НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Алюминотермитная сварка рельсов без предохранительных накладок

Качество сварочных работ, повышение эффективности взаимодействия между подразделениями подрядчика и заказчика, а также необходимость роста компетенции линейных руководителей, непосредственно организующих и контролирующих сварочные работы в дистанциях пути – основа безопасности движения железнодорожного транспорта.

Этим важным вопросам посвящена статья генерального директора ООО «ГТ-Алюминотермитная сварка» Владимира Дмитриевича Ленкина.

В декабре 2017 года были внесены изменения об отмене обязательной установки предохранительных накладок на сварные термитные стыки на всех категориях путей в ТУ 0921-337-01124323-2016 «Рельсы железнодорожные, сваренные термитным способом. Технические условия», утвержденные распоряжением ОАО «РЖД» от 13.12.2016 г. № 2529/р (далее ТУ на АТС). Это долгожданное и принципиальное решение имело под собой ряд обоснованных и взвешенных доводов. Основные из них – существенно лучшая контролепригодность средствами УЗК, устранение рисков образования ряда дефектов, связанных с эксплуатацией сварных стыков в накладках, а также экономическая целесообразность и ресурсосбережение.

В мире применение термитной сварки осуществляется без последующей установки предохранительных накладок – на всех категориях путей со скоростями до 350 км/ч и осевыми нагрузками до 30 тс в различных климатических зонах и регионах. В России к этому решению шли постепенно: в 2005 году установка накладок была отменена на путях со скоростями движения менее 40 км/ч, и это затем практиковалось более 10 лет. В апреле 2015 при активном участии нашей компании ООО «ГТ-Алюминотермитная сварка» (ООО «ГТ-АТС») на ЭК в Щербинке был заложен полигон ресурсных испытаний из 16 термитных стыков без накладок. В июле 2016 г. были сварены 10 стыков для годичных эксплуатационных испытаний на Аста­нинской дистанции АО «НК «НКТЖ», а осенью 2017 года – выполнена сварка 50 стыков без накладок на Московской и еще 50 стыков на Свердловской Дирек­циях инфраструктуры (далее ДИ) – для эксплуатационных испытаний на ОАО «РЖД». Совокупные результаты этой работы показали, что термитный стык, качественно сваренный по немецкой технологии SkV c коротким предварительным подогревом, может надежно эксплуатироваться без накладок.

В мае 2018 года был проведен открытый конкурс, по результатам которого с ООО «ГТ-АТС» и ее партнером – фирмой ООО «ОРК» были заключены 8 трехлетних договоров на выполнение термитной сварки рельсов в 16 Дирекциях инфраструктуры. В среднем в период 2018–2020 гг. ежегодный объем сварок по немецкой технологии SkV составит около 90 тысяч стыков – впервые ОАО «РЖД» выходит на сварку такого большого количества стыков, и впервые планирует их эксплуатацию без установки накладок.

Какие риски влечет такая сложная, ответственная и масштабная работа? Насколько готова сама инфраструктура ОАО «РЖД» к обеспечению этого объема сварок? С какими сложностями приходится встречаться участникам этой работы, и как их решать наиболее оптимальным и эффективным образом?

Три с половиной месяца прошло с момента подписания договоров и начала работ, и этот срок уже позволяет сделать определенные выводы и предпринять корректирующие действия на будущие периоды.

Одной из первых особенностей организации таких масштабных работ является фактор времени. К сожалению, начало работ в связи с поздним проведением конкурсных процедур и подписанием договоров, было возможно только с 1 июня, хотя по погодным условиям в большинстве регионов сварку можно было бы начать в марте-апреле, если бы всю договорную работу удалось завершить в феврале – марте. В этой связи в максимально короткий период подрядчики должны были развернуть большое число сварочных бригад, а представители заказчика на местах – обеспечить возможность выполнения сварочных работ (запланировать окна, провести досварочный контроль рельсов) согласно адресным планам. На этот, и без того сжатый график, еще наложился запрет на огневые работы на многих ДИ в связи с проведением в ряде городов чемпионата мира по футболу, а также жесткие погодные условия в дальневосточных регионах России. В результате – существенное отставание от запланированного на 2018 г. графика уже на старте.

Сдерживающим фактором для разворачивания бригад и начала работ является существующая система аттестации сварщиков термитной сварки и оформление документов допуска бригад к работам. И, если в первом случае стоит говорить об отсутствии четкой нормативной базы и фактическом наличии вместо нее устаревших и не пригодных для этого документов, то для второй задачи, на наш взгляд, существует элемент избыточности требований нормативных документов. Работы по термитной сварке рельсов на участках текущего содержания пути всегда выполняются совместно бригадой сварщиков и монтеров пути под руководством ответственного представителя заказчика, и являются в высокой степени типовыми, а их оформление с выдачей нарядов допусков вполне может идти по упрощенной схеме, причем, одинаковой для всех ДИ.

Другим фактором является до сих пор не устраненные разночтения сразу в нескольких действующих НТД ОАО «РЖД», так или иначе участвующих или влияющих на организацию и выполнение сварочных работ. Изменения в основном документе – ТУ на АТС – существенно опережают изменения в других. Так, к примеру, в настоящее время актуализации требуют: Технологическая инструкция по ультразвуковому контролю стыков алюминотермитной сварки рельсов в пути, ТИ 07.96-2011, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» от 06.12.2011 №?2630р (далее ТИ по УЗК); Метод ультразвукового контроля сварных стыков рельсов, стандарт ОАО «РЖД» СТО РЖД 1.11.003-2009, утвержденный распоряжением ОАО «РЖД» от 13.05.2009 №?983р (далее СТО РЖД); Условия гарантии качества, порядок предъявления и рассмотрения претензий на термитные сварные рельсовые соединения, не соответствующие гарантийным обязательствам, утвержденные распоряжением ОАО «РЖД» от 24.10.2014 №?2512р; Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» от 14.12.2016 №?2544р. Последний документ, пожалуй, наиболее важен с точки зрения эффективности применения термитной сварки без накладок, т.к. в соответствии с ним сварка плетей из новых рельсов термитным способом фактически не допускается. Такой запрет был вполне обоснован когда, согласно старым ТУ-2005 на АТС, существовала необходимость установки на сварные стыки накладок, для чего требовалось сверление болтовых отверстий в новых рельсах. Однако, с отменой установки накладок, такая причина перестала существовать, и данный документ целесообразно актуализировать в первую очередь.

При таком массовом разворачивании работ в сжатые сроки, помимо выполнения планов, на первое место выходят вопросы качества сварных стыков. Для термитной сварки рельсов качество во многом определяется человеческим фактором, а именно – профессионализмом, квалификацией и элементарной ответственностью всех, кто участвует в этом процессе, а также техническим состоянием рельсов и сварочного оборудования.

По факту значительная доля рельсов согласно адресным планам оказывается не пригодными к сварке, т.к. не отвечают требованиям ТУ. Сверхнормативный износ, не снятые фаски в болтовых отверстиях, смятие и выкрашивание металла на концах рельсов, наличие вдавленных клейм на шейке в зоне стыка – это далеко не полный перечень дефектов, по которым рельсы должны быть заменены до того как бригада сварщиков придет в путь к этим стыкам в выделенное «окно». Такие случаи должны исключаться из практики на этапе досварочного контроля, который, к сожалению, не выполняется в должном объеме и сроках, а сварщики такие рельсы по ряду причин все же сваривают – в результате возникают риски появления брака.

Часто в дистанциях пути попросту не хватает рубок рельсов с соответствующим износом и состоянием для замены их под сварку. В таких случаях на местах целесообразно организовывать частичную ротацию рельсов, когда из пути, например, изымается 12-метровый кусок с концевыми дефектами, его концы обрезаются вместе с болтовыми отверстиями, и этот же рельс с уменьшенной до 10,5–11 м длиной вполне может затем заменить другой дефектный рельс с такой же длиной. В свою очередь, второй замененный рельс можно также обрезать и вварить в путь с длиной 9,5–10 м, заменив третий рельс – и так далее. По аналогичной схеме можно с ротацией менять рельсы несколько раз до предельно допустимой минимальной длины, устанавливая их в путь с подбором по пропущенному тоннажу и износу. При таком подходе в пути в зоне сварных стыков не будет болтовых отверстий, а в металлолом уйдут только совсем негодные рельсы и обрезки просверленных концов длиной по 0,5–0,6 м.

Очень важный момент в деле обеспечения качества – досварочный и приемочный ультразвуковой контроль (УЗК), который должен выполняться в соответствии с ТИ по УЗК. В существующих условиях этот контроль может выполняться исключительно силами дефектоскопистов дистанций пути, однако, при проведении массовых сварок стыков без установки на них накладок требуется постоянное выделение как минимум по одному квалифицированному дефектоскописту на каждые 1–2 бригады сварщиков. Таких ресурсов во многих дистанциях пути просто не хватает, отчего плановые объемы сварок не обеспечиваются в должной мере УЗК. С учетом этого, ООО «ГТ-АТС» предложило ОАО «РЖД» рассмотреть возможность проведения комплекса досварочного и приемочного УЗК силами специалистов подрядчика, для чего, конечно, необходимо изменять действующую НТД, а в стоимости сварочных услуг или в рамках отдельного договора предусмотреть соответствующие расходы на таких специалистов.

В соответствии с действующей НТД весь комплекс работ по термитной сварке стыка по смыслу ответственности за его качество разбит на три части: обеспечение должного состояния верхнего пути (бездефектные рельсы под сварку, отсутствие просадок шпал в зоне сварного стыка и т.п.) находится в ведение дистанции пути, сварочные операции и шлифовка – безусловная зона ответственности бригады сварщиков, за досварочный контроль рельсов и приемочный УЗК сварных стыков отвечают дефектоскописты. Каждая из сторон может допускать ошибки и брак, но задача всех – не пропустить этот брак в эксплуатацию. Сварщики должны сваривать только пригодные для этого рельсы и неукоснительно соблюдать технологию, дефектоскописты обязаны вовремя и достоверно выявлять дефектные рельсы и сварные стыки, а путейцы не должны принимать сварные стыки с дефектами в эксплуатацию.

Залог успеха работы этой несложной схемы прост: все три стороны процесса должны четко исполнять свои обязанности при эффективном взаимодействии друг с другом. В этом смысле наиболее показателен опыт сварки на Западно-Сибирской ДИ, где по результатам проведения субподрядчиками сварочных работ за 3 месяца образовалась неприемлемо высокая дефектность сварных стыков и произошли два излома. По результатам проведенных разборов на местах, а также внешней комиссией, установлены существенные нарушения в работе всех сторон: и путейцев, и сварщиков, и дефектоскопистов. Сварщики периодически нарушали технологию, как говорится – «гнали брак», но на местах в момент производства работ этого никто не видел, не понимал и не указывал им на эти нарушения. Более того – стыки с недопустимыми дефектами пропускались при приемочном УЗК и попадали в эксплуатацию. С одной стороны, вина сварщиков очевидна, но с другой стороны, причиной такого результата явилось и то, что ответственные представители заказчика на местах не в полной мере знают все особенности термитной сварки рельсов, требования НТД, а также те принципиальные моменты этого процесса, которые должны быть под их контролем.

Для улучшения этой ситуации, повышения уровня знаний и компетенций участников этой работы, по нашему предложению и при поддержке Западно-Сибир­ской ДИ в начале сентября была проведена первая сетевая школа по термитной сварке. Мы глубоко убеждены, что систематическая практика проведения таких сетевых школ самым положительным образом влияет на качество сварочных работ, повышает эффективность взаимодействия между подразделениями подрядчика и заказчика, а также способствует росту компетенции линейных руководителей, непосредственно организующих и контролирующих сварочные работы в дистанциях пути. Идея таких школ достаточно проста: представители заказчика на местах должны знать и понимать, что и как делает бригада сварщиков в пути, уметь объективно контролировать их работу и вовремя указывать на выявленные несоответствия вплоть до ее приостановки.

Также полезно направлять на такие сетевые школы дефектоскопистов, т.к. специального курса по контролю термитных сварных стыков в соответствии с ТИ по УЗК оказывается явно недостаточно для хорошей квалификации специалиста в области УЗК термитных стыков. Мероприятия такого рода, к примеру, уже давно практикуются в Германии, где представители немецкой железной дороги, ответственные за организацию сварочных работ, проходят специальный курс обучения для контролирующего персонала, в которых принимают активное участие инструкторы фирмы «ELEKTRO-THERMIT» – разработчика технологии термитной сварки SkV.

Мы считаем, что помимо специализированных сетевых школ, очень эффективным было бы проведение мероприятий более высокого уровня в формате «круглых столов». Это могло бы стать хорошей площадкой для обмена опытом и информацией в среде специалистов по сварке, представителей науки, в том числе из-за рубежа. Как фирма, приоритетом которой является качество работ, заинтересованная в долговременном и успешном сотрудничестве с ОАО «РЖД», мы готовы принимать активное участие в подобных мероприятиях и надеемся на встречное понимание и принятие наших предложений.

© Евразия Вести XI 2018

www.eav.ru