НК при ремонте локомотивов и моторвагонного подвижного состава
Об авторах
Маркина Надежда Евгеньевна
С 1973 г. работает в Департаменте локомотивного хозяйства, с 1998 г. курирует вопросы, связанные с НК в локомотивном хозяйстве.
Ильин Владимир Алексеевич
Зав. лабораторией ВНИИЖТ, к. т. н., Ill уровень по акустическим методам.
Газизова Гульфира Габдулхаевна
С. н. с. ВНИИЖТ, к. т. н, Ill уровень по магнитным методам НК.
В локомотивном хозяйстве требуемый уровень эксплуатационной надежности тягового и моторвагонного подвижного состава (МВПС) достигается, в том числе, и за счет использования технических средств и технологий НК ответственных узлов и деталей.
При ремонте каждого типа локомотива или МВПС подлежат дефектоскопированию более 60 наименований деталей. В первую очередь подвергаются НК детали и узлы, от состояния которых зависит безопасность движения. Работы по НК проводятся в соответствии с требованиями и перечнями деталей, приведенными в правилах текущего ремонта, нормативных документах и указаниях МПС России. Во всех основных депо, выполняющих текущий ремонт локомотивов и МВПС, организованы специализированные участки НК.
В настоящее время в локомотивном хозяйстве проводится планомерная работа по совершенствованию системы НК деталей локомотивов и МВПС по следующим основным направлениям:
- пересмотр устаревших и разработка новых нормативно-технологических документов по НК;
- оснащение локомотивных депо современными дефектоскопами и вспомогательными средствами контроля (взамен устаревших средств НК и оборудования);
- разработка и внедрение новых средств НК, расширяющих номенклатуру контролируемых деталей, а также дефектоскопов с возможностью автоматизации технологических операций и документирования результатов контроля;
- метрологическое обеспечение НК;
- повышение уровня квалификации персонала в области НК.
Указанные направления нашли отражение в «Программе развития и внедрения технологий и средств неразрушающего контроля в локомотивном хозяйстве до 2005 года», утвержденной в 1999 г. Департаментом локомотивного хозяйства МПС России.
С целью повышения эффективности работ по НК разработан и разослан на дороги Руководящий документ «Неразрушающий контроль деталей и узлов локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Общие положения» № ЦТт-19, 1999 г., устанавливающий требования к организации работ по НК деталей в локомотивных депо. В соответствии с требованиями указанного документа для организации работ по НК в локомотивных депо назначены ответственные лица из числа инженерно-технических работников.
С появлением нового подвижного состава и современных средств НК возникла необходимость в пересмотре действующих и разработке новых нормативно-технологических документов по НК, устанавливающих требования к технологии и средствам ультразвукового, магнитопорошкового и вихретокового методов контроля. В настоящее время на дороги направлены следующие документы:
- Инструкция по ультразвуковому контролю деталей электровозов серий ВЛ №ЦТэр-13/1, 1999 г.;
- Инструкция по ультразвуковому контролю деталей электровозов серии ЧС-2, ЧС-2т № ЦТэр-13/2, 1999 г.;
- Инструкция по ультразвуковому контролю деталей электровозов серии ЧС-4, ЧС-4т, ЧС-7 № ЦТэр-13/3, 1999 г.;
- Инструкция по ультразвуковому контролю элементов колесно-редукторного узла вагонов электропоездов № ЦТэп-6, 1999 г.;
- Инструкция по ультразвуковому контролю деталей тепловозов серий 2ТЭ-116, ТЭ-10, М62, ТЭМ2 № ЦТрт-17/1, 1999 г.;
- Инструкция по ультразвуковому контролю деталей тепловозов серии ЧМЭЗ (всех модификаций) № ЦТрм-17/2, 1999 г.
- Инструкция по ультразвуковому контролю деталей локомотивов и вагонов электропоездов на базе программируемого дефектоскопа УД2-102 № ЦТт-18/3, 2000 г.
В текущем году на ж. д. поступят инструкции по магнитопорошковому и вихретоковому методам НК деталей и узлов локомотивов и МВПС всех серий.
В связи с резким повышением стоимости запасных частей и их дефицитом при разработке нормативных документов по НК особое внимание уделено применению при ремонте подвижного состава ресурсосберегающих безразборных технологий НК. Например, УЗК осей колесных пар проводится без демонтажа колец роликоподшипников буксового узла или без демонтажа самого буксового узла (с обеспечением доступа только с торца оси), УЗК болтов подвески локомотивов - без их демонтажа, а зубьев зубчатого колеса и шестерни тягового редуктора - без его разборки. Внедрение этих технологий НК обеспечит значительную экономию времени и средств на проведение ремонта при одновременном уменьшении вероятности повреждения деталей в процессе демонтажных и сборочных работ.
НК деталей в локомотивных депо проводится с применением ультразвуковых, магнитопорошковых и вихретоковых дефектоскопов, общее число которых составляет около 1700 единиц (рис. 1).
Рис. 1. Распределение средств дефектоскопии по методам контроля: - магнитопорошковые; - вихре- токовые; - ультразвуковые
Проведенный анализ показал, что более 40 % применяемых дефектоскопов морально устарели, выработали свой ресурс, не соответствуют современным требованиям и нуждаются в замене (в частности ДКМ-1Б, ДГС, ДГЭ, ДГЗ, УЗД-64). Однако вопросы обновления технических средств в локомотивных депо решаются медленно, до сих пор применяются дефектоскопы, не обеспечивающие требуемую чувствительность и достоверность НК деталей. При магнитопорошковом контроле деталей часто применяются всевозможные самодельные намагничивающие устройства с нерегламентированными техническими характеристиками, из-за отсутствия соответствующих приборов не проводится проверка режимов намагничивания деталей и качества применяемых магнитных индикаторов. Упомянутые магнитопорошковые дефектоскопы подлежат замене на дефектоскопы МД-12ПШ, МД-12ПЭ, МД-12ПС, УМДЗ с улучшенными характеристиками. Для проверки режимов намагничивания деталей рекомендуется применять портативные мил- литесламетры типа ТП2-2У или магнитометры МФ-2ЗИМ.
Для замены устаревших и снятых с производства дефектоскопов по заданию Государственной программы по повышению безопасности движения локомотивным депо, начиная с 1999 г., поставлено 375 единиц средств НК.
Учитывая, что для ряда ответственных узлов и деталей локомотивов и МВПС отсутствуют средства НК, их разработка является актуальной задачей.
В последние годы разработаны и внедряются на ремонтных предприятиях следующие средства НК:
- устройство типа УМДЗ для магнитного дефектоскопирования прямозубых и косозубых шестерен и ведомых зубчатых колес тяговых редукторов локомотивов и МВПС;
- установка типа ТПС 9706 для магнитного дефектоскопирования свободных колец диаметром от 100 до 400 мм подшипников качения буксовых узлов;
- вихретоковый дефектоскоп ВД-19НФ для контроля цилиндрических роликов диаметром от 24 до 56 мм и длиной от 24 до 58 мм подшипников качения буксовых узлов локомотивов;
- вихретоковый дефектоскоп ВД-20НФ для контроля цилиндрических и сферических роликов диаметром от 18 до 80 мм, длиной от 18 до 60 мм подшипников качения буксовых узлов локомотивов;
- вихретоковые дефектоскопы ВД-11З и ВД- 11З.5 для выявления поверхностных трещин на деталях, выполненных из любых металлов и сплавов, с радиусом кривизны поверхности более 100 мм;
- устройство намагничивающее стандартного образца МОН-721 для проверки качества магнитных порошков и суспензий;
- автоматизированный вихретоковый дефектоскоп ВД-211.17 для контроля латунных сепараторов подшипников качения № 25З2 буксовых узлов тепловозов серии ТЭ10, ТЭП60, 2ТЭ116, М62, ТГ16 всех модификаций;
- автоматизированный вихретоковый дефектоскоп ВД-211.27 контроля латунных сепараторов подшипников качения № 25З6 буксовых узлов электровозов серии ВЛ8, ВЛ10, ВЛ-19, ВЛ22, ВЛ2З, ВЛ60, ВЛ80, ЧС4.
Также разрабатываются следующие новые средства НК:
- специализированные ультразвуковые преобразователи для дефектоскопирования элементов колесно-редукторного узла локомотивов и МВПС;
- малогабаритные электромагниты для магнитопорошкового контроля труднодоступных участков деталей сложной формы;
- устройство для механизированного контроля цельных латунных сепараторов буксовых подшипников локомотивов и МВПС (всех типов) с цилиндрическими роликами;
- устройство для проверки качества магнитных порошков и суспензий;
- стенды для комплексного дефектоскопирования колесных пар локомотивов и МВПС ультразвуковым и электромагнитным методами;
- установка для магнитного дефектоскопирования свободных колец опорного подшипника электровозов ЧС2, ЧС4, ЧС7.
При разработке и внедрении новых средств НК особое внимание уделяется возможности сопряжения дефектоскопа с компьютером при помощи интерфейсных устройств. Это дает возможность автоматизировать процесс регистрации результатов контроля, а также облегчить работу оператора-дефектоскописта при подготовке дефектоскопа к работе, настройке его на рабочие режимы и принятии решения о пригодности контролируемых деталей к дальнейшей эксплуатации. Последнее обстоятельство особенно важно при необходимости использования одного дефектоскопа для контроля деталей различных типов с соответственно различными параметрами контроля и режимами работы. С этой целью используются дефектоскопы с внешними или внутренними программирующими устройствами, запоминающие большое количество параметров рабочих режимов.
К новым перспективным средствам НК относятся программируемый ультразвуковой дефектоскоп УД2-102 «Пеленг», автоматизированные вихретоковые дефектоскопы БД-211 (всех модификаций), обеспечивающие возможность запоминания рабочих режимов, документирования и хранения результатов контроля с помощью компьютеров и регистрирующих устройств.
В локомотивных депо должны применяться дефектоскопы и установки, которые прошли ведомственные эксплуатационные и приемочные испытания по программам и методикам, утвержденным Департаментом локомотивного хозяйства МПС России. Ультразвуковые, вихретоковые и магнитопорошковые дефектоскопы должны подвергаться калибровке (поверке) с периодичностью, указанной в эксплуатационной документации на них. Калибровка средств НК проводится органами метрологических служб железных дорог, аккредитованными в порядке, установленном МПС России. Проверка работоспособности и настройка дефектоскопов должны осуществляться с помощью стандартных образцов предприятий (СОП) по ПР 32.140-99.
Типы применяемых средств НК и СОП должны быть зарегистрированы в отраслевом реестре средств измерения, допущенных к применению на предприятиях ж.-д. транспорта.
Необходимо учесть, что достоверность результатов НК зависит не только от технических средств, но в значительной степени и от уровня квалификации дефектоскопистов. Технический уровень средств НК, применяемых в локомотивном хозяйстве, таков, что дефектоскописты осуществляют контроль ответственных деталей и в большинстве случаев сами принимают решение о пригодности этих деталей к дальнейшей эксплуатации.
Рис. 2. Квалификационные разряды дефектоскопистов
Дефектоскописты 4 и 5 разрядов составляют 74,8 % от общего числа дефектоскопистов в локомотивных депо (рис. 2), а 6 разряда - лишь 7,2 %. При этом следует отметить, что в соответствии с требованиями Единого тарифно-квалификационного справочника работ и рабочих профессий (ЕТКС) УЗК деталей колесно-редукторного узла, связанных с безопасностью движения, должны проводить дефектоскописты 5 и 6 разрядов. Для работы с автоматизированными дефектоскопами типа УД2-102 со встроенным программным обеспечением и компьютеризированным документированием результатов контроля требуются дефектоскописты с уровнем квалификации предпочтительно 6 разряда.
Дефектоскописты, имеющие стаж работы более 5 лет, составляют 57,5 % от их общего числа, то есть в локомотивном хозяйстве квалифицированные специалисты составляют чуть больше половины.
Руководящим документом № ЦТт-19, 1999 г. предусмотрено повышение квалификации дефектоскопистов не реже одного раза в 2 года, а также после перерыва в практической работе более 6 месяцев. Профессиональную подготовку и повышение квалификации дефектоскопистов проводят техникумы, дорожные технические школы и учебные центры.
Однако не на всех дорогах уделяется должное внимание вопросам обучения и повышения квалификации. Заключается это прежде всего в том, что дефектоскописты направляются на обучение и повышение квалификации в учебные центры и технические школы, не связанные с ж.-д. тематикой. Подготовка дефектоскопистов в ряде дорожных технических школ проводится по упрощенной схеме, отсутствует необходимая учебно-лабораторная база, оснащенная профильной нормативной документацией по НК, современными дефектоскопами, образцами деталей локомотивов и МВПС для обучения, тренажерами, учебными и наглядными пособиями.
Поэтому большое внимание уделяется разработке единых программ и учебно-методических материалов. В настоящее время разработаны программы профессиональной подготовки по магнитному и ультразвуковому контролю на 3-4 разряды по ЕТКС, предусматривающие теоретическое обучение в учебных группах и производственное обучение на рабочих местах на передовых предприятиях, оснащенных современными средствами НК. Разрабатываются учебные пособия, плакаты, сборники экзаменационных вопросов, требования к оборудованию учебных классов для проведения практических занятий.