Тема 1. Современные направления технической диагностики. Место средств технической диагностики в системе технического диагностирования.

Описание кодов

Кратко изложим описания элементов кода IP. В код IP, кроме аббревиатуры, могут входить четыре символа. Первый и второй — это цифры, характеризующие возможность проникновения в прибор внешних твердых предметов и защиту от характера воздействия на прибор жидкости. Третий и четвертый символы — буквы, дающие вспомогательную информацию. Третий и четвертый символы являются дополнительными и используются для специального оборудования.

Первый элемент кода является цифрой и показывает, от какого по размерам твердого тела и от проникновения какой части руки и инструмента предусмотрена защита прибора.

Первый элемент имеет семь различных значений. Значение «0» означает, что прибор не обеспечивает никакой защиты от проникновения к опасным частям для человека и отсутствует защита оборудования от повреждения. Как правило, это приборы в пластиковых корпусах, например, регулятор температуры РТ 3. Защита таких приборов достигается за счет помещения их группами в щиты, доступ в которые разрешен только подготовленному персоналу.

Цифра «1» говорит о том, что человек не сможет просунуть руку в опасную зону без демонтажа и предметы диаметром более 50 мм не смогут повредить оборудование.

Цифра «2» указывает на то, что человеческий палец ни при каких условиях не сможет оказаться в опасной зоне и оборудование защищено от попадания в него частиц диаметром больше 12,5 мм. Как правило, большинство коммутационного оборудования выполняется с этой степенью защиты. К этому классу защиты относят светильники люминесцентных ламп ЛПО 01, выключатели дифференциальные ВД 1-63 в устройствах защитного отключения (УЗО), современное поколение аппаратов для защиты электрических цепей от перегрузок ВА 47-29 и ВА 47-100.

Цифра «3» позволяет утверждать, что в оборудование нельзя проникнуть без специального инструмента, поскольку оно защищено от попадания посторонних предметов диаметром более 2,5 мм.

Цифра «4» говорит о том, что частицы более 1 мм не могут попасть на рабочие органы оборудования и до опасной зоны невозможно достать толстым проводом. С такой степенью защиты выполнены светильники в подземных переходах типа ЛПБ 31, сигнализирующее оборудование дезинфекционных камер, например термометры ТКП-160.

Цифра «5» характеризует исполнение оборудование как пылезащитное с защитой от любого механического вмешательства. Классическим исполнением этого типа защиты может служить переключатели PPBB-30, датчики реле температуры ТД и ТДС, предназначенные для сигнализации изменения температуры жидких сыпучих и газообразных сред, не разрушающих защитную арматуру чехла термопреобразователя.

Цифра «6» означает, что оборудование выполнено пыленепроницаемым. Это высшая степень защиты от проникновения твердых частиц. Как правило, эта степень защиты применяется в особых случаях.

В отличие от твердых частиц жидкость способна проникать практически в любое оборудование. Поэтому степень защиты указывает тип и направление воздействия на оборудование, при котором гарантируется защита. За основу характеристики защиты выбрана вода как жидкость с наименьшей кинетической вязкостью и не разрушающая корпус химическим путем.

Вторая цифра кода IP имеет следующую расшифровку.

Цифра «0», как и в первом случае, означает отсутствие защиты от попадания воды в любом направлении. К этой категории можно отнести измеритель температуры ИТ 58, цифровые термометры ЦТТ и ЦТС, выключатели — разъединители нагрузки ВН 32. Хотя устройства защитного отключения и имеют защиту от проникновения твердых тел, их выключатели ВД1 63 не обеспечивают защиту от воздействия на них воды. Цифра «1» говорит о том, что корпус может защитить от вертикального воздействия с малой интенсивностью. Проще говоря, защита обеспечивается при падении капель. В принципе, приборы, выполненные по степени защиты «0» также могут работать короткое время при воздействиях с такой интенсивностью.

Цифра «2» означает, что защита обеспечивается при воздействии с малой интенсивностью под углом не более 15°. Гарантируется защита от воздействия маленького «грибного» дождя. Эта степень защиты весьма условна и приборы, выполненные по степеням защиты 1 и 2, для защиты от воды практически не применяются.

Цифра «3» говорит о том, прибор защищен от воздействия воды в виде обычного дождя. К этой степени защиты относятся: манометрические, конденсационные, показывающие, сигнализирующие термометры ТКП 160 Сг -М2, применяемые в сушильных и стерилизационных аппаратах, дроссели BVM, выполненные из пластика и залитые внутри полиэстеровой массой, светильники для освещения дорог типа ЖКУ 51. Цифра «4» позволяет утверждать, что жидкость не попадет внутрь прибора даже при сплошном обрызгивании. Особенно это важно для устройств, находящихся возле дозаторов. Представителем этого варианта исполнения может служить пожарный извещатель тепловой ИП 103-1, измерительные преобразователи ИП1ЕхЮ, термопреобразователи ТСП/1-011.

Цифра «5» указывает на то, что агрегат будет нормально функционировать при воздействии на него струи жидкости. Этой степени защиты соответствуют механизмы кнопок переключателей ABLF, AEA, AKS и др.

Цифра «6» означает, что защита обеспечивает работу даже при сильном воздействии струи жидкости.

Цифра «7» показывает, что оборудование рассчитано на временное непродолжительное погружение.

Цифра «8» характеризует высшую степень защиты оборудования. Прибор, выполненный с этой степенью защиты, может выдерживать длительное погружение. Как правило, если прибор имеет защиту от проникновения воды, он также обладает защитой от проникновения в него твердых предметов. Так, при обеспечении защиты от прямого разбрызгивания жидкости (вторая цифра «4») также обеспечивается защита от проникновения в опасную зону со степенью защиты «5». Под код защиты IP54 попадает аппаратура, работающая под открытым воздухом и в подвальных помещениях.

Однако прибор, обладающий защитой от воздействий твердых предметов, часто не может обеспечить защиту от воздействий на него жидкости. Ярким примером служит современная аппаратура для электрокоммутации (код защиты IP20), которая защищает человека от контакта с токоведущими частями, но сама незащищена от воздействия на нее агрессивной среды.

Дополнительная буква третьего элемента характеризует возможность проникновения к опасным частям различными предметами:

«А» — тыльной стороной руки;

«В» — пальцем;

«С» — инструментом;

«D» — проволокой.

Вспомогательная буква четвертого элемента кода IP дает справочную дополнительную информацию:

«Н» — высоковольтная аппаратура;

«М» — о состоянии движения во время испытаний защиты от воды;

«S» — о состоянии неподвижности во время испытаний защиты от воды.

Как правило, эта информация интересна только узким специалистам, поэтому мы не будем останавливаться на рассмотрении третьего и четвертого элементов кода IP.

При выборе оборудования предоставляется известная свобода, однако необходимо учитывать, что бесплатного сыра не бывает, и повышение надежности оборудования сопровождается увеличением его стоимости и усложнением обслуживания. Поэтому в зависимости от конкретных условий при заказе оборудования необходимо учитывать степени защиты.

При установке оборудования в сухом помещении допустимо любое исполнение оборудования. Это позволяет, применяя оборудование с минимальной защитой как сэкономить в стоимости, так и сократить эксплуатационные расходы. Напротив, в сырых или пыльных помещениях (а сырость или пыль, как правило, характерны для любого пищевого производства) экономично применение более дорогого защищенного оборудования. Экономический эффект проявится при длительной эксплуатации за счет удлинения межремонтного цикла.

 

 

Лекция 4. Структура систем технического диагностирования. Процедура проектирования средств диагностики. (Тема 3)

 

Система технического диагностирования (контроля технического состояния) - совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования (контроля) по правилам, установленным в технической документации.

Система диагностирования (СД) включает в себя несколько основных элементов: объект диагностирования (ОД), методы технического диагностирования, средства технического диагностирования (СТД) и человека-оператора (ЧО), организационные мероприятия. В зависимости от назначения, специфики использования и расположения объекта система диагностирования может иметь различную структуру. Структура системы - устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей.

По воздействию на объект контроля системы подразделяют на активные (воздействие на объект контроля) и пассивные (съем диагностической информации с ОД), а по типу воздействия на технический объект: системы функционального и тестового диагностирования.

Проектирование СД начинается с решения задач организации взаимодействия элементов, участвующих при диагностировании, от которых зависит качество разрабатываемой системы.

Первая задача. Определить значение выбранного критерия при заданных показателях, характеризующих свойства ОД, СТД и процессы диагностирования и использования объекта. Вторая задача. Для заданных объекта и технических средств в предположении, что использование ОД строго регламентировано, определить значения показателей, характеризующих процесс диагностирования, которые обеспечат заданный показатель организации СД. 

Подобная задача возникает в том случае, когда назначение объекта, его конструктивные особенности и специфика использования строго регламентируют показатели ОД и СТД.

Третья задача. Для заданных объекта и технических средств наилучшим образом (в каком-то смысле) организовать процесс использования и диагностирования ОД. Задача такого рода возникает тогда, когда, в отличие от предыдущего случая, у разработчика есть возможность перестроить или повлиять на организацию использования ОД с целью достижения наибольшего эффекта в смысле принятого критерия

организации СД. Подобная ситуация может сложиться при проектировании СД для объектов периодического использования. При этом разработчики СД могут обоснованно рекомендовать целесообразные

периодичности диагностирования и использования объекта. Четвертая задача. Для заданного объекта, у которого строго регламентированы процессы использования и диагностирования, определить показатели СТД при определенном значении критерия организации СД. Такая задача возникает, как правило, когда СТД являются внешними, а принятая организация использования и технического обслуживания объекта не определяется жесткими внешними условиями (технологическим процессом, техническими возможностями, численностью обслуживающего персонала и пр.).

Пятая задача. Для строго регламентированных процессов использования и диагностирования ОД определить показатели объекта и СТД, обеспечивающие заданные значения критерия организации СД. Здесь исходя из назначения объекта и внешних условий, влияющих на характер его использования, разработчики ОД определяют организацию его использования и технического обслуживания, а в ходе разработки СД ее проектировщики определяют соответствующие требования к ОД и СТД и добиваются их удовлетворения.

Решение задачи организации начинается с выбора критерия качества организации процесса взаимодействия элементов СД. Поскольку СД предназначена для повышения эффективности ОД, то в качестве критерия может быть выбран один из показателей, характеризующих эффективность ОД. С другой стороны диагностирование связано с дополнительными затратами, что позволяет в качестве критерия организации СД использовать стоимостные оценки. Выбор того или другого критерия определяется спецификой ОД и влияет на все последующие действия проектировщиков.

После выбора критерия осуществляется анализ возможных режимов использования объекта.

 

Лекция 5. Ручные и механизированные средства ТД пути. Область применения, принцип работы. (Тема 4)

 

Взаимодействие пути и подвижного состава обеспечивается строгим содержанием геометрических параметров рельсовой колеи и колесных пар. Поэтому систематическая проверка состояния пути и сооружений является одной из основных обязанностей работников путевого хозяйства. Контролируют состояние пути и сооружений должностные лица: путевые, мостовые, тоннельные обходчики и обходчики обвальных мест, дежурные по переездам, бригадиры пути, дорожные и мостовые мастера, руководители дистанций и служб пути. Установлены сроки комиссионных и индивидуальных проверок.

Для диагностики состояния пути широко применяются технические средства, которые обеспечивают большую надежность результатов и одновременную проверку нескольких параметров состояния пути.

Повышение скоростей движения поездов во второй половине прошлого века с 60-ти км/ч до 140 км/ч и более потребовало совершенствования технических средств контроля.

Для точечного измерения ширины колеи и положения рельсовых нитей по уровню служат путевые шаблоны. Пределы измерения наиболее распространенных шаблонов ЦУП-2 по ширине колеи составляют 1510-1550 мм, по уровню 0-160 мм. Точность измерения ±1 мм.

Непрерывная проверка состояния пути без поездной нагрузки по шаблону и уровню осуществляется съемными путеизмерительными тележками, которые перемещаются по пути вручную со скоростью до 5 км/ч. Результаты измерения записываются в виде графических диаграмм на бумажных лентах. В тележках первых выпусков в качестве механизма шаблона использовалось поперечное относительно оси пути перемещение измерительного колеса тележки, связанного с самописцем, в качестве механизма уровня – один или два маятника. В современных тележках используются электрические (потенциометры) и электронные датчики.

Тележка ПТ-7МК, оборудованная электронным блоком, обеспечивает измерение ширины колеи, взаимного положения рельсовых нитей по уровню, пройденного пути, сохранение результатов проверки в памяти, считывание зарегистрированных в процессе работы показаний в персональный компьютер для последующего анализа.

Наиболее надежные данные о состоянии рельсовой колеи достигаются при использовании путеизмерительных вагонов. До середины девяностых годов основным путеизмерителем, обеспечивающим регулярную проверку пути был ЦНИИ-2. В настоящее время на базе его создано несколько новых моделей компьютеризированных путеизмерителей, обеспечивающих качественную автоматизированную проверку и оценку состояния рельсовой колеи. Эти вагоны обеспечены бортовыми автоматизированными системами и новыми современными измерительными механизмами.

В 1995 г. для проверки состояния пути на сети железных дорог была создана путеобследовательская станция ЦНИИ-4, соответствующая уровню лучших зарубежных аналогов. В ней обеспечен бесконтактный съем информации и автоматизированная ее обработка. По сравнению с путеизмерительным вагоном ЦНИИ-2 она контролирует в три раза больше параметров с рабочей скоростью до 160 км/ч.

Рельсовая колея должна иметь фиксированную ширину, т.е. расстояние между внутренними гранями головок рельсов, измеренное на уровне 13 мм от поверхности катания колеса. В табл. 5.1 приведены номинальные размеры ширины колеи в прямых и кривых участках пути. Уширение колеи в кривых устанавливается для улучшения вписывания подвижного состава. Отвод уширения осуществляется в пределах переходной кривой, а при ее отсутствии – на прямой.

Таблица 5.1.

Путеизмеритель ЦНИИ-4

Скоростной вагон-путеизмеритель ЦНИИ-4 с бесконтактным съемом информации и автоматической ее расшифровкой контролирует состояние пути с рабочей скоростью до 160км/ч. Он определяет состояние пути по следующим параметрам

- ширины рельсовой колеи, мм;

- взаимному положению рельсовых нитей по уровню, мм;

- просадкам обеих рельсовых нитей в вертикальной плоскости, мм;

- стрелам прогиба рельсовых нитей от несимметричной хорды, мм;

- перекосам пути на базе тележки (коротким перекосам), мм;

- перекосам пути на базе кузова вагона (длинные перекосы), мм;

- уклонам продольного профиля оси пути, 0,001 рад;

- кривизны пути в плане, 1/м;

- боковому износу рельсов, мм;

- величине стыковых зазоров, мм;

- температуры рельсов, град;

- смещению рельсовых плетей относительно маячных шпал, мм;

- неровностям на поверхности катания рельсов (коротким неровностям);

- горизонтальным и вертикальным ускорениям кузова, м/с²;

- длине пройденного пути, м;

- скорости движения путеизмерителя, км/ч;

Кроме того, после рабочей поездки вычисляются следующие параметры:

- отметки продольного профиля пути, см;

- неровности продольного профиля, мм;

- параметры устройства кривых участков пути;

- отклонения прямолинейного положения пути в плане, см;

- горизонтальные неровности в прямых участках пути, мм;

- статистические характеристики геометрических параметров рельсовой колеи.

Комплект датчиков обеспечивает измерение первичных характеристик рельсовой колеи и параметров движения. В него входят: два оптических датчика ширины колеи; 2 оптических датчика вертикальных и горизонтальных перемещений головки рельса относительно кузова; гироскопическая система с датчиками углов крена, галопирования, азимутального направления и ускорений; спутниковая навигационная система GPS; 6 датчиков вертикального перемещения букс относительно кузова; датчик пройденного пути; 4 датчика вертикального и поперечного ускорения букс; 2 инфракрасных датчика измерения температуры рельсов.

Датчиковая аппаратура размещается на корпусе вагона, на буксах колесных пар и на балках ходовых тележек. Корпуса оптических датчиков герметизированы. Конструкция всех датчиков съемная.

Датчики через информационную магистраль с согласующими устройствами соединены с вычислительным комплексом, который состоит из трех ПЭВМ, объединенных в локальную сеть со специальным программно-математических обеспечением. ПЭВМ имеют различное назначение.

ПЭВМ – 1 на стоянке обеспечивает тарировку датчиков и измерительных каналов. В процессе движения производит прием измерений от датчиков, первичную обработку измерений, передачу вычисленных параметров и признаков отказов измерительных каналов в ПЭВМ–2, запись на магнитный носитель первичной измерительной информации. Результаты измерений выводятся на экране дисплея в цифровом и графическом виде.

ПЭВМ–2 производит привязку контролируемых параметров к административной структуре дороги (априорные данные о проверяемом пути, маршруты поездок и др.), осуществляет прием информации от ПЭВМ–1 о параметрах пути и их расшифровке, производит оценку состояния рельсовой колеи по основным параметрам пути с соответствующими ТУ (ЦП-515 и др.). Выдает на экран дисплея и документирует информацию об опасных отступлениях, ограничениях скорости движения, дает оценку километров, обслуживаемых производственными подразделениями непосредственно после их проверки. ПЭВМ – 3 управляет работой гироскопической системы.

Вагон-путеизмеритель ЦНИИ-4 проверяет состояние пути более, чем по 20 параметрам. В настоящее время нет единого стандарта на выходные документы этого путеизмерителя. Основными потребителями получаемых материалов являются дорожный центр диагностики (ПЦД) и дистанции пути. Часть материалов хранится в вагоне до следующей рабочей поездки. Дистанции пути используют полученные данные для устранения выявленных отступлений в содержании пути: кривых участков с сверхнормативным боковым износом или чрезмерным возвышением наружной рельсовой нити, с недопустимыми уклонами продольного профиля, чрезмерными перекосами на базе тележки и кузова др. Кроме того, результаты проверок используются для планирования отдельных путевых работ, ремонтов пути и при составлении паспортов.

В настоящее время на сети железных дорог России используются восемь путеобследовательских станций ЦНИИ-4. Они находятся в штатной эксплуатации на дрогах: Московской, Октябрьской, Дальневосточной, Горьковской, Западно-Сибирской. Они дополняют эксплуатируемые на дорогах путеизмерители ЦНИИ-2 и КВЛ-П, за которыми остается основной объем оперативного контроля состояния рельсовой колеи и его оценка.

Работают путеизмерители ЦНИИ-4 в составе скорых или пассажирских поездов (основной вариант) или с отдельным локомотивом. Примерный годовой план работы (для дороги с развернутой длиной главных путей около 9 тысяч км) составляет:

по главным путям – 20-30 тыс. км. Пути 1 и 2 класса проверяются 4-5 раз в год (с учетом повторных измерений участков ремонта); пути 3 класса – 1-2 раза в год. Годовой план проверки станционных путей составляет 200-250 км.

 

 

Лекция 8. Ручные и механизированные средства ТД в хозяйстве Электрофикации и электроснабжения (Тема 4)

 

В системе электроснабжения принято выделять три основных элемента:

1. Устройства преобразования энергии. В нее входят стационарные тяговые станции, передвижные тяговые станции ТП, передвижные тяговые подстанции, распределительные пункты.

Надежность ТП и устройств электроснабжения потребителей повышается за счет применения автоматизированных систем оперативно-технологического управления, удаленного мониторинга, диагностики с передачей данных по цифровым каналам связи в аналитические и диспетчерские центры.

Система автоматизированного управления и диагностики должна удовлетворять следующим основным требованиям. Во-первых – совмещать функции телеизмерения, телесигнализации и телеуправления. Во-вторых – допускать возможность дистанционного управления подстанцией с оперативного пункта управления (ОПУ) во время нахождения на ней персонала. В-третьих – осуществлять функциональную и тестовую диагностику состояния оборудования и подстанции в целом, необходимую и достаточную для оценки состояния как «нормальное», «требующее детального обследования» (при наличии признаков развивающихся неисправностей) и «предаварийное» (при выработке 90% ресурса).

Перечисленные функции должны выполняться единым программно-аппаратным комплексом. Все они должны быть реализованы с использованием единых каналов связи, соответствующих отраслевым стандартам. Таким требованиям в наибольшей степени отвечает система АСУ тяговой подстанции.

Основой современных АСУ ТП являются так называемые интеллектуальные терминалы присоединений. ИТП – это высокоточные цифровые устройства, совмещающие в себе функции защит, противоаварийной автоматики, местного и дистанционного управления, регистратора аварийных процессов, диагностики оборудования, контроля цепей управления коммутационными аппаратами, передачи текущих и аварийных параметров.

В хозяйстве электрификации и электроснабжения «РЖД» используются комплектные ячейки с ИТП для распредустройств РУ-3,3 кВ; РУ-27,5 кВ; РУ-(6-10) кВ; РУ ВЛСЦБ. Эти технические решения нашли воплощение при реализации ТП «Вохтога» Северной железной дороги, АСУ которой полностью выполнена на интеллектуальных терминалах.

Для тяговых подстанций чрезвычайно эффективна диагностика часто повреждаемого коммутационного и выпрямительного оборудования, позволяющая отслеживать состояние оборудования в режиме реального времени, извлекать из электронного архива параметры событий штатных и аварийных ситуаций. Применение этой диагностики позволяет отслеживать работу устройств электроснабжения, извлекать из электронного архива параметры событий штатных и аварийных ситуаций, перейти на обслуживание оборудования «по фактическому состоянию», отказавшись от постоянного дежурного персонала и сосредоточив обслуживающий персонал в одном месте, организовав работу выездными бригадами.

Опыт эксплуатации оборудования тяговых подстанций с системами диагностики убеждает, что необходимо шире применять малолюдные технологии с переходом от планово-предупредительной системы к обслуживанию по фактическому состоянию подстанций. [Евразия Вести 2008 №12 доклад А.В. Мизинцев]

2. Устройства управления. Интегрированы в систему СЦБ.

3. Устройства передачи энергии (ЛЭП, контактная сеть,, вспомогательные сети). Основной источник отказов - контактная сеть, включающая в себя: контактные провода (электрифицировано 27 000 км из 88700 км.) В среднем происходит 270 обрывов в год. Отказы контактного провода составляет 38 % от отказов контактной сети. Прочие провода 19 % отказов. Фиксирующие устройства и конструкции (опоры контактной сети, системы подвеса)- 9 % отказов. Изоляторы- 9 % отказов.

Для контроля состояния контактной сети используются мобильные средства диагностики: диагностический комплекс «ЭРА», «Интеграл», КВЛ-Э.2, вагон-лаборатория испытаний контактной сети ВИКС ЦЭ.

Основные параметры контроля:

-высота подвески и положения в плане нескольких контактных проводов

-измерения высоты основных стержней фиксаторов

-измерения износа контактного провода

-измерения силы нажатия токоприемника на контактный провод

-контроль положения дополнительного стержня фиксатора, контроль сопряжения воздушных стрелок

- измерения напряжения на контактном проводе

-тепловизионный контроль состояния контактной сети

Для контроля состояния опор используются ручные средства диагностики. При этом:

Железобетонные опоры подвергаются контролю степени коррозионного повреждения. Используется несколько методов:

· Электропотенциальный - на глубине 1,5 метра измеряют потенциал поля. (ПК-2)

· Акустический - измерение скорости ультразвуковой волны. УК 1401)

· Виброакустический - оценивается спектр сигнала в трех точках по высоте опоры. (Интроскоп 98)

У металлических опоры определяют степень коррозионного повреждения с помощью УЗ толщиномеров. (А1207, УТ 93 П)

Подавляющую часть опор на сети дорог составляют железобетонные, предварительно напряженные. Практика показывает: с течением времени в них появляются различные повреждения, приводящие к снижению их несущей способности и надежности. Доминирующие и наиболее опасные повреждения связаны с воздействием токов утечки на участках постоянного тока, а также с физическим старением бетона и потерей им прочности на сжатие.

Технология оценки электрокоррозионной опасности для арматуры железобетонных опор, их диагностики описана в нормативных документах. Для этого рекомендован и используется импульсный прибор ПК-2. С его помощью осуществляется весь комплекс измерений сопротивления опор, потенциалов «рельс – земля», состояния искровых и диодных заземлителей. ПК-2 оснащен индикатором утечки тока, позволяющим выявлять низкоомные опоры в групповых заземлениях, а для надежной и продолжительной работы снабжен зарядным устройством от солнечной батареи.

После выявления электрокоррозионно опасных опор должна осуществляться диагностика состояния арматуры в их подземной части. До сих пор предлагалось несколько методов: откопки с визуальным осмотром; электрохимических измерений (с применением приборов типа АДО и Диакор); вибрационный (приборы типа «Интроскоп-98»).

Из-за ряда ограничений достоверность электрохимических методов оказалась чрезвычайно низкой. Вибрационный метод, хотя и является с физической точки зрения безукоризненным, из-за необходимости создания в бетоне опоры требуемого уровня напряжений не может быть использован в полевых условиях. Сейчас оптимальным признан подход, основанный на использовании откопки опор на небольшую глубину (50–70 см) и дополнительном применении ультразвуковых измерений прибором УК – 1401М. Метод трудоемкий, однако, обеспечивающий высокую степень достоверности диагноза состояния арматуры подземной части опор.

Что касается оценки прочности бетона и связанной с нею несущей способности опор, то используемый ультразвуковой метод обеспечивает требуемую точность диагноза.

Тема 1. Современные направления технической диагностики. Место средств технической диагностики в системе технического диагностирования.

Лекция 1. Современные направления технической диагностики на ж.д.т. Место средств технической диагностики в системе технического диагностирования.

Техническая диагностика — область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состоя­ния объектов (ГОСТ 20911-89).

Техническое диагностирование — процесс установления технического состояния объекта с указанием места, вида и причин возникновения дефектов и повреждений.

Система технического диагностирования представляет собой совокупность объектов, методов и средств, а также исполнителей, позволяющую осуществить диагностирование по правилам, установленным соответствующей нормативно-технической документацией.

Эта система предназначается для решения следующих задач:

· диагноза (от греческого «диагнозис» — распознавание, определение) — оценки технического состояния объекта или в настоящий момент времени (при этом определяется качество изготовления или ремонта);

· прогнозирования (от греческого «прогнозис» — предвидение, предсказание) технического состояния, в котором окажется подвижная единица через некоторый период эксплуатации (например, на пунктах технического обслуживания (ПТО) вагонов не только определяется техническое состояние, но и решается вопрос о возможности следования вагонов до следующего ПТО без возникновения отказов);

· генезиса (происхождение, возникновение, процесс образования) — установления технического состояния объекта в прошлом (например, перед аварией, крушением, другими чрезвычайными ситуациями); решение задач этого типа называется технической генетикой.

Диагностирование выполняется на каждой стадии жизненного цикла объекта: на стадии проектирования, при производстве, в режиме эксплуатации и при всех плановых видах ремонта (таблица 1).

 

Таблица 1. Этапы «жизненного цикла» технических объектов

Проектно-конструкторский	Изготовление					Эксплуатация
	Приемка комплектующих материалов и изделий	Производство	Испытания	Наладка (настройка)	Сдача изготовителю	Транспортировка	Хранение	Эксплуатация	Ремонт	Утилизация

 

Структурная схема системы технического диагностирования объектов представлена на рис. 1.1.

 

Рис. 1.1. Структурная схема системы технического диагностирования.

Вагон, локомотив, сборочная единица или деталь как объекты диагностирования (ОД) испытывают эксплуатационные воздействия при обычном их функционировании и тестовые воздействия от средств технического диагностирования (СТД), имитирующих условия работы технического объекта, близкие к эксплуатационным. О техническом состоянии ОД можно судить по диагностическим параметрам (ДП).

Информация от СТД, измеряющих и преобразующих параметры по заранее разработанному алгоритму диагностирования (АД), поступает к оператору (О) для принятия решения.

На стадии проектирования технического объекта разрабатывается математическая модель объекта диагностирования, определяется тактика управления работоспособностью, формулируются требования к диагностируемости и технологии ее выполнения, назначается последовательность профилактических и ремонтных работ на объекте.

По назначению системы диагностирования разделяются на системы для проверки работоспособности (исправен или неисправен вагон, локомотив или сборочная единица), правильности.

На сегодня оценка технического состояния объектов железнодорожного транспорта организована таким образом, что в каждом хозяйстве имеется своя организация по контролю, со своими требованиями.

В хозяйстве Пути на каждой из 17 дорог существует Дорожное предприятие по контролю и диагностике состояния пути - ПЧД, у которого в подчинении находятся цеха дефектоскопии со штатом порядка 20- 25 человек (в каждом из 45 ПЧ), а также Дорожная лаборатория дефектоскопии. Итого диагностированием объектов ВСП и НСП занято более 10 000 человек.

Существующая технология комплексного контроля состояния пути приведена в «Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути» ЦП-774. В ней также приведены параметры содержания пути, при которых возникает опасность для движения поездов, регламентные виды и нормативы проверок, порядок и сроки осмотров и проверок пути, стрелочных переводов, сооружений, путевых устройств и рельсовых цепей, в том числе с использованием вагонов лабораторий.

В соответствие с НТД, для получения информации о состоянии пути проводится периодичный контроль верхнего и нижнего строения пути с использованием современных средств.

В Вагонном и Локомотивном хозяйстве в каждом депо существует отдел НК со штатом порядка 10 - 15 человек. В ОАО РЖД функционирует около 400 депо. Итого диагностированием деталей подвижного состава занято более 4 000 человек.

 Основными документами, регламентирующими порядок оценки ТСО, являются РД32 174 «Неразрушающий контроль деталей вагонов.Общие положения» и ЦТтех-36/5 «Неразрушающий контроль деталей и узлов локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Общие положения».

В хозяйстве Электроснабжения на каждой дороге существуют службы Электрификации и электроснабжения, в состав которых входят Дорожные электротехнические лаборатории, которым, в свою очередь, подчиняются вагоны- лаборатории контактной сети и отдел контроля реле. Также в состав каждой дистанции электроснабжения входит отдел коррозии, специалисты которого определяют коррозионную устойчивость железобетонных и металлических опор контактной сети. Итого диагностированием занято около 500 человек.

Технические объекты сигнализации, централизации и блокировки СЦБ диагностируются в режиме «реального времени» программными комплексами АСДК, СЖАТ и так далее, входящими в состав системы диспетчерской централизации.

Например, объектами контроля АСДК являются: лампы табло, контакты реле, определяющие дискретные состояния устройств; электрические параметры (уровни напряжения) устройств СЦБ; поездное положение на станциях и перегонах; состояние автоматической переездной сигнализации; действия ДСП по управлению станцией; техническое состояние подвижного состава.

В настоящее время осуществляется попытка разделить технические объекты на подвижной состав и инфраструктуру, при этом для инфраструктуры планируется создать свой центр диагностики.