Введение
Глава I. Теоретические основы организации ресурсосбережения
на промышленном предприятии 11
Процесс ресурсосбережения в рыночных условиях 11
Организационно-экономический механизм ресурсосбережения промышленного предприятия 34
Глава И. Исследование материалосберегающей политики 56
2.1.Стратегическая направленность процесса ресурсосбережения 56
2.2. Исследование действующей практики материалосбережения
на предприятиях машиностроительного комплекса 66
Глава III. Исследование резервов материалосбережения 87
Методические основы анализа резервов материалосбережения 87
Анализ и оценка резервов экономии материалов
при разработке новой продукции 109
Заключение 128
Список использованной литературы
Введение к работе
Необходимость ускорения роста машиностроения и металлообработки при опережающем росте продукции этой отрасли по сравнению со всем промышленным производством является важнейшим условием успешного осуществления модернизации экономики, которая поставлена приоритетной задачей в стратегии развития Российской Федерации до 2010 года.
Машиностроение имеет большой потенциал роста. Только последовательная и целенаправленная работа по улучшению качества, сокращению затрат, кооперации со смежными отраслями, внедрению инновационных разработок может вывести отечественное машиностроение на устойчивые темпы развития.
Потенциальные возможности машиностроительного комплекса, несмотря на затянувшийся экономический и промышленный кризис, остаются высокими. В настоящее время в общем объеме промышленного производства России продукция машиностроения составляет около 20%.
В условиях рыночной экономики, становление которой в России по сравнении с передовыми промышленными державами по известным причинам отстает на многие десятилетия, и свободной конкуренции с инофирмами не только на мировом, но все более и на российском рынке, отечественные машиностроители оказались в крайне сложном положении. Громоздкость предприятий, отсутствие (практически не требовавшейся ранее при плановой экономике) технологической гибкости, морально и физически устаревшее оборудование при резко взросших затратах на сырье и энергию требуют решительных, быстрых и неординарных решений, необходимых не столько для выживания, но для выпуска в кратчайшие сроки рентабельной конкурентной продукции. Последнее полностью определяется современной организацией производства на сравнительно небольших площадях, развитой кооперацией, сочетанием производительности и гибкости используемого технологического оборудования, его инвариантностью к количеству и, самое
главное, к качеству рабочей силы в условиях дефицита и дороговизны квалифицированного труда.
Одним из средств активизации структурной перестройки экономики машиностроительных предприятий, фактором долговременного действия является ресурсосбережение. Оно способствует ускорению темпов роста производства, снижению цен на машиностроительную продукцию, достижению высоких конечных хозяйственных результатов, решению социальных и экологических задач.
Изучение показывает, что в заводской практике сбережение ресурсов может проявляться в самых разнообразных формах, зависящих от уровня внутризаводского разделения труда, типа производства, уровня механизации и автоматизации производственных процессов.
Поэтому значительное внимание должно уделяться повышению выхода готовой продукции из единицы сырья, уменьшению норм расхода материалов на единицу продукции, сокращению отходов и потерь сырья и материалов, совершенствованию системы материального поощрения рабочих за улучшение использования сырья и материалов. Одной из важнейших проблем научно-технического прогресса является снижение материалоемкости продукции, всестороннее изучение факторов, от которых зависит улучшение использования сырья и материалов, своевременное и полное использование резервов на каждом предприятии.
Важность темы снижения и оптимизации материалоемкости выходит на первый план в машиностроении России.
В силу этого особую актуальность приобретает поиск и внедрение новых подходов к исследованию в области теории, сущностной природы, тенденций в ресурсосбережении на машиностроительных предприятиях.
Степень разработанности проблемы. Научные аспекты исследования проблемы ресурсосбережения формировались на основе изучения, анализа, переосмысления разработок как отечественных, так и зарубежных ученых.
Современные концепции развития систем управления сбережением ресурсов представлены различными подходами, направлениями и школами.
В экономической литературе вопросы режима экономии и сбережения ресурсов рассмотрены довольно всесторонне для системы планового хозяйствования в научных исследованиях и публикациях таких экономистов: М.Г. Бейгельзимер, А.П. Жевтяк, Л.Л. Зусман, Д.П. Иванов, Г.Я. Киперман, А.З. Комаровский, А.А. Коренной, О.А. Кроли, К.Б. Лейкина, И.П. Пашко, A.M. Поляк, А.С. Сидоров, К.А. Смирнов, Г.А Соколовская, Е.Т. Яковенко и других. В их трудах были разработаны и доведены до практических рекомендаций методологические и методические вопросы планирования и управления процессом ресурсосбережения, экономической оценки различных направлений данного процесса.
В постперестроечный период многие аспекты данной проблемы нашли отражение в трудах таких зарубежных и отечественных авторов, как Р. Акофф, И. Ансофф, Б. Берман, Я. Варпере, А.Е. Карлик, Г. Керцнер, А.Н. Логвин, М.А. Матушкин, М.М. Мельник, Г.М. Покарев, Ж. Ришар, Л.А. Шевченко, Р.А. Фатхутдинов, Ю.В. Яковец и других.
Обоснованные ими теоретические положения являются методологической основой совершенствования экономических рычагов управления процессом ресурсосбережения.
Анализ отечественной и зарубежной литературы по изучаемой проблеме показал необходимость значительного развертывания исследований, комплексного и глубокого изучения связей в механизме управления ресурсосбережением.
По ряду обстоятельств в России еще не накоплен достаточный опыт такого управления, и отрасли вынуждены разрабатывать собственные его стратегии.
В частности, в отечественной экономической литературе до сего времени, несмотря на значительный опыт функционирования, недостаточно
6 освещались вопросы ресурсосберегающей политики машиностроительных предприятий.
Наличие вышеизложенных проблем вызвало потребность в поиске и разработке принципиально новых научных положений, направленных на повышение эффективности ресурсопотребления на машиностроительном предприятии.
Цель и задачи исследования. Цель проведенного в диссертации исследования состоит в изучении закономерностей формирования и использования резервов ресурсосбережения на машиностроительных предприятиях и разработке на этой базе научно обоснованных положений и конкретных рекомендаций, направленных на дальнейшее повышение уровня результативности ресурсосберегающих процессов за счет выявленных резервов.
Реализация поставленной в диссертационной работе цели исследования потребовала:
определить роль, место и основные направления ресурсосбережения на машиностроительных предприятиях в рыночных условиях;
исследовать направления управления ресурсопотреблением в машиностроении;
разработать методические основы проведения ресурсосберегающей политики на машиностроительных предприятиях;
теоретически обосновать процессы образования и использования внутрипроизводственных резервов ресурсосбережения;
классифицировать резервы ресурсосбережения;
установить методические основы анализа резервов ресурсосбережения. Предмет исследования. Предметом исследования являются
теоретические и практические вопросы улучшения использования резервов ресурсосбережения в машиностроении.
Объект исследования. Объектом исследования являются предприятия машиностроительного комплекса.
Методическая и информационная база исследования. Диссертация выполнена на основе проведенных автором исследований, критического рассмотрения литературы по данной проблеме, изучения первичных заводских материалов, анализа опыта использования резервов ресурсосбережения на различных машиностроительных предприятиях Саратовской области.
Научная новизна результатов исследования. Диссертация является результатом самостоятельной научно-исследовательской работы соискателя по данной проблеме.
Основными результатами работы, определяющими ее научную новизну, являются:
сформирована и обоснована авторская позиция о категории «ресурсосбережение». Под ресурсосбережением автором понимается процесс планомерного и комплексного осуществления организационных, экономических и технических мер, направленных на обеспечение экономии и рационального использования материально-сырьевых ресурсов, основанных на тенденциях изменения их потребительной стоимости, определении и развитии наиболее приоритетных направлений научно-технического прогресса. Сущность данной категории рассматривается в причинно-следственной связи между процессами производственного ресурсоиспользования и ресурсосбережения, последние имеют двойственный характер. С одной стороны, ресурсосбережение как направление экономической политики предопределяет характер производственного ресурсопотребления, т.е. является первичным. С другой стороны, от уровня производственного ресурсоиспользования зависит степень ресурсосбережения; иными словами, ресурсосбережение есть следствие повышения эффективности производственного ресурсоиспользования;
выдвинуто концептуальное положение о том, что ресурсосберегающая политика является неотъемлемой составной частью рыночной
производственной политики предприятия, направленной на производство конкурентоспособной продукции, реализуемой на рынке с целью обеспечения соответствующих финансовых результатов. При этом понимается, что применение ресурсосберегающих технологий не приводит к уменьшению объема производимой продукции, а позволяет сократить издержки производства в части использования ресурсов, что позволяет изменить технико-экономические характеристики производимой продукции, в том числе за счет продукции, обладающей ресурсосберегающим эффектом;
уточнено содержание и дана авторская трактовка ресурсосберегающей политики промышленного предприятия, как целенаправленной деятельности, связанной с планированием и осуществлением совокупности мероприятий и стратегий по выбору в соответствии с требованиями рынка ресурсосберегающих технологий; выделена из общей системы резервов классификационная группа резервов экономии ресурсов, состоящая из резервов, связанных с ликвидацией потерь, и резервов, связанных с научно-техническим прогрессом;
предложена классификация резервов ресурсосбережения, вообще, и материалосбережения, в частности, в основу которой в качестве классификационного признака положены методы ресурсосбережения, т.е. конкретные технологические способы, организационные и экономические методы экономии расхода ресурсов на единицу полезного эффекта (работы) по новому варианту инвестиционного проекта по сравнению с заменяемым вариантом;
выявлено, что недостаток финансовых и инвестиционных средств определил необходимость применения ресурсосберегающих технологий с применением точечного избирательного использования ресурсов для производства конкурентоспособной продукции и решения текущих проблем промышленного предприятия;
разработаны методические рекомендации по мониторинговому анализу резервов материалосбережения, основу которых составляют не только традиционные «жесткие» формализованные методы (анализ показателей и документов), но и дополняющие систему анализа «мягкие» неформализованные методы - интервью, наблюдения, опрос, самоанализ;
разработана методика оценки резервов ресурсосбережения на основе использования метода главных компонент, который позволяет: во-первых, интерпретировать локальные цели режима экономии как относительно независимые виды производственно-хозяйственной деятельности предприятий отрасли; во-вторых, оценивать и учитывать через систему базисных направлений снижения материалоемкости существующие взаимосвязи между основными факторами и соответствующими им показателями развития производства; в третьих, с его помощью можно осуществлять целенаправленный отбор наиболее действенных на данном временном интервале резервов снижения материалоемкости продукции через оценку степени эффективности использования каждого отдельного пути достижения поставленной цели, определять взаимосвязь локальных показателей с интегральным. На защиту также выносится решение некоторых других вопросов,
связанных с организацией и совершенствованием ресурсосберегающей политики машиностроительных предприятий.
Практическая значимость работы. Практическая значимость работы состоит в том, что полученные теоретические результаты доведены до уровня конкретных рекомендаций по проведению работ по ресурсосбережению.
модернизации программ ресурсосбережения ряда предприятий машиностроительного комплекса.
Разработанные в диссертации методологические и теоретические положения, выводы и рекомендации по повышению эффективности обновленческой деятельности могут найти применение в практической работе различного рода машиностроительных предприятий. Результаты диссертационного исследования могут служить материалом для дальнейшей разработки теории менеджмента применительно к рыночным условиям хозяйствования для включения в соответствующие разделы учебных курсов и спецкурсов.
Панченко, Алексей Николаевич
Стратегия ресурсосбережения становится основой для обеспечения конкурентоспособности полеводства. Переход на новые технологии позволяет снизить себестоимость зерна на 20-40 % при стабильном росте урожайности на 15-25 %, уменьшить прямые затраты вдвое, расход горючесмазочных материалов - втрое, трудозатраты - в 5-6 раз.
Основные пути снижения ресурсо- и энергозатрат: уменьшение применения минеральных туков путем частичной замены минерального азота биологическим (биологизация земледелия) и более широкое использование местных удобрений (навоз, помет, сидерат, солома, зола, торф, сапропель и др.), уменьшение площадей посева высокозатратных культур при одновременном росте их урожайности, увеличение производства малозатратных и более рентабельных культур, использование широкозахватной, многофункциональной, комбинированной техники и др.
Использование биологического азота при расширении площади посева бобовых культур может почти вдвое уменьшить потребность в минеральном азоте и сократить затраты на его приобретение и внесение. Наряду с горохом перспективны для северной лесостепи соя, кормовые бобы и люпины, а для южной части лесостепи и степной зоны - соя, нут и чина.
Уменьшение площади посева ценных высокозатратных культур (сахарная свекла, картофель) должно сопровождаться обязательным увеличением их урожайности.
В кормовых и почвозащитных севооборотах следует увеличить долю посевов бобовых и бобово-злаковых трав (люцерна, клевер, эспарцет, галега, кострец, житняк). В полевых севооборотах целесообразно высевать многолетние бобовые травы на один укос (эспарцет, клевер, донник) в занятом пару, а также иметь в севообороте 1-2 выводных поля, занятых люцерной, эспарцетом, козлятником (или смесью их с кострецом безостым) в течение 3-5 лет и более. В зеленом сырьевом конвейере и занятых парах в смеси со злаковыми следует высевать однолетние бобовые травы (вика озимая и яровая, пелюшка, кормовые сорта гороха, сои и др.). Необходимо шире использовать смеси бобовых культур со злаковыми на силос. Хорошо известны (но мало распространены) совместные посевы кукурузы, сорго, суданской травы с соей. В
таких посевах получают зеленый корм с большей переваримостью и усвояемостью, высоким содержанием протеина, витаминов, зольных веществ.
Крупным резервом экономии ресурсов могут стать уменьшение производства высокозатратного кукурузного силоса в полевых севооборотах (ежегодная покупка дорогостоящих гибридных семян, транспортировка большого объема зеленой массы с полей и др.) и замена его бобовым сенажом и сеном или силосом из менее затратных культур (сорго сахарное, смесь подсолнечника с горохом, сильфия пронзеннолистная и др.), возделываемые в кормовых (вблизи силосных ям) севооборотах.
Фуражный ячмень и горох целесообразно выращивать не в одновидовых, а в смешанных (бинарных) посевах (по 50-60% семян каждого компонента от нормы высева их в одновидовых посевах). В смешанных посевах средневзвешенная урожайность и сбор белка бывают обычно более высокими.
В пастбищный период вместо подвоза зеленой массы с полей к летним лагерям более выгоден порционный выпас скота (с помощью электропастуха) на культурных многолетних пастбищах, создаваемых на прифермских участках из клевера ползучего, райграса пастбищного, мятлика и др.
В системе удобрения важное значение приобретают сидера гы (сидеральные пары и пожнивные сидераты). В нарах лучшими сидеральными культурами являются донник желтый и донник белый. Донник высевают весной под покров ячменя, овса и др., после перезимовки он рано отрастает и бывает готов к запашке в начале июня. К этому времени он формирует урожай сухой биомассы около 10-12 т/га, что соответствует 40-45 т/га навоза. Большой интерес в качестве сидерата представляет вайда красильная - двулетнее, зимостойкое и очень рано отрастающее растение семейства Капустные. Для пожнивной сидерации подходят редька масличная и горчица белая, которые за 40-50 теплых дней августа и сентября успевают сформировать 20.0-25.0 т/га зеленой (4-5 т/га сухой) биомассы.
Использование органических удобрений (навоз, навозный перегной, птичий помет, торф, компост, сидерат) и биопрепаратов, уменьшающих потребность в минеральных удобрениях, - важный резерв экономии. Важно создать условия для размножения сво-
бодноживущих микроорганизмов. Биологические препараты совместимы с органическими удобрениями, они увеличивают их эффективность. Ежегодно в пахотном слое на 1 га почвы свобод- ноживущие бактерии накапливают 10-15 кг азота, а в процессе бо- бово-ризобиального симбиоза - до 150-200 кг и больше. Микробный азот, минерализуясь после распада отмерших микроорганизмов, доступен для питания высших растений. Высокая биологическая активность почвы способствует ее физическому и химическому оздоровлению: идет восстановление гумуса, почва становится более рыхлой, накапливается азот, фосфор, калий, микроэлементы и другие вещества, необходимые для растений.
В системе обработки почвы во mhoihx хозяйствах имеется много резервов энерго- и ресурсосбережения. Наибольший из них
- разумное сочетание вспашки с безотвальной, с минимальной (поверхностной) и нулевой обработкой почвы.
Предпосевную культивацию необходимо проводить на глубину посева семян комбинированными агрегатами, используя гусеничные тракторы. Нередко же глубина предпосевной культивации бывает в 1,5-2 раза больше оптимальной. Это приводит к перерасходу горючего, чрезмерно глубокой (до 7-8 см) заделке семян в почву, к снижению полевой всхожести их, к запоздалому появлению и изреживанию всходов. Предпосевная культивация под ранние яровые хлеба необходима не всегда. Зябь без свалов и развалов, чистую от сорняков, падалицы и пуков соломы, можно хорошо подготовить к посеву путем рыхления почвы на глубину 4-5 см зубовыми или лаповыми боронами. Диагонально-перекрестное или лаповое боронование (ЗПГ-15, ЗПГ-24, Morris и др.) в один след в несколько раз производительнее культивации и представляет собой важный резерв экономии горючего и времени, позволяет про
вести сев ранних яровых культур в самые ранние сроки на оптимальную глубину.
Организация двухсменной работы почвообрабатывающих и посевных агрегатов позволяет рациональней использовать имеющуюся технику.
Особое внимание должно быть уделено использованию многофункциональной техники, комбинированных агрегатов, ресурсо- и энергосберегающих машин. Для обработки стерни под посев ранних яровых культур лучше использовать комбинированные отечественные агрегаты АМП-4Г, АПКМ-7,3, АПУ-6,5, BC3-5032, АПК-6НМ, АПКУ-6,5. Эти агрегаты за один проход готовят почву под посев яровых культур. Они заменяют весновспашку и предотвращают потери влаги из почвы. Для подготовки почвы под ранние яровые культуры эффективно использовать широкозахватные культиваторы КШУ-12, КШУ-18, КПК-8, КПН-8,4, ККС-12, ККШ-11,ЗА, АКП «Лидер-8,5». На легкосуглинистых почвах для предпосевной подготовки почвы лучше использовать комбинированные агрегаты АКШ-6,0; АКШ-7,2; КППШ-6,0.
В процессе сева резервы ресурсосбережения сводятся главным образом к экономии семян, добиваясь высокой полевой всхожести и исключая перерасход семян на стыках сеялок, проходов агрегата и при обсеве поворотных полос. Посев на оптимальную глубину. Около 10-12% семян перерасходуется в процессе сева при перекрытии 2 сошников смежных сеялок внутри и между проходами агрегата. При этом на столько же уменьшаются ширина захвата и производительность агрегата, увеличивается расход горючего на каждый гектар посева. В случае же необходимости перекрытий сошников (на склоновых полях) надо, чтобы перекрывающиеся сошники высевали бы половинную норму семян.
Значительно перерасходуют семена и на поворотных полосах, особенно если они нечетко обозначены на поле, и если сеялки включают и выключают несвоевременно. Общие потери семян при нарушении установленных агротребований во многих хозяйствах порою достигают 30-35% и более (около 60-70 кг на каждом гектаре). Имеются отечественные широкозахватные зерновые сеялки СЗ-10,8, СЗГ1-12, СЗП-16, СТС-12, СЗПН-12 и пропашные сеялки ССТ-24, СПС-18, ССТ-18В и др. Использование агрегатов прямого высева, таких как ППК Обь-4 ЗТ, Обь-8, ПК
«Кузбасс», СПР-2. К11ПА-4, Амазоне, Борго 8810, Horsch Air- seeder, Rapid, Multidrill, Megaseed, Turbodrill, Kongsrilde и др.. позволяет за 1 проход агрегата подготовить почву, провести посев и прикатать его. Э го огромные резервы экономии.
Сочетание раздельной уборки и прямого комбайнирования зерновых, использование широкозахватных (9, 12 м) жаток - тоже важный резерв экономии. Значительно уменьшает потери урожая и расход горючего прямое комбайнирование гороха. Для этого больше подходят незасоренные посевы усатых неполегающих сортов гороха и смешанные посевы его с ячменем. На семенных и фуражных посевах гороха возможно предуборочное подсушивание его путем десикации реглоном или сеникацией 20 % раствором аммиачной селитры.
Умелое изыскание и использование имеющихся резервов существенно уменьшат затраты горючего и ресурсов, значительно повысят доходность и рентабельность производства растениеводческой продукции.
Контрольные вопросы и задания
- Какие различают технологии по уровню их интенсивности?
- В чем сущность сберегающих технологий?
- Что такое прецизионное земледелие?
- Что предусматривает технология точного земледелия?
- Назовите основное сходство и отличия прецизионного земледелия и высокотехнологичного земледелия.
- Назовите преимущества технологии no-till и mini-till.
- Что представляет собой геоинформационная система? Какие перспективы использования ГИС-технологий в сельском хозяйстве?
- Что исключают экологически безопасные агротехнологии?
- В чем заключается суть экологически безопасных агротехнологий? Перечислите основные мероприятия по обеспечению экологически безопасной технологии производства продукции растениеводства.
- Каковы основные пути снижения ресурсо- и энергозатрат?
- Перечислите организационно-хозяйственные мероприятия, позволяющие значительно уменьшить затраты.
- Использование многофункциональной техники, переход на минимальные и нулевые обработки почвы как фактор ресурсосбережения.
- Какие имеются резервы ресурсосбережения при удобрении, посеве и уборке?
(материалы V Московской международной выставки Доркомэкспо 2003)
А.Г. Тумановский, О.В. Морозов
ОАО "Всероссийский теплотехнический институт
Накопленный Всероссийским теплотехническим научно-исследовательским институтом (ВТИ) богатый многолетний опыт по созданию и совершенствованию технологий и техники для ТЭС, котельных и тепловыхсетей, имеющийся задел проверенных внедрением новых НИОКР и материалы энергоаудитов различных энергообъектов позволили выявить значительные резервы снижения затрат на выработку тепла электроэнергии, и для энергопредприятий промышленности и жилищно-коммунального хозяйства. К важнейшим из них относятся:
1. Внедрение современного высокоэкономичного оборудования с использованием парогазовых технологий для комбинированной выработки электроэнергии и тепла.
2. Установка на котлах дополнительных хвостовых поверхностей нагрева с целью использования тепла конденсации водяных паров продуктов сгорания.
3. Вовлечение в топливный баланс дополнительных ресурсов (древесные, сельскохозяйственные и другие органосодержащие отходы, местные виды топлива).
4. Применение современных высокоэкономичных источников тепла при сжигании твердого топлива.
5. Уменьшение потерь тепла при его транспорте и распределении.
6. Повышение долговечности теплотрасс.
7. Совершенствование режимов работы теплоисточников и систем отопления.
8. Совершенствование водно-химических режимов котлов и теплосетей.
9. Продление и восстановление ресурса основного тепломеханического оборудования.
10. Решение экологических проблем ТЭС и котельных.
Ниже приведены общие положения по реализации перечисленных предложений.
1. ПОВЫШЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ КРУПНЫХ КОТЕЛЬНЫХ.
1.1. Создание на базе отопительных котельных ГТУ-ТЭЦ с целью комбинированной выработки электроэнергии и тепла является наиболее эффективным техническим решением для снижения затрат топлива на производство электроэнергии.
Номенклатура выпускаемых в РОССИИ ГГУ на базе конвертированных транспортных двигателей позволяет превращать ГТУ-ТЭЦ отопительные котельные с котлами теплопроизводительностью 50, 100 и 180 Гкал/ч. При этом удельные расходы топлива на отпущенную электроэнергию составят от 150 до 190-200 г/(кВт.ч), а стоимость установленного киловатта, например, для ГТУ-ТЭЦ мощностью 20-50 МВт о двумя котлами КВГМ-100 - примерно 200-400 долл. США.
Для реализации задачи преобразования отопительных котельных в ГТУ-ТЭЦ институт готов разработать технические решения и организовать поставку установку необходимого оборудования (ГТУ, котлов, водоподготовительной установки и др.)
1.2. Использование тепла конденсации водяных паров продуктов сгорания котлов позволяет избегать потерь до 15% высшей теплотворной способности топлива, теряемой обычно с уходящими газами. Разработанные и внедренные ВТИ контактные экономайзеры и воздухоподогреватели, устанавливаемые на малых газовых котлах, дают возможность повысить их экономичность на 3-5% и снизить выбросы из котлов оксидов азота на 50-70%. Созданные на основе разработок ВТИ-ЗиОМар поверхности нагрева, использующие тепло скрытого парообразования водяных паров дымовых газов с последующим нагревом, например, подпиточнои воды и дутьевого воздуха, повысят при сжигании природного газа КПД водогрейных котлов типа КВГМ-50, 100 и 180 на 2-3%. Одновременно можно будет получать из конденсата водяных паров дымовых газов химочищенную воду для подпитки тепловых сетей с минимальной затратой реагентов на ее отработку.
2. ВОВЛЕЧЕНИЕ В ТОПЛИВНЫЙ БАЛАНС ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ТОПЛИВНЫХ РЕСУРСОВ.
2.1. Значительная экономия затрат на приобретение дорогостоящего органического топлива (мазут, уголь) может достигать благодаря сжиганию в котлах биомассы отходов производства (деревообработки, обогащения угля, нефтепереработки и др.). При этом, наряду с выработкой тепла и электроэнергии, существенно уменьшается отрицательное воздействие на окружающую среду и затраты на вывоз отходов сжигания и их захоронение. Последние для крупных городов вполне сопоставимы, а иногда и превосходят возможную выгоду от замещения органического топлива.
Разработанные ОАО "Белэнергомаш" совместно с ВТИ технология утилизации различных видов биомассы, отходов производства и загрязненных стоков в водогрейных и паровых котлах небольшой тепловой мощности (до 6 МВт) предусматривают их сжигание на неподвижных и наклонно-переталкивающих решетках, в циклонных предтопках, в кипящем (КС) или циркулирующем слое (ЦКС).
В области малой энергетики технология кипящего слоя является наиболее эффективной для утилизации названных дополнительных топливных ресурсов и позволяет добиться хорошего выгорания низкокалорийных топлив большой влажности благодаря значительной массе слоя нагретого инертного материала; наиболее эффективно сжигать высоковлажную биомассу, а также совместно уголь и биомассу, существенно уменьшать выбросы оксидов азота (до 200 мг/м3) и эффективно (на 80% и более) связывать оксиды серы. Котлы для данной технологии выпускает Белэнергомаш. Котельные с такими котлами целесообразно оснащать небольшими паровыми турбинами производства Калужского турбинного завода.
Технология кипящего слоя хорошо отработана на котлах пря сжигании древесной коры и в печах для сжигания отходов. Поскольку простые дешевые водогрейные котлы для сжигания отходов деревообработки не всегда могут покрыть потребности в энергии, ВТИ определены наиболее выгодные варианты установок для утилизации сухих отходов о получением горячей воды на обогрев помещений и сушки пиломатериалов в домостроительных комбинатах.
2.1. Значительную экономию органического топлива можно получать при внедрении сжигания бытовых отходов в специальных котлах мощностью до 10 т/ч утилизируемых отходов. Для этой цели ВТИ, СКВ ВТИ и завод "Белэнергомаш" разработали поставляемый заводом котел типа РКСМ- -25/1,4-10 с наклонно-переталкивающей решеткой, позволяющий утилизировать тепло и инертные материалы, образующиеся при сжигании отходов, а также металлическое сырье. Стоимость данного котла значительно дешевле, чем дорогостоящих импортных.
3. ПОВЫШЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК, СИСТЕМ ПРИЕМА, ПОДАЧИ И ПОДГОТОВКИ ТОПЛИВА, ЗОЛОШЛАКОУЛАВЛИВАНИЯ.
3.1. Основные причины значительного снижения экономичности котлов небольшой мощности известны и выявляются обследованиями и теплотехническими испытаниями.
К числу основных причин значительного снижения экономичности котельных установок относятся:
Неудовлетворительное ведение топочного процесса;
. недопустимо большие присосы холодного воздуха по газовому тракту;
. загрязнение поверхностей нагрева из-за несоблюдения установленного режима обдувок, чисток и нарушения водно-химического режима;
. неисправность или отсутствие приборов тепломеханического контроля и устройств автоматики;
. неудовлетворительное состояние тепловой изоляции оборудования и трубопроводов;
. неисправность или отсутствие устройств для возврата уноса и острого дутья;
. большие потери конденсата;
. работа котлоагрегатов на не оптимальных режимах;
. применение топлива, не соответствующего по фракционному составу, зольности и влажности,
. конструктивным особенностям топок;
. неправильная организация хранения топлива на складе;
. отсутствие систематического контроля за соблюдением норм расхода и анализа потерь топлива.
Устранение этих причин с помощью различных мероприятий, которые определяются по результатам обследования, или теплотехнических испытаний, осуществляемых ВТИ, позволяет существенно повысить КПД котлов.
3.2. ВТИ разработаны режимные и конструктивные мероприятия по снижению шлакования экранных и конвективных поверхностей нагрева котлов и устранению соответственно повышенных потерь тепла с уходящими газами и из-за неполноты сгорания топлива, наблюдающихся при вынужденном сжигании непроектных углей котельных и на ТЭС
3.3.Оптимизация режимов сжигания топлива в котлоагрегатах с применением разработанных и поставляемых ВТИ индикаторов недожога топлива типа ИНТ-2 позволяет предотвратить режимы с неполным сгоранием топлива, а с другой стороны существенно уменьшить избыток воздуха в топке и, тем самым, снизить тепловые потери с уходящими газами. Экономия топлива при этом может составлять от 3 до 5%.
3.4. Важное значение для предупреждения потерь топлива, электроэнергии и материалов из-за пожаров и взрывов на топливоподачах имеют работы ВТИ совместно с ОАО "Пожарная автоматика" по автоматизации систем пожарной сигнализации и пожаротушения. Соответствующие проектные и наладочные работы выполнены и выполняются Институтом, например, для Кировской ТЭЦ-4, Владивостокской, Шатурской, Западно-Сибирской и других ТЭС.
Для снижения затрат на золошлакоудаление, хранение, переработку и утилизацию золошлаковых отходов (ЗШО) необходимы знание физико-химических и токсилогических свойств золы и шлаков, их сертификация, внедрение соответствующих технологий, маркетинг и разработка бизнес-планов на производство востребованных производств, поиск потенциальных потребителей ЗШО и др. Весь этот комплекс работ может выполнить ВТИ.
3.5. Поскольку местные природоохранные органы в ряде случаев требуют плату за складирование ЗШО, относя их к токсичным, для предупреждения необоснованных затрат ТЭС и котельных ВТИ совместно с медицинскими учреждениями проводит соответствующие исследования, позволяющие снимать ограничения на складирование и использование ЗШО и предупреждать поставки углей, зола которых может быть токсикоопасной.
3.6. ВТИ разработана я внедрена технология с применением тепляка, позволяющая сливать мазут из железнодорожных цистерн без использования открытого пара для их разогрева, с сокращением времени и затрат труда на слив, не требующая сооружения сливных эстакад, улучшающая экологические показатели энергообъектов.
3.7. ВТИ разработана и внедрена технология гидродинамической подготовки жидкого топлива - продукта утилизации смазочно-охлаждающих жидкостей, отработанных минеральных масел и др. Технология позволяет существенно улучшить теплотехнические свойства подобных топлив, предотвращать закоксовывание форсунок и повышать экономичность сжигания. Гидродинамическая подготовка эффективна и при обработке обводненных мазутов.
3.8. С целью организации эффективного сжигания сельскохозяйственных отходов (коры деревьев, лузги, шелухи) необходимо знание их теплотехнических и физических характеристик (теплоты сгорания, элементного состава, температуры плавления и др.). ВТИ проводит соответствующие анализы с выдачей рекомендаций по технологиям сжигания отходов.
3.9. Разработанная ВТИ технология обессоливания и обезвоживания тяжелых топлив и местных нефтей, предназначенных для сжигания в дизельных установках, позволяет обеспечить их надежную работу, что особенно важно при автономной выработке электроэнергии названными установками. Институт может передать исходную документацию для соответствующего проектирования установок и внедрения названной технологии.
3.10. В целях снижения затрат за оплату поставляемых твердых и жидких топлив не отвечающих по теплоте сгорания и другим показателям договорным условиям и ухудшающим экономичность сжигания, ВТИ обеспечивает необходимую консультативно-методическую помощь в части определения основных характеристик топлив.
4. СНИЖЕНИЕ ЗАТРАТ НА ЭКСПЛУАТАЦИЮ ПАРОТУРБИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПОВЫШЕНИЕ ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ.
4.1. Для снижения все возрастающих затрат на ремонт стареющего энергооборудования ВТИ разрабатывает и помогает внедрять щадящие режимы и более жесткие правила эксплуатации паротурбинного оборудования, в т.ч. по пускам-остановам, синхронизации и др.
4.2. Проведение работ по разработанной ВТИ технологии восстановления и упрочнения рабочих лопаток турбин нанесением защитных покрытий электроискровым легированием предупредит замену дорогостоящего лопаточного аппарата и обеспечит продление на длительный срок его эксплуатацию.
4.3. Снижение расхода пара в 3 раза для поддержания давления в конденсаторе турбины может быть достигнуто заменой устаревших многоступенчатых пароэжекторных блоков на разработанный в ВТИ и проверенный в эксплуатации новый эжектор.
4.4. Разработанная и внедренная ВТИ система вибрационного контроля и метод балансировки вращающегося оборудования позволяют повысить надежность лопаточного аппарата турбин и снизить затраты на их ремонт.
4.5. Внедрение широко проверенного на крупных ТЭС нового разработанного ВТИ антифрикционного материала (модифицированного баббита) с нанесением его газонапылением значительно повышает надежность м ресурс работы подшипников (износ на 30-35% меньше,коэффициент трения в 1,5-1,7 раз ниже по сравнению с обычно используемым баббитом Б-83).
4.6. Значительное снижение потери тепла топлива, увеличение в 1,2-1,5 раз срока службы конденсаторных трубок и обеспечение необходимого вакуума в конденсаторе может быть достигнуто на ТЭС установкой разработанных я широко внедренных ВТИ в электроэнергетике шариковой очистки и малогабаритного фильтра, предназначенных для предупреждения загрязнения внутренней поверхности конденсаторных трубок.
4.7. Сокращение до 60% аварийного запаса крепежа, снижение трудозатрат при сборке- разборке разъемов корпусов паровых турбин, узлов систем регулирования и парораспределения, устранении дефектов резьбовых соединений оборванных шпилек и восстановлении резьбы, достигается при внедрении, разработанной ВТИ, высокоэффективной универсальной смазки, обеспечивающей работу резьбовых соединений в интервале температур от минус 40 до плюс 400°С и выше.
С целью уменьшения в 2 раза числа регламентных проверок турбин и, соответственно, их остановов, ВТИ рекомендует усовершенствование системы безопасности агрегата от повышения частоты вращения ротора при ее испытаниях, индивидуальное для каждого типа турбин
5. УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАСЕЛ.
5.1. Разработанная и внедренная ВТИ в электроэнергетике негорючая жидкость - масло ОМТИ для систем регулирования и смазки паровых турбин имеет температуру воспламенения,близкую к 750°С, лучшие антифрикционные (смазочные) и деаэмульгирующие свойства, чем минеральные масла. При воспламенении ОМТИ пламя не передается по струе, а пары ОМТИ не поддерживают горение. Токсилогические и коррозионные свойства ОМТИ не отличаются от свойств минеральных масел, срок службы - не менее 5 лег без регенерации. Использование ОМТИ может предупредить выход из строя оборудования, разрушение машинных залов и др.
5.2 Разработанная и внедренная ВТИ система предотвращения пожаров на турбоагрегатах обеспечивает отключение турбин пря аварийных ситуациях, аварийное охлаждение маслобака,прекращение подачи масла к подшипникам.
5.3. ВТИ определяет характеристики эксплуатируемых, в т.ч. хранимых минеральных масел и разрабатывает рекомендация по повышению срока их последующей эксплуатация: предупреждение обводнения, очистка масел от механических примесей, ввод антиокислительных присадок и др. Технологические мероприятия решаются вопросы экономии и предупреждения перерасхода масел.
5.4. Разработанная и внедренная ВТИ технология предохраняет герметичные высоковольтные электрические вводы от образования в них газов при эксплуатации трансформаторных масел (особенно марки ТК).
6. ПОВЫШЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.
Для решения проблем повышения экономичности теплоснабжения ВТИ разработаны соответствующие методические мероприятия, внедрение которых не требует значительных материальных затрат.
6.1. Повышение долговечности теплотрасс.
В среднем 25% всех повреждений трубопроводов тепловых сетей вызывается коррозией их металла. Проблема предупреждения и снижения коррозии внешней поверхности трубопроводов решается использованием пенополиуретановой изоляции. Основная причина внутренней коррозии определяется локальной (язвенной) коррозией при контакте металла с сетевой водой Внедрение рекомендаций ВТИ по водным режимам тепловых сетей дает возможность снизить число их повреждений в 2,5-7 раз. При этом работы института позволяют:
Определять для конкретных условий потенциальную опасность внутренней коррозии трубопроводов теплосети;
- установить по результатам стендовых испытаний оптимальный водно-химический режим работы теплосети;
- подобрать при необходимости ингибитор коррозии и его дозировку;
- помочь внедрить предлагаемые антикоррозионные мероприятия, обучить персонал теплосети, осуществить авторский надзор, предоставить необходимую проектную документацию,обеспечить технические консультации;
- предоставить методику определения интенсивности коррозии трубопроводов теплосети с использованием индикаторов коррозии, разработанную ВТИ шкалу коррозионной агрессивности сетевой воды, а также форму осмотра поврежденного трубопровода, позволяющую классифицировать причины повреждений и организовать статистический учет повреждаемости трубопроводов теплосети;
- разработать нормы сетевой и подпиточной воды с учетом наки-пеобразования и коррозии для конкретного теплоисточника и тепловых сетей;
- рекомендовать применение коплексонов для обработки станционных вод, используемых для подпитки тепловых сетей;
- организовать и провести внедрение технического диагностирования трубопроводов сетей с применением разработанного ВТИ дистанционного метода акустической эмиссии (АЭ) для выявления за одно измерение потенциально опасных зон на участках трубопроводов протяженностью в сотни метров.
6.2. Внедрение новых антинакипных водных режимов в системах теплоснабжения и оборотных системах охлаждения, консервации трубопроводов и абонентских систем теплоснабжения.
6.2.1. Разработанные и внедренные ВТИ методы предупреждения образования накипи в системах теплоснабжения и в водогрейных котлах о применением фосфоновых соединений (фосфонатов) позволяют отключить установки умягчения или декарбонизации подпиточной воды теплосети и питать ее водой с высокой жесткостью и щелочностью (выше нормативных). В этих целях институт, в частности, разработал методику расчета соответствующих режимов надежной работы водогрейных котлов, при которых отсутствует поверхностное кипение воды на наиболее теплонапряженных поверхностях нагрева.
Для конкретных условий Институт может обеспечить:
Подбор необходимого антинакипина и определить его оптимальную концентрацию;
- разработку технологии применения антинакипина, схемы его ввода в систему теплоснабжения, подбор оборудования для дозирования антинакипина;
- рассчет режимов работы водогрейных котлов, обеспечивающих отсутствие поверхностного кипения;
- наладку системы дозирования антинакипина при вводе ее в эксплуатацию;
- обучение персонала заказчика методике определения нтинакипинов;
- авторский надзор и консультация в процессе эксплуатации.
Аналогичные работ ВТИ проводит и для оборотных систем охлаждения с градирнями.
6.2.2. Разработанный и проверенный ВТИ в условиях Ростовской теплосети новый неорганический, дешевый, экологически и токсикологически чистый ингибитор коррозии позволяет при консервации трубопроводов и абонентских систем теплоснабжения значительно удлинить их безаварийную работу, снизить затраты на ремонты и предотвратить отключения потребителей тепла.
6.2.3. Внедрение в оборотных системах водоохлаждения ТЭС предложенной ВТИ технологии дозирования в воду реагента "ОДЭФ-цинк" позволяет предотвращать отложения накипи из оксидов железа и карбоната кальция, ухудшающей теплообмен и вызывающей перерасход электроэнергии на привод циркуляционных насосов вследствие повышения сопротивления каналов системы.
7. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВОДНО-ХИМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ КОТЛОВ И РАБОТЫ ВОЛОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК.
Для предотвращения аварий котлов, сопровождающихся крупными потерями воды, затратами на ремонты поврежденного оборудования и ограничениями выдачи тепла, ВТИ рекомендует и выполняет следующие работы:
Внедрение новых экспресс-упрощенных методов химконтроля качества воды и пара;
- технические решения по модернизации и переводу на противоточный режим Na- катионитовых фильтров водоподготовительных установок о увеличением их производительности на 20%, сокращением в 2-3 раза количества фильтров и расхода воды на собственные нужды, снижением в 1,3-2 раза объема сточных вод, в 1,7 раза расхода соли;
- разработку проектов новых и реконструкции типовых эксплуатируемых осветлителей производительностью от 100 м3/ч и выше с обеспечением в 2-5 раз уменьшения за осветлителями количества взвешенных частиц;
- внедрение схемы обессоливания с использованием Апкоре-фильтров, позволяющих в 1,5 раза сократить расход реагентов, в 2-4 раза - расход воды на собственные нужды и др.;
- внедрение малоотходной мембранной технологии обратного осмоса, обеспечивающей 99%-ное обессоливание и снижение на порядок расхода химических реагентов;
- проведение анализов качества поставляемых ионообменных смол для избежания применения некачественных и, к тому же, часто неоправданно дорогих импортных смол.
8. ВНЕДРЕНИЕ ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРОДЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ РЕСУРСА ОСНОВНОГО ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
Для определения состояния ответственных элементов котельного и турбинного оборудования (барабанов, коллекторов, пароперегревателей и др.), а также паропроводов после выработки ими паркового ресурса ВТИ рекомендует и предлагает:
8.1. Техническую и методическую помощь по контролю и диагностике элементов оборудования, исследование состояния их металла, определение толщины стенок.
8.2. Анализ тепловой неравномерности работы труб пароперегревателей на основе результатов их магнитного контроля по методике ВТИ
8.3. Контроль тепловой неравномерности поверхностей нагрева, выполненных из углеродистых и низколегированных сталей, с применением диагностического комплекса магнитного контроля (МДКС), позволяющего корректировать тепловой режим наиболее часто повреждаемых поверхностей нагрева, и, тем самым, предупреждать аварийные остановы котлов с потерями топлива, пара и воды, и расхода на их ремонт.
8.4. Применение расчетно-экспериментального метода ВТИ определения состояния металла водогрейных котлов паропроводов, паровых турбин, питательных трубопроводов. На основе п. 8.1 - 8.4 ВТИ разрабатывает и выдает рекомендации на условия дальнейшей эксплуатации элементов оборудования.
8.5. Разработанная ВТИ технология восстановительной термической обработки главного паропровода, выработавшего парковый ресурс, позволяет полностью восстановить ресурс металла и, тем самым, сократить затраты на 40% по сравнению с приобретением нового паропровода.
8.6. Внедрение акустико-эмиссионного (АЭ) контроля металла позволяет, наряду с уменьшением объема традиционно применяемых методов неразрушающего контроля, проверять,например, недоступные для других методов контроля участки трубопроводов тепловых сетей в непроходных каналах, выявлять трещины на роторах турбин без вскрытия их цилиндров,обеспечивать значительную экономию средств на ремонтные работы. Метод АЭ успешно использовался и в других производствах (для проверки трубопроводов азото- и кислородных регенераторов в ОАО "Северсталь", котлов-утилизаторов в объединении "Сибирьнефтехимия" и др.).
8.7. Внедрение разработанных в ВТИ новейших сварочных технологий, позволяет значительно снизить затраты при ремонте барабанов котлов низкого и среднего давления, приварке трубных систем к барабанам таких котлов без последующей термообработки, сварке металла паровых турбин и паровой арматуры без последующей термообработки и со снижением остаточных сварочных напряжений. При этом используются экспресс-методы ВТИ для оценки состояния основного металла сварных соединений паропроводной системы.
8.8. Восстановление изношенных поверхностей валов насосов, вентиляторов, дымососов, штоков арматуры гальваническими покрытиями методом селективного электроосаждения без демонтажа крупногабаритных деталей и, соответственно, затрат на него достигается с использованием передвижной установки ВТИ.
8.9. Повышение ресурса работы подшипников качения энергооборудования (насосов и др.) в 2-4 раза достигается при внедрении разработанных ВТИ специальных покрытий.
9. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОТЕЛЬНЫХ И МАЛЫХ ТЭС.
9.1. ВТИ проводит инвентаризацию источников и количества вредных выбросов в атмосферу котельными и ТЭЦ, представляет соответствующие данные в областные и краевые комитеты по охране природы для согласования проектов нормативов предельно допустимых выбросов.
9.2. ВТИ проводит режимные испытания котлоагрегатов, позволяющие определить пути снижения вредных выбросов с уходящими газами в атмосферу о одновременным решением вопросов повышения экономичности котлов.
9.3. Аккредитованная лаборатория ВТИ аналитического контроля определяет показатели газоочистных установок в процессе проведения приемочных или сертификационных испытаний,предупреждая эксплуатацию не отвечающих санитарным нормам устройств и наложение штрафных санкций.
9.4. Внедрение на котлах разработанных ВТИ; технологических методов подавления образования оксидов азот может обеспечить снижение их выбросов в атмосферу при сжигании бурых и каменных углей в 1,5-2 раза, мазута - в 2-3 и природного газа - в 3-4 раза.
9.5. Для снижения в 2-3 раза выбросов летучей золы и в 2 раза расхода воды на гидрозолоудаление ВТИ разрабатывает технические решения по малозатратной модернизации электрофильтров в условиях действующих энергопредприятий.
9.6. Внедрение очистки от золы дымовых газов по разработанной ВТИ технологии позволяет обеспечить КПД мокрого золоулавливания до 99% со снижением расхода воды и затрат на обслуживание установки.
9.7. Для контроля содержания паров ртути в отходящих газах котлов мусороперерабатывающих заводов и в воздушной среде вблизи них ВТИ может оказывать непосредственную и методическую помощь по определению концентраций ртути, что предупредит необоснованные штрафные санкции за загрязнение атмосферы.
10. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПУТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.
10.1. Создание и внедрение разрабатываемых ВТИ автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) на базе современных программно-технических комплексах "Квинт" и "Телеперм", выполняющих широкий объем регулирования и логического управления, позволяет повысить надежность и экономичность эксплуатации энергооборудования с экономией топлива и электроэнергии на собственные нужды, обеспечивать защиту работы оборудования при нарушениях его режимов работы.
10.2. Для предупреждения нарушений водно-химических режимов котлов и водоподготовительных установок, приводящих к более 50% аварийных остановов котлов, в т.ч. по причине человеческого фактора, снижению при этом затрат топлива, потерь воды и пара на пуски и остановы оборудования, уменьшению трудозатрат на ремонт и обслуживание, ВТИ разрабатывает технические решения и оказывает помощь при автоматизации производственных процессов.
Перечисленные выше работы ВТИ готов внедрять у Вас поэлементно или комплексно с привлечением имеющих длительный и успешный опыт в электроэнергетике организаций. Институт обеспечит для Вас разработку бизнес-планов и проектов, комплектацию, наладку, испытание оборудования и его надежную эксплуатацию.
Автореферат диссертации по теме "Резервы ресурсосбережения рельсового металла и безопасности движения поездов"
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (М И И Т)
На правах рукописи
О П 5", "*» <<Ю"7
£ и П/и! --!Н/
НЕФЕДОВ Алексей Алексеевич инженер
УДК 625.143.482:658.527
РЕЗЕРВЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ РЕЛЬСОВОГО МЕТАЛЛА И БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
Специальность 05.22.06 "Железнодорожный путь"
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада
Москва, 1997 г.
Работа выполнена на Куйбышевской железной дороге
Научный руководитель:
доктор технических наук, член-корреспондент Международной Академии информатизации ПОРОШИН Владимир Леонидович
Научный консультант кандидат технических наук ЕРШОВ
Валентин Васильевич
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор КЛИНОВ
Семен Иосифович кандидат технических наук, доцент БОНДАРЕНКО
Алексей Алексеевич Ведущее предприятие - Департамент пути и сооружений МПС РФ
Защита состоится 1997 г. в /V часов
на заседании диссертационного совета Д114.05.03 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 101475, ГСП, г.Москва, А-55, ул. Образцова, д. 15, ауд.«?"
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Диссертация в форме научного доклада разослана 1ЯЯ7 г_
Ученый секретарь диссертационного совета Д114.05.03, профессор
Э. В. Воробьев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Пропускная способность железных дорог и безопасность движения во многом зависят от надежности работы основного элемента железнодорожного пути - рельса, наиболее металлоемкой конструкции верхнего строения пути. Вопросы ресурсосбережения рельсового металла особенно актуальны в настоящее время в связи с тем, что последние несколько десятилетий железные дороги недополучали ежегодно до 40% потребного количества рельсов и в главном пути эксплуатируется много рельсов со сверхнормативной наработкой тоннажа, В рыночных условиях договорная цена новых рельсов превышает 4 млн. руб/т (на 01.01.97г.). Поэтому крайне необходимо изыскивать все возможные технические решения для продления ресурса работоспособности рельсов, в том числе за счет снижения интенсивности их отказов в пути и восстановления служебных свойств при ремонтах и ступенчатой перекладки старогодных рельсов на менее деятельные направления.
Большой вклад в разработку ресурсосберегающих технологий и внедрение достижений научно-технического прогресса в путевом хозяйстве внесли работы отечественных ученых, среди них В.Г.Альбрехт, М.Ф.Вериго, В.Н.Данилов, Г.М.Шахунянц, В.И.Ан-гелейко, 0.П.Ершков, Н.И.Карпущенко, С.И.Клинов, А.Я.Коган,
B.И.Новакович, В.Ф.Яковлев, В.Я.Шульга, Е.А.Шур, A.B.Великанов. А.Д.Конюхов, Ю. М.Щекотков, В.Л.Порошин, В. А. Грищенко, Э.В.Воробьев, Л.П.Мелентьев, Л.Г.Крысанов, Н.Б.Зверев,
C.А.Колотушкин, O.e. Скворцов и др.
К таким мероприятиям относятся: насыщение главных линий
термически упроченными рельсами, в том числе изготовленными из стали, раскисленной комплексными прогрессивными лигатурами; внедрение прогрессивных технологий диагностики состояния, текущего содержания и ремонтов пути; совершенствование технологии капитального ремонта пути; рост полигона с бесстыковым путем; увеличение объемов ремонтно-сварочных работ (шлифовка рельсов, наплавка их изношенных концов и др.) в пути; оптимизация использования новых и старогодных рельсов; внедрение компьютерных технологий в систему управления путевым хозяйством; повышение надежности работы дефектоскопных средств. Все это позволило не допустить увеличения удельного выхода рельсов из строя и роста полигона сети с рельсами, имеющими сверхнормативную наработку тоннажа.
В соответствии с приказом Министра Путей Сообщения РФ "С переходе на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий" N 12 Ц от 16.08.94г., железные дороги в течение 10 лет будут оснащены необходимой путевой техникой, средствами диагностики и техникой для реновации материалоЕ верхнего строения пути. При его реализации необходимо, в то& числе, повысить эффективность работы средств контроля за состоянием пути и внедрения компьютерных технологий в систем} диагностики и управления путевым хозяйством, разработать у внедрить на дорогах комплексную систему реновации и продленш сроков службы материалов верхнего строения пути, обратив особое внимание на оборудование стационарных линий рельсосвароч-ных предприятий для восстановительного ремонта старогодню рельсов.
На основе анализа состояния рельсового хозяйства на Куйбышевской ж.д., изучения особенностей отказов рельсов по дефектам в данной работе разработан ряд мер по повышению работоспособности и улучшению условий эксплуатации рельсов, продлению их срока службы, повышению безопасности движения поездов.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ Повышение эффективности работы железнодорожного пути за счет широкого применения комплекса компьютерных контрольно-диагностических средств, ресурсосберегающих технологий и мероприятий по продлению срока службы рельсов, повышения безопасности движения поездов.
В работе поставлены и решены следующие задачи:
Анализ состояния рельсового хозяйства и изломов рельсов на Куйбышевской железной дороге с разработкой и внедрением предложений по их предотвращению;
Повышение надежности и экономичности эксплуатации бесстыкового пути за счет своевременного ввода в заданный температурный интервал непосредственно при их укладке в путь;
Продление срока службы рельсов за счет комплекса мер по диагностике их технического состояния и по повторному использованию;
Предотвращение изломов рельсов по коррозионно-уста-лостным трещинам в подошве;
Повышение надежности работы дефектаскопных средств при обнаружении опасных трещин в рельсах.
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Железнодорожные рельсы, статистический анализ их отказов в пути, аналитический анализ ресурсосберегающих технологий эксплуатации и ремонта железнодорож-
ного пути при многократной ступенчатой перекладке рельсов, разработка новых технологий укладки плетей бесстыкового пути и при их повторной перекладке, меры по безопасности движения поездов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Разработка и комплексное применение новых ресурсосберегающих технологий при эксплуатации у ремонте рельсов, мероприятий по обеспечению безопасности движения поездов, в частности, разработка и внедрение принципиально новых технологий укладки новых рельсовых плетей бесстыкового пути, погрузки и выгрузки старогодных рельсовых плетей на подвижной состав, совершенствование методов технической диагностики и дефектоскопии рельсов. Новизна технических решений автора подтверждена положительными решениями ВНИИГПЭ РФ по заявкам на выдачу патентов на изобретения: N95116508/11 от 26.04.94г. "Способ погрузки длинномерных изделий на ж. д. состав", N 94015384/11 от 26.04.94г."Способ измерения кривизны рельса под нагруженным колесом".
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ состоит в разработке мероприятий по повышению эффективности работы железнодорожного пути за счет применения комплекса ресурсосберегающих технологий при эксплуатации и ремонте рельсов и обеспечения безопасности движения поездов.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Результаты исследований автора внедрены на Куйбышевской железной дороге, а также в нормативных документах МПС; применение приоритетных разработок автора имеет общесетевое значение в системе МПС РФ; компьютеризация технологии диагностики пути вагонами-путеиз-мештелями реализуется по программе безопасности движения МПС
РФ (на 1993-2000 гг.)
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации обсуждались и были одобрены на заседаниях кафедры "Путь и путевое хозяйство" Московского Государственного Университета путей сообщения (МИИТ)- г.Москва, 1996 г.. Куйбышевского института инженеров ж.д.транспорта (КИИТ)- г.Самара,1994-96 гг.¡межрегиональном совещании работников предприятий путевого хозяйства МПС РФ -ст.Похвистнево и Ульяновск,1995 г.; Научно-технических совещаниях Главного управления пути МПС РФ -г.Москва, 1995г.; Научно-технических совещаниях НПЦ Инфотранс -г.Самара, 1993-96 гг.; дорожных школах руководителей подразделений путевого хозяйства Куйбышевской ж.д.- г.Самара, 1993-96гг.; 14 - й Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика".Российская Академия наук,Москва,1996 г.
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВОГО ХОЗЯЙСТВА И ОТКАЗОВ РЕЛЬСОВ НА КУЙБЫШЕВСКОЙ Ж.Д.
На долю путевого хозяйства приходится более 40% основных фондов дороги и более 17% эксплуатационных расходов.
По протяженности ж.д. путей Куйбышевская дорога занимает
одно из ведущих мест в МПС РФ: их общая развернутая длина превышает 11 тыс. км пути, из которых протяженность пути с рельсами типа Р75 и Р65 составляют соответственно 11,3 и 76.2%, с рельсами типа Р50 и легче - около 12%. В главном пути (развернутая длина более 7,0 тыс. км) их соответственно 10,2; 86,3 и 3,5%, в приемо-отправочных путях - соответственно около 18, 64,3 и 17,7%, в станционных и прочих путях - соответственно около 8,8; 48,7 и 42,5%. Однако из-за недопоставки новых рельсов на дороге около 17% протяженности главных линий имеют сверхнормативную наработку тоннажа и требуют капитального ремонта пути.
По весу металла на всех ж.д. путях из 1,38 млн.т рельсы Р75 и Р65 составляют около 13 и 78% , рельсы Р50 - около 9%. Это свидетельствует о широких возможностях по многооборотному использованию старогодных рельсов. В главном пути свыше 600 млн.т пропущенного тоннажа имеют 26% протяженности пути с рельсами Р75, 10% рельсов Р65 и, 10% рельсов Р50, т.е. их доля значительна и требуется увеличение объемов сплошной смены рельсов (в том числе в кривых) или капитального ремонта пути.
Одиночный выход рельсов в последние годы уменьшился и составил в 1996 г. около 0,4 шт./км в главном пути и 0,55 шт./км в приемо-отправочных путях. Анализ показал, что доля протяженности главного пути с рельсами Р75 при грузонапряженности свыше 80 млн.т брутто на км в год составляет 88%, с рельсами Р65 - около 33%, а Р50 - 5,5% - при грузонапряженности свыше 50 млн.т брутто на км в год (табл. 1.1 - 1.2).
В структурном распределении дефектных и остродефектных
рельсов можно выделить основные группы дефектов заводского происхождения, контактно-усталостные, дефекты на концах рельсов, в зоне сварных стыков, нарушение прямолинейности рабочей поверхности головки, бокового износа головки, термомеханических повреждений головки.
Дефекты заводского происхождения (10,17,20, ЗОВ,50,60,70) составляют около 10% от общего числа изъятых рельсов, что несколько ниже среднесетевых данных (около 12%), дефекты контактно-усталостного характера (11.21,ЗОГ) составили 38%. Отказы по этим дефектам увеличиваются при росте наработки тоннажа и могут достигать 80-90% на участках с высокими осевыми нагрузками и при сверхнормативном пропущенном тоннаже.
Дефекты на концах рельсов в стыковой зоне составили чуть более 20% и это ниже среднесетевых данных, что объясняется лучшим текущим содержанием пути. По боковому износу головки с пути снимается около 20% всех дефектных рельсов, что может характеризовать необходимость плановых промежуточных смен рельсов в кривых.
Хотя изъятие рельсов по дефектам 40 и 49 невелико (менее 1%).однако это характеризует наличие больших дополнительных динамических сил в контакте колеса и рельса при работе пути с волнообразным износом рельсов и вызывает необходимость увеличения объемов качественной шлифовки рельсов.
Выход рельсов из строя по термомеханическим повреждениям головки (дефекты 14 и 24) составил 5,2%, а коррозии подошвы (дефект 69) - 0,4%.
Приведенные статистические показатели по Куйбышевской ж.д. свидетельствуют о необходимости разработки мер по сниже-
Таблица 1.1
I ||В том числе по типам рельсов в км |
I путей | Всего |-1-1-1-1
I | | Р75 | Р65 | Р50 | Р43 I
в том числе: I I I I I
главные пути I 7390 | 755 | 6380 | 230 | 25 | (65,9)1 (10,2)1 (86,3) | (3,1) | (0,4)
приемо-отпра-I 1962 | 351 | 1261 I 318 | 32 вочные пути I (17,5)1 (18,0)1 (64,3) | (16,2) | (1,5)
станционные и| 1868 I 164 | 909 | 458 | 337 спецпути | (16,6)1 (8,8) | (48,7) | (24,5) | (18,0)
Всего, тыс.т | 1380 | 184 | 1070 | 95 | 31 I (100) | (13,3)1 (77,6) | (6,9) | (2,2)
нию интенсивности повреждаемости рельсов дефектами, повышению надежности работы дефектоскопных средств.
Таблица 1.2
Дефектные рельсы в пути (шт/км пути)
Распределение по типам рельсов
3 среднем | Р75 | Р65 | Р50
Главные пути
Приемо-отправочные пути
2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОДЛЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ПЛЕТЕЙ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ
2.1. Постановка вопроса
Важнейшим критерием безопасности бесстыкового пути является обеспечение его устойчивости в летних условиях, в том числе с учетом допускаемых неисправностей при текущем содержании пути. Обеспечение устойчивости и последующая экономичность работы бесстыкового пути во многом зависит от температуры закрепления рельсовых плетей. Климатические условия Куй-
бышевской ж.д., наличие на ней решающих направлений вагонопо-токов с приоритетными сроками ремонтов пути, задаваемыми МПС, крайне нерегулярное поступление рельсов под сварку в рельсовые плети, загрузка ПМС и РСП на участках звеньевого пути в сроки, оптимальные для укладки рельсовых плетей, отодвигают сроки их укладки на осенний период. Рельсовые плети, уложенные в такой период, вынужденно укладываются за нижней границей расчетного температурного интервала, требуют укладки удлиненных уравнительных рельсов и последующей разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях в весенний период с обратной сменой удлиненных уравнительных рельсов на рельсь нормальной длины.
Объемы работ по разрядке температурных напряжений составляли в недавнем прошлом до 60% общей протяженности уложенных рельсовых плетей, а из-за укладки удлиненных рельсов дополнительный расход рельсов в уравнительных пролетах (при средней длине рельсовых плетей на дороге около 500 м) составлял 4 рельса на 1 км бесстыкового пути.
Большие объемы работ по весенней разрядке напряжений в рельсовых плетях в короткие периоды быстрого повышения температуры создают угрозу выбросов и безопасности движения поездов. На дороге с участием автора в 1991г. разработан и внедрен технологический процесс укладки рельсовых плетей с одновременным вводом их в требуемый температурный интервал, а также устройство для его реализации. К 1994г. такими устройствами оснащены ПМС, выполняющие 90% работ по укладке бесстыкового пути.
2.2. Учет состояния пути при установлении температуры закрепления рельсовых плетей
Реальное состояние пути характеризуется наличием начальных неровностей, эксцентричным приложением продольных сил, значительными изменениями по длине пути и во времени сил сопротивления перемещениям, уменьшение этих сопротивлений при одновременном увеличении продольных сил в рельсовых плетях в связи с проходом поездов и в процессе эксплуатации.
Очевидно, что для гарантированного обеспечения надежности бесстыкового пути границы температурного режима его работы должны быть определены с учетом возникновения вышеперечисленных неисправностей и их сочетаний.
Существующие по ТУ-91 нормы предельных по условиям устойчивости превышений температуры рельсовых плетей над нейтральной [ДЦ] определялись в условиях стенда, т.е. для условий статической устойчивости незагруженного пути. Эти нормы относятся к исправному пути, состояние которого находится в пределах установленных МПС норм.
Экспериментами ВНШЖТа (Р65, ж. б., гранитный щебень) установлено влияние проходящих поездов на кривизну и устойчивость бесстыкового пути, в частности:
Более интенсивный рост стрелы изгиба (59 - 74%) в верхней половине температурного интервала по сравнению с ростом стрелы изгиба (25 - 34%) в нижней половине температурного интервала;
Начало уменьшения стрелы изгиба начинается после охлаждения плетей не менее чем на 12 - 21°С;
Охлаждение рельсовой плети до температуры, при которой начался рост стрелы изгиба, не вызывает полного обратного смещения рельсошпальной решетки;
В сечениях, где искусственно были созданы отступления от норм содержания пути величины остаточных сдвигов рельсошпальной решетки приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Влияние отступлений от норм содержания пути на остаточный сдвиг рельсошпальной решетки
1 1 I Характеристика | 1 участков пути 1 Количество сечений i i I Средний остаточный 1 |сдвиг(мм)за один цикл| . 1 % |
1 без недопустимых не-| I исправностей | 17 1 0,054 I 100 |
I с удаленным баллас- | I том у торцов шпал | 3 I 0,142 I 263 |
I с дополнительной не-| 1 ровностью в плане 1 1 4,5°/00 1 4 1 0,095 I 176 |
I с дополнительной не-| I ровностью в плане | 1 2,6°/00 | 1 1 2 1 0,158 I ! 1 292 I i
Такое поведение рельсошпальной решетки практически означает, что для условий Куйбышевской дороги в период май - август рельсовые плети, закрепленные ниже верхней трети температурного интервала, работают в таком режиме, когда под действием суточных колебаний температуры рельсов полного обратного уменьшения стрел изгиба не происходит. Следовательно, в местах отступлений от норм содержания в кривых участках пути (радиусом И со стрелой изгиба О продолжительное время есть участок пути с меньшим радиусом (Ет1п < Ю и большей стрелой изгиба (Г + ДО.
Значения 15га1п. образующиеся в местах отступлений от норм содержания пути в плане приведены в табл. 2.2.
Минимальный радиус кривизны 1?т1п может определяется по формуле:
Ктш = Ь2/8(Г + ДО (2.1)
Соответствующие значения Aty (с точностью до 1°С), можно определить по формуле вида:
Aty = А - B/R, (2.2)
где А, В - коэффициенты уравнения аппроксимации, получаемые методом наименьших квадратов.
Так, для условий: рельсы типа Р65, шпалы железобетонные, эпюра шпал - 2000 (шт/км), балласт щебеночный, получено:
Aty = 58 - 93300/R, (2.3)
Так как зависимость Aty от кривизны пути (1/R) хорошо аппроксимируется прямой, то температурный эквивалент неисправности пути в плане (АДtynл) может быть получен по формуле: AAty" = Atj(R) - Aty(Rroln) (2.4)
Таблица 2.2
Местные радиусы кривизны бесстыкового пути, м
Степень отступления в плане
Минимальные значения радиусов, образующиеся при отступлениях от норм содержания пути в плане
0 | 2000 1200 1000 800 600 500 400 350 300 |
I I 1429 968 833 690 536 455 370 327 283 |
II I 1159 836 734 620 493 425 350 со 271 |
III 1 1000 750 667 571 462 402 335 299 262 |
IV I 833 652 588 513 423 369 311 280 247 |
Расчетные значения ДМУПЛ, (Р65, ж.б.,2000,щ) подсчитанные по формуле 2.4, приведены в табл. 2.3.
При наличии угона длительно эксплуатируемого бесстыкового пути, зафиксированного в виде укорочений (Д1.мм) отрезков рельсовых плетей (длиной 1, м) по маячным шпалам, температурный эквивалент изменения напряженного состояния этих участков составит (по закону Гука):
ДДЦуг=- Д1- 10"3/а-1 = -85-Д1/1 (2.5)
здесь - коэффициент температурного расширения стали а=11,8-10"6(1/°С).
При неблагоприятных условиях указанные температурные эквиваленты могут суммироваться (ДД£упл+ДДЦуг), существенно снижая величину допускаемого повышения температуры по условию устойчивости"бесстыкового пути |Д^| и, тем самым, поднимая
Таблица 2.3
Расчетные температурные эквиваленты неисправностей бесстыкового пути в кривых, °С
1 I Степень Значения ДДt ПЛ СО У С) при радиусах Й(м) 1
Iотступле
|ния в прям 2000| 12001 10001 800| 6001 5001 400| 350| 300|
1 плане 1 1 1 1 1 1 1
1 I 2 1 2 I 1 2 I 2 I 3 1 1 1 2 I 1 2 I 1 2 I 2 I
1 II 4 3 1 3 1 4 I 4 I з 1 з 1 4 I 3 I 3 1
1 III 4 4 1 4 I 5 1 5 1 4 I 4 I 5 I 4 I 5 I
1 IV | 6 6 1 | 6 I 1 7 I 1 7 1 | 6 1 1 6 1 1 7 1 1 6 1 1 7 i 1
Таблица 2.4
Расчетные величины AДtyyг при различных деформациях угона
1 Деформации | укорочения | ~Д1,мм 1 1 1 5 I 1 10 t 1 15 | 1 20 I 25 !
1 Температурный| эквивалент | -ДДЦуг | 1 ¿ь- U1 9,0 | 1 13,5 | 1 18,0 | | 22,5 |
нижнюю границу расчетного температурного интервала закрепления неблагополучных участков рельсовых плетей:
min t3=tnax max-|Aty|-(Mty™+-Mt/r)" (2.6)
гДе tmax max ~ расчетная максимальная температура рельсов.
В необходимых случаях во избежания выброса пути должна производиться разрядка температурных напряжений в рельсовых плетях.
2.3. Ввод рельсовых плетей в заданный температурный интервал закрепления одновременно с их укладкой
Закрепление рельсовых плетей в оптимальном для их эксплуатации температурном интервале при укладке в путь весьма актуально, так как из-за климатических условий дороги лишь 40-50% укладываемых плетей приходится на такой интервал. Остальные 40-50% плетей, как правило, осенней и зимней укладки, вызывают чрезвычайные затруднения у путейцев. Именно в этот сложный период выхода пути из зимы необходимо в короткий срок улавливать температуры для массовой разрядки температурных напряжений. Как показывает практика, срочность выполнения этих работ вынуждает в отдельных случаях подменять качественную разрядку температурных напряжений "псевдоразрядкой", при которой уравнительные рельсы вымениваются на более короткие, а образовавшиеся зазоры ликвидируются ударами в накладки без ослабления плети и вывески на ролики по всей длине. В таких случаях невозможно определять нейтральную температуру рельсовых плетей и обеспечивать безопасное выполнение путевых работ в течение всего последующего периода их эксплуатации.
Разработанные в МИИТе (С.И.Клинов) и рекомендуемая действующими ТУ-91 технология разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях и технические средства его реализации обеспечивают необходимое равномерное распределение напряжений по длине плети без перерыва движения поездов, но не решают вопрос сокращения объемов работ по весенней разрядке напряжений. Радикальным решением является постановка рельсовых плетей в требуемый температурный интервал одновременно с их укладкой. Действующие ТУ-91 (п. 3.4.2) разрешают при принудительном их удлинении определять температуру закрепления рельсовых плетей по достигнутому изменению их длины.
В связи с этим с участием автора было разработано устройство для искусственного удлинения рельсовых плетей бесстыкового пути (УРГ - 001) и технология его применения. Сначала эта технология в основном использовалась при разрядке температурных напряжений ранней весной. В этих случаях уже к концу марта, т.е. задолго до весеннего повышения температуры, все рельсовые плети осенней и зимней укладки своевременно вводились в температурный режим эксплуатации.
Нейтральная температура (Ь0, °С) после разрядки напряжений за счет принудительного удлинения рельсовых плетей (1,м) определяется по формуле:
где гукл - температура рельсов при укладке и закреплении плетей, °С;
Д1Ф - фактическое удлинение плетей или их отрезков при помощи механизма УРГ~001,мм.
Результаты опытных разрядок с целью ввода рельсовых плетей в расчетный интервал температур закрепления (от min t3=6°C до max t3=30°C по ТУ-91) за счет их механического удлинения приведены для иллюстрации в табл. 2.5.
Таблица 2.5
Параметры опытных плетей типа Р65 при разрядке напряжений (перегон Торбаево-Потьма, I путь; 24-28/Х1-94Г.) ,-1-
Длина плетей, м
План пути
лев. I прав.
|Факт. 1 Ali 1 удлинение, мм Температура рельсо- | вых плетей, °С 1
1 1 I лев. 1 1 1 1 1 прав. 1 1 факт 1 Нейтральная |
лев. 1 1 1 прав.| 1 |
1 1 150 1 1 1 150 1 -6 +21 1 1 1 +21 I 1 |
1 I 160 1 1 1 158 1 -7 +22 1 ! 1 +21 I 1 I
J I 140 1 1 1 140 1 0 +25 1 1 1 +25 | I 1
1 I 135 1 1 135 -2 +23 1 1 1 +23 |
Качество разрядки напряжений оценивалось по распределению деформаций удлинения по длине опытных плетей. Установлено, что фактические удлинения отрезков длиной по 25 м., измеренные по створам, практически не отличались от свободных рас-
четных. Даже без учета неизбежных последующих реологических явлений колебания нейтральной температуры по длине рельсовых плетей температурный эквивалент неточностей при их удлинении не превышал 2+3 °С сразу после разрядки напряжений с помощью УРГ-001.
По мере освоения технологии, совершенствования конструкции механизма УРГ-001 и его технических показателей (см. табл. 2.6), этот механизм внедрен автором на всей Куйбышевской дороге при укладке при низких температурах рельсовых плетей одновременно с их вводом в расчетный температурный режим.
В 1996г. на базе апробированных технологических процессов, разработанных под руководством и при участи автора применяемых на Куйбышевской ж.д., ЦП МПС был издан типовой технологический процесс для сети железных дорог Российской Федерации. Ниже приведены основные отличительные особенности технологического процесса.
1. Принудительное удлинение плетей и удержание его до сболчивания соединительного стыка достигаются путем приложения механизмом УРГМ продольных сил с одной стороны к рельсовым плетям (через стыковые накладки), и с другой стороны, к технологическим упорным накладкам (рис.2.1.), прикрепленным к примыкающим технологическим (многократно используемым) рельсам (рис.2.2.) вне зоны стыковых накладок.
1.1. Приложение продольных сил вне зоны соединительного стыка позволяет:
При достижении расчетного удлинения конца плети и отдельных ее сечений монтировать соединительные стыки с уравнительными рельсами до сплошного прикрепления плети к подклад-
кам по всей длине;
После монтажа соединительных стыков производится демонтаж УРГМ и все последующие операции выполняются параллельно с прикреплением плетей к основанию по всей длине.
Таблица 2.6
Характеристика УРГ-001
1 i NN 1 Наименование технических показателей механизма Измеритель i Значение 1
1 1. Усилие, прикладываемое к каждой рельсовой плети типа Р65 КН до 1200 |
1 2. Максимальное удлинение рельсовой плети мм 450 |
1 з. Максимально возможное изменение темпе-
ратуры закрепления рельсовых плетей °С 40 |
1 4. Привод - пневмо-гидравлический, в т.ч. через концевой кран тормозной магистрали локомотива или УК-25 - |
1 5. Давление воздуха в пневмосистеме, номи-
нальное Па/атм 6-105/6.0|
1 6. Перемещение по фронту работ - несамоходная колесная база _ 1
1 7. Перемещение к месту работ - на железнодорожной платформе _ - 1
1 8. i Масса механизма | т 3.5 | i
Выполнение самой трудоемкой и продолжительной операции по прикреплению рельсовой плети к шпалам по всей длине, определяющей продолжительность "окна",одновременно с другими операциями позволяет сократить удельные затраты "окна".
Схема технологических упорных накладок
Гг----п" ■ " ■у,)...
5 я?! /йя I /00
Разметка технологических рельсов
2. При приложении продольных сил к рельсовым плетям,должно быть обеспечено (см. рис. 2.3): - продольная неподвижность начального участка рельсовой плети протяженностью А1="25г30м, а также уравнительного рельса А2, примыкающего к концу пле-
3. Контроль удлинения отдельных сечений плети осуществляется по меткам при следующем режиме приложения продольной силы. Подачей рабочей жидкости в цилиндры добиваются расчётного удлинения сечения плети,ближнего к её началу.При этом удлинение конца плети больше расчётного и используется запас зазора. Достигнутое расчётное продольное перемещение первого от начала плети сечения фиксируется расположением над этим сечением подвижной нагрузки. После постановки первого сечения по меткам ослаблением приложенной силы достигается расчетное удлинение следующего отрезка плети и перемещения сечения, после чего осуществляется его пригруз подвижной нагрузкой и т. д.
4. Продольная неподвижность анкерных участков А4 и Аг достигается прикреплением их к основанию, дополнительным размещением на них подвижной нагрузки (Г! и Г2) и накладочным соединением Кн с соседним участком, обладающим заведомо большей протяженностью"(см. рис. 2.3). После расчетного удлинения
Схема действия сил при удлинении плети
рельсовых плетей, монтажа соединительного стыка, непосредственно перед демонтажом УРГ-001. концы плетей (на участке А3) прикрепляются к шпалам и, если требуется, размещается груз Г3 (см. рис. 2.4).
Схема действия сил после удлинения плети и монтажа соединительного стыка
| о о о о о р|
-[¿> О О ООО]
Результаты расчетов для ожидаемых значений температур Ь сводятся в таблицу, которой руководствуются руководители работ. В табл. 2.7 приведен пример заполнения для конкретных условий работ.
5. Для того, чтобы обеспечить надвижку более одной пары плетей без разрядки "салазок" с одновременным оставлением зазоров для последующего удлинения плетей, между ними вставляются вкладыши с подошвой (рис. 2.5), при этом стыки соединяются технологическими накладками с дополнительными отверстиями.
Дополнительные отверстия в технологических накладках позволяют смонтировать стык с постановкой не менее 4 болтов, в том числе не менее одного болта приходится на вкладыш. Такой
стык позволяет устойчиво пропускать "салазки", нагруженные плетями. После снятия вкладышей, когда плети уже находятся на подкладках, обеспечиваются зазоры 114, 134, 154, 224, 244,
Таблица 2.7
Параметры при удлинении рельсовой плети Р65 на резиновых прокладках (без катучих опор) при помощи УРГ-001
N |Интер-п/п|вал
Iзак-Ь,м|реп-
- |СС й.м)-1-
I Ожидае- Расчетные значения
1менение УД- про- Пригруза БРУТТО, кН Длины 1
1нейт- ли- доль- 1 участка|
1ральной не- ной В на- |В урав- В конце прикре-|
(темпе- ния рас- чале нитель- плети пе пления |
ратуры пле- тяги- пле- ном про- ред сня- в конце!
1 д^. ти ваю- ти. Г! |лете, при тием про плети 1
1 °С А1ф. щей I мыкающем дольных А3. 1
см силы. |к концу сил, Г3 м |
КН 1 плети, Г2
1 10 9.4 336 - 1 I 891 1 - 1
1 20 18.9 543 - 1 I 1716 I - 1
1 30 28.3 749 422 1 1 2542 1 - 26 |
1 40 37.8 956 1247 1 I 3367 532 54 I
пря | мая|
Типоразмеры вкладышей и эскизы соединительных стыков без вкладышей при надвижке рельсовых плетей при помощи "салазок"
ф- ФЧ ф- -ф; -ф-ф ф
I Г Ф- # -Ф- -ф; $ ф -Ф" Ф" 4
ф фф ф ф- -4 У -ф- Ф -4>- ф
ф ф. .йй». .гЬ*. <¿1
264 и 354 мм (рис. 2.5.). Установлено, что этих типоразмеров вкладышей, как правило, достаточно, чтобы обеспечить(ввод рельсовых плетей в требуемый температурный интервал. Для выбора необходимого размера вкладыша используется табл. 2.8.
Таблица 2.8
Расчетные величины изменения нейтральной температуры рельсовых плетей °С при их удлинении
1 .....г 1 Длина | Длина плети, м 1
|сКЛаДЫ г |ша, мм 1 1 1 300 400 1 1 I 500 | 1 I 1 600 | 1 1 700 | 800|
1 1 1 110 | 1 1 31 23 1 1 1 19 | 1 | 1 16 1 1 13 | 12 |
1 1 1 130 | 1 1 38 28 1 1 1 22 | 1 | 1 18 | 1 16 I " 14 I
1 1 1 150 | 1 I - 32 1 1 1 25 I 1 21 | 1 18 | 16 I
1 1 1 220 | 1 | - - 1 37 | 1 I 1 31 1 1 27 | 23 I
1 1 1 240 | 1 I - - 1 ! 1 41 | 1 | 1 34 | 1 29 | 25 |
1 1 I 260 | 1 | - - 1 1 1 | 1 38 | 1 31 1 28 I
1 1 1 350 | | | - > 1 -L 1 1 1 42 | 1 37 | 1
Фактические экономические показатели применения механизма УРГ-001 и разработанной технологии сведены в табл. 2.9.
Приведенные данные позволяют заключить, что рассмотренная технология является ресурсосберегающей, а факт использования ее при разработке типового технологического процесса, утвержденного ЦП МПС свидетельствует о сетевом значении разработок.
Таблица 2.9 Экономические показатели применения УРГ-001 для удлинения рельсовых плетей на Куйбышевской ж.д.
1 |Ш 1 Наименование показателей 1 1 1 I Измеритель 1ЗначеН 1 1 ние 1 1 1 1
1 1. Удельные (на 1 км) трудозатраты 1 1 1 |чел.час/км| 35 1
1 2. То же "окон" I мин/км | 138 1
1 з. Сокращение затрат по сравнению с типовыми процессами: 1 1 1 1 1 -1
Трудозатрат 1 % 1 45 |
- "окон" 1 % 1 47 I
1 4. Сокращение затрат рельсов на уравнительные пролеты (при средней длине пле- 1 I I 1 1 1
I тей 500 м) I п. м./км | 50 1 1 1 1
2.4. Совершенствование системы восстановления служебных свойств рельсов и использования старогодных рельсов
Одним из эффективных средств восстановления служебных свойств рельсов и, тем самым, продления срока службы их в 1,5-2 раза является периодическая шлифовка головки рельсов в пути или острожка при ремонте старогодных рельсов на рельсос-варочных предприятиях. На сети дорог МПС РФ уже начато.внедрение самого современного оборудования для профильной механической обработки рабочей поверхности головки рельсов: мощные строгальные станки типа НС-42 (Юго-Восточная, Горьковская;" Кемеровская ж.д.) и рельсошлифовальный поезд с вращающимися абразивными кругами (Октябрьская и Горьковская ж.д.). Их широкое внедрение, включая применение отечественных рельсошли-фовальных поездов, - важнейший резерв продления срока службы рельсов на всех железных дорогах.
Этому способствует новая технология диагностики повреждений- рельсов волнообразным износом с помощью компьютеризованных вагонов-путеизмерителей с БАС (бортовая автоматизированная система, в разработке и доводке которой автор принимал непосредственное участие).
Комплексными исследованиями ВНИИЖТ МПС (работы д.т.н.По-рошина В.Л. и др.) доказана высокая эффективность многократной ступенчатой перекладки старогодных рельсов, снятых после 1-го срока службы на грузонапряженных направлениях на менее деятельные главные пути (второй срок службы), на второстепенные (третий срок службы) и прочие пути (четвертый срок службы).
В развитие указанной системы автором предложена и внедрена технология использования снимаемых при капитальном ремонте старогодных рельсов не только для усиления рельсового хозяйства на каждой дороге, но и для междорожного обеспечения старогодными рельсами Р65 дорог РФ и стран СНГ на договорных взаимовыгодных условиях как для дороги-поставщика, так и для других дорог-потребителей старогодных рельсов (их комплексный ремонт возможен на любой дороге), за счет этого мероприятия можно увеличить объемы поставки новых рельсов для расширения объемов капитального ремонта пути, сплошной смены рельсов в кривых между капитальными ремонтами пути.
Широкое использование старогодных рельсовых плетей бесстыкового пути предполагает обеспечение каждой ПМС средствами их перевозки. Ввиду недостаточности применения одного типового рельсовозного состава актуально использование для этих целей существующих платформ, предназначенных для перевозки пакетов и оборудованных УСО-4. С участием автора на Куйбышевской ж.д. разработаны технологический процесс и технологические средства погрузки и выгрузки плетей на платформы, оборудованные УСО-4, дало возможность исключить потери рельсового металла при разрезке рельсовых плетей, их торцевании и последующей сварки, а также исключить необходимость в изготовлении дополнительных рельсовозных составов и связанных с этим больших затрат. Этот технологический процесс демонстрировался на дорожной школе в 1995г. в ПМС-149 станции Ульяновск.
3. КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА НА ПУТЕИЗМЕРИТЕЛЯХ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ
Высокое качество диагностики пути является непременным условием безопасности движения поездов на железных дорогах. Автоматизация диагностики повышает объективность и полноту данных о состоянии рельсовой колеи, дает возможность для принятия более обоснованных и эффективных решений об использовании ресурсов.
Путеизмерительный вагон является, как известно, одним из основных средств диагностики пути. Оснащение бортовой автоматизированной системой существенно расширяет его технологические возможности. Кроме собственно автоматизации обработки измерительной информации, обеспечивается возможность применения бесконтактных датчиков, расширяется число контролируемых точек. Помимо традиционных геометрических параметров рельсовой колеи, становится возможным контролировать непосредственно динамические показатели взаимодействия пути и подвижного состава, неровности поверхности катания головки рельсов, стыковые зазоры и др. Автоматизация вагона-путеизмерителя является одним из основных исходных условий внедрения информационной технологии в путевое хозяйство железных дорог. Основа разработки - бортовая автоматизированная система (БАС), адаптируемая к различным типам вагонов с различающимися первичными датчиками и наборами контролируемых параметров технического состояния объекта. Вагоны-лаборатории, оснащенные БАС, называются компьютеризированными вагонами-лабораториями.
Разработка выполнена в Научно-производственном центре
информационных и транспортных систем (НПЦ ИНФОТРАНС, г.Самара) в партнерстве с Куйбышевской и Приволжской дорогами при участии специалистов МПС, ВНИЮКТа и Научно-исследовательского института атомных реакторов (НИИАР, г.Димитровград).
Суть работы системы заключается в измерении контролируемых параметров объекта с помощью датчиков, передачи, измерительной информации через устройство сопряжения (УСО) по каналам связи в ЭВМ и ее обработке в реальном масштабе времени. Универсальность БАС поддерживается оригинальным проблемно-ориентированным программным обеспечением (СПО), которое ведет динамическую базу данных, обеспечивает автоматическое тестирование и контроль метрологических характеристик трактов передачи от датчиков к ЭВМ, экономное. кодирование сигналов (сжатие информации), повышение точности за счет специальной их обработки. Программа позволяет отображать базу данных и результаты обработки информации на экране и печатающих устройствах; поддерживает диалог с пользователем; осуществляет привязку результатов измерений к местности.
В прикладное программное обеспечение заложены математические методы и алгоритмы, разработанные специалистами НПЦ Инфотранс и учеными с учетом опыта железнодорожных специалистов-практиков. Вычислительный комплекс БАС построен на базе стандартных компьютеров типа IBM PC/AT. Комплекс содержит как правило, два взаимозаменяемых компьютера с перераспределением функций при отказе одного из них.
Бортовая автоматизированная система была установлена в действующем вагоне-путеизмерителе ЦНИИ-2. Система состоит из вычислительного комплекса на базе ПЭВМ типа IBM PC/AT 386,
датчиков аппаратуры и устройств сопряжения аппаратуры с ПЭВМ. Сельсиновые датчики, конструктивно связанные с измерительными механизмами вагона, вырабатывают электрический сигнал, пропорциональный величине перемещения измерительного механизма.
Датчики устанавливают на регистрирующем столе и под фальш-полом на полу кузова вагона. БАС "на ходу" выявляет неисправности рельсовой колеи, угрожающие безопасному движению поездов, и выдает сигнал об ограничении скоростей движения. Обнаруженные неисправности с их полной характеристикой (амплитудой, длиной, степенью и балльностью) и местоположением выводятся на принтер и экран ЭВМ. Во время поездки производится балльная оценка состояния рельсовой колеи с распечаткой результатов по каждому километру. На стоянке путеизмерителя с помощью БАС производят анализ опасных неисправностей, мест с ограничением скоростей движения поездов,- километров с неудовлетворительной оценкой. На основании результатов контрольных поездок вагона с помощью БАС выдаются рекомендации по планированию неотложных и планово-предупредительных работ текущего содержания пути в пределах околотка, дистанции пути, железной дороги.
Для возможности повсеместного внедрения БАС на Куйбышевской и Московской дорогах были проведены сравнительные испытания по оценке состояния пути с применением автоматической и ручной оценок, в которых автор принимал непосредственное участие в качестве эксперта.
Результаты получены тремя путеизмерительными вагонами в осенний период 1996г. - для несвязанных участков пути было обработано: автоматическая оценка - 380 км., ручная оценка -
354 км. Для участка пути, на котором анализировались одновременно результаты автоматической и ручной оценок, было обработано 84 км. Была определена покилометровая балльность для автоматической оценки и средняя (по трем проездам) покилометровая балльность для ручной. Эти данные, упорядоченные по возрастанию средней (автоматической и ручной) балльности, представлены на рис. 3.1. На рис. 3.2 представлены разность между автоматической и ручной оценками, упорядоченная по возрастанию средней балльности, а также соответствующая аппрок-симационная функция.
Анализ приведенных сравнительных данных для автоматической и ручной оценок состояния пути, а также среднеквадрати-ческих отклонений от средней балльной оценки позволил заключить следующее:
1. Результаты автоматической и ручной оценок имеют хорошую корреляцию в интервале 0-75 баллов.
2. Максимальные различия в оценке пути между автоматической и ручной оценками наблюдаются для участков со средним баллом, лежащим в диапазоне 100-300 баллов.. Дополнительным анализом установлено, что отмеченные различия в оценке пути между автоматической и ручной оценками происходят, как правило, за счет перехода неисправностей из степени в степень. Кроме того, имелись случаи пропусков оператором отдельных неисправностей, что связано с его усталостью в условиях возросшего потока неисправностей.
3. Автоматическая и ручная оценки участков пути, обладающих высокой балльностью (более 300 баллов), имеют тенденцию к сближению.
Средняя балльность автоматической и ручной оценки
Средняя бапльносль
Разность бальности между автоматической и ручной оценками
Аппроксимация!
100 0< -100 -700 - ЫШ7 \
■е^Г^/ъ^Т7 V. у.".....1. V м
" 5 г я 8 8 и? г 8 г 8 г г: 8 г 5 8 ? с г з «> СО О <5 * N (1 Й N (Ч П «
Средняя балльность
Широкое применение БАС на действующих вагонах-путеизме-рителях позволит повысить объективность расшифровки измерений и оценки состояния пути, оперативность анализа и качество решений по планированию путевых работ. При этом обеспечивается единообразие принимаемых решений, исключаются случаи необъективной оценки состояния пути и пропуска километров с. неудовлетворительной оценкой.
4. ИЗЛОМЫ РЕЛЬСОВ ПО К0РР03И0НН0-УСТАЛ0СТНЫМ ТРЕЩИНАМ В ПОДОШВЕ РЕЛЬСОВ И МЕРЫ ДЛЯ ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
4.1. Состояние вопроса
Последние 15 лет на целом ряде железных дорог интенсивно нарастают изломы рельсов по сечениям с коррозионно-усталост-ными трещинами в подошве (дефект 69).
До 1984 г. изломы рельсов вследствие возникновения кор-розионно-усталостных трещин в подошве (дефект 69) происходили сравнительно редко. В период с 1969 по 1972 гг. на 20 дорогах было зафиксировано 26 случаев излома рельсов по этому дефекту. Изломы происходили в звеньевом пути. Их появлению предшествовало длительное контактирование подошвы рельса с деревянными (фанерными) регулировочными прокладками.
Начиная с 1986 г. количество дефектов 69 стало увеличиваться, главным образом в бесстыковом пути. Так, на Юго-Западной дороге в 1984 г. зафиксировано 6, в 1987 г. - 66, а в 1990 г. - 143 излома рельсов под поездами из-за появления коррозионно-усталостных трещин в подошве.- На дорогах Московс-
кой. Октябрьской, Горьковской в 1989 г. было 12, а в 1992 г. уже более 70 изломов рельсов по этому дефекту.
■ На фоне некоторого снижения количества изломов рельсов по дефектам 21 и 53, вследствие повышения качества рельсов и улучшения работы дефектоскопии, рост числа изломов рельсов по дефекту 69 привел к тому, что коррозионно-усталостные трещины в подошве на ряде участков стали основной причиной изломов рельсов. Так, в 1992 г. на Московской дороге изломы по дефекту 69 составили более 50% от общего числа изломов. Положение усугубляется тем, что в отличие от контактно-усталостных трещин, возникающих в головке и шейке рельса, коррозионно-уста-лостная трещина в подошве не может быть обнаружена средствами дефектоскопии, если она расположена вне проекции шейки на подошву. Эта проблема стала предметом исследований целого ряда ученых и практиков, в частности, докторов технических наук Конюхова А.Д., Порошина В.Л., Шура Е.А., кандидатов технических наук Рейхарта В.А., Колотушкина С.А. и др. Разработки и обобщения автора изложены в данной работе.
4.2. Особенности возникновения изломов рельсов- по дефектам 69
В результате анализа условий возникновения 71 излома рельсов от коррозионно-усталостных трещин в подошве, размеров и расположения усталостных трещин в сечении рельса и по их длине с учетом грузонапряженности и пропущенного тоннажа груза, типа рельсов и заводов-изготовителей, типа подрельсового основания, состояния пути по показаниям вагона-путеизмерите-ля, температуры воздуха и времени года на частоту появления
Основная часть (80%) усталостных трещин возникает в средней части подошвы, на расстоянии до 30 мм от оси. Остальные 20% трещин возникают на расстоянии более 30 мм от оси рельса, в том числе 8% трещин - от кромки пера подошвы.
В зону проекции шейки на подошву, в которой трещины могут быть обнаружены ультразвуковым дефектоскопом, попадает около 30% трещин в начальной стадии развития.
В момент излома длина усталостных трещин составляла от 2 до 35 мм. Практически половина трещин имела сравнительно малую длину (менее 10 мм) и незначительную глубину. Глубину менее 6 мм имели 67% трещин, в том числе у 6% трещин глубина была около 2мм.
Установлено, что изломы рельсов происходят от усталостных трещин весьма малого размера, что свидетельствует о достаточно высоком" уровне напряжений в подошве в момент излома.
Все изломы расположены в зоне контакта рельса с резиновой (резинокордовой) или регулировочной (фанерной) прокладкой. Между шпалами в бесстыковом пути, вне зоны контакта с регулировочной прокладкой усталостные трещины не возникают. Практически отсутствуют изломы и в звеньевом пути, в котором подошва рельса опирается непосредственно на металлическую подкладку. Основная доля изломов (более 70%) происходит после пропуска 400 млн.т груза.
Грузонапряженность на этих участках составляла от 40 до 140 млн.т груза в год. Осевые нагрузки несколько превышали средние общесетевые. Особое влияние на возникновение коррози-онно-усталостных трещин в подошве рельсов и изломов по ним
оказало увеличение допустимой осевой вагонной нагрузки в 1985г. до 25 тс.
Изломы рельсов по дефекту 69 в течение года происходят очень неравномерно. Если с января по август ежемесячно наблюдается 4-5% общего количества изломов в году, на сентябрь и декабрь приходится в среднем по 15-18%, то на октябрь и ноябрь - около 40% количества изломов в год. Причем такой характер зависимости частоты изломов от времени года наблюдается как на дорогах Европейской части России, так и на Украине. Объясняется он тем, что при понижении средней температуры в осенний период увеличиваются растягивающие температурные напряжения в плетях бесстыкового пути. Суммируясь с высокими растягивающими напряжениями, вызванными изгибом рельса под нагрузкой от колес подвижного состава, они, в условиях концентрации напряжений в зоне трещин в подошве, приводят к появлению хрупких доломов. Этому способствуют также уменьшение вязкости рельсовой стали с понижением температуры. Однако этот факт представляется менее существенным, так как изломы происходят как при отрицательной, так и при положительной температурах.
Характерно отсутствие связи состояния пути по показаниям путеизмерителя и случаев излома рельсов по дефекту 69. Так, при оценке "отлично" и "хорошо" произошло около 65% изломов и всего только 10% при оценке "неудовлетворительно". На Октябрьской дороге из 25 случаев изломов только примерно 1/3 произошла При просадках более 10 мм, остальные 2/3 - при отличном состоянии пути без отступлений от нормы.
Можно заключить, что параметры пути, регистрируемые ва-
гоном-путеизмерителем в настоящее время не имеют тесной связи с вероятностью возникновения дефекта 69. Это свидетельствует о необходимости совершенствования критериев оценки состояния пути.
Результаты усталостных и копровых испытаний проб из рельсов, находившихся в эксплуатации и пропустивших. 400-600 млн.т брутто груза, свидетельствуют о том, что дефект 69 возникает избирательно в местах высоких переменных растягивающих напряжений в подошве, действующих длительное время.
Анализ показал, что именно в местах с низким модулем упругости подрельсового основания при наличии щелевой коррозии создаются условия для образования коррозионно-усталостных трещин и изломов изломов рельсов по ним.
4.3. Мероприятия по предотвращению изломов рельсов по корро"зионно-усталостным трещинам в подошве.
Предотвратить изломы рельсов по дефекту 69 в бесстыковом пути при существующей осевой нагрузке и конструкции верхнего строения со скреплением КБ с гигроскопичными резинокордовыми прокладками на эксплуатируемых железных дорогах возможно, если обеспечить контроль растягивающих напряжений в подошве рельсов.
Отсутствие инструментального непрерывного контроля фак- ■ тического модуля упругости подрельсового основания не позволяет выявить потенциально оп&сные сечения, в которых высока вероятность появления излома по дефекту 69.
В целях улучшения существующей методики оценки состояния
бесстыкового пути и выявления сечений рельсов, в которых высока вероятность образования изломов от подошвы рельса, автором предложено ввести непрерывный контроль кривизны рельса под нагруженным колесом.
Известно, что радиус кривизны изогнутой оси рельса р(х) связан с изгибающим моментом М(х) и изгибной жесткостью рельса (EJ) соотношением:
1/р(х)= M(x)/EJ, (4.1)
Как известно, изгибные напряжения в подошве рельса пря-мфропорциональны его кривизне под колесом:
б(Х) = M(X)/W=EJ/P(X)W, (4.2)
где W - момент сопротивления рельса.
В соответствии с изложенным, предложен с участием автора приоритетный способ непрерывного измерения кривизны рельсов под нагруженным колесом. В настоящее время создан и прошел успешные испытания макетный образец устройства для регистрации кривизны рельсов, внедрение которого позволит своевременно выявлять потенциально опасны^частки пути, предрасположенные к возникновению дефектов 69 и, тем самым, предотвращать внезапные изломы рельсов.
5. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА РАБОТЫ ДЕФЕКТОСКОПНЫХ СРЕДСТВ НА ДОРОГЕ 5.1. Постановка вопроса
Рельсы являются "основным несущим элементом железнодорожного пути и поэтому требуют постоянного тщательного контроля
при эксплуатации. Мероприятия по обеспечению безопасности движения поездов и исключению изломов в пути рельсов по сече-{Яно, ослабленному поперечной или другой трещиной, включают комплекс мер по совершенствованию технологических процессов контроля рельсов в пути средствами дефектоскопии с оптимальной периодичностью.
Как известно, по мере нарастания пропущенного тоннажа служебные свойства рельсов, а прежде всего - их сопротивляемость хрупкому разрушению, постепенно снижаются, нарастает число неисправностей пути, просадок, развиваются волнообразные неровности на поверхности катания головки рельсов. Это при повышенном силовом воздействии колес на рельсы снижает их прочность и живучесть по сечению с внутренними поперечными трещинами. Одновременно увеличивается количество рельсов, де-фектоскопирование которых затруднено из-за акустических шумов и других помех, причина которых - поверхностный слой металла головки, поврежденной микро- и макротрещинами, выколами и др.
Наибольшая опасность излома рельсов из-за резкого снижения прочности происходит при совпадении в одном сечении внутренней поперечной трещины и поверхностного дефекта в виде волнообразного износа и изолированных коротких неровностей (дефекты I - IV групп).
На основе анализа технического состояния рельсового хозяйства на дороге автором были разработаны рекомендации по созданию специального испытательного участка железнодорожного пути с уложенными специально отобранными дефектными рельсами с целью проверки работоспособности и тарировки всех видов де-фектоскопных средств.
Впервые на сети дорог подобный спецпуть был организован на Экспериментальном кольце ВНИЙЖТ МПС ст. Щербинка Московской ж. д. докг. техн. наук В. Л.Порошиным и канд. техн. наук С.А.Колотушкиным в 1988 - 89 гг.
Своевременное обнаружение опасных дефектов в рельсах обеспечивается за счет комплексного применения магнитных и ультразвуковых дефектоскопных средств, включая скоростные вагоны-дефектоскопы и съемные дефектоскопные тележки, работающие с оптимальной периодичностью, дифференцированно, в зависимости от интенсивности отказов рельсов, грузонапряженности и осевых нагрузок, наработки тоннажа и других условий.
Имеются два направления по эксплуатации "Спецпути" с дефектными рельсами: а) рельсы с дефектами укладываются в путь только на строго ограниченное время проведения цикла испытаний дефектоскопных средств (что находит отражение в приказе по дороге) вместо стандартных бездефектных рельсов, остальное время эти рельсы складируются и хранятся в покилометровом запасе на специальных стеллажах; б) рельсы в сечениях с дефектами 21 усиливаются постановкой накладок, стянутыми комплексом из шести болтов (предпочтительнее высокопрочных класса прочности 12.9.), которые снимаются только при проведении цикла испытаний дефектоскопных средств. В этом случае должны быть разработаны условия безопасной эксплуатации рельсов в я,"Спецпути", например, ограничение скорости движения любых
подвижных единиц по рельсовому пути на этом станционном или малодеятельном пути (возможен вариант выбора "Спецпути" на одном из главных путей, закрытых для регулярного движения поездов временно).
Отбор рельсовых проб длиной не менее 1,2 м с дефектом посередине производится после обнаружения дефектоскопистами дистанции пути каждого дефекта и оперативного последующего его вторичного контроля с определением размера дефекта, глубины его залегания и др. (с максимальной реализацией возможностей имеющихся дефектоскопов). На следующем этапе каждая рельсовая проба с дефектом посередине должна быть еще раз проконтролирована специалистами дорожной дефектоскопной лаборатории с составлением паспорта (где отражаются все параметры как рельса (его тип, боковой и вертикальный износ, промер щупами и металлической измерительной линейкой длиной 1 м величины седловины в сечении с внутренней трещиной), так и все параметры трещины.
Все освидетельствованные рельсовые пробы (с маркировкой белилами номера каждого дефекта по порядку, NN его рисунка) направляются на Рельсоеварочный поезд для вварки в звенья длиной 12, 5 или 25 м. Перед этим необходимо тщательно подобрать сопрягаемые при сварке рельсовые куски как по износу (вертикальному и боковому), так и с расположением рабочей грани каждого куска рельса в каждом звене в одну сторону.
Одновременно разрабатывается конкретный план укладки опытных рельсов с дефектами на "Спецпуть" с учетом всех реко-
мендаций, отраженных в документах применительно к испытательному участку пути для тарировки скоростных магнитных вагонов-дефектоскопов на дороге.
Представляется целесообразным эту проблему рассматривать значительно шире, т.е. на таком "Спецпути" целесообразно периодически проверять работоспособность всех дефектос-копных тележек, в том числе новых дефектоскопов, прибывших на дорогу, а также дефектоскопных тележек после их ремонта, наладки или тарировки в стационарных условиях дистанции пути, дорожной дефектоскопной лаборатории или в процессе регулярно проводимых на дороге школах-семинарах-техучебе. Это целесообразно делать один раз в два - три года после тщательной подготовки.
На основании комплексных исследований скорости роста поперечных усталостных трещин в головке рельсов дефекта 21 (живучесть рельса) были установлены закономерности их развития в различных условиях эксплуатации, из которых следует, что для условий "Спецпути" трещины в рельсах практически развиваться не будут, т.е. существенного прироста площади трещин несколько лет подряд не будет. Следовательно, последовательность укладки рельсов с трещинами, рекомендуемая по программе максимум, следующая (с дефектами 21): 5-10, 15, 20-25, 30, 40-45, 50-60, 70-80% от площади сечения-головки, но обязательно по два-три рельса каждой"градации - отличие их должно быть по глубине залегания дефекта 21 от поверхности катания головки
(например, 4-5, 6-8, 10 и более мм). Практически реализовать это вполне возможно, т.к., например, для главного направления Восток-Запад (нечетный путь) глубина залегания дефектов 21, как правило, составляет около 10 мм, а для путей четных - менее 8 мм (это экспериментально подтверждено).
Следует обращать внимание на расположение угла. наклона поперечной трещины (как правило, на 2-х путном участке ее наклон в сторону движения поездов под углом от 10 до 35°, на однопутном участке - с некоторым уклоном в сторону преимущественного движения поездов), что следует маркировать на рельсе при отборе рельсовых проб, а также возобновлять маркировку стрелкой на опытных рельсах.
Пожалуй, не менее важно постоянно помнить, что дефект 21 располагается со стороны рабочей грани головки рельса и любое перемещение рельса без маркировки может привести к укладке повторно рельса в путь с раскантовкой, при которой либо дефект 21 попадает на наружную - полевую сторону головки, либо трещина попадает опять со стороны рабочей грани, но ее наклон уже не в сторону реального движения поездов при испытании вагонов-дефектоскопов.
Укладка рельсов с дефектами в "Спецпуть" возможны как на деревянных, так и на железобетонных шпалах, особой разницы при этом нет из-за практического отсутствия прироста размеров трещин.
Комбинационное расположение дефектов в рельсах "Спецпути" с учетом вышеизложенных рекомендаций позволит всесторонне
оценивать работоспособность дефектоскопных средств, управлять процессом тарировки их чувствительности.
На рис. 5.1в качестве иллюстрации приведена схема расположения рельсов с дефектами на "Спецпути" Куйбышевской железной дороги.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненные автором исследования, разработки и научные обобщения обеспечили мобилизацию резервов ресурсосбережения рельсового металла и безопасности движения поездов на Куйбышевской дороге и позволяют заключить следующее:
Анализ отказов рельсов по дефектам на Куйбышевской ж.д. показал, что по контактно-усталостным дефектам И, 21 и ЗОГ выходят из строя около 38% от общего числа изъятых рельсов, доля рельсов с дефектами в стыковой зоне - около 20%, по дефектам 44 - около 20%; меньшее число отказов рельсов по термомеханическим повреждениям (14 и 24) ~ около 5,2%, по дефектам 40 и 49 - около 1,0%, по дефектам 26 - около 1,5%, по дефектам 69 - около 0,4%, однако случаи изломов рельсов по этим дефектам на соседних дорогах, например Московской, требуют акцентирования внимания на этой проблеме.
Существующие технические средства не решали проблемы ввода рельсовых плетей в заданный температурный интервал одновременно с их укладкой в путь. Разработанные на Куйбышевской ж.д. с участием автора технология и технические средства позволили вводить рельсовые плети в требуемый температурный интервал непосредственно при их укладке в путь и рекомендова-
Структурная схема Спецпути
правая нить
9-П 9-12 9-12 >12 _М2_ 25.2 24.2 ЗОВ.2 30Г.2 46.3 14.2 10 - 20 .40 - 60 60-80 20 - 40 60- 80
Н-1-1-1-1-1-1-1-1-1
5 6 7 а 9 10 11 12 13 14
-(-1-1-|-1-1-1-1-1-1-1-1-(
± <5 9-12 5-8 >12 24.2 25.2 30Г.2 ЗОВ.2 46.3 14.2
45 20 - 40 10 - 20 20 -40 >60 10 - 20 40 - 60 |
|-1 - рельсовое звено длиной 25 (12,5) м;
25.2 - трехзначным числом обозначены дефекты по рисунку;
* - через дробь приводятся данные для дефекта 21: в числителе - глубина залегания поперечной трещины от поверхности катания головки рельса, мм; в знаменателе - площадь
№бо/гговых стыков
левая нить
поперечной трещины в % от площади поперечного сечения головки рельса.
ны МПС для повсеместного применения.
Разработанный технологический процесс погрузки и выгрузки рельсовых плетей бесстыкового пути на перегонах на подвижной состав, оборудованный УСО-4, дает возможность сократить потери рельсового металла при разрезке плетей, а также исключить необходимость в дополнительных рельсовозных составах. Новизна этих технических решений также подтверждена положительными решениями ВНЙИГПЭ РФ на заявки о выдаче патентов на изобретение.
Случаи изломов рельсов по сечениям с поперечными трещинами (дефекты 20, 21, 69) подтверждают необходимость создания специальных испытательных участков "Спецпути" из рельсов, имеющих естественные дефекты 21, 53, 24, ЗОВ,Г и других видое разных размеров, предназначенных для периодической проверки работоспособности и настройки дефектоскопов, в том числе скоростных вагонов-дефектоскопов. Работа дефектоскопов после настройки и тарировки на таких испытательных участках повысит уровень безопасности движения поездов.
Предотвратить изломы рельсов по дефектам 69 в бесстыковом пути можно за счет введения непрерывного контроля за кривизной рельсов под нагруженным колесом в целях ограничения напряжений изгиба в подошве рельсов: макетный образец устройства, созданного с участием автора, показал положительные результаты, а его новизна подтверждена положительным решением ВНИИГПЭ РФ на поданную заявку о выдаче патента на изобретение.
Широкое использование комплексной системы ресурсосберегающих технологий, разработанных в данной работе, включающую внедрение компьютеризированной диагностики оценки состояния
рельсового пути вагонами-путеизмерителями с бортовой автоматизированной системой (БАС), для определения узких мест в техническом состоянии пути и на базе этого - реализация системы профилактических мер для отдаления момента возникновения и снижения интенсивности развития повреждений элементов пути - позволит повысить надежность и эффективность его работы, а также уровень безопасности движения поездов, в части зависящей от путевого хозяйства.
1. Архангельский C.B., Качур В.И., Щекотков Ю.М., Гунин В.А., Карягин С.И., Нефедов A.A. Новые диагностические вагоны-лаборатории. - Железнодорожный транспорт; 1994, N3, С. 42-43.
2. Нефедов A.A., Ершов В.В., Шабанов A.A. Температурные эквиваленты неисправностей бесстыкового пути.- Путь и путевое хозяйство, 1995. N11, с. 2-3.
3. Нефедов А. А., Ершов В.В. Еще одна ресурсосберегатель-ная технология. - Путь и путевое хозяйство, 1995, N8, с. 3-5.
4. Нефедов A.A., Ершов В.В. Механизм для ввода рельсовых плетей в требуемый температурный интервал. Самара, Информационный листок Ш82Ш). ДЦНТИ Куйбышевской ж.д.. 1995, - Зс.
5. Нефедов A.A., Ершов В.В. Устройство для механического изменения длины рельсовых плетей УРГ-001. Информационный листок ДЦНТИ Куйбышевской ж.д. N9592(n), 1995. - г.Самара.
6. Нефедов A.A. Комплексная программа в действии. - Путь и путевое хозяйство, 1988, N 10, с.8-10.
7. Нефедов A.A., Филиппов В.М. Межремонтные сроки и наши
резервы, - Путь и путевое хозяйство, 1992, N11, с.16-17.
8. Конюхов А.Д., Порошин В.Л., Комаров A.A., Нефедов
A.A. Анализ причин изломов рельсов по дефекту 69. - Самара, ДЦНТИ Куйбышевской ж. д., 1994 (Информационное письмо N 44-94). - И с.
9. Нефедов A.A., Порошин В.Л., Комаров A.A. Ресурсосберегающие технологии для продления срока службы рельсов. --Самара, ДЦНТИ Куйбышевской ж.д., 1994 (Информационное письмо N 1175 (П-48)). - И с.
10. Конюхов А.Д., Рейхарт В.А., Нефедов А.А., Порошин
B.Л. Способ измерения кривизны рельса под нагруженным колесом. - Заявка на патент на изобретение N94015384/ /11 от 26.04.94, положительное решение от 18.10.94.
11. Ершов В.В., Нефедов A.A. Способ погрузки длиномерных изделий на железнодорожный состав. - Заявка на патент на изобретение К95118508/11 от 26.04.94, положительное решение от 24.01.94г.
12. Нефедов A.A., Ершов В.В. К вопросу температурной устойчивости бесстыкового рельсового пути. Тр. СамИИТа, 1996г. - г.Самара
13. Архангельский С.В., Гунин В.А., Щекотков Ю.М., Нефедов A.A. Компьютерная система на путеизмерителях для контроля геометрических параметров рельсовой колеи. - Москва, Академия народного хозяйства РФ, 1996 (Тезисы доклада на XIV Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика").
14. Конюхов А.Д., Рейхарт В.А., Нефедов A.A. Изломы рельсов по дефекту 69. - Путь и путевое хозяйство, N5, 1994.,
15. Нефедов A.A. и др. Разработка предложений для продления срока службы рельсов за счет применения ресурсосберегающих технологий на Куйбышевской ж. д. - Научно-технический отчет, 1994, Москва-Самара.
16. Нефедов A.A. и др. Ресурсосберегающая технология для продления срока службы рельсов. - Информационный письмо. ДЦНТИ, Куйбышевская ж.д., 1994.
17. Нефедов A.A. и др. Межремонтные сроки и наши резервы. - Информационный листок N 1182(п). ДЦНТИ Куйбышевская ж. д., 1995.
18. Нефедов A.A. и др. Погрузка старогодных рельсовых плетей на перегоне.- Информационный листок N1274(П-40)-29646. ДТНБ, Куйбышевская ж.д.
19. Гунин В. А., Симаков О.Б., Седелкин Ю. А., Порошин В. В., Нефедов A.A., Анашкин Б.Д. Сопоставление результатов автоматической и ручной оценки состояния рельсового пути для путе-измерителя системы ЦНИИ-2 (БАС КВЛ-П1)/Путь и путевое хозяйство, 1997, N5.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ……………………………………………………….5
1.1 Сущность, цель и задачи экономики ресурсосбережения………………..5
1.2 Основные понятия в ресурсосбережении…………………………………..7
1.3 Показатели использования материальных ресурсов……………………..9
2. АНАЛИЗ И НОРМИРОВАНИЕ РАХОДОВ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ В ЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ……………………………..16
2.1 Особенности и основные тенденции в литейной отрасли………………..16
2.2 Нормирование расхода материальных ресурсов в литейном производстве…………………………………………………………………….19
НАПРАВЛЕНИЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ……………………..28
3.1 Использование опыта зарубежных стран при анализе материальных ресурсов…………………………………………………………………………..28
Пути совершенствования системы нормирования расхода материальных ресурсов…………………………………………………………35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….37
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………….38
ВВЕДЕНИЕ
В процессе хозяйственной деятельности ресурсы предприятия занимают одно из центральных мест, поэтому вопрос ресурсосбережения и определения оптимального соотношения ресурсов на предприятии очень актуален в настоящее время. Финансовая политика в области ресурсов направлено воздействует на долговременное состояние предприятия, а так же определяет его текущее состояние. Она диктует тенденции экономического развития, перспективный уровень научно-технического прогресса, состояние производственных мощностей предприятия. Актуальность данной темы помимо прочего заключается в том, что в процессе хозяйственной деятельности практически все российские предприятия сталкиваются с проблемой нехватки ресурсов для обеспечения нормальной работы.
В непростых условиях становления российской экономики максимально повысился интерес к проблеме эффективного и рационального использования ресурсов предприятия. Оптимизация управленческих решений в области ресурсов требует пристального внимания к вопросам оценки эффективного анализа будущего положения.
Особенности финансовой политики предприятия говорят о необходимости всесторонней комплексной экономической оценки различных вариантов использования ресурсов. В свою очередь, выбор наиболее подходящей стратегии зависит от реальных экономических условий, которые требуют гибкого изменения сложившейся практики управления финансами предприятия для нормализации всего производственного процесса.
Существует масса причин заставляющих предприятие заниматься изучением ресурсов. Причины, обуславливающую эту необходимость, могут быть различны, однако в целом их можно подразделить на следующие виды: улучшение финансовых показателей, повышение уровня производства, наращивание объемов производственной деятельности. Степень проводимых изменений в области ресурсов различна. Так, если речь идет об увеличении существующих объемов производства, решение может быть принято достаточно безболезненно, поскольку руководство предприятия ясно представляет себе, в каком объеме и какие элементы ресурсов необходимо при этом увеличить. Задача осложняется, если речь идет о повышении эффективности использования ресурсов, поскольку в этом случае необходимо учесть целый ряд факторов: возможность изменения состояния предприятия, доступность дополнительных объемов ресурсов, возможность освоения новых методик, соответствие существующих форм отчетности новым требованиям.
Целью данной работы является выявление основных тенденций и нормирование расхода материальных ресурсов в литейном производстве.
В ходе написания курсовой работы решались следующие задачи:
изучить теоретические основы процесса использования ресурсов;
провести анализ и нормирование расхода материальных ресурсов в литейном производстве;
определить пути совершенствования системы нормирования расхода материальных ресурсов.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ
1.1 Сущность, цель и задачи экономики ресурсосбережения
Экономические ресурсы – природные, людские и произведенные человеком – используются для производства товаров и услуг; в связи с таким характером применения эти ресурсы называют еще факторами производства. Все экономические ресурсы подразделяются на материальные – земля и капитал, и людские – труд и предпринимательская способность как особый человеческий ресурс (особый вид человеческих талантов). Соответственно различаются рамки природных ресурсов (земли), капитала (физического капитала) и труда. Совокупность этих рынков выполняют в современной экономике важнейшие функции: во-первых, содействуют более эффективному производству товаров и услуг (при изменении цен фирмы стремятся совершенствовать свои методы производства с тем, чтобы применять больше дешевых и меньше дорогих ресурсов); во-вторых, помогают определить, для кого производятся товары и услуги, так как плата за отчуждаемые экономические ресурсы является основным доходом большинства людей.
Поскольку ресурсы продаются и покупаются, они, естественно, имеют цену. Будучи результатом взаимодействия спроса и предложения, она отражает все особенности рынка ресурсов – общие для всех их видов и специфические для каждого из них. Такие особенности – первый и основной предмет данной курсовой работы.
Особенности рынков труды обобщенно выражаются, прежде всего, в том, что вследствие ограниченности последних неизбежно ограничен и сам объем производства (предложения). Общество не в состоянии произвести (а значит, и потребить) такой объем товаров и услуг, которым хотел бы располагать. В силу ограниченности экономических ресурсов спрос на них весьма устойчив; боле того, для рынка ресурсов характерна конкуренция спроса, которая делает типичными явления монопсонии (единственный покупатель) и олигопсонии (небольшое число покупателей). Яркий образец – рынок труда в небольших городах. Здесь вполне реальна такая ситуация, когда единственным покупателем рабочей силы в данной отрасли выступает одна фирма. Если к тому же эта рабочая сила немобильна, т.е. по тем или иным причинам не может переместиться на другой участок рынка, фирма имеет все возможности для того, чтобы понижать величину заработной платы. Наем меньшего количества работников обеспечивает этой фирме максимальную прибыль. Другой пример двусторонняя монополия на рынке капитала (например, на рынке оборудования, изготовляемого по индивидуальным заказам). На этом рынке чаще всего выступает один продавец и один покупатель. В такой ситуации не образуется единственная равновесная цена, и результат сделки целиком зависит от относительной силы сторон.
Цена на ресурсы складывается, как на всяком рынке, в зависимости от спроса и предложения. Предложение ресурсов отражает прямую связь между ценой на них и реально имеющимся объемом; в интересах самих владельцев ресурсов поставлять последние по более высокой, а не по низкой цене. Так, выплата более высоких доходов работника определенных профессий стимулирует рост предложений соответствующих категорий рабочей силы. Спрос на ресурсы отражает обратную связь между ценой и объемом спроса на них. Если цена повышается, предприятия либо покупают их в меньшем количестве, либо заменяют другими, относительно более дешевыми ресурсами.
Цель - развитие конкурентоспособности и повышение темпов роста ресурсосбережения экономики.
Важнейшим инструментом изыскания внутрипроизводственных резервов экономии и рационального использования материальных ресурсов является экономический анализ. Его задачами в этой области являются :
оценка потребности предприятий в материальных ресурсах;
изучение качества и реальности планов материально – технического обеспечения, анализ их выполнения и влияния на объем производства продукции, ее себестоимость и другие показатели;
характеристика динамики и выполнения планов по показателям использования материальных ресурсов;
оценка уровня эффективности использования материальных ресурсов;
определение системы факторов, обуславливающих отклонение фактических показателей использования материалов от плановых или от соответствующих показателей за предыдущий период;
количественное измерение влияния факторов на выявленные отклонения показателей;
выявление и оценка внутрипроизводственных резервов экономии материальных ресурсов и разработка конкретных мероприятий по их использованию.
1.2 Основные понятия в ресурсосбережении
Ресурсы – это природные или созданные человеком ценности, которые предназначены для удовлетворения производственных и непроизводственных потребностей. Из этого определения следует, что:
материальные ресурсы – это комплекс вещественных элементов, предназначенных для обработки в процессе труда.
Ресурсосбережение – это процесс обеспечения роста объема полезных результатов при относительной стабильности материальных затрат.
Экономия материальных ресурсов – это экономическая категория, которая характеризуется снижением удельного расхода материальных ресурсов на единицу продукции по сравнению с базисным или текущим периодом, но без снижения качества и технического уровня продукции.
Рациональный (латинское слово rationalis) – разумный, целесообразный, обоснованный. Так что рациональное потребления материальных ресурсов является качественной характеристикой процесса разумного потребления материальных ресурсов.
Рационализация – усовершенствование, улучшение, введение более целесообразной организации чего-либо. Рационализация производства представляет собой комплекс мероприятий, направленный к более целесообразной организации производственного процесса с целью достижения наивысшей производительности труда при наименьших затратах производственных ресурсов.
Под рациональным потреблением обычно понимают процесс осознанного, общественно необходимого потребления материалов. Этот процесс – явление непрерывного характера, связанное с развитием человеческой мысли и деятельности. Поэтому то, что еще вчера было рациональным, сегодня может стать нерациональным в результате научных достижений.
Прежде всего, необходимо провести четкую дифференциацию между понятиями «рациональное потребление» и «экономия». Ведь эти термины обозначают не одно и тоже. Рациональное потребление – понятие, характеризующее процесс, а экономия материальных ресурсов – понятие, характеризующее тот или иной результат процесса рационализации материалопотребления. Таким образом, экономия материальных ресурсов является количественным выражением результата рационализации их потребления.
После ввода основных понятий, можно приступить непосредственно к общим теоретическим основам ресурсосбережения.
Ресурсосбережение – это процесс обеспечения роста полезных результатов про относительной стабильности материальных затрат.
Основной задачей ресурсосбережения, как науки, является экономия материальных ресурсов. Экономить материальные ресурсы можно по-разному: можно их меньше тратить (для этого устанавливают нормы), а можно внедрять новые технологии.
Усиление потребления материальных ресурсов вызывается усилением технического развития мира. Причины увеличения расхода материальных ресурсов является :
увеличение объема производства
значительное исчерпание материальных ресурсов в освоенных районах
перенос добычи материальных ресурсов в труднодоступные районы
Поскольку добыча и доставка материальных ресурсов резко повышает стоимость готовой продукции вопросы снижения материальных затрат приобретают ведущие значение.
Одно из общих направлений в мировой экономике последние 10 лет это то, что от 50-70% всех инвестиций осуществляется не в создании новых предприятий, а идут на модернизацию уже готовых. Именно поэтому так важно рациональное использование материальных ресурсов. А инструментом, позволяющим наладить контроль, учет, анализ и планирования использования материальных ресурсов является нормирование.
