МОСКОВСКИЙ МЕТРОПОЛИТЕН


Дефектоскопы «РДМ-ВИГОР» на службе безопасности движения в метрополитенах

НПО «РДМ-ВИГОР» охватывает все сферы деятельности в области разработки, изготовления, поставки и внедрения средств неразрушающего контроля рельсов, в том числе и в метрополитенах.

Современный модельный ряд средств неразрушающего контроля производства «РДМ-ВИГОР» охватывает весь цикл проверки рельсового полотна и способен реализовать комплексную оценку состояния рельсов в пути на высоком уровне.

О последних разработках компании пойдет речь в материалах статьи главного метролога ООО НПО «РДМ-ВИГОР» Иванова Ивана Викторовича.

Естественным циклом ночь сменяет день, и тогда, когда основная часть населения спит, в метро спускаются специалисты, которые обеспечивают безопасность пути. Их задача – успеть выявить и устранить повреждения рельсового полотна, по которому уже с утра поезд должен везти пассажиров. Среди этих специалистов есть люди уникальной профессии, это операторы дефектоскопных тележек или просто дефектоскописты. Уникальность их профессии состоит в том, что они умеют диагностировать рельсы и знают, чем они «больны». А вот средства диагностики рельсов, так называемые дефектоскопы, разрабатывает и производит Научно-производственное объединение «РДМ-ВИГОР».

Прогресс не стоит на месте и закономерно требует совершенствования во всем. Повышение качества перевозки пассажиров по подземным рельсовым магистралям не осталось в стороне. Увеличение скоростей движения поездов, желание комфортных и пунктуальных поездок требует современного подхода к обслуживанию и диагностике рельсового полотна с целью обеспечения безопасности передвижения. НПО «РДМ-ВИГОР» долгие годы создает средства неразрушающего контроля для дефектоскопии рельсов, и данная статья расскажет об уникальных возможностях новых дефектоскопов серии «РДМ».

Передовые разработки «РДМ-ВИГОР»:

– двухниточный дефектоскоп УДС2-РДМ-23 (первичное и экспертное средство контроля или мониторинга пути);

– однониточный дефектоскоп УДС2-РДМ-12 (вторичное средство контроля, перемещаемое на тележке);

– УДС2M-35 (вторичное средство контроля, ручной дефектоскоп).

Чтобы раскрыть эффективность и инновационность приборов для задач обеспечения безопасности движения поездов, рассмотрим их функциональные возможности в деталях.

УДС2-РДМ-23

Дефектоскоп предназначен для обнаружения, регистрации и расшифровки сигналов от дефектов в рельсах железнодорожных путей с шириной колеи от 990 до 1550 мм, расположенных по всей длине и сечению рельса, за исключением перьев подошвы, при сплошном контроле блоками ультразвуковых преобразователей со скоростью движения до 4 км/ч, а также для выборочного ручного контроля сварных стыков, отдельных сечений и участков рельсов с определением координат мест нахождения, коэффициента выявляемости и условной протяженности обнаруженных дефектов.

В дефектоскопе реализовано 28 ультразвуковых каналов по 14 с каждой нити. Дефектоскоп обладает четырьмя различными схемами прозвучивания, которые с безошибочной точностью позволяют обнаружить местонахождение дефекта. Такая многоканальная система реализована по средства раздельной схемы ввода и принятия ультразвука, что способствует повышению достоверности контроля на так называемых «шумящих» рельсах. Большое количество разно ориентированных волн ультразвука позволяет обнаружить дефект в период его зарождения.

Настройка 28 каналов, это довольно затратное, сложное и кропотливое занятие, по этой причине специалисты НПО «РДМ-ВИГОР» разработали систему автоматизированной настройки основных параметров блоков преобразователей и ручных искателей. В память электронного блока УДС внесена база данных завода-производителя, а в блоке преобразователей или «ручнике» идентификатор. При коммутации датчика и прибора дефектоскоп способен считывать информацию с идентификатора и автоматически вносить ее в настройки. Эта функция исключает «человеческий фактор» в операции настройки прибора и позволяет быть уверенным в том, что дефектосокоп настроен верно, согласно технологической инструкции контроля. Описанное взаимодействие электронного блока и блока преобразователей происходит за считанные секунды, что немаловажно при работе в метро, когда время на контроль ограничено.

Один из немаловажных плюсов УДС2-РДМ-23 – это регистрация и информирование дефекстоскописта о наличии акустического контакта блоков преобразователей с рельсом. Нередко встречаются случаи недоброкачественной записи контроля из-за плохого или вовсе отсутствующего контакта преобразователей с контролируемым объектом. При контроле дефектоскопист может, как визуально наблюдать сигнал о наличии акустического контакта на экране дефектоскопа, так и слышать звуковое сообщение о его пропадании в наушниках. Так же, регистрация наличия акустического контакта отображается на зарегистрированных дефектограммах, что является подспорьем при расшифровке.

В УДС2-РДМ-23 реализована система позиционирования GPS/ГЛОНАСС, которая позволяет определить, в какой точке находится дефектоскоп. Помимо этого, присутствует возможность просмотра после контроля траектории движения УДС и визуализации отметок дефектоскописта.

Дефектоскоп, при необходимости, оснащается модулем для передачи данных, поддерживающий формат GPRS и 3G, который позволяет передавать дефектограмму в центр расшифровки или отдельный файл для консультации с сотрудниками центра. Такая возможность двухсторонней связи оператора с центром расшифровки помогает оперативно принять решение о каких-либо проблемных сигналах, полученных во время контроля рельсов.

Безопасность движения поездов тесно связана с наличием объективной информации о техническом состоянии рельсов, получаемой с помощью ультразвуковых рельсовых дефектоскопов.

Компьютерная обработка полученной информации в стационарных условиях позволяет всесторонне оценить техническое состояние рельсов, выявить дефекты, пропущенные в процессе контроля на путях и создать базу данных сигналов дефектных рельсов.

Статистическая обработка сигналов базы данных дает возможность прогнозировать техническое состояние рельсов, определять скорость развития дефектов и правильно планировать работы по текущему содержанию пути. Иными словами, осуществлять мониторинг развития дефекта. Старт таким технологиям дали инженеры и программисты «РДМ-ВИГОР» создав программный продукт, позволяющий сравнивать условные размеры найденного ранее дефекта, с актуальными. Программа собирает данные нескольких проездов, после чего на экране компьютера можно наглядно посмотреть динамику развития дефекта.

УДС2-РДМ-12

По сути, функционально – это УДС2-РДМ-23 с основным отличием – этот прибор однониточный. УДС2-РДМ-12 главным образом предназначен для обнаружения, регистрации и расшифровки сигналов от дефектов в рельсах железнодорожных путей на участках, проверка которых одновременно по двум нитям затруднена или небезопасна.

Рассматриваемые дефектоскопы сплошного контроля широко применяются в системе неразрушающего контроля ОАО «РЖД», но, понимая, что метрополитен обладает рядом своих технических требований и особенностей, специалисты НПО «РДМ-ВИГОР» приложили усилия, чтобы максимально адаптировать прибор для эффективного использования их в «подземке». Ясно, что метро – закрытое пространство, где, с целью безопасности, дефектоскописты должны перемещаться оперативнее, чем в рядовых условиях «наверху». По этой причине была разработана облегченная рама дефектоскопа, конструкторам удалось сделать ее вес более чем в два раза меньше «стандартной». Это обусловлено наличием только одного бака для воды вместо двух, т.к. доступ в метро к «контактирующей жидкости» не усложнен. Меньшая нагрузка на раму позволила ее сделать из тонкостенных труб.

В условиях плохой освещенности необходимо дополнительное сигнальное и вспомогательное световое оборудование. В силу этого тележка укомплектована красным сигнальным фонарем и искусственным освещением следящей системы.

Помимо конструкции механической составляющей дефектоскопа, существенной модернизации подверглась и аппартно-программная часть. Пожелания дефектоскопистов метрополитена были максимально проработаны специалистами НПО «РДМ-ВИГОР», и инженеры компании создали специальную схему прозвучивания для метро. Данная схема содержит раздельные каналы с углом ввода 65 градусов, что позволяет максимально использовать ближнюю зону контроля, подавляя акустические шумы. Такая схема увеличивает эффективность обнаружения часто встречаемых дефектов группы 20.

После сплошного контроля дефектограмма попадает в отдел расшифровки. Здесь полученный материал анализируется и выдаются отметки потенциально опасных мест, где должен быть произведен «ручной» контроль. Сейчас одним из самых распространенных средств «ручного» контроля является УДС2-РДМ-33, на смену ему разработан, изготовлен и внедрен УДС2М-35.

УДС2М-35

Это передовой многофункциональный дефектоскоп с обширным списком отраслей, где он может быть применен, но нас интересуют его особенности в контроле рельсов. Согласно технологической документации, дефектоскоп является средством для вторичного контроля. И именно поэтому он обладает уникальной системой протоколирования посредством координатного устройства. УДС2М-35 так же, как и УДС2-РДМ-23 и УДС2-РДМ-12 оснащены координатным устройством. Оно представляет собой две малых по размеру и весу эргономичные акустические системы. Одна стационарно устанавливается на рельс, а вторая вместе с преобразователем движется, выявляя дефект. Такая система является единственной в отечественной дефектоскопии системой, позволяющей обрисовать дефект в трех проекциях. Кроме этого, мы имеем возможность получить конфигурацию найденного дефекта, приборы позволяют померить его размеры уже после контроля. С точки зрения точности измерения, это очень удобный инструмент выявления условных размеров дефекта. Если раньше для нахождения размеров несплошности была необходимость измерять линейное перемещение преобразователя по метрической линейке, синхронно наблюдая за уровнем амплитуды сигнала от дефекта, то теперь появилась возможность померить размеры, подведя электронные линейки к граням уже нарисованного дефекта на мониторе дефектоскопа. Точность таких измерений с точки зрения метрологии намного выше. После получения информации о дефекте составляется электронный протокол и сохраняется в памяти дефектоскопа.

Говоря о новых приборах производства НПО «РДМ-ВИГОР» нельзя не обратиться к их уже весомой статистике на поприще дефектоскопии в ОАО «РЖД». Уже сейчас на железных дорогах РФ успешно эксплуатируются УДС2-РДМ-12 – 95 приборов и УДС2-РДМ-23 – 125 приборов.

Соблюдая рамки закона, все рассмотренные приборы являются средствами измерения утвержденного типа и внесены в государственный реестр. Компания строго относится к метрологической составляющей измерений при контроле, к таким показателям, как прослеживаемось и повторяемость. Отдел технического контроля и метрологическая служба НПО «РДМ-ВИГОР», проведя тысячи измерений, пришли к выводу, что при поверке дефектоскопов и калибровке преобразователей существенную погрешность вносит человеческий фактор. Дабы минимизировать участие человека в процессе метрологического обеспечения, был разработан и серийно производится универсальный ультразвуковой тестер «УЗТ-РДМ».

Универсальность прибора заключается в том, что при помощи него можно производить измерения характеристик ультразвуковых дефектоскопов, пьезоэлектрических преобразователей и стандартных образцов СО-2 и СО-3. Прибор способен измерять все необходимые параметры, регламентированные методикой поверки ультразвуковых дефектоскопов с надлежащей погрешностью. Важность применения этого тестера состоит также в том, что на нем можно проверять ультразвуковые преобразователи разных производителей и получить объективную оценку их качества.

Тестер обладает уникальной особенностью – наличием встроенного в УЗТ-РДМ цифрового осциллографа, что тоже расширяет сферу его применения. На данный момент таким тестером успешно пользуются в метрологических службах железных дорог России и региональных центрах стандартизации и сертификации.

© Евразия Вести III 2016

www.eav.ru