитей рельсового пути, в которых ослабление донного импульса ниже некоторого установленного порога фиксируется по появлению звука в головных наушниках.

Важный шаг в развитии дефектоскопии рельсов - создание в ВНИИЖТ однониточного малогабаритного дефектоскопа УРД-63 (псевдоним - "клюшка"), работающего по зеркально-теневому методу контроля рельса в области шейки и продолжения ее в головку и подошву или по эхо-методу контроля рельса в области рабочей грани головки.

Общий и существенный недостаток этих приборов - отсутствие способа и средств настройки и проверки чувствительности при контроле рельсов в пути. Последнее породило расхожую и необъяснимую в то время легенду о том, что "дефекты в рельсах растут, как грибы, - ночью (!!?)".

Дефектоскопический комплекс первого поколения на базе дефектоскопов типа УРД-52, УЗД-56, УРД-58, УРД-63, разработанный в те времена, когда еще отсутствовали основополагающие теоретические основы эхо-и зеркально-теневого методов, около 20 лет был основным средством НК рельсов в пути.

В 1956-1965 гг. в НИИ мостов ЛИИЖТ проводятся теоретико-экспериментальные исследования эхо- и зеркально-теневого методов дефектоскопии рельсов, разрабатывается понятие логия зеркально-теневого метода, обосновываются основные параметры, предопределяющие достоверность контроля рельсов этими методами, оценивается помехозащищенность вариантов этих методов, создаются стандартные образцы и имитатор дефектов для настройки чувствительности соответственно эхо- и зеркально-теневого методов. По результатам исследований в 1963 г. создается действующий образец нового дефектоскопа многоцелевого назначения УЗД-НИИМ-6. В дефектоскопе впервые был использован ряд новых решений, в частности, зеркально-теневой метод с применением второго донного сигнала, "ультразвуковой калибр" для контроля болтовых стыков рельсов, стрелочный индикатор для непосредственного отсчета координат дефектов, имитатор дефектов для настройки чувствительности каналов, работающих по зеркально-теневому методу, стандартные образцы для настройки чувствительности эхо-каналов. В 1970-е на ПО "Волна" выполняется опытно-конструкторская разработка и осваивается серийное производство дефектоскопов УЗД-НИИМ-6М, а также дефектоскопов ДУК-11ИМ и ДУК-13ИМ для контроля сварных стыков рельсов на РСП и в пути по технологии НИИ мостов ЛИИЖТ. В 1970-1980 гг. с использованием этих дефектоскопов ежегодно проверяется до 5 млн. км рельсов в пути, 3 млн. сварных стыков рельсов в пути и 500 тыс. на РСП, выявляется более 100 тыс. потенциально опасных дефектов.

Естественно, что в последующие годы создаются и серийно выпускаются модификации этих дефектоскопов ("Рельс-4", "Рельс-5", "Рельс-6", "ПОИСК-2", "ПОИСК-10Э"), сохраняющие без изменений функциональные возможности дефектоскопов УЗД-НИИМ-6М, ДУК-13ИМ, УРДО-63. В эти же годы вводятся в эксплуатацию первые в СССР ультразвуковые вагоны-дефектоскопы (ВНИИНК, НИИ мостов ЛИИЖТ, ВНИИЖТ); создается первый в мировой практике съемный зеркально-теневой дефектоскоп на ЭМА-преобразователях УДР-101 (з-д Электротехнического оборудования, г. Днепропетровск, НИИ мостов ЛИИЖТ) и низкочастотный дефектоскоп Поиск-4 (НИИ мостов ЛИИЖТ, ВНИИНК), позволяющий выявлять дефекты в рельсах на расстоянии до 12 м от места установки ПЭП на рельсе, применительно к скоростям сканирования вагонов-дефектоскопов, сравнимых со скоростями движения пассажирских поездов, разработана теория и основные принципы создания аппаратуры на базе непрерывного излучения ультразвуковых колебаний с выделением эхо-сигналов на базе эффекта Доплера; при этом благодаря значительному сужению спектра излучаемых и принимаемых сигналов одновременно с более тщательным прозвучиванием рельса должна повыситься и помехозащищенность эхо-метода.

Целенаправленному созданию средств дефектоскопии рельсов в немалой степени способствовали действующая на железных дорогах СССР "Классификация дефектов и повреждений рельсов", позволяющая однозначно устанавливать как тип обнаруженного дефекта, так и причины его появления, а также первый и единственный в мировой практике стандарт ГОСТ 18576-73 "Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковой дефектоскопии", разработанный НИИ мостов ЛИИЖТ при участии ВНИИЖТ и ВНИИНМАШ.

Комплекс дефектоскопов УЗД-НИИМ-6М (r) Рельс-5(r) ПОИСК-2 (r) ПОИСК-103, ДУК-13ИМ (r) Рельс-6, УРДО-63 (r) Рельс-4 в сочетании со съемными магнитными дефектоскопами, магнитными и ультразвуковыми вагонами-дефектоскопами как дефектоскопический комплекс второго поколения успешно функционировал на железных дорогах СССР и, далее, России и других государств СНГ вплоть до 1997 г., обеспечивая обнаружение дефектов с вероятностью 98,5-98,9%. Так, в 1996 г. на сети железных дорог России около 10 тыс. операторов с использованием примерно 5 тыс. средств дефектоскопии, из которых 95,8% - ультразвуковые, проверили около 5,4 млн. км рельсового пути, 2,8 млн. стрелочных переводов, 2,8 млн. сварных стыков и выявили более 37 тыс. потенциально опасных дефектов.

Однако заметим, что достаточно высокая вероятность обнаружения дефектов действующей системой НК (98,84%) достигалась за счет высокой, иногда избыточной, частоты контроля рельсов (от 24 до 60 раз в год); при этом процент пропуска дефектов по вине операторов составлял 15-20% от общего числа невыявленных дефектов, а затраты на контроль оказывались весьма высокими.

Необходимость повышения надежности НК при одновременном снижении численности операторов и затрат на контроль рельсов выдвинули задачу разработки новых съемных и мобильных средств дефектоскопии рельсов на базе современных комплектующих изделий, микропроцессорной и вычислительной техники, которые стали доступными в России после трансформации СССР.

С 1993 г. к решению этих задач подключаются ОАО "Радиоавионика" (Санкт-Петербург), СП НПП "РДМ" (Кишинев), (ЗАО "Твема" (Москва) и НПП "ВИГОР". Создаются и в 1997-2001 гг. поступают на дистанции пути новые средства дефектоскопии, рассчитанные на выявление дефектов, ранее не обнаруживаемых дефектоскопическим комплексом второго поколения:

- съемные двухниточные УЗ дефектоскопы типа "Авикон-01" и РДМ-2;

- однониточные УЗ дефектоскопы типа РДМ-1;

- переносные дефектоскопы для контроля сварных стыков и отдельных сечений рельсов типа РДМ-3, "Эхо-Т". "Авикон-02";

- совмещенные вагоны-дефектоскопы на базе ультразвуковых и магнитного методов НК;

- автомотрисы дефектоскопные ультразвуковые и совмещенные.

При этом мобильные средства в отличие от съемных оснащены компьютерными системами регистрации и хранения результатов сплошного контроля рельсов.

В 2002 г. на сети дорог уже функционировало более 2000 новых средств дефектоскопии, по принципам построения и функциональным возможностям не уступающих, а в большинстве и превосходящих аналогичные средства за рубежом. Подробная информация о новых средствах дефектоскопии дана в журналах "В мире НК" за 1998-2001 гг.

Комплекс средств, включающий мобильные средства и съемные средства нового поколения, следует отнести к дефектоскопическому комплексу третьего поколения. Общим для них является использование ПЭП, требующих заполнения пространства между преобразователем и рельсом контактной жидкостью, отсутствие регистрации результатов контроля рельсов съемными двухниточными дефектоскопами и автоматизированных систем определения типа (кода) выявленных дефектов.

В 2002 г. развернуты работы по введению в дефектоскопы Авикон-01 и РДМ-2 регистраторов результатов контроля; по частичной замене ПЭП на ЭМА-преобразователи; по автоматизации распознавания типа (кода) выявляемых дефектов; по созданию единой системы сбора, обработки, хранения и сравнения результатов контроля различными средствами в различное время посредством программно-аппаратурного комплекса НК (ПАК НК) АО "Радиоавионика" на участках дефектоскопии. Это позволит постепенно перейти к мониторингу рельсового пути и использовать дефектоскопическую информацию для планирования НК рельсов и текущего содержания пути, т.е. к созданию дефектоскопического комплекса четвертого поколения.

Создание и внедрение новых средств НК рельсов сопровождается соответствующим обеспечением специалистами различного уровня квалификации. ПГУПС с 1974 г. ведет подготовку и с 1984 г. - переподготовку инженеров по методам и приборам НК. СГУПС, РАПС, ОмГУПС, АО "Радиоавионика" и учебные центры железных дорог осуществляют обучение и повышение квалификации операторов-дефектоскопистов. Сейчас НК рельсов на сети дорог России занято около 10 тыс. специалистов, работающих по 20 специализациям и должностям.

Ультразвуковая дефектоскопия, заложенная трудами С.Я. Соколова, стала эффективным, а в ряде случаев - единственно возможным средством предотвращения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте из-за излома рельсов по дефектам в них.

По материалам обозрения "В мире неразрушающего контроля", № 4 (18) 2002 г.

© Евразия Вести VI 2003







VI 2003

Евразия Вести VI 2003

Безопасность движения поездов

Управление безопасностью требует новых подходов

Идентификацию берет на себя автоматика

Сохранность гарантирует электроника "Ространс"

Качественная сварка - обеспечение безопасности движения поездов

И дольше века длится путь

Расширить полигон применения алюминотермитной сварки

"ВИГОР" - признанный лидер средств технической диагностики

Ставка на электронику

"ЭПОТОС 1" завоевывает рынки

"ИНТЕРСИТИ" обеспечивает безопасность

Пожары лучше тушить... газом

"ЭСТРА" решает задачи при чрезвычайных ситуациях

Siemens TS RA - безопасность, надежность, качество

Обеспечение условий и охраны труда при реформировании на железнодорожном транспорте

Человеческий фактор и безопасность

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести