Требования к надежности и безопасности

Процессы формирования, рас­формирования и передвижения лю­бых категорий поездов и в особен­ности поездов повышенной массы и длины относятся к так называе­мым опасным технологическим про­цессам. Пропуск поездов повышен­ной массы и длины, в том числе

соединенных поездов, является фак­тором интенсивного развития транс­порта. Организация формирования, расформирования и пропуска таких поездов при определенных значени­ях параметров является экономиче­ски эффективным средством повы­шения пропускной и перерабаты­вающей способности железных до­рог. Однако формирование поездов повышенной массы и длины и сое­диненных поездов должно осуществ­ляться таким образом, чтобы обес­печивалась определенная защищен­ность от возникновения опасных от­казов, угрожающих безопасности движения поездов и жизни людей. Задача безопасности опасных техно­логических процессов заключается в создании условий, при которых тех­нологический процесс не переходил бы в опасное состояние в результате возникновения отказов и ошибок оперативного персонала (в том чи­сле машинистов), управляющего движением поездов. Надежность-свойство системы, технологического процесса находиться в нормальном (безопасном) работоспособном со­стоянии. Необходимо обеспечить формирование и передвижение по­езда в течение некоторого времени t_n > Т, где Т-время от формирова­ния до расформирования поезда. В общем виде функция надежности имеет вид:

Р(Т) = Р{t_н >T}

Рассмотрим надежность одиноч­ного, двойного и тройного соеди­нения поездов по упрощенной схе­ме. В качестве первичных элементов расчета надежности поезда можно принять вагон и локомотив. Отказы вагонов и локомотивов можно при­нять как независимые друг от друга события. Для независимых событий появление отказа одного из них не изменяет вероятность появления от­каза другого, т. е. вероятность отка­за вагона не зависит от отказов дру­гих вагонов состава и локомотива, равно как вероятность отказа локо­мотива не зависит от вероятности отказа других локомотивов поезда и вагона.

Рис. 14.1. Графики функ­ции надежности одинар­ных и соединенных поез­дов в зависимости от числа вагонов и локомотивов

При этих допущениях на­дежность поезда

где P_iв - надежность вагона; P_jл - надеж­ность локомотива; m-число вагонов в составе;

М-число локомотивов в поезде; П -знак произведения вероят­ностей.

Параметры вагонов и локомоти­вов в целом как отдельных систем пока еще строго не нормированы. Имеются статистические данные об отказах различных узлов вагонов (обрывы поездов вследствие неис­правностей автосцепки, хребтовой балки, саморасцепов автосцепки, за­клинивания колесных пар и прочего брака вагонов и локомотивов).

Отчетные данные об отказах ва­гонов и локомотивов устанавлива­ются за большой промежуток вре­мени (месяц, квартал, год). Числен­ные значения надежности необходи­мы, однако, за относительно не­большие промежутки времени, со­измеримые с фактическим временем «жизни» поезда между станциями технического обслуживания или от начала формирования до расформи­рования.

Предположив, например, что надежность вагона равна 0,960, локомотива 0,95, надежность

поезда из 57 вагонов составит

Р = = 0,3, т. е. явно

недостаточное для практики значе­ние. Этот пример показывает, на­сколько высокие требования предъ­являются к надежности подвижного состава для обеспечения гарантиро­ванной надежности передвижения поездов.

Если принять надежность вагона 0,999 и локомотива 0,95, то для одиночного поезда при 40 ваго­нах в составе надежность поезда равна 0,913; для двойного поезда при 80 вагонах в составе-0,833 и для тройного поезда при 150 ваго­нах в составе-0,738. Следовательно, при росте числа вагонов в составе поезда надежность поезда заметно снижается. Даже относительно вы­сокая надежность вагона 0,999 не обеспечивает достаточный уровень надежности поезда: на каждые 1000 одиночных поездов будет прихо­диться в среднем 87 случаев отказа, двойных-167 и строенных - 262 слу­чая отказов. Если надежность ваго­нов повысить до 0,9999, то в случае одиночного поезда надежность со­ставит 0,946, двойного-0,985 и строенного-0,861. На рис. 14.1 при­ведены функции надежности одиноч­ного, сдвоенного и строенного по­ездов соответственно при одном, двух и трех локомотивах с надеж­ностью вагона Р_в = 0,9999 и локо­мотива Р_л = 0,99. Обеспечение высокой надежно­сти подвижного состава, надежно­сти и безопасности формирования, расформирования и передвижения поездов повышенной массы и длины требует совершенствования методов и средств повышения конструкцион­ной, производственной надежности, совершенствования методов, техни­ческого уровня обслуживания ваго­нов и локомотивов в процессе экс­плуатации. Это особенно важно в настоящее время, когда внедряется передовой опыт удлинения гаран­тийных участков безопасного про­следования поездов с десятиминут­ными стоянками на крупных техни­ческих станциях для смены локомо­тивов и локомотивных бригад. Тре­буется внедрение комплекса мер по обеспечению сохранности вагонного парка в процессе эксплуатации, улучшения качества всех видов ре­монта, подготовки вагонов к пере­возкам в районах погрузки и вы­грузки путем дальнейшего развития и создания новых крупных механи­зированных пунктов (ППВ). Ведутся работы по созданию аппаратуры для выявления дефектов колес, обо­рудования для средств технической диагностики, устройств для выявле­ния тормозных колодок с предель­ным износом. Необходимо сущест­венно усилить техническое оснаще­ние ПТО крупных сортировочных станций, что даст возможность удлинить гарантийные участки без­остановочного проследования поез­дов.

На рис. 14.2 показана схема раз­мещения в парках приема и отправ­ления сортировочной станции теле­жек для осмотра и ремонта вагонов, а также устройств для автоматиче­ского соединения рукавов, тоннелей для перехода через пути и другого оборудования. Для механизации труда работников ПТО предусмо­трены два поста диагностики ваго­нов ПД в движущихся поездах. Пер­вый пост размещается на расстоя­нии 10-12 км от узловой сортиро­вочной станции. Здесь размещается

аппаратура теплового контроля букс, выявления неисправностей ко­лес по кругу катания, а также различители типа букс, краскоотметчики неисправных вагонов, устройства для немедленной остановки поезда в случае высокого нагрева букс. Вто­рой пост диагностики размещают в горловине ПП. На нем предусмат­ривают устройства для выявления проката, износа гребней колес и про­верки роликовых подшипников, а также счетчик осей вагонов и краскоотметчики неисправных вагонов.

Информация с постов диагности­ки передается по каналам техноло­гической связи оператору ПТО в парке приема, а затем по громкого­ворящей станционной связи осмотр­щикам парка приема. Тормозная магистраль состава подключается к стационарному устройству для цент­рализованной разрядки тормозов.

Центр автоматической системы проверки тормозов и выявления не­отпущенных тормозов размещается в головной части парка в помещении ПТО парка отправления. В АСУ ПТО наряд на ремонт вагонов пере­дается по телетайпу оператору ПТО. Аппаратуру теплового контроля букс (типа ПОНАБ) рекомендуется устанавливать на подходах к сорти­ровочным станциям и настраивать ее на низкую температуру (пример­но 70° С при температуре воздуха 0°С). В результате, как показывает опыт, примерно на 15% увеличива­ется объем работы по осмотру под­шипников на ПТО сортировочной станции, но сокращается на 30% число остановок поезда по показа­ниям аппаратуры ПОНАБ на рас­положенных за ней гарантийных участках. Ввиду того что прибываю­щие поезда часто останавливаются на подходе к узлу, и перегревшиеся буксы остывают, целесообразно удалять ПОНАБ на расстояние 10-20 км.

В 70-х годах организация ремон­та локомотивов заключалась в том, что детали и узлы разбирали непо­средственно на локомотивах, некоторые из них снимали для ремонта в заготовительных цехах, где их вос­станавливали, после чего устанавли­вали на тот же локомотив.

- электрифицированная теленка для осмотра Ваганов; -вагоноремонтная тележка;

• - устройство для автоматического соединения рукавов;

• - устройство для выявления неотпустивших тормозов

Рис. 14.2. Схема технических средств ПТО сортировочной станции: 0/7/7- оператор ПТО парка прибытия; О ПО - оператор ПТО парка отправления

Такая система не обеспечивала необходи­мого уровня надежности локомоти­вов. В настоящее время в локомо­тивных депо внедряется новая тех­нология технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР) по принципу специализации депо по сериям локомотивов и видам ре­монта.

Трудоемкие текущие ремонты ТР-2, ТР-3 концентрируются на ба­зовых депо, а к базовым депо при­писывают близлежащие депо-сател­литы. Основные производственные участки оснащаются новыми подъ­емно-транспортными средствами, применяются крупноагрегатные и агрегатные методы ремонта на ос­нове взаимозаменяемости узлов ло­комотивов на заранее отремонтиро­ванные и испытанные. Создаются механизированные и автоматизиро­ванные комплексы, поточные линии и позиции. Успешно применяются новые технологические процессы на­плавки и сварки деталей локомоти­вов с помощью автоматов и полуав­томатов, термическая обработка де­талей токами высокой частоты, очистка деталей в расплаве солей,электрохимический и электрокон­тактный способы удаления наработ­ки с деталей, гальваническое восста­новление моторно-осевых подшип­ников и другие современные техно­логии (роботы, манипуляторы, плаз­менное и вакуумное напыление).

Все эти меры направлены на по­вышение надежности локомотивно­го парка, и вместе с мерами по повышению надежности вагонов они составляют основы высокоэф­фективной организации движения поездов, в том числе повышенной массы и длины. Для обеспечения вождения соединенных и других по­ездов повышенной массы на совре­менной научно-технической основе необходима реконструкция станций и обоснованная система удлинения приемоотправочных путей.