Оганьян Э.С. д-р техн. наук, Шевченко В.Г.канд. техн. наук.                  

                    ЛОКОМОТИВЫ  БУДУТ  СЛУЖИТЬ  ДОЛЬШЕ

              Приведены нормативно правовая база и   методическое обеспечение работ по оценке остаточного и ресурса и продлению сроков службы локомотивов.

   Показана практическая реализация  по продлению срока службы  локомотивов.

            По требованииям  ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения»  при  истечении  назначенного  срока  службы  эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния.  Решение о дальнейшем использовании объекта – направление в ремонт, списание, проверка и установление нового назначенного срока должно быть принято в соответствии с нормативно-технической документацией.

Для определения возможности и обеспечения дальнейшей надежной эксплуатации локомотива сверх срока, установленного Техническими условиями, необходима оценка остаточного ресурса его базовых частей (кузова, главной рамы, рам тележек) с определением объема дополнительных работ при проведении текущего (ТР-3), среднего или капитального ремонтов.

Эти задачи решаются расчетно-экспериментальными методами на основе накопленных опытных данных о характеристиках нагруженности и сопротивления  усталости рам, эксплуатировавшихся более 20-25 лет , с последующим расчетом их долговечности. Концепция определения остаточного ресурса, в качестве которого в соответствии с ГОСТ 27.002-89 принята наработка объекта от момента контроля до перехода в неработоспособное, или предельное, состояние, основана на принципе «безопасной эксплуатации по техническому состоянию». В соответствии с принятыми критериями предельного состояния и учитывая условия эксплуатации локомотивов,   показателями их технического состояния являются: - механические характеристики материалов (предел текучести, предел прочности, предел выносливости, твердость, характеристики микроструктуры материала); - коэффициенты запаса прочности (по числу циклов до разрушения или напряжениям при расчетах на усталостную прочность); - эксплуатационные параметры (режимы работы, вибрации, деформации и др.).

Анализ ранее проведенных результатов стендовых испытаний показал, что пределы выносливости вновь изготовленных челюстных рам тележек (тепловозов ТЭМ2, М62 и др.) составляют 30 МПа, после 20-25 лет эксплуатации - 27,5 МПа, бесчелюстных рам – 40 и 37 МПа соответственно. Это приводит к существенному снижению сопротивления усталости несущих элементов и  долговечности конструкции в целом. Поэтому только контроль визуальный или неразрушающими методами, даже если при этом не обнаружены дефекты, не является основанием для прогнозирования работоспособности и длительной безопасной эксплуатации конструкции. В этом случае должны  разрабатываться технические решения по технологической или конструкторской доработке отдельных элементов конструкций (шкворневой узел, концевые части рамы и др.).  При необходимости выполняется расчетная или экспериментальная проверка внесенных изменений.

            Порядок выполнения работ, связанных с продлением сроков службы локомотивов, приведен на рисунке.  Он  построен с учетом разработок и требований научно-технических и надзорных организаций к прогнозированию ресурса потенциально опасных объектов. При этом учитывается также, что экипажные части локомотивов в эксплуатации испытывают интенсивные динамические циклические нагрузки, которые способствуют накоплению усталостных повреждений в высоконагруженных элементах конструкций экипажа, изменению свойств их материалов.

         Для правового и методического обеспечения работ по продлению сроков службы локомотивов  Всероссийским научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом (ВНИКТИ) разработан отраслевой стандарт СТО РЖД 1.09.003-2007 «Локомотивы. Порядок продления наз-наченного срока службы» (утвержден 21.01.2008 г. № 67р). В стандарте даны вновь установленные или заимствованные из ГОСТ27.002 и ГОСТ18322, а также других нормативных документов термины  и  определения, изложена процедура  продления  назначенного  срока  службы,  указаны методы и приведен перечень типовых методик технического диагностирования и   необ-ходимых для исследований напряженно-деформированного состояния и определения остаточного ресурса конструкций, которые разрабатывались во ВНИКТИ,  ВНИИЖТе   и в Институте машиноведения Российской академии наук.

В соответствии с этим стандартом работы по продлению сроков службы локомотивов выполняет организация, которую на основании приказа Минтранса РФ от 27.12.2006 г., № 170 определяет Федеральное агентство железнодорожного транспорта (Росжелдор). Конечным результатом работы является согласованное Техническое   решение, где указан необходимый объем работ (ремонт, модернизация), выполняемый по действующим или специально разработанным нормативно-техническим документам, а также предельный срок службы локомотива.

К настоящему времени технические решения, разработанные ОАО «ВНИКТИ» и согласованные Федеральным агенством ж.д. транспорта для локомотивов серий  ВЛ, ЧС2, ЧС4, ЧС200, ЧС6, ЧМЭ3, ТЭ10, ТЭМ2, ТЭП70, 2ТЭ116 , М62, ТГ16, ТГМ4(6),  переданы ОАО «РЖД» для практического использования в базовых ремонтных локомотивных депо , осуществляющих с 2009 года проведение деповских видов ремонтов с продлением сроков службы локомотивов.

Работы по продлению срока службы предусмотрено  производить при специальном виде технического обслуживания –ТО-6 и  допускается совмещать  с ремонтами в объеме КР, СР, ТР-3,  после  чего в  паспорт локомотива должна быть внесена запись : « Продлен  срок службы в соответствии с техническим решением № ______ до … лет от даты постройки ».

Указанный алгоритм продления сроков службы распространяется и  на локомотивы, находящиеся в эксплуатации на промышленных предприятиях, карьерах и других организациях с разной формой собственности.

С 2009 года ОАО «ВНИКТИ» начата практическая реализация работ, связанных с продлением сроков службы локомотивов. Так за период  с 2009 по первый квартал 2010 г.г.  специалистами  ОАО «ВНИКТИ» было проведено техническое диагностирование технического состояния экипажной части:   2 тепловозов 2ТЭ10М,  25 тепловозов ТЭМ2  и 5 тепловозов  ТГМ4, ТГМ6, принадлежащих организациям, не входящим в систему ОАО «РЖД».   По результатам оценки технического состояния экипажа и  после выполнения соответствующего объема работ  были  выданы технические решения на продления срока службы данных локомотивов. 

Выводы.

1. В условиях сокращения производства новых и старения парка эксплуатирующихся локомотивов актуальным является продление их сроков службы, которые лимитируются остаточным ресурсом их базовых частей (кузов и рама локомотива, рамы тележек).

2. Для решения этого вопроса  создана техническая и правовая база, определяющие возможность и процедуру выполнения работ, дополнительных к объемам плановых видов ремонта, обеспечивающих дальнейшую надежную эксплуатацию локомотивов.