Технологии будущего – новые решения в производстве железобетонных шпал
10 сентября 2014 г.
В 2013 году была открыта новая страница истории железнодорожного транспорта России. Президент РФ Владимир Путин подвел черту под обсуждением планов создания высокоскоростных магистралей (ВСМ), длившимся не одно десятилетие. Было принято решение, что этот вид сообщения необходим России, а первой ласточкой должна стать дорога, которая соединит Москву и Казань. В перспективе, сказал Владимир Путин, будет рассмотрена возможность продления линии на Урал, а может быть, и дальше, до Красноярска.
Этот проект не просто большой шаг к новому технологическому уровню развития транспорта России, но и серьезный вызов. Один из главных вопросов: по какому пути будут ходить высокоскоростные поезда? В ряде государств, например в Японии и Китае, используется технология безбалластного пути, то есть укладываются специальные железобетонные плиты, на которые при помощи упругих элементов крепятся рельсы. А в некоторых европейских странах, к примеру во Франции, где высокоскоростное сообщение существует уже несколько десятков лет, дороги построены на традиционном шпальном основании, но с упругим скреплением. Такая же конструкция применяется в Испании, на линии Мадрид – Севилья.
Отечественной отраслевой науке предстоит выработать вариант, который будет наиболее эффективен в условиях России. Производители материалов верхнего строения пути готовы включиться в эту работу. В числе наиболее вероятных кандидатур могут быть рассмотрены шпалы, выпускаемые на линиях карусельного типа. Ведь зарубежный опыт свидетельствует, что их применение может быть эффективно при строительстве ВСМ.
Но есть и другие варианты. Сегодня специалисты ОАО «БЭТ» ведут разработку шпалы с использованием технологии постнатяжения МАРГАПЛАН. В России она еще никогда не применялась: ранее бетон всегда заливался на предварительно натянутые проволоку или арматуру. В Европе же изготовленная при помощи технологии постнатяжения продукция зарекомендовала себя довольно хорошо. Она широко используется, например, в странах Скандинавии, где, как и у нас, достаточно сложные климатические условия. Применяются такие шпалы также в Италии, в частности на высокоскоростных линиях Милан – Турин и Флоренция – Болонья.
Впрочем, новинки есть не только в области изготовления шпал. ОАО «РЖД» реализует программу модернизации и совершенствования стрелочных переводов. Главная цель – повсеместный переход на железобетонное основание.
В рамках этой программы идет разработка новых конструкций бруса для стрелочных переводов. Например, его пологих марок, которых в нашей стране пока нет. Их отличие от используемых сейчас конструкций в том, что в таких элементах верхнего строения пути нет выемки под рельс, а арматурный каркас распределен равномерно. Поэтому нагрузка воспринимается по всей площади изделия, что фактически исключает возможность «срыва» рельсов. Разрабатываемая продукция будет универсальной, причем на ней можно будет использовать различные варианты скреплений.
Расширение линейки инновационных материалов верхнего строения пути идет и в другом направлении – разрабатывается отечественная конструкция безбалластного пути.
Рассматривается возможность создания в России совместных предприятий ОАО «БЭТ» с иностранными партнерами – TINES и Vossloh. Локализация позволит не только начать в нашей стране выпуск высокотехнологичной продукции верхнего строения пути, но и создать сотни новых рабочих мест. А это дополнительный стимул к социально-экономическому развитию территорий, где разместятся новые производственные мощности. Тем более что компания старается предложить своим сотрудникам конкурентный уровень заработной платы: постоянно ведется мониторинг рынка труда каждого из регионов присутствия, на основании полученных результатов принимаются управленческие решения.
Вообще тема социального партнерства для ОАО «БЭТ», как и для всего холдинга ОАО «РЖД», принципиальна. Так, например, в 2012 году был заключен уже второй за время работы компании Коллективный договор. Уровень социальных гарантий в нем не ниже, чем у сотрудников РЖД. По сравнению же с нормами, установленными в действующем законодательстве, компания взяла на себя значительно большие обязательства перед своими сотрудниками, чем того требует закон. К ним относятся, например, бесплатный проезд на железнодорожном транспорте, компенсация оплаты мест в детских садах, оказание материальной помощи при рождении ребенка, а затем и во время отпуска по уходу за ним. Помогает компания с организацией отдыха работников и их детей, все сотрудники обеспечены полисами добровольного медицинского страхования, которые покрывают в том числе и дорогостоящие операции, имеют возможность регулярно проходить санаторно-курортное лечение.
Еще один важный элемент социального пакета компании – негосударственное пенсионное обеспечение через НПФ «БЛАГОСОСТОЯНИЕ». Оно позволяет работникам уже сейчас создавать финансовую базу для поддержания желаемого уровня жизни после выхода на заслуженный отдых. Кроме того, каждый сотрудник получает дополнительные дни к отпуску за выслугу лет. А при выходе на пенсию сотруднику в зависимости от стажа и имеющихся званий может быть начислено до девяти окладов.
Поддержку ОАО «БЭТ» оказывает и своим ветеранам, сотрудникам, которые сегодня уже ушли на заслуженный отдых. Через Благотворительный фонд «Почет» им оказывается материальная помощь, каждому пенсионеру предоставляется полис добровольного медицинского страхования, компенсируется санаторно-курортное лечение. Этот список можно продолжить.
Благодаря различным социальным программам, выплатам, мотивационным механизмам ОАО «БЭТ» активно занимается привлечением и удержанием молодых специалистов и квалифицированных сотрудников, что позволяет поддерживать конкурентоспособность предприятий компании.
ОАО «РЖД» поставило задачу довести к 2025 году ресурс материалов верхнего строения пути, в том числе шпал и бруса для стрелочных переводов, до уровня, который бы обеспечил повышение межремонтного срока до 1,5 млрд тонн брутто. Разработки, позволяющие достичь этого показателя, уже есть. Создана новая конструкция шпалы, которая обладает такой важной для железных дорог характеристикой, как повышенное сопротивление сдвигу в продольном и поперечном направлениях. При этом изменение схемы армирования продукции (использование пяти, шести или даже восьми осевых стержней вместо традиционных сейчас четырех) позволит шпалам выдерживать большую нагрузку, азначит, по таким путям смогут проходить более тяжелые составы. Это актуально в том числе в связи с внедрением в производство инновационных грузовых вагонов с повышенной нагрузкой на ось до 27 тонн. Железобетонные шпалы новой конструкции могут применяться при реконструкции Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей, а также на всех полигонах, где уже есть и в дальнейшем будет развиваться тяжеловесное грузовое движение.
Но, конечно, только лишь новая конструкция шпалы не в состоянии решить поставленные задачи. Одной из проблем является повышение ресурса бетона.
В этом направлении также есть определенный задел. Идет подбор химических добавок, которые помогают влиять на качественные характеристики смеси. Проведены лабораторные испытания производимой в Чехии добавки «Стахемент».
Они показали, что качественные характеристики бетона заметно улучшились, удалось снизить его водопроницаемость, а морозостойкость увеличилась по сравнению с современными требованиями ГОСТа вдвое. За счет этого повысилась долговечность шпал. Применение добавки позволило сократить расход пара при термовлажностной обработке, а значит, снизить потребление энергоресурсов. В Энгельсском филиале уже началось промышленное производствопродукции из бетона со «Стахементом». Однако этот опыт пока сложно распространить на остальные филиалы ОАО «БЭТ», так как качественные параметры всех компонентов бетонной смеси: цемента, песка, щебня – сильно разнятся в зависимости от региона и поставщика. Потому сегодня продолжаются испытания, в ходе которых будет выбрана наиболее эффективная для используемого каждым заводом состава компонентов добавка, которая помогает увеличить морозостойкость продукции и снизить расход цемента при производстве.
Впрочем, ресурс шпалы зависит не только от бетона, технологии его обработки, но и от материалов, используемых при армировании. Поэтому ОАО «БЭТ» совместно со специалистами Магнитогорского металлургического комбината, при участии Дирекции инфраструктуры РЖД, ВНИИЖТа и Магнитогорского государственного технического университета проведена работа по совершенствованию технологии производства арматуры, применяемой для выпуска шпал. Например, была изменена марка стали, огнеупоров, решено отказаться от применения арматурных стержней со сварными стыками.
Проверке системы качества на шпальных заводах всегда уделяли особое внимание, ведь производимая продукция – это важные элементы верхнегостроения пути. И от того, насколько качественно они сделаны, напрямую зависит безопасность перевозок.
В БЭТ проведена сертификация по системе менеджмента качества ISO 9001, а во всех филиалах компании внедрен сквозной контроль, в ходе которого отслеживается весь жизненный цикл продукции. Процесс начинается с проверки поступающих на предприятия материалов: щебня, цемента, песка, арматуры или проволоки. С началом выпуска новой продукции производственные лаборатории дооснащаются специальными контрольно-измерительными приборами и испытательным оборудованием, предназначенным в том числе для проведения входного контроля скреплений. Только после проверки соответствия материалов всем требуемым качественным параметрам они допускаются в производство, где контролируется каждый этап: приготовление бетонной смеси, укладка ее в формы, установка закладных деталей, уровень натяжения арматуры и проволоки, процесс термовлажностной обработки, приемка техническим контролем. Причем большинство технологий, детальность и глубина проверок не имеют аналогов не только в России, но и в мире.
Например, если сравнивать ситуацию в государствах бывшего СССР, то сейчас нигде, кроме как в России на заводах ОАО «БЭТ», больше нет автоматического контроля на бетоносмесительном узле (БСУ). Выглядит вся процедура следующим образом. На БСУ установлена система датчиков, которая измеряет различные характеристики всех поступающих инертных материалов: щебня, песка, цемента, а затем сама дозирует их количество, что позволяет применять верное цементно-водное соотношение. При этом весь процесс приготовления каждого замеса, его соответствие рецептуре фиксируются автоматикой. Если вдруг есть какие-то несоответствия, отвечающий за работу этого узла оператор может оперативно поправить неточность. В подобном режиме контролируется и усилие натяжения арматуры, проволоки, поминутно с фиксацией всех характеристик записывается процесс термовлажностной обработки. Конечно, подобные системы требуют немало расходов, но пристальное внимание к каждому этапу дает прозрачность всего процесса. Поэтому, если возникают какие-то вопросы по качеству продукции уже на выходящем контроле, можно быстро понять, где могли возникнуть трудности.
Постоянно внедряются и новые технологии. В Вяземском филиале сегодня проходит испытания система лазерного контроля качества геометрических параметров продукции. Его суть заключается в том, что в потоке выбирается отдельная шпала, которую лазер полностью сканирует: измеряет геометрические и технические параметры, после чего формируется 3D-изображение продукции и тут же дается заключение, к какому классу можно отнести всю партию. После прохождения испытаний система будет внедрена во всех филиалах. Это позволит олностью исключить возможность поставок продукции более низкого, чем необходимо железным дорогам, качества. Параллельно с этим проводятся опыты по нанесению на шпалу специальной метки, представляющей собой электронный паспорт, в который заносится информация, содержащая все сведения о параметрах шпалы, истории ее производства.
Кроме того, на выходном контроле идет автоматизация процессов, что не только улучшает условия труда, но и позволяет фактически исключить человеческий фактор. Так, раньше испытания шпал на трещиностойкость проводились буквально вручную: оператор садился за пульт, задавал определенную нагрузку на продукцию, после чего проводился осмотр изделия, по его итогам уже принималось решение о том, какого качества продукция выпущена. Теперь все это делают машины. На Кавказском заводе компании сейчас проходит проверку технология, когда пресс сам выдает нужную нагрузку, весь этот процесс фиксируется на фото и видео, параллельно аппаратура записывает, как изделие выдерживает давление, определяет, появились ли трещины. И уже после этого выписывается протокол испытания.
Но даже с поставкой продукции конечному потребителю работа не оканчивается. Тесное сотрудничество налажено со службами пути всех магистралей, центрами диагностики, отраслевыми институтами, постоянно идет обмен информацией с Центральной дирекцией инфраструктуры ОАО «РЖД» и Центральной дирекцией по ремонту пути. Все они могут высказать свои пожелания и замечания относительно качества продукции, рассказать о нюансах, которые играют важную роль в процессе укладки и эксплуатации готовой продукции. Все это дает свои результаты: большинство заводов еще ни разу за свою историю не получали от клиентов рекламаций.
Истории железных дорог России и мира посвящены сотни книг. Во многих из них рассказывается о значимости стальных магистралей для социально-экономического развития тех или иных территорий, государств. Часто говорится и о технике: паровозах, электровозах и вагонах, которые становятся все комфортнее для пассажиров, могут вмещать в себе большие объемы грузов и разгоняться до казавшихся невероятными еще несколько десятилетий назад скоростей. Однако мало кто вспоминает о том, что в основании пути даже самого современного поезда лежат шпалы. И во все времена изменение требований к перевозкам было вызовом и для производителей шпальной продукции. Поэтому истории развития материалов верхнего строения пути и самих железных дорог тесно переплетены. Стальные магистрали сегодня были бы совсем иными, если бы когда-то производители шпал прекратили поиск новых технологических решений, позволяющих предложить более надежную и качественную продукцию.
У каждого предприятия, входящего сегодня в компанию «БЭТ», своя история, своя биография. Многое было сделано за годы их существования. Благодаря прежде всего тем, кто трудился в предыдущие десятилетия, отечественные дороги сегодня эффективно работают, обеспечивая нашу Родину надежными и комфортными транспортными услугами. Одни предприятия создавались специально для нужд железнодорожной отрасли. Другие, оказавшись в непростых условиях перестройки экономики, связали свою судьбу со стальными магистралями. Не везде это прошло гладко и безболезненно. Переход от плановой экономики к рыночным условиям, реформа отрасли, внедрение новых принципов управления и хозяйствования потребовали существенных изменений на каждом предприятии, от каждого сотрудника. Однако благодаря им сегодня все эти предприятия впервые в истории железнодорожного транспорта России вошли в единый производственный комплекс. А это открывает большие перспективы для всего объединения: выход на новые рынки сбыта, привлечение инвестиций, внедрение инновационных технологий, модернизация производств, рост доходов как акционерного общества, так и сотрудников, работающих на предприятиях компании.
Опыт каждого предприятия в рамках единой компании позволяет предлагать нашим партнерам самую широкую номенклатуру продукции.
Сегодня благодаря концентрации мощностей, финансовых, кадровых и организационных ресурсов ОАО «БЭТ» превращается в современную, инновационную компанию, которой по плечу решение любых задач, поставленных перед ней железнодорожной отраслью. Поэтому новые страницы истории, в которых будут и высокие скорости, и тяжелые поезда, и новые образцы подвижного состава, железным дорогам и производителям материалов верхнего строения пути, как и раньше, предстоит написать вместе.
