4 Методика обследования технического состояния вагона-цистерны

4.1 Основные задачи методики

Для перехода к системе ремонта «по техническому состоянию» весьма актуальной представляется разработка методики оценки технического состояния вагонов, ориентированной на применение персональных ЭВМ и современных диагностических средств.

Предлагаемая в данном дипломном проекте методика обследования техни­ческого состояния металлоконструкции вагонов-цистерн позволяет получить информацию, необходимую:

- для определения технического состояния металлоконструкции вагонов-цистерн;

- оценки остаточной несущей способности и остаточного ресурса металлоконструкции вагонов-цистерн;

- разработки методов восстановления несущей способности металлоконст­рукции вагона при поступлении их в ремонт на ВРЗ и сроков службы восстановленных вагонов;

- установления критериев исключения вагонов из инвентарного парка по техническому состоянию.

4.2 Сущность и принципы методики

В настоящее время основным видом штатной диагностики котлы в эксплуатации является визуальный контроль. При всей привлекательности метода, обусловленной его простотой и минимальным объемом подготовительных работ, визуальный контроль не может обеспечить необходимого качества контроля. Минимально обнаруживаемый размер несквозной трещины может составлять 10...15 мм. Более успешно обнаруживаются сквозные повреждения (течи). Однако на конструкции имеется ряд зон, недоступных для визуального контроля, например обечайка пол хомутами или в зоне опор.

Ультразвуковой контроль используется преимущественно для контроля сварных швов. Однако обеспечить необходимую полноту контроля всех сварных швов невозможно, так как часть сварных швов находится в зонах, не доступных для ультразвукового контроля.

Метод акустической эмиссии в силу известных технических преимуществ перед штатными методами является наиболее эффективным для обнаружения разнообразных дефектов в любом месте котла цистерны.

Одной из основных задач методики обследования является обоснование зон и сечений обследования.

Согласно разработанной методике, места расположения зон и сечений обследования определялись двумя факторами:

- существующей информацией о степени повреждения металла коррозией, т.е. информацией, которая позволяет выявить зоны и участки идентичных коррозионных повреждений;

- качеством получения данных для обоснования возможности распространения выборочной информации на весь кузов и приня­тия правильного решения о способе восстановления поврежденно­го участка.

В соответствии с вышеперечисленными факторами котел цистерны разбит на четыре зоны (рисунок 4.1):

- зона 1 – броневой лист;

- зона 2 – средний лист;

- зона 3 – верхний лист;

- зона 4 – днище.

Рисунок 4.1 – Схема расположения контрольных точек обследования

котла цистерны

Наиболее нагруженной зоной котла является нижняя часть обечайки, включающая сварной шов сливного люка, продольные сварные швы и сварной шов, соединяющий днища с обечайкой. В этих зонах действуют статические весовые нагрузки, которые дополняются динамической компонентой от вертикальной нагрузки с коэффициентом К_ДВ, равным 0,35 при средней скорости движения 80 км/ч и амплитудой неровности пути 10 мм. Также возможное наличие в зоне сварных швов трещиноподобных дефектов и пор с коэффициентами концентрации от 1.2 и выше.

Таким образом, нижняя часть обечайки, включающая сварной шов сливного люка, продольные сварные швы и сварной шов, соединяющий днища с обечайкой, можно отнести к потенциально опасной зоне, где вероятность появления дефектов весьма высока.

Контрольные точки (рисунок 4.1) по каждой из зон элементов котла нанесе­ны так, что позволяют зафиксировать общее физическое состояние кузова и по ограниченной выборке замеров распространить ин­формацию на всю генеральную совокупность, т. е. на весь котел цистерны. Места расположения контрольных точек были выбраны исходя из оценки коррозионных повреждений кузовов вагонов-цистерн модели 15-1443 и 15-1532, накопленного за предшествующие годы ОНИЛ «ТТОРЕПС». Они наиболее полно позволяют отразить техническое со­стояние котлов цистерн через 20-40 лет эксплуатации вагонов.

Результаты замеров оста­точной толщины элементов кузова в контрольных точках, а также информация об основных видах повреждений рам вагонов-платформ заносится в диагностические карты.