Методика отнесения грузовых вагонов к категории со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности по показателям надежности и функциональной безопасности литых деталей тележек (рам боковых)
Актуально на 10.11.2026.
Как цитировать: "Методика отнесения грузовых вагонов к категории со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности по показателям надежности и функциональной безопасности литых деталей тележек (рам боковых)". https://bukva.ai/docs/metodika-otneseniya-gruzovyh-vagonov-k
(Вместе с «Рекомендациями по установлению нормативной частоты изломов... и нормативной доли дефектных изделий в партии...»)
(Утверждена в г. Астане 07.05.2014 на 60-ом заседании Совета по железнодорожному транспорту СНГ)
Примечание
В соответствии с Протоколом от 07.05.2014 данный документ введен в действие с 1 июля 2014 года.
Утверждена
на шестидесятом заседании
Совета по железнодорожному транспорту
7 мая 2014 года
МЕТОДИКА
ОТНЕСЕНИЯ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ К КАТЕГОРИИ СО СНИЖЕННЫМ УРОВНЕМ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ НАДЕЖНОСТИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ТЕЛЕЖЕК (РАМ БОКОВЫХ)
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1 Настоящая Методика отнесения грузовых вагонов к категории со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности по показателям надежности и функциональной безопасности литых деталей тележек (рам боковых) (далее — Методика) распространяется на грузовые вагоны, эксплуатируемые на железнодорожных путях общего пользования, укомплектованные хотя бы одной боковой рамой, срок эксплуатации которой не превышает 5 лет с момента изготовления.
1.2 Методика предназначена для отнесения эксплуатируемых грузовых вагонов, укомплектованных боковыми рамами определенной партии, к категории со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности (к группе повышенного риска).
1.3 Методика позволяет на основе статистического анализа количества дефектов и изломов боковых рам, проводимого по каждой партии каждого изготовителя, принять обоснованное решение об отнесении грузовых вагонов, укомплектованных хотя бы одной боковой рамой из данной партии, к категории со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности.
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В Методике применены термины по ГОСТ Р 54505-2011, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 боковая рама тележки грузового вагона: элемент несущей конструкции тележки, передающий нагрузки от надрессорной балки на шейки двух осей колесных пар через буксовые узлы.
3.2 годная продукция: продукция, удовлетворяющая всем установленным требованиям.
3.3 готовая продукция: изготовленная продукция, признанная пригодной к поставкам и (или) к использованию.
3.4 дефект: каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.
3.5 единица продукции, изделие: отдельный экземпляр штучной продукции — боковая рама.
3.6 изготовитель: организация, которая изготавливает продукцию для последующей реализации потребителям (пользователям), указанная в маркировке изделия.
3.7 излом (боковой рамы): нарушение целостности боковой рамы в результате развития трещины, считающееся опасным отказом боковой рамы.
3.8 изготовленный объем партии: — объем партии годных изделий, выпущенный изготовителем.
3.9 интервал наблюдения: интервал времени между началом и окончанием наблюдения за контролируемым объемом продукции.
3.10 контролируемый объем продукции: совокупность единиц продукции одного наименования, типономинала или типоразмера и исполнения, произведенная в течение определенного интервала времени в одних и тех же условиях и представленная для контроля в течение интервала наблюдения.
3.11 неустранимый дефект: дефект, устранение которого технически невозможно.
3.12 нормативная доля дефектных изделий: постоянная величина, зависящая от установленного значения приемлемого уровня качества и объема выборки, используемая в критерии признания партии опасной для дальнейшей эксплуатации.
3.13 объем партии: число единиц продукции в партии.
3.14 опасный отказ (изделия): отказ изделия, в результате которого создается опасность жизни и здоровью людей, природе, материальным ценностям и различным техническим комплексам.
3.15 отказ (изделия): событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния изделия.
3.16 партия (производственная): определенное количество единиц продукции, выпускаемое одним изготовителем в течение одного календарного года и при условиях, которые можно считать однородными.
3.17 трещина (боковой рамы): неустранимый дефект в виде разрыва тела затвердевшей отливки боковой рамы вследствие внутренних напряжений или механического воздействия, считающийся отказом боковой рамы.
3.18 центр обработки: организационно-техническая структура владельца инфраструктуры, осуществляющая сбор и обработку исходных данных и предоставление результирующих данных для принятия решения в соответствии с настоящей Методикой.
3.19 эксплуатационная безопасность: совокупность установленных нормативными документами параметров, подверженных изменению в процессе эксплуатации объекта и определяющих допустимое количество его опасных отказов.
3.20 эксплуатируемый объем партии: часть объема партии, которая эксплуатируется (изготовленный объем партии, исключая количество изделий, на настоящий момент изъятых из эксплуатации) на момент начала наблюдения.
4. ПОРЯДОК СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ДОЛИ ДЕФЕКТНЫХ ЛИТЫХ БОКОВЫХ РАМ ТЕЛЕЖЕК ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ
4.1. Установка нормативных значений
В п. 3.5 ОСТ 32.183-2001 Тележки двухосные грузовых вагонов колеи 1520 мм. Детали литые. Рама боковая и балка надрессорная. Технические условия (далее — ОСТ 32.183-2001) сформулирован критерий гамма-процентного (90%) срока службы боковых рам, отливаемых из сталей основных типов, не менее 32 лет. Это соответствует средней нормативной (допустимой) частоте возникновения дефектов в партии, включая трещины в зоне радиуса R-55 буксового проема (рисунок 4.1), f_{\text{дн}} = 3,13 \times 10^{- 3}1/\text{год} . При достижении данного значения партия боковых рам является не соответствующей требованиям ОСТ 32.183-2001, должна возвращаться изготовителю и заменяться за его счет.
Рисунок 4.1. Местоположение зоны радиуса R-55 боковой рамы тележки грузового вагона
Рекомендуемые значения нормативной (допустимой) средней частоты f_{\text{опн}} изломов боковых рам в эксплуатации на инфраструктуре железнодорожного транспорта и нормативной (допустимой) доли S_{\text{н}} боковых рам с дефектами в зоне радиуса R-55 буксового проема в партии получены исходя из анализа статистических данных (Приложение А) и составляют:
- f_{\text{опн}} = 1 \times 10^{- 6}1/\text{год};
- S_{\text{н}} = 2 \times 10^{- 4}.
Интервал наблюдения для использования в настоящей Методике принимается 365 календарных дней и отсчитывается от даты начала текущего цикла контроля для каждой партии боковых рам.
4.2. Порядок проведения контроля доли дефектных изделий
Контроль доли дефектных изделий в партии боковых рам проводится на основе накопления и анализа данных о выявленных дефектах при проведении технического обслуживания грузовых вагонов.
При выявлении дефектов боковых рам, подлежащих браковке в соответствии с установленными критериями (таблица 4.1 и рисунок 4.2), данные о количестве дефектных боковых рам с указанием изготовителя, года изготовления и номера боковой рамы передаются в центр обработки.
Также, в центр обработки передаются сведения об изломавшихся боковых рамах с указанием изготовителя, года изготовления и номера боковой рамы, которые обрабатываются согласно п. 4.3.
Рисунок 4.2. Дефекты боковой рамы и соответствующие условные номера позиций
Вагоны с выявленными дефектами боковых рам, включая дефекты в зоне радиуса R-55 буксового проема, отставляются от эксплуатации и направляются в вагоноремонтное предприятие для подтверждения дефектов.
Выявленные дефекты боковых рам подтверждаются в установленном порядке актом-рекламацией формы ВУ-41.
Отдельно учитывается общее количество подтвержденных дефектов боковых рам и количество подтвержденных дефектов боковых рам в зоне радиуса R-55 буксового проема.
В центре обработки по каждому из контролируемых объемов продукции в течение интервала наблюдения вычисляется нарастающим итогом общее количество M боковых рам с подтвержденными дефектами в зоне радиуса R-55 буксового проема. Не реже, чем через каждые 30 календарных дней данное количество M соотносится с эксплуатируемым объемом партии N_{\text{э}} . Таким образом, для каждой партии определяется текущее значение доли изделий с дефектами в зоне радиуса R-55 буксового проема за интервал наблюдения: S = M/N_{\text{э}} .
Полученное значение S сопоставляется с нормативным значением S_{\text{н}} <*>. По результатам сравнения принимается решение о признании каждой из партий боковых рам потенциально опасной в соответствии с п. 4.4.1, а также выполняются указанные в п. 4.4.1 действия.
<*> Данное нормативное значение может устанавливаться железнодорожной администрацией; обоснование рекомендуемого в настоящей Методике значения приведено в Приложении А.
Также, в центре обработки по каждому из контролируемых объемов продукции в течение интервала наблюдения вычисляется нарастающим итогом общее количество L боковых рам с любыми дефектами, подлежащими браковке в соответствии с установленными критериями (таблица 4.1 и рисунок 4.2). Данное количество соотносится с изготовленным объемом партии N. Таким образом, для каждой партии в течение интервала наблюдения определяется текущая частота возникновения дефектов изделий: f_{\text{д}} = L/N . Полученное значение f_{\text{д}} сопоставляется с нормативным значением f_{\text{дн}} <*>. По результатам сравнения принимается решение о возврате изготовителю партии изделий, как не соответствующей ОСТ 32.183-2001 согласно п. 4.4.2.
<*> Данное нормативное значение может устанавливаться железнодорожной администрацией; обоснование рекомендуемого в настоящей Методике значения приведено в Приложении А.
4.3. Предоставление исходных данных для статистической оценки доли дефектных изделий в партии и принятия решения о признании партии опасной для дальнейшей эксплуатации
Данные по количеству изготовленных каждым изготовителем в течение определенного календарного года боковых рам, а также по их наличию в эксплуатируемом парке грузовых вагонов (рамы со сроком эксплуатации не более 5 лет) формируются владельцем инфраструктуры, на которого возлагается исполнение функций центра обработки. Сведения о количестве изготовленных боковых рам в течение определенного календарного года предоставляются заводом изготовителем боковой рамы по запросу владельца инфраструктуры, либо соответствующей железнодорожной администрации.
4.4. Принятие решения о признании партии изделий опасной для дальнейшей эксплуатации
4.4.1. Принятие решения по результатам сравнения доли боковых рам с дефектами в зоне радиуса R-55 буксового проема в партии с нормативным значением
По результатам сравнения текущего значения доли S изделий с дефектами в зоне радиуса R-55 буксового проема в партии с нормативным значением S_{\text{д}} принимают соответствующие решения:
- если S \leq S_{\text{н}} , то эксплуатацию данной партии боковых рам, также, как и ее контроль, продолжают;
- если S>S_{\text{н}} , то контроль дефектных изделий в этой партии боковых рам прекращается, а контролируемая партия признается опасной для дальнейшей эксплуатации. Вагоны, укомплектованные боковыми рамами из данной партии, и имеющие пробег с момента изготовления или проведения последнего диагностирования состояния боковых рам (при плановом или неплановом видах ремонта) свыше 90 тыс. км, либо срок эксплуатации которых с момента изготовления или проведения последнего диагностирования состояния боковых рам (при плановом или неплановом видах ремонта) составляет более двух лет, относятся к категории со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности. Далее выполняются следующие действия:
-
Текущий цикл контроля партии боковых рам, признанной опасной для дальнейшей эксплуатации, прекращается. Следующий цикл контроля данной партии боковых рам начинается через 90 календарных дней. В начале следующего цикла контроля партии боковых рам количество M рам с дефектами в зоне радиуса R-55 буксового проема обнуляется;
-
Вагоны со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности направляются на техническое обслуживание с диагностированием (ТОД), где проводится выбраковка дефектных боковых рам из данной партии. Боковые рамы с подтвержденными дефектами отзываются из эксплуатации в установленном порядке.
-
Вагоны с боковыми рамами, не признанными по результатам ТОД дефектными, возвращаются в эксплуатацию.
-
По окончании проведения ТОД эксплуатируемый объем N_{\text{э}} диагностируемой партии боковых рам, устанавливается вновь исходя из количества эксплуатируемых боковых рам со сроком эксплуатации не более 5 лет. С этого момента дальнейший расчет значения S в новом цикле контроля данной партии проводится по скорректированному значению N_{\text{э}} эксплуатируемого объема партии боковых рам.
4.4.2 Принятие решения по результатам сравнения частоты возникновения дефектов боковых рам в партии с нормативным значением
По результатам сравнения текущего значения частоты f_{\text{д}} возникновения любых неустранимых дефектов в партии боковых рам с нормативным значением f_{\text{дн}} в течение календарного года принимают соответствующие решения:
- если f_{\text{д}} \leq f_{\text{дн}} , то эксплуатацию данной партии боковых рам, так же, как и ее контроль, продолжают;
- если f_{\text{д}}>f_{\text{дн}} , то контроль дефектных изделий в этой партии боковых рам прекращается, а контролируемая партия признается не соответствующей требованиям ОСТ 32.183-2001 и должна отзываться изготовителем в установленном порядке.
4.4.3 Принятие решения в случае возникновения излома боковой рамы
Излом боковой рамы является редким событием, поэтому его частота для сравнительно небольших объемов партий не может быть достоверно оценена на небольшом интервале наблюдения. Поэтому для признания партии боковых рам опасной для дальнейшей эксплуатации по произошедшим изломам принят следующий критерий.
В случае, когда произошло более одного излома боковой рамы из контролируемой партии, данная партия признается опасной для дальнейшей эксплуатации. Вагоны, укомплектованные боковыми рамами из данной партии, и имеющие пробег с момента изготовления или проведения последнего диагностирования состояния боковых рам (при плановом или неплановом видах ремонта) свыше 90 тыс. км, либо срок эксплуатации которых с момента изготовления или проведения последнего диагностирования состояния боковых рам (при плановом или неплановом видах ремонта) составляет более двух лет, относятся к категории со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности. Далее выполняются следующие действия:
-
Текущий цикл контроля партии боковых рам, признанной опасной для дальнейшей эксплуатации, прекращается. Следующий цикл контроля данной партии боковых рам начинается через 90 календарных дней. В начале следующего цикла контроля количество M рам с дефектами в зоне радиуса R-55 буксового проема обнуляется;
-
Вагоны со сниженным уровнем эксплуатационной безопасности направляются на ТОД, где проводится выбраковка дефектных боковых рам из данной партии. Боковые рамы с подтвержденными дефектами отзываются из эксплуатации в установленном порядке.
-
Вагоны с боковыми рамами, не признанными по результатам ТОД дефектными, возвращаются в эксплуатацию.
-
По окончании проведения ТОД эксплуатируемый объем N_{\text{э}} контролируемой партии боковых рам, устанавливается вновь исходя из количества эксплуатируемых боковых рам со сроком эксплуатации не более 5 лет. С этого момента дальнейший расчет значения S в новом цикле контроля данной партии проводится по скорректированному значению N_{\text{э}} эксплуатируемого объема партии боковых рам.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТАНОВЛЕНИЮ НОРМАТИВНОЙ ЧАСТОТЫ ИЗЛОМОВ БОКОВЫХ РАМ И НОРМАТИВНОЙ ДОЛИ ДЕФЕКТНЫХ ИЗДЕЛИЙ В ПАРТИИ БОКОВЫХ РАМ
А.1 Установка нормативной частоты изломов боковых рам
На основании принципа ALARP, а также показателей, достигнутых на железных дорогах ведущих стран мира, в качестве допустимого уровня по частоте изломов (опасных отказов) боковой рамы устанавливается уровень f_{\text{опн}} = 1 \times 10^{- 6}1/\text{год} <*>, соответствующий маловероятной частоте возникновения по ГОСТ Р 54505-2011. Данный уровень допускает в среднем 1 излом боковой рамы на 1 млн изделий в год на интервале наблюдения.
<*> Для данного параметра железнодорожной администрацией могут быть установлены другие значения.
Следует отметить, что ситуация с изломами боковых рам, сложившаяся на сети железных дорог в последние годы, приводит к практически в 4 раза худшим показателям безопасности функционирования грузовых вагонов и наличию недопустимого риска (рисунок А.1).
Рисунок А.1. Матрица риска повреждения грузового вагона в результате излома боковой рамы
А.2. Установка нормативной доли дефектных изделий в партии боковых рам
Фактическая доля дефектных изделий в эксплуатируемой партии боковых рам оценивается отношением количества дефектных изделий в партии к ее эксплуатируемому объему:
N_{\text{э}} — эксплуатируемый объем партии.
Статистические данные по доле выявленных литых боковых рам с трещинами и литейными дефектами в общем количестве (около 6000000) эксплуатируемых боковых рам на сети за 2009 — 2012 гг. (таблица А.1) свидетельствуют о неудовлетворительных показателях их надежности. В соответствии с классификацией частоты возникновения событий по ГОСТ Р 54505-2011 (таблица А.2), существующая частота возникновения трещины или другого неустранимого дефекта боковой рамы (классифицируемого как отказ) относится по уровню частоты к категории «вероятное». Как правило, такой частый уровень отказов свидетельствует о наличии в изделиях систематических технологических дефектов, что обусловливает невозможность обеспечения заданных показателей безопасности функционирования грузовых вагонов, использующих боковые рамы с такими показателями надежности. Согласно опытным данным, частоту возникновения дефектов следует снизить, как минимум, до уровня частоты «случайное», что соответствует доле дефектных изделий не более 5 \times 10^{- 4} , при обеспечении требуемой живучести (в случае возникновения трещины или другого неустранимого дефекта литой боковой рамы должна быть обеспечена возможность безаварийного проследования вагона к пункту технического обслуживания). При этом показатели живучести закладываются на стадиях проектирования и изготовления литых деталей.
Принимая во внимание статистику отношения количества опасных отказов (изломов боковой рамы) к количеству отказов (трещин и других неустранимых дефектов боковой рамы) за период 2009 — 2012 гг. (таблица А.3), следует отметить, что обеспечение заданного уровня безопасности функционирования грузовых вагонов (f_{\text{опн}} = 1 \times 10^{- 6}1/\text{год}) возможно при доле дефектных изделий, не превышающей наименьшего указанного в таблице А.3 значения — 3 \times 10^{- 4} .
На основании вышеизложенного, значение нормативной доли дефектных изделий целесообразно принять не более 3 \times 10^{- 4} с учетом технологического запаса, предусматривающего влияние человеческого фактора в процессе осмотра вагонов, возможные отклонения условий эксплуатации вагонов от установленных норм и накопление усталостных повреждений в литых боковых рамах. Для использования в настоящей Методике принимается значение нормативной доли дефектных изделий в партии S_{\text{н}} = 2 \times 10^{- 4} <*>.
<*> Для данного параметра железнодорожной администрацией могут быть установлены другие значения.