Протокол заседания научно-технического совета ОАО РЖД от 10.11.2005 г. N 10

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
"РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ"
(ОАО "РЖД")

10 ноября 2005 г.

N 10

ПРОТОКОЛ
ЗАСЕДАНИЯ НАУЧНО - ТЕХНИЧЕСКОГО СОВЕТА
ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА
"РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ"

 

 Присутствовали:                    Бочкарев Н.А., Голышев А.И.,
Веремеев В.А., Ермаков В.М.,
Руководители департаментов,        Иванов В.К., Кобзев С.А.,
управлений, филиалов и             Ковыршин В.И., Комиссаров А.Ф.
структурных подразделений          Конаков В.П., Макаров С.И.,
ОАО "РЖД"                          Машталер Ю.А., Пряхин А.В.,
Субботин П.И., Хананов В.В.,
Шабалин Н.Г., Шанайца П.С,
Шарапов С.Н.

 Приглашенные:

 Начальник Управления               Кисляков В.М.
инфраструктуры и перевозок
Федерального агентства
железнодорожного транспорта

 

 Управляющий директор ОАО           Кушнарев А.В.
"Нижнетагильский
металлургический комбинат"

 Исполнительный директор            Маркин B.C.
Объединенной металлургической
компании "ОМК-Сталь"

 Главный конструктор ФГУП ПО        Ефимов В.П.
"Уралвагонзавод"

 Начальник технического             Киричков А.А.
управления - заместитель
главного инженера ОАО
"Нижнетагильский
металлургический комбинат

 Старший вице-президент             Литвин С.Г.
ООО "Евразхолдинг"

 Заместитель директора              Кемеж Н.П.
торгового дома
ООО "Евразхолдинг"

 Начальник Центра по технологии     Гриншпон А.С.
колесотокарного производства
ОАО "Выксунский
металлургический завод"

 Главный технолог Центра по         Яндимиров А.А.
технологии колесотокарного
производства ОАО "Выксунский
металлургический завод"

 Начальник центральной заводской    Ефимов И.В.
лаборатории ОАО "Выксунский
металлургический завод"

 Главный инженер                    Польский Г.Н.
ОАО "Нижнеднепровский
трубопрокатный завод"

 Заместитель главного инженера      Горб Е.В.
ОАО "Нижнеднепровский
трубопрокатный завод"

 Начальник отдела технологии        Чуприна Л.В.
колесобандажного производства
ОАО "Нижнеднепровский
трубопрокатный завод"

 Главный инженер главного           Кутищенко А.В.
управления вагонного хозяйства
"Укрзализници"

 Главный инженер                    Комлев Д.Г.
ООО "Микроакустика"

 Директор НК Центра НИИмостов       Дымкин Д.Г.

 Заместитель директора НВЦ          Орлова A.M.
"Вагоны"

 Директор ЦНИИ Чермет               Филиппов Г.А.
Ведущий научный сотрудник

 Института физики металлов          Яковлева И.Л.
УрО РАН

 Заведующая лабораторией            Добужская А.Б.
Уральского института металлов

 Руководители научно-               Беседин И.С, Барбарич С.С,
исследовательских институтов       Киселев С.Н., Клюка В.П.,
и учебных вузов                    Косарев А.Б., Неклюдов А.Н.,
Попов А.Ю., Черкашин Ю.М.

 

Применение колес повышенной твердости для
грузовых вагонов на железных дорогах России

(Барбарич С.С., Комиссаров А.Ф., Комлев Д.Г., Кушнарев А.В, Филиппов Г.А., Киселев С.Н., Дымкин Г.Я., Горб Е.В., Бочкарев Н.А., Яндимиров А.А., Орлова A.M., Шанайца П.С, Попов А.Ю., Чуприна Л.В., Добужская А.Б., Клюка В.П., Шабалин Н.Г., Гапанович В.А.)

Научно-технический совет отмечает, что с ростом объема перевозок потребление новых вагонных колес ОАО "РЖД" выросло за последние годы (по сравнению с 1997 г.) втрое и превысило миллион колес в год. Существенно выросли и расходы ОАО "РЖД" на приобретение колес, которые только за 10 месяцев нынешнего года составили 9 миллионов 341,7 тыс. руб. Основной причиной непропорционального роста расходов на приобретение колес является несоответствие их качества условиям эксплуатации.
В текущем году при общем уменьшении числа отцепок вагонов в текущий ремонт на 22% по сравнению с 2004 г. отцепки вагонов по причинам эксплуатационных дефектов колес выросли на 13%. Основными видами браковочных дефектов колес остаются дефекты гребня ( тонкий гребень и остроконечный накат) - 58 % и выщербины - 22 %. Оба вида дефектов связаны с недостаточными прочностными характеристиками колес значительно (до 40%) уступающими прочностным характеристикам головок рельсов. Как выход из создавшегося положения было запланировано и реализовано внедрение колес с повышенной твердостью обода.
Работы по освоению производства цельнокатаных колес повышенной твердости - 320 - 360 НВ - начались в 1995 г., когда ОАО "Выксунский металлургический завод" были выпущены первые колеса с высокой твердостью обода. Опытная промышленная партия таких колес в количестве 10000 шт. была изготовлена в 1998 - 1999 г.г. В самом начале эксплуатации (пробег в первом рейсе до 200 км) произошло 5 случаев внезапного разрушения колес. Исследования показали, что причиной разрушения явилась недостаточная стабильность новой технологии производства колес, приведшая к снижению пластичности и вязкости металла, повышению его хрупкости и уровня остаточных напряжений.
Этот отрицательный опыт был учтен при разработке новых колес с повышенной твердостью обода по ТУ 0943-157-01124328-2003, выпускаемых ОАО "Выксунский металлургический завод" с сентября 2004 г. Эти колеса отличаются от стандартных (ГОСТ 10791) по следующим показателям:
повышенной твердости ободьев (320-360 НВ);
повышенным прочностным свойствам стали в сочетании с достаточной пластичностью и вязкостью за счет введения микролегирующих добавок;
повышенной чистоты стали по газонасыщенности и содержанию неметаллических включений за счет оптимизации технологий выплавки и внепечной обработки;
более высокой усталостной прочности дисков за счет применения дробеструйного упрочнения;
более жестким требованиям приемочного контроля.
В марте 2005 г. Регистром сертификации на Федеральном железнодорожном транспорте выдан сертификат соответствия на серийное производство колес повышенной твердости на ОАО "Выксунский металлургический завод" сроком на три года. На 10.11.2005г. изготовлено и отгружено предприятиям ОАО "РЖД" 605722 колеса повышенной твердости.
Формирование колесных пар из колес повышенного качества и твердости и их обслуживание в процессе эксплуатации происходит в соответствии с действующей нормативно-технической документацией. При формировании колесных пар из колес повышенной твердости на отдельных предприятиях ОАО "РЖД" и ФГУП ПО "Уралвагонзавод" возникли трудности с механической обработкой и запрессовкой колес на оси. ОАО "РЖД" совместно с ВНИИЖТ даны рекомендации по выбору соответствующих типов резцов, подбору режимов резания и величин натягов при запрессовке колес на оси.
В мае - июне 2005 г. на Восточно-Сибирской и Забайкальской железных дорогах были выявлены колеса, изготовленные на ОАО "Выксунский металлургический завод" из металла плавки N 7606 в сентябре 2004 г., с отколами и сквозными трещинами обода. По поручению вице-президента ОАО "РЖД" В.А. Гапановича от 25 июня 2005 г. N ВГ-140пр была оперативно произведена комиссионная проверка производства колес на заводе специалистами ОАО "РЖД", ВНИИЖТ и ООО "Микроакустика". Комиссия установила, что рассматриваемый случай брака явился следствием нарушения заводом технологии выплавки и разливки колесной стали в период отработки нового оборудования и технологии, из-за которого в ряде плавок было повышенное содержание водорода в колесной стали, приведшее к образованию флокенов.
Кроме плавки N 7606 были выявлены колеса еще четырех плавок, представлявшие угрозу безопасности движения, содержание водорода в которых также превышало 5 ррm . Все колеса этих плавок в количестве 825 шт. полностью были изъяты из эксплуатации. Колеса девяти плавок того же периода изготовления в количестве 1223 шт., содержание водорода в которых составляло от 4 до 5 ррm, выкатываются из-под вагонов для проведения неразрушающего контроля и при необходимости металловедческих исследований, на основании которых принимается решение о возможности продолжения их эксплуатации. В настоящее время отставлено от эксплуатации более 800 колес.
На основании проведенных исследований для исключения возникновения подобных дефектов ОАО "РЖД", ВНИИЖТ, ООО "Микроакустика", НК Центром НИИмостов даны рекомендации по совершенствованию технологического процесса выплавки и разливки колесной стали, неразрушающего контроля колес, по ограничению нижнею предела содержания серы для снижения флокеночувствительности колесной стали. Проведена корректировка технологии выплавки и разливки колесной стали, прежде всего реализация защиты струи разливаемого в изложницу металла инертным газом, а также контроля колес, главным образом, обеспечение выдержки металла колеса от момента разливки до ультразвукового контроля не менее 7 суток, что позволит в дальнейшем исключить случаи браков в производстве.
Сравнение результатов эксплуатации колес повышенной твердости со стандартными колесами показало, что их стойкость к образованию ползунов и выщербин существенно выше. Что касается сомнений по поводу достаточной стойкости металла твердых колес к тепловым воздействиям, то проведенные ВНИИЖТом на Экспериментальном кольце сравнительные испытания при жестких режимах торможения свидетельствуют об отсутствии разницы между тормозной эффективностью вагонов с твердыми и стандартными колесами. При этом даже при достижении максимальных температур на поверхности катания более 350 град.С каких-либо повреждений ободьев колес повышенной твердости не отмечено.
Оценить реально полученный экономический эффект от внедрения этого типа колес для ОАО "РЖД" можно будет через три года эксплуатации. Предварительные результаты эксплуатации показывают, что отцепки по причинам эксплуатационных повреждений поверхности катания таких колес по сравнению с существующим парком колес могут снизиться в 1,5-2 раза. В то же время представляется необходимым изучение вопроса применения колес повышенной твердости под конкретными типами грузовых вагонов как с точки зрения условий эксплуатации, так и экономической целесообразности.
Научно - технический совет считает целесообразным продолжить мониторинг качества и технического состояния вновь изготавливаемых и эксплуатирующихся на сети железных дорог колес повышенного качества и твердости с привлечением к работе специалистов Института физики металлов УрО РАН.
В 2001 г. на ОАО "Нижнеднепровский трубопрокатный завод" (Украина) была принята программа по освоению производства колес с повышенной твердостью в ободе 320-360 НВ. По результатам сравнительных пробеговых испытаний в период 2002-2003 гг. на опытном маршруте установлено, что колеса с повышенными механическими свойствами имеют износ профиля на 30% ниже, чем серийные колеса, изготовленные по ГОСТ 10791.
Технология производства высокопрочных колес включает:
производство стали в мартеновских печах, с использованием комплекса "печь-ковш-вакууматор";
прокатку и механическую обработку по стандартной технологии;
термическую обработку, с использованием спрейеров новой конструкции по разработанным тепловым режимам работы печи и температурно-временным параметрам, закалки и отпуска по оптимальным режимам. Качество проведения термообработки определяется в элементах колеса структурой металла, дисперсностью перлита, величиной внутренних остаточных напряжений, физико-механическими характеристиками;
упрочнение дисков колес стальной дробью;
инспектирование высокопрочных колес, с использованием новых методик и оборудования, для проведения неразрушающего контроля с учетом требований РД 32.144.
Данная технология производства колес с повышенными механическими свойствами по ТУ У 27.1-4-570-2004 прошла экспертизу во ВНИИЖТ. Технические условия ТУ У 27.1-4-570-2004 "Колеса цельнокатаные 0957мм с повышенными механическими свойствами" согласованы с ОАО "РЖД". На колеса выдан сертификат соответствия.
Таким образом, на заводе освоено производство цельнокатаных колес диаметром 957 мм с повышенными механическими свойствами, завершены испытания, проведена межведомственная комиссия, получены соответствующие сертификаты и начата серийная поставка колес по ТУ У 27.1-4-570-2004 на украинские железные дороги. В составе грузовых вагонов эти колеса эксплуатируются на железных дорогах Российской Федерации и на железных дорогах стран СНГ в полном соответствии с требованиями существующих правил технической эксплуатации. Ремонт и содержание производится в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.
За период с 2002 года в адрес завода отказов и рекламаций по эксплуатации высокопрочных колес не поступало. Завод подготовил полный комплект документации в соответствии с ГОСТ Р 15.201-2000 "Порядок разработки и постановки продукции на производство".
В связи с появлением на российских железных дорогах новых видов продукции - колес с дробенаклепанным диском и колес с окончательной механической обработкой - необходимо проработать вопрос защиты поверхностей колес от коррозии. Антикоррозионной покрытие на колесах не должно препятствовать визуальному и инструментальному контролю поверхности колес. Производители колес должны срочно разработать такие покрытия.
Научно-технический совет считает целесообразным продолжение работ по дальнейшему совершенствованию вагонных колес: разработке и внедрению на сети железных дорог новых конструкций колес; колес, рассчитанных на повышенные осевые нагрузки; новых марок колесных сталей с повышенной стойкостью к тепловым воздействиям.

Научно-технический совет ПОСТАНОВЛЯЕТ:

1. Считать целесообразным дальнейшее использование цельнокатаных колес повышенного качества и твердости для грузовых вагонов.
2. Для получения максимальных значений твердости на колесах по ТУ 0943-157-01124328-2003 до утверждения технического регламента на цельнокатаные колеса внести с 01.01.2006 г. требования ТУ 0943-157-01124328-2003 в существующие "Нормы безопасности на железнодорожном транспорте. Металлопродукция для железнодорожного подвижного состава. Нормы безопасности" N НБ-ЖТ-ТМ-02.98
(Шабалин Н.Г., Бочкарев Н.А.).
3. Внести изменение в технические условия ТУ 0943-157-01124328-2003 в части ограничения нижнего содержания предела содержания серы до 0,005% для снижения флокеночувствительности колесной стали
(Бочкарев Н.А., Беседин И.С - по согласованию, Исайкин А.Н.- по согласованию).
4. Продолжить мониторинг качества и технического состояния вновь изготавливаемых и эксплуатирующихся на сети железных дорог колес повышенного качества и твердости с привлечением специалистов Института физики металлов УрО РАН
(Бочкарев Н.А., Беседин И.С. - по согласованию, Счастливцев В. М. - по согласованию).
5. Обеспечить ежегодное проведение совещаний по широкому обсуждению вопросов производства и эксплуатации железнодорожных колес.
(Гапанович В.А., Бочкарев Н.А., Шабалин Н.Г., Беседин И.С. - по согласованию).
6. Создать под председательством начальника Департамента вагонного хозяйства Н.А. Бочкарева постоянно действующую рабочую группу по координации работ по совершенствованию качества колес с участием причастных департаментов ОАО "РЖД", производителей колес, научно-исследовательских институтов и организаций с ежеквартальным отчетом вице-президенту В.А.Гапановичу
(Бочкарев Н.А., Беседин И.С - по согласованию).
7. Рекомендовать ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" освоить в 2007 г. серийный выпуск колес повышенной твердости
(Кушнарев А.В. - по согласованию).
8. Провести в первом полугодии 2006 г. поиск оптимальных методов защиты от коррозии поверхности колес после механической обработки и дробенаклепа
(Беседин И.С. - по согласованию, Исайкин А.Н. - по согласованию, Кушнарев А.В. - по согласованию).
9. Провести сравнительные испытания в 2006 -2007 г.г. колес рядового производства с колесами повышенного качества и твердости производства ОАО "Выксунский металлургический завод", колес повышенной твердости ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" и колес с повышенными механическими характеристиками производства ОАО "Нижнеднепровский трубопрокатный завод" под различными видами грузовых вагонов в различных условиях эксплуатации
(Гапанович В.А., Бочкарев Н.А., Беседин И.С. - по согласованию).
10. Продолжить работы по разработке и внедрению на сети железных дорог новых конструкций колес с криволинейным диском; колес, рассчитанных на повышенные осевые нагрузки; колес из новых марок сталей с повышенной стойкостью к тепловым воздействиям
(Гапанович В.А., Бочкарев Н.А., Беседин И.С. - по согласованию, Исайкин А.Н.- по согласованию, Кушнарев А.В.- по согласованию).

Вице-президент - заместитель
председателя Научно-технического
совета ОАО "РЖД"
В.А.Гапанович