CC BY
54
УДК 629.4.014.7
А. В. ДОНЧЕНКО, В. А. ХУД1СНКО, Т. В. ШЕЛЕЙКО (ДП «УкрНДШ»)
МЕТОДИКА ОЦ1НКИ НАД1ЙНОСТ1 ТА ПОДОВЖЕННЯ ТЕРМ1НУ ЕКСПЛУАТАЦIÏ КОНСТРУКЦП ЗАЛ1ЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТЕРА ЧОРНОБИЛЬСЬКОÏ АЕС
Розкриваеться методика оцiнки надiйностi та подовження терм^ експлуатацiï конструкцiï залiзничного транспортера, що входить до складу вагона-контейнера ТК-8, призначеного для транспортування ввдпрацьо-ваного ядерного палива залiзницями зони ввдчуження. Наведенi результати проведено1 роботи та анатз реа-льних умов експлуатаци.
Раскрывается методика оценки надежности и продления срока эксплуатации конструкции железнодорожного транспортера, входящего в состав вагона-контейнера ТК-8, предназначенного для транспортировки отработанного ядерного топлива железнодорожными путями зоны отчуждения. Приведены результаты проведенной работы и анализ реальных условий эксплуатации.
A methodical approach to the reliability estimation and service life prolongation of the railway carrier vehicle design, included into the bulk container wagon TK-8, and intended for transportation of exhausted nuclear fuel by rail tracks of the alienation zone is described. The results of work performed and the analysis of real operation conditions are presented.
Закони, прийнят урядом за останш роки, значно тдвищили вимоги до ращацшно! безпе-ки перевезень, збертання та переробки вщпра-цьованого ядерного палива. Зпдно з цими ви-могами, рiвень безпеки тд час використання радюактивних речовин повинен бути зведений до мшмуму. Значною складовою в цикл використання ядерного палива е забезпечення його безпечного транспортування. Перевезення такого виду вашагав виконуються спещатзова-ним залiзничним транспортом.
На балансi Державного спецiалiзованого пiдприемства «Чорнобильська АЕС» знахо-диться транспортер залiзничний, 1986 року по-будови, що входить до складу вагона-контейнера ТК-8, та призначений для транспортування вщпрацьованого ядерного палива за-лiзницями зони вщчуження. На кiнець 2006 р. зпдно з техшчною документацiею його норма-тивний термiн експлуатацii було майже вичер-пано, i за ддачими правилами транспортер шд-лягав виключенню з iнвентарного парку ваго-нiв. Однак це призвело б до необхщност вщно-влення втраченоi одиницi робочого парку шляхом закупiвлi нового транспортера. Оскiльки транспортери завжди випускаються одинични-ми париями (замовленнями) пiд конкретний вид робщ а вимоги до iх виготовлення надто високi, то вартють нового транспортера включила б витрати на розробку новоi модел^ виготовлення дослiдного зразка з проведенням не-обхiдних випробувань.
Виходячи iз вказаного вище, було прийнято рiшення щодо подовження термiну експлуатаци транспортера шляхом проведення комплексу робгг з технiчного дiагностування, який включив би обстеження його техшчного стану,
мiцнiснi випробування та шдготовку вщповщ-ного висновку щодо можливосп подовження строку служби вагона.
Прийняте рiшення обумовило розробку нового тдходу [1] в подовженш термiну експлуатаци, оскiльки виключався один з основних етапiв технiчного дiагностування - ресурсш випробування. Були розробленi методики на проведення низки дослщжень таких, як:
- збiр i аналiз первинноi iнформацii щодо об'екта дiагностування, умов та режимiв його експлуатацii, умов утримання, обслуговування, виконаних ремонтiв;
- визначення пошкоджень деталей та вузлiв, отриманих пiд час експлуатацii, мехашчного та корозiйного пошкодження, залишкових дефор-мацiй, трiщин, контроль товщин несучих еле-ментiв транспортера;
- визначення фактичних значень деформа-цiй (напружень) в несучих елементах констру-кци.
Згiдно конструкторсько1' документацii [2] транспортер проектувався як рухома одиниця для експлуатаци мережею затзниць на загаль-них умовах. За даними ДСП «Чорнобильська АЕС», щорiчний пробiг транспортера не пере-вищуе 4000 км, транспортування вщбуваеться по внутрiшньо майданчиковш залiзничнiй колii маневровим локомотивом вагоном вперед або ззаду зi швидюстю не бiльше 3 км/год.
Несуча балка транспортера мае вид зварно1' металоконструкци, яка складаеться з двох по-здовжнiх балок таврового перерiзу, що з'еднанi мiж собою нижшми та верхнiми листами, дiаф-рагмами i накладками, та консолей. На кшцях балки крiпляться п'ятники, що служать опора-
ми та передають зусилля на пщп'ятники кшце-вих балок. На несучш балцi передбаченi мiсця для розташування кузова, домкратiв та iншого необхщного обладнання.
Балки кiнцевi з'еднують мiж собою ходову частину, яка представляе собою чотири вiзка моделi 18-100, та несучу частину транспортера. Зварна конструкщя кшцево! балки е коробчас-того перерiзу, що складаеться з остова i прива-реними до нього верхшм та нижнiм листами, ребрами. На верхньому лисп встановлеш пiдп'ятник та ковзуни, а на нижньому -п'ятники. На кшцевих балках монтуеться авто-зчепне та гальмiвне обладнання, поручнi, пщ-шжки.
Завданням обстеження технiчного стану бу-ло визначення:
- товщин балки поздовжньо! ^во!, право!), консолi (передньо!, задньо!), кшцево! балки (передньо!, задньо!);
- пошкоджень (деформацi!, злами, прогини, корози, послаблення крiплення вузлiв та деталей, трщини тощо) балки поздовжньо! (иво!, право!), консолi (передньо!, задньо!), кшцево! балки (передньо!, задньо!).
Для визначення товщин елеменпв транспортера використовувався ультразвуковий тов-щиномiр. Фактичну товщину перерiзу елементу знаходили як мшмальну товщину на дшянщ, що найбiльшою мiрою тддаеться корозi! та фактично визначае мщшсть даного елементу. При цьому за фактичне значення показника приймалося середне арифметичне значення то-вщини за результатами не менше трьох досл> дiв. Коливання корозiйного зносу не позначи-лося негативно на мщносп конструкцi! в щло-му, оскшьки знос несучих елементiв конструкци не перевищив 5 %. До того ж, огляд конструкци в цiлому не виявив будь-яких пошкоджень, якi могли б в подальшому стати причиною авари.
Пiд час мiцнiсних випробувань [3] визнача-лися статичнi напруження в елементах конс-трукцi! транспортера й розраховувався можли-вий термш продовження служби рухомо! оди-нищ, за умови вiдповiдностi коефiцiентiв запасу опору втомi елементiв конструкци рами но-рмативним вимогам. Визначення напруг у ме-талоконструкцi! рами транспортера вщ дi! вертикального навантаження проводилося шляхом:
- вимiрювання деформацiй (напружень) у завантаженому режиму
- iмiтацiя розвантаження транспортера (тд-нiмання контейнера масою Qбр = 80 т до моменту вщриву його вщ рами);
- вимiрювання деформацiй (напружень) при досягненш моменту розвантаження;
- огляд металоконструкци на предмет наяв-ностi пошкоджень, трщин i залишкових дефо-рмацш.
Обробка результатiв випробувань та ощнка похибки вимiрювань проводилася з викорис-танням стандартного програмного математич-ного забезпечення статистично! обробки даних. За фактичну величину показника приймалося середне арифметичне значення напружень за результатами трьох досладв. При обробщ да-них виключалися результати вимiрювань, що вiдрiзняються вiд середнього значення напруження на величину бшьше 5 %. Точнють результата оцiнювалася величиною похибки за-стосовуваних засобiв вимiрювально! технiки, а також з урахуванням показниюв iнших факто-рiв, що впливають на точнють вимiрiв.
За даними мiцнiсних випробувань, метало-конструкцiя рами транспортера мае достатню мiцнiсть, оскiльки зареестрованi напруження в елементах становлять незначну величину вщ дi! вертикального навантаження, що мае мюце в експлуатацi!. Розрахунок для основних елемен-тiв конструкци транспортера визначив коефщ-енти запасу втоми на мщшсть вище допустимого значення [п] = 1,5.
При оглядi конструкци у процес контроль-них випробувань пошкоджень елемеш!в транспортера, залишкових деформацiй, трщин по основному металу вiд ди вертикальних наван-тажень виявлено не було.
За результатами виконано! НДР [4] конструкщя рами транспортера залiзничного для контейнера моделi ТК-8 задовольняе вимогам «Норм...» [5].
Позитивш результати проведено! НДР та врахування реальних умов експлуатацi! транспортера дали можливють продовжити термш служби транспортера тсля виконання йому запропонованого ремонту.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. М 06.00272-2006 Транспортер зал1зничний для контейнера ТК-8. Методика мщшсних випробувань вщ дИ" вертикальних навантажень та обстеження техшчного стану. - Кременчук: ДП «УкрНД1В», 2006.
2. ТУ 24.05.548-86 Транспортер железнодорожный для контейнера, технические условия.
3. Протокол ВЦ ПВ ДП «УкрНД1В» № 645 вщ 7 грудня 2006 року контрольних випробувань (статичних вщ ди вертикального навантаження) транспортера зал1зничного для контейнера мо-дел1 ТК-8.
4. Розрахунок на мщшсть рами транспортера заль зничного для контейнера модел1 ТК-8: Звгг про НДР. - Кременчук: ДП «УкрНД1В», 2006.
5. Нормы для расчета и проектирования новых и модернизируемых железнодорожных транспортеров общего назначения колеи 1520 мм. - М.: ВНИИВ-ВНИИЖТ, 1988.
Надiйшла до редколеги 28.03.2008.
