Что такое ремонт тпс

Концепция системы ремонта подвижного состава по техническому состоянию

ПРИЧИНЫ И ПРЕДПОСЫЛКИ

В локомотивном хозяйстве дорог России на протяжении многих десятилетий используется система плановопредупредительного ремонта (ППР) тягового подвижного состава (ТПС), т.е. с нормативной периодичностью и регламентированным составом основных работ. При этом используются единые технология и организация технических обслуживаний (ТО) и текущего ремонта (ТР) ТПС.

Действующая система ППР ориентирована на средний уровень технического состояния ТПС. Для ее совершенствования приказами и указаниями МПС регулярно устанавливаются перечень видов ремонта и среднесетевые нормы межремонтных периодов по каждой серии ТПС. На их основе дорогами вводятся дифференцированные нормы для депо с учетом условий эксплуатации и ремонта.

Правила разработаны для каждой серии ТПС и предусматривают выполнение значительной части работ в обязательном порядке — вне зависимости от наработки и состояния оборудования каждой тяговой единицы. Другая часть работ должна выполняться в зависимости от результатов проверки узлов, систем и агрегатов (в особенности на ТО и ТР-1). При этом информацией для оценки технического состояния локомотива на ТО-2, ТО-3 и ТР-1, а следовательно, и определения требуемого объема ремонтных работ являются данные, содержащиеся в бортовом журнале (формы ТУ-152) и книге ремонта (ТУ-28).

Система ППР в течение длительного времени обеспечивает необходимый уровень эксплуатационной надежности парка ТПС. Однако с 1992 по 1999 гг. поставки новых локомотивов практически прекратились. Одновременно значительная часть парка была отставлена в запас МПС (или списана в соответствии с техническим состоянием и сроком службы). При этом в работе были задействованы локомотивы с наибольшим остаточным ресурсом.

В 1999 г. объем перевозок возрос, в связи с этим парк начал пополняться изымаемыми из запаса МПС локомотивами, снизились темпы их списания. При дальнейшем наращивании грузооборота средний износ парка может возрастать ежегодно.

Как показывает практика, по мере старения ТПС удельные трудозатраты на его содержание в работоспособном состоянии увеличиваются. На основании этого указанием МПС № М-257у от 5.04.94 г. регламентировалось повышение нормативной трудоемкости ТО и ТР на 15 — 25 % после 8 — 10 лет эксплуатации. На начало 1999 г. около 50 % магистральных тепловозов, 95 % электровозов постоянного и 90 % электровозов переменного тока уже достигли и превысили указанный возраст.

В 2005 г. 53 — 59 % имеющихся магистральных электровозов и тепловозов соответственно достигнут нормативного срока службы, что может вызвать дальнейшее увеличение расходов на ТО и ТР, снизить надежность ТПС.

В настоящее время расходы на ТО и ТР составляют 6,2 % от эксплуатационных, а вместе с отчислениями в резерв на капитальный ремонт (КР) — 15,7 %. В полных эксплуатационных расходах дорог на эти затраты в 1998 г. приходилось соответственно 1,8 и 4,7 %. При относительной незначительности доли указанных затрат абсолютная сумма расходов на ТО и ТР в 1998 г. составила по всем дорогам существенную величину: около 1,4 млрд. руб.

Чтобы предупредить негативные последствия от старения парка ТПС, необходимо первоначально действующую
на сети дорог систему ППР дополнить рядом мер и положений. Они должны быть направлены на повышение надежности ТПС, прежде всего, его узлов и агрегатов, состояние которых в наибольшей степени определяет безопасность движения и величину удельных энергозатрат на тягу поездов.

Основой таких дополнений должно стать регламентированное применение средств диагностирования ТПС, а также комплексных информационных технологий для учета и анализа данных об эксплуатации и ремонте его оборудования. Это повысит объективность и глубину проверок тяговых единиц при их поступлении на ТО и ТР, полноту и достоверность оценки технического состояния каждого локомотива для приведения работ в соответствие с действительной потребностью в оздоровлении.

По мере оснащения депо средствами диагностики, позволяющими полно и достоверно определять состояние значительной части узлов ТПС, автоматически оценивать изменения контрольных параметров, действующая система ППР фактически преобразуется в такую, которую условно можно назвать ремонтом по состоянию. Она предполагает применение смешанной стратегии ремонта: одна часть элементов заменяется по отказу (например, лампы, предохранители), другая — по наработке (быстроизнашивающиеся элементы, смазка, фильтры), третья — по состоянию, определяемому средствами контроля, диагностирования. При этом в общем случае за счет более полного использования ресурса элементов ТПС расходы на его ремонт сокращаются, что компенсирует затраты на диагностирование, экономит труд и материалы.

Новой системой устанавливаются виды ТО и ТР, нормы их периодичности, а также объем обязательных работ. Такой объем составляет лишь часть мероприятий, предусмотренных в действующей системе ППР. Выполнение другой их части обусловливается либо достижением пороговых (браковочных) значений (ПЗ), либо результатами сопоставления остаточного ресурса узла (прогноза его величины) с минимально допускаемой наработкой данной тяговой единицы до ее постановки на очередной ремонт (ТО).

Для каждого контролируемого узла устанавливают сроки и технологию проверок, а также ПЗ контролируемых параметров. Что касается недиагностируемых узлов, то факторами, определяющими необходимость ремонта, являются величины параметров их работы, а также достижение объема, который соответствует ПЗ вероятности безотказной работы за заданный период. Пороговая величина устанавливается на основе техни-ко-экономических расчетов с учетом требований безопасности движения. Наработку, соответствующую указанному значению вероятности безотказности, определяют по статистическим данным.

В отличие от традиционной планово-предупредительной системы ТО и ТР, ремонт по техническому состоянию предполагает одновременное сочетание двух основных принципов технического обслуживания и ремонта ТПС: адаптации объемов ТО и ТР к фактическому состоянию и планового регламента работ. При полном ее внедрении автоматизированно решаются следующие основные задачи для депо:

© текущее планирование постановки тяговых единиц на ТО и ТР с наработкой в пределах установленных межремонтных периодов (по специальной методике, учитывающей оценку технического состояния данной тяговой единицы на основе статистических данных);

© формирование объема работ для очередного ТО и ТР-1 каждой тяговой единицы с учетом результатов ее диагностирования перед данным ТО, ТР-1 и прогнозирования остаточного ресурса лимитирующих узлов, с учетом данных о наработке недиагностируемых узлов, результатов предыдущих измерений их контролируемых параметров, а также статистической зависимости вероятности отказа таких узлов от величины их наработки и прочих данных, содержащихся в бортовом журнале;

© анализ безотказности оборудования ТПС приписного парка (с выявлением наиболее повреждаемых узлов по каждой серии и контролем изменения характера уровня их повреждаемости), с определением зависимости параметра потока отказов от величины наработки после ТО и ТР, с выделением наименее надежных локомотивов, наиболее частых причин отказов;

© расчет средней себестоимости ТО и ТР для приписного ТПС по сериям с анализом динамики ее составляющих (по отчетным периодам), их зависимости от различных факторов, в том числе величины межремонтных периодов, уровня загрузки ТПС и т.п.;

© определение рациональных норм межремонтных периодов для ТО и ТР основных серий ТПС приписного парка (по специальной типовой методике с использованием статистических данных об отказах, наработках ТПС, результатах измерений контролируемых параметров, расходе топлива и электроэнергии на тягу поездов, себестоимости ТО и ремонта ТПС);

© обработка данных о техническом состоянии локомотивного оборудования, получаемых при использовании технических средств диагностики (ТСД) и штатных приборов контроля, для постановки диагноза, получения прогноза остаточного ресурса, определения рационального срока очередного диагностирования, оценки достоверности и эффективности контроля;

® ведение “электронных досье” тяговых единиц приписного парка на базе “электронных паспортов” основного оборудования, включающих данные об отказах и пробегах, ТР и КР, перестановках с одного локомотива на другой, диагностических проверках, осмотрах, измерениях, испытаниях и т.д.;

® периодическая корректировка норм простоя, трудоемкости ТО и ТР, расхода материалов и запасных частей (с анализом влияния различных факторов на указанные

— определение экономической эффективности комплекса мер по совершенствованию системы ППР за рассматриваемый период.

При наличии встроенных диагностических устройств, размещенных на борту тяговой единицы и оснащенных запоминающими устройствами (накапливающими данные обо всех неисправностях контролируемых узлов в процессе эксплуатации), информация с этих устройств периодически (например, при ТО-2 или ТР-3, ТР) поступает в базу данных АРМ (или локальную сеть АРМов) в депо и применяется как дополнительные сведения. При этом номенклатура необходимых для депо стационарных комплексов и переносных ТСД может быть сокращена.

При внедрении рассматриваемой системы ремонта используется типовое Положение, адапти-рованное в депо к конкретным условиям эксплуатации и ремонта. Оно определяет лимитирующие узлы основных серий ТПС, состав требуемых ТСД и средств контроля состояния локомотивного оборудования, порядок учета и регистрации необходимой информации, перечень АРМ и автоматизированно решаемых задач, способы использования результатов их решения. А также устанавливает организацию технологического процесса ТО и ТР, работы вспомогательных отделений при внедрении данной системы ремонта, перечень требуемой нормативно-технической документации, дополнительные права и обязанности персонала депо.

В Правила ремонта различных серий ТПС включаются требования, регламентирующие применение ТСД и соответствующих технологий. Организуется централизованное накопление в базе данных сведений об используемых в локомотивном хозяйстве ТСД, корректируются формы документации (см. рисунок).

Первоначально комплектами уже созданных и сертифицированных ТСД будут оснащаться базовые депо. До разработки необходимых АРМ они должны освоить технологию применения таких ТСД для ряда серий ТПС. На этом этапе эффективность применения ТСД состоит в повышении уровня дефектации контролируемого оборудования и в ряде случаев — снижении энергозатрат на тягу поездов за счет своевременного выполнения соответствующих регулировочных работ.

В базовых депо на этом этапе формируется рациональная организация ТО и ТР с применением ТСД, организуются сбор, накопление и анализ данных, необходимых для более объективной оценки состояния каждой тяговой единицы и приписного парка, определяются фактические затраты времени на диагностирование.

На первом этапе в базовых депо сохраняется действующий регламент ППР. Диагностированию подлежит не весь приписной парк, а выбранные по определенной методике 10 — 15 тяговых единиц одной серии. Сопоставляя технико-экономические показатели их эксплуатации и ремонта с аналогичными показателями недиагностируемо-го ТПС, определяют эффективность применения ТСД, уточняют имеющуюся и разрабатывают отсутствующую нормативно-техническую документацию. Продолжительность первого этапа — не менее одного года.

На втором этапе опробованную и откорректированную в базовых депо технологию, организацию применения ТСД и нормативно-техническую документацию тиражируют на каждой дороге в 4 — 5 наиболее подготовленных депо, которые оснащают комплектами ТСД. При выборе таких опорных депо учитывают степень их оснащенности, уровень технологической дисциплины, серийность приписного парка, наличие кадров, прошедших соответствующую стажировку.

На этом же этапе рассматривается возможность увеличения средней наработки диагностируемых электровозов до ТО или ТР некоторых видов. При достаточном обосновании такое увеличение разрешается в опытном порядке (в соответствии со специальной картой опыта) для 5 — 10 тяговых единиц.

На последующих этапах завершается внедрение системы в базовых, а затем — опорных и других депо. По мере ее внедрения расширяется состав используемого комплекта ТСД, АРМ и число диагностируемых серий ТПС. Соответственно расширяется состав диагностируемых узлов и автоматизированно решаемых задач, в том числе по оценке остаточного ресурса ряда узлов, последовательно корректируется нормативно-техническая база ППР, организация ТО и ТР.

При поступлении тяговой единицы в депо для проведения ТО-3, ТР-1 или ТР-2 осуществляют диагностированием входной контроль технического состояния ее оборудования. Сопоставляя параметры, полученные при контроле, с браковочными нормами, устанавливают исправность или неработоспособность узлов, агрегатов, систем, электроцепей.

С учетом результатов последних и предшествующих измерений прогнозируется ресурс лимитирующих узлов (с применением АРМ). Осуществляется статистическое
прогнозирование остаточного ресурса прочих лимитирующих узлов и групп оборудования. По базе данных, содержащихся в электронных “досье” и “паспортах”, просматривают информацию о наработке единиц ТПС и его оборудования на данный момент от последних ТО, ТР, КР, о наиболее часто повторяющихся неисправностях на данном оборудовании за предшествующий период, о результатах последних измерений его контрольных параметров (в том числе удельного расхода электроэнергии, топлива на тягу поездов). С учетом этих сведений предварительно формируют перечень работ, которые необходимо выполнить при ТО или ТР.

Основу перечня работ составляют операции, предусмотренные Правилами ремонта и инструкциями по освидетельствованию отдельных узлов. Дополнительно в перечень включаются работы, необходимость выполнения которых установлена с применением АРМ. По лимитирующим узлам, для. которых спрогнозированный остаточный ресурс превышает нормативную наработку тяговой единицы до следующего ТР, принимают решение о возможности отмены на данном ТР работ, предусмотренных действующими Правилами ремонта.

Окончательный объем работ определяют после осмотра локомотива мастером совместно с приемщиком или старшим слесарем.

В процессе ТО и ТР для проверки деталей ремонтируемых узлов используется структура неразрушающего контроля, предусмотренная технологией ППР, на основе средств дефектоскопии различных видов и специального оборудования для испытаний отремонтированных агрегатов перед их установкой на тяговую единицу. Для повышения степени анализа ряда узлов и агрегатов при пооперационном контроле их ремонта могут применяться также отдельные ТСД.

Сведения о ТО и ТР вводят в ПЭВМ: вид ремонта, дату, наработку, результаты входного-выходного диагностирования, перечень проведенных дополнительных (по отношению к регламентному объему) операций и невыполненных регламентных работ. Кроме того, в ПЭВМ вводятся данные о выполнении или невыполнении рекомендаций диагноста, о соответствии или несоответствии диагноза действительному состоянию узла, определенному в результате его разборки, о неисправностях, выявленных при ТО и ТР.

В межремонтный период в базу данных вводят сведения об эксплуатационных показателях, наработке тяговой единицы, ее отказах, выявленных на ПТОЛ, о средней величине удельных энергозатрат на тягу поездов (подекадно, помесячно). На АРМ планируется срок очередного ТО и ТР, очередного диагностирования.

Оборудование ТПС, вследствие его различной контролепригодности и значимости, разделяется на подлежащее и не подлежащее диагностированию. В первую очередь должны диагностироваться узлы, состояние которых в наибольшей степени влияет не безопасность движения, на энергоэкономичность ТПС и уровень его безотказности (а следовательно, на уровень потерь в эксплуатации из-за неисправностей ТПС и на удельные затраты при ТО и ТР). Такие узлы далее именуются лимитирующими.

Для диагностирования лимитирующего оборудования должны использоваться ТСД — стационарные аппаратно-программные комплексы и переносные приборы, устройства, прошедшие аттестацию и сертификацию. Все они должны иметь собственную ПЭВМ, способную формировать диагноз на основании непосредственного ввода в нее информации об измерениях от датчиков контроля параметров диагностируемого оборудования ТПС, выработки рекомендаций по требуемому объему ремонтно-регулировочных работ и определению очередного срока проверки. Каждое ТСД должно быть, как правило, адаптировано к проверке состояния узлов нескольких серий ТПС, обладать свойствами ремонтопригодности, технологичности в применении, иметь достаточный уровень безотказности, оснащаться устройствами автоматической передачи данных в центральную ПЭВМ (или являться составляющей частью локальной сети АРМов депо).

Используемые ТСД должны иметь нормативно-техни-ческую документацию согласно ГОСТу на эксплуатацию, поставляемую изготовителем, а также заключение ВНИИЖТа о пригодности для применения на железнодорожном транспорте. Она должна содержать исчерпывающую информацию по применению ТСД, включая сведения о способах периодического анализа, методе оценки достоверности диагноза, возможности совмещения диагностирования во времени с выполнением регламентных или дополнительных операций ТО и ТР, о порядке взаимодействия диагнозов в процессе контроля данного локомотивного оборудования, сроках поверки ТСД, способах устранения возможных сбоев в его работе.

Работы по внедрению ТСД и анализу фактического состояния ТПС, контролируемого средствами диагностирования, должны вести инженеры служб локомотивного хозяйства, прошедшие подготовку на курсах повышения квалификации при отраслевых институтах по специальной программе и аттестованные на квалификацию диагноста.

В депо входной и выходной контроль за состоянием локомотивов с применением ТСД и анализ результатов диагностирования должны выполнять аттестованные инженеры-диагносты, обученные (на специально организованных МПС и службой локомотивного хозяйства региональных курсах) и прошедшие стажировку.

К основным функциям инженера-диагноста депо, кроме инструментального контроля состояния оборудования ТПС, относятся: протоколирование результатов диагностирования, выдача заключения мастерам с прогнозированием остаточного ресурса, планирование очередных сроков диагностирования оборудования на каждом локомотиве, контроль за исправностью ТСД.

Для разработки и внедрения усовершенствованной системы ППР формируется целевая программа, координирующая деятельность привлекаемых организаций и предприятий. Она предусматривает разработку:

• органиационно-технологического Положения о реализации системы ППР с учетом технического состояния ТПС;

• технических требований на новые средства контроля и диагностирования лимитирующих узлов ТПС (с одновременной оценкой уже применяемых ТСД, их совершенствованием и сертификацией);

• технических заданий и технологических проектов АРМ, их локальных сетей;

• методик прогнозирования остаточного ресурса (лимитирующих узлов), ориентированных на имеющиеся и проектируемые средства контроля и диагностирования;

• нормативно-технической, технологической документации для данной системы ППР (с корректировкой действующей документации).

Наряду с этим необходимо скорректировать положение о материальном стимулировании ремонтного, инженерно-технического персонала депо, чтобы заинтересо-
вать людей. Подлежит оценке целесообразность применения агрегатного метода при ремонте ряда узлов.

Совершенствование системы ППР повышает:

— безотказность оборудования ТПС, состояние которого влияет на безопасность движения;

— энергоэкономичность за счет обнаружения и устранения неисправностей оборудования, непосредственно влияющего на расход энергии и топлива;

— надежность ТПС, т.е. сокращение числа и суммарной длительности опозданий поездов по проследованию и отправлению из-за неисправностей ТПС, приводящих к бракам, порчам, ухудшению тяговых свойств.

При этом сокращаются затраты труда и материалов на ТО и ТР за счет устранения дефектов каждого контролируемого узла до его перехода в неработоспособное состояние с повреждениями, требующими трудоемкого восстановления или списания, а также вследствие более полного использования остаточного ресурса диагностируемых узлов. Уменьшается негативное воздействие ТПС на окружающую среду за счет своевременной регулировки оборудования (например, дизель-генераторной установки тепловоза).

Составляющие эффекта должны предотвратить (“компенсировать”) рост затрат при старении парка ТПС. Как показывает опыт применения ряда ТСД в депо, уровень повреждаемости диагностируемых узлов ТПС снижается на 10 — 25 %, топливная экономичность дизельного ТПС повышается на 2 — 4 %.

Таким образом, для эксплуатируемого парка необходимо сохранить существующий порядок периодичности постановки на ТО и ТР, расширив допускаемые отклонения от межремонтных норм для конкретных ТПС. При этом на каждом ТО и ТР должны выполняться некоторые постоянные (регламентированные) контрольные и восстановительные операции, и переменные, зависящие от результатов дефектации ТПС (в том числе с использованием ТСД) и наработки конкретных узлов.

Чтобы повысить соответствие сроков и объемов ТО и ТР состоянию интенсивно стареющего парка ТПС, необходимо развивать не только технические средства диагностирования, но и технологическое, нормативное, информационное и методическое обеспечение.

Локомотивы нового поколения должны быть оснащены многофункциональными унифицированными микропроцессорными системами автоматического регулирования силового и вспомогательного оборудования. Такие системы предполагают наличие датчиков на борту для контроля рабочих параметров и срабатывания исполнительных механизмов.

Информация с определенного количества датчиков должна поступать в запоминающее устройство для накопления диагностических данных об отклонениях рабочих параметров от заданных значений, о неисправностях систем, механизмов. На борту должен быть ряд датчиков, предназначенных только для контроля исправности узлов. Их перечень определяется по результатам соответствующих технико-экономических расчетов.

Система ремонта ТПС по техническому состоянию, о которой в общих чертах рассказано выше, позволит решить многие задачи, стоящие перед локомотивным хозяйством, поднять его на новый уровень развития.

Кандидаты технических наук А.Т. ОСЯЕВ, заведующий отделом ВНИИЖТа,
А.Б. ПОДШИВАЛОВ, ведущий научный сотрудник ВНИИЖТа

Источник

Часовой пояс GMT +3, время: 08:23 .