НАУКА И ПРОИЗВОДСТВО


Безопасность, надежность, эффективность

В этих трех словах огромный смысл, именно эти показатели влияют на устойчивую и стабильную работу железнодорожного транспорта.

Зависит это во многом от слаженной работы науки и практики.

О работе «Холдинга АРС» в содружестве с РУТ (МИИТ) речь идет в изложенной ниже статье. Редакция благодарит за активную помощь в ее подготовке генерального директора «Холдинга АРС» Семёна Андреевича Гнездилова и научных сотрудников Объединенного научно-исследовательского центра «Перспективные технологии» в составе МИИТа.

В 2004 г. базовыми промежуточными рельсовыми скреплениями на железобетонных шпалах являлись КБ-65, АРС-4, ЖБР-65. В то же время из упругих скреплений серийно выпускались только АРС-4 и ЖБР-65. Принимая во внимание высокие эксплуатационные затраты, необходимые для поддержания болтового скрепления ЖБР-65 в работоспособном состоянии, основное внимание в Холдинге было сосредоточено на изделии АРС-4.

О перспективности данного отечественного скрепления можно судить исходя из сравнительного технико-экономического расчета эффективности различных типов скреплений, который проводился Государственным институтом технико-экономических изысканий и проектирования железнодорожного транспорта на основании результатов полигонных испытаний 2003 г. Расчет показал, что эксплуатационные затраты на безрезьбовом скреплении АРС в 4–6 раз ниже, чем на скреплении КБ и ЖБР (без учета затрат на периодическую подтяжку и смазку резьбовых соединений).

Интересные результаты получены и при полигонных испытаниях на экспериментальном кольце ВНИИЖТа в 2006–2010 гг., которые проводились в кривых радиусом 400 м. В 2006 г. было уложено два звена пути с модернизированным скреплением АРС. Результаты комиссионных осмотров с участием специалистов МИИТа, ЦП, ПТКБ ЦП, ВНИИЖТа, заводов-изготовителей элементов АРС в частности, показали, что общее число отказов элементов модернизированного АРС в 13 и более раз меньше, чем у АРС первого поколения укладки 2003 г. (при аналогичном пропущенном тоннаже). Наряду с этим, в 2007 г. на экспериментальном кольце ВНИИЖТа была произведена перекладка опытного участка на старогодних шпалах со скреплениями АРС-4, где наработанный тоннаж до этого составил 800 млн тонн. Цель данной работы заключалась в эксплуатационной проверке новых модификаций элементов рельсового скрепления АРС-4 (клемм, монорегуляторов, изоляторов, подрельсовых прокладок, подклеммников для маячных шпал) различных производителей в кривой радиусом 400 м, при использовании ранее выпускаемых анкеров первого исполнения (с выступом в зоне установки уголка изолирующего). По результатам комиссионного осмотра, проведенного после дополнительного пропуска тоннажа 625 млн тонн брутто, установлено, что полученные результаты не только многократно превышают результаты испытаний скрепления АРС-4 первого поколения, но и значительно выше тех, что получены при испытании модернизированного скрепления АРС-4 укладки 2006 г. В частности, износ изоляторов составил менее 2 мм. Ранее, на участке АРС укладки 2003 г. в кривой 400 м уголки, изолирующие полностью заменялись после пропуска 50–100 млн тонн брутто.

Специалисты «Холдинг АРС» проводят мониторинг касательно перспектив использования других типов скреплений, например, типа ЖБР. Однако специалистов настораживает наличие постоянно возникающих подвидов данного типа скрепления: ЖБР-65, ЖБР-65Ш, ЖБР-65П, ЖБР-65ПШ, ЖБР-65ПШМ, ЖБР-65ПШР. При­чем каждый раз появляются утверждения, что найдена «панацея от всех бед». В открытой печати даже появляются публикации типа «в кривых участках с малыми радиусами находят применение ЖБР-65ПШМ, которые пропускают не менее 1 млрд тонн брутто …». Однако, к нашему большому сожалению, эти утверждения не могут соответствовать действительности. Скрепление ЖБР-65ПШМ используется на сети ОАО «РЖД» с 2013 г. (Южно-Уральская железная дорога и др., общий объем укладки в 2013 г. составил 53 км), т.е. даже теоретически данный очередной подвид ЖБР не мог пропустить указанный тоннаж.

Аналогичный вывод в части пропущенного тоннажа в условиях эксплуатации на сети ОАО «РЖД» можно сделать и об импортных скреплениях типа Фоссло, Пандрол и др.

Единственный тип скрепления, установленного на путях, где реально, в условиях эксплуатации на российских железных дорогах, пропущен тоннаж более 1,3 млрд тонн и где не голословно, а на практике применяется технология замены капитального ремонта усиленным средним, это отечественное скрепление АРС-4. Помимо европейской части РФ и Монголии, скрепление АРС успешно эксплуатируется на Восточном полигоне, в условиях тяжеловесного движения (вес составов более 9 тысяч тонн), на магистралях, допускающих высокоскоростное движение, в кривых менее 600 м, на участках пути с грузонапряженностью до170 млн тонн брутто в год, в условиях высокой запесоченности пути, в том числе на затяжных подъемах с уклонами более 15%. Не случайно на участках, где обеспечивались железнодорожные перевозки для олимпийских объектов, уложено скрепление АРС-4. Установка АРС-4 также запланирована на Керченском мосту.

Несмотря на приведенные выше факты, периодически появляется дезинформация типа «если рассматривать наш «родной» АРС (а с него начиналась история внедрения отечественных упругих скреплений), то его стоит применять в основном на линиях с преимущественно пассажирским движением, а также на пригородных направлениях.» Или есть еще наиболее популярная версия, которая состоит в том, что при использовании скрепления АРС ресурс изоляторов составляет 30–50 млн тонн брутто. Многократные разъяснения в том плане, что данное утверждение не соответствует действительности, поскольку более чем на порядок противоречит данным Росжелдорснаба, заводов-изготовителей, равно как и объемам закупки Центральной дирекции инфраструктуры – филиала ОАО «РЖД» для текущего содержания пути, все равно не находят своего понимания.

Во избежание подобных инсинуаций на расширенном совещании ОАО «РЖД» с повесткой дня: «Итоги производственно-хозяйственной деятельности инфраструктурного комплекса за 2015 год и постановка задач на 2016 год» (февраль 2016 г., г. Сочи) предлагалось, создать программный комплекс, с использованием существующей отчетности и в целях проведения оперативной и долгосрочной дифференцированной оценки экономической ситуации, и конкретно эксплуатационных затрат для различных типов скреплений на всем полигоне РЖД. В первой редакции протокола совещания – это предложение было учтено (головной исполнитель МИИТ). Однако в дальнейшем изменился головной исполнитель и сама идея исключения возможности использования «телефонного права» и фальсификации пришлась не по вкусу.

Следует отметить, что ряд разработок в содружестве МИИТа с «Холдингом АРС», даже и тех, что вошли в нормативную документацию, практически не используется. В частности, это касается подклеммников для маячных шпал, обеспечивающих нулевое давление клеммы на рельс, при установке монорегулятора даже в 3-ю позицию. Для оперативного восстановления участков пути со скреплением АРС после схода подвижного состава в 2012 г. разработан и прошел комплекс испытаний, в том числе на соответствие действующим на тот период НБ ЖТ ЦП 122-2003 «Пружинные рельсовые скрепления бесстыкового пути. Нормы безопасности», ремонтный комплекс. Разработан и прошел стендовые испытания вариант скрепления АРС для деревянных шпал.

В соответствии с поручениями ОАО «РЖД» и с введением категорийности железнодорожных линий разработана и прошла первичную апробацию конструкция АРС как для тяжеловесного, так и для высокоскоростного движения. При этом необходимо отметить, что до настоящего времени разграничения сфер применения касались в основном возможности эксплуатации рельсовых скреплений в различных климатических зонах. Действующие на протяжении многих лет нормативные документы (НБ ЖТ ЦП 122-2003, ГОСТ 32698 и др.) содержали конкретные требования безопасности, разработанные на основании результатов многочисленных научно-исследовательских и экспериментальных работ. На текущий момент требования безопасности для разграничения рельсовых скреплений, в зависимости от категорийности железнодорожных линий, переписываются из европейских стандартов, не учитывающих условия и специфику эксплуатации железнодорожных линий в РФ. В частности, если оценивать реальную экономику, то общеизвестно, что даже на так называемых высокоскоростных линиях РФ предусматривается смешанное (грузовое и пассажирское) движение поездов. Воз­никает вопрос: к какой категории и для какой страны отнести скрепление, допускающее максимальную нагрузку на ось вагона 170 кН при максимально допустимой скорости движения 250 км/час? Данное требование отражено в последней редакции проекта ГОСТ «Скрепление рельсовое промежуточное железнодорожного пути» (ноябрь 2017 г). Под эти требования подгоняются и методики испытаний, не учитывающие реальные условия эксплуатации, со всеми вытекающими последствиями.

Скрепление типа АРС применяется также на трамвайных путях и в метро. Причем для метрополитена в 2012 г. был разработан вариант скрепления АРС, допускающий на одном и том же типоразмере шпал использовать как рельсы Р50, так и Р65.

Для кривых малого радиуса, менее 350 разработаны и применяются шпалы ШС АРС К для колеи 1530 мм, при этом, для полосы отвода ширины колеи в переходных кривых используются не шпалы разного типоразмера с переменной шириной колеи, а регулировочные изоляторы с переменной шириной полки, что значительно более технологично.

В 2011 г. начат выпуск шпал Ш-АРС-М для мостов с элементами креплений контруголков и шпал Ш-АРС-Ч для челноков на мостах. Также выпускаются шпалы Ш-АРС-МК и Ш-АРС-ЧК для укладки пути на мостах и челноков на участках пути в кривых малых радиусов с шириной колеи 1530 мм.

Говоря о кривых малого радиуса, следует подчеркнуть общеизвестный факт, что боковой износ рельс при применении скрепления АРС значительно меньше, чем при использовании других типов скреплений, особенно по сравнению с подкладочными типами скреплений.

Важнейшим вопросом повышения эффективности использования АРС являются наличие средств механизации в реальной практике. Опуская тот факт, что многие дистанции пути не укомплектованы даже ключами для ручной сборки АРС, представители МИИТа и «Холдинга АРС» неоднократно обращались к бывшему руководству Управления пути и сооружений ЦДИ с запросами относительно того, в каком объеме требуются средства механизации. Несмотря на то, что ответ так и не был получен, все же удалось провести работу с отечественными и импортными производителями подобной техники. На текущий момент проведена апробация «Моноверта АРС», устанавливающего монорегулятор в третье проектное положение. Проведена также апробация устройств и заключен договор с фирмой Cembre (Италия) на поставку средств механизации.

Учитывая требования ЦДИ – филиала ОАО «РЖД», приняты все гарантии на элементы скрепления АРС. Причем даже для элементов из пластиков, которые, по заверениям специалистов ЦДИ, должны сохранять работоспособность большую, чем рельсы (т.е. при максимально допустимом износе рельс не подлежат замене). При непосредственном участии «Холдинга АРС» проводится комплекс работ по апробации способа стабилизация ширины колеи в кривых малого радиуса. Освоен выпуск упорных изоляторов и других элементов для его серийной реализации.

В последние годы наблюдается значительный процент отказов железобетонных шпал. Принимая во внимание, что до этого нормативная и фактическая жесткость прокладок возросла в 1,5–2 раза, и что при этом допускаемая динамическая жесткость может превышать статическую в 2,2 раза в летнее время и в 7 раз в зимнее (что свойственно прокладкам из пластиков), вызывает удивление, почему предъявляются претензии к АО «БЭТ», а не к тем «специалистам», кто разработал, утвердил и согласовал данные нормативы. Учитывая количество ползунов на колесах вагонов в совокупности с жесткостью прокладок-амортизаторов, претензии к производителям шпал не совсем корректны.

Специалисты МИИТа и «Холдинга АРС» принимают постоянное участие в заседаниях и совещаниях, проводимых ОАО «РЖД», где затрагиваются вопросы путевого комплекса. Они же готовят свои экспертные предложения и замечания, но обязательно с надеждой на обратную связь с отраслью.

© Евразия Вести XII 2017

www.eav.ru