Организационное и метрологическое обеспечение НК на Ж.-Д. транспорте
Об авторах
Ананьев Николай Иванович
Главный метролог головной организации метрологической службы МПС России, заведующий отделом ГУП ВНИИЖТ. Канд. техн. наук, автор 95 научных трудов и статей, в том числе - отраслевого Реестра допущенных средств измерений и системы их калибровки на федеральном ж.-д. транспорте.
Шлепнев Игорь Олегович
Старший научный сотрудник ГУП ВНИИЖТ, канд. техн. наук. Научные интересы - методы и средства НК, стандартизация и метрология на ж.-д. транспорте.
Стратегическое управление отраслью по всей территории России невозможно без строгого регламентирования всего процесса перевозок и функционирования всех подразделений и служб ж.-д. транспорта, которое осуществляется из единого федерального центра - МПС России, включающего в себя функции оперативного руководства, систему нормативно-правовых и технологических документов, основными из которых являются Закон РФ «О федеральном железнодорожном транспорте», Устав железнодорожного транспорта, Правила технической эксплуатации, Инструкции по сигнализации, движению поездов и маневровой работе и нормативная документация (НД) разного уровня (ГОСТ Р, ГОСТ, ОСТ, РД, ПР и т. п.).
Соблюдается единый подход и единство требований, которые обусловлены жесткой иерархической структурой МПС России и подчиненных ему предприятий и организаций. Фактически, это исторически сложившаяся и отшлифованная практикой система стандартизации и метрологического обеспечения.
В условиях рыночной экономики технические средства для нужд ж.-д. транспорта стали производить не только предприятия России, но и предприятия и фирмы стран СНГ; началось проникновение на рынок зарубежных производителей. Все это потребовало развития и укрепления служб стандартизации и метрологии и создания системы сертификации на федеральном ж.-д. транспорте с учетом общепринятых международных принципов (стандартов) и гармонизации этих правил с международными и национальными нормами.
В последнее время в отрасли создана база нормативных документов, определяющая систему и порядок метрологического обслуживания средств измерений, достигнуто соглашение о взаимодействии между Госстандартом и МПС, в т. ч. с целью оптимизации финансовых затрат на метрологическое обслуживание средств измерений. Создана и функционирует отраслевая система калибровки средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору (ГМК и Н), проводится аккредитация метрологических служб железных дорог на право работы в ней.
Кроме того, в отрасли функционирует отраслевой Реестр средств измерений, допущенных к применению на транспорте. Реестр создан с целью учета типов средств измерений, в том числе отраслевых стандартных образцов, обеспечения контроля за должным уровнем метрологического обеспечения при внедрении и контролепригодности новых средств и сохранения единой контрольно-измерительной базы при производстве, эксплуатации и ремонте ж.-д. техники.
При внесении в отраслевой Реестр средств измерений, допущенных к применению на ж.-д. транспорте, осуществляются идентификация средств измерений и метрологическая экспертиза НД, устанавливается область применения, анализируется уровень автоматизации процессов измерений и обработки. Модель организации и функционирования отраслевого Реестра является добровольной для Изготовителя приборов и обязательным и необходимым условием внедрения новых средств измерений в эксплуатацию на железных дорогах на основе директивного решения МПС России.
Имеются сведения о характеристиках применяемых отраслевых эталонов, средствах диагностики ходовых частей подвижного состава и методиках выполнения измерения, подлежащих как ГМК и Н, так и в системе МПС России.
Опыт организации и работы отраслевого Реестра может быть использован при создании добровольной сертификации СНК в системе сертификации на Федеральном ж.-д. транспорте (ССФЖТ).
НК для оценки состояния технических средств и объектов, широко используемый на ж.-д. транспорте, - сложнейшая технологическая операция, в первую очередь направленная на обеспечение безопасности движения поездов.
Сверхнормативные сроки использования конструкций пути и подвижного состава, высокий уровень их эксплуатации и существующие отклонения от нормы их содержания и обслуживания, а также сложные климатические условия на значительном протяжении железных дорог обусловливают значимость методов и средств НК, как важнейшего средства обеспечения технической и экологической безопасности ж.-д. перевозок.
МПС России уделяет серьезное внимание совершенствованию и развитию методов, технологий и средств НК. Одновременно с этим уделяется определенное внимание вопросам метрологического обеспечения этих работ, ибо обеспечить качество и надежность измерительной информации, а, следовательно, обоснованное принятие решения о годности или негодности изделия невозможно.
Накопленный опыт и практика применения методов НК на ж.-д. транспорте свидетельствуют, что техническая база применяемых методов и средств (ультразвуковые, магнитные, вихретоковые, ферро-зондовые дефектоскопы), нормативно-техническая база в виде ГОСТ, ОСТ, РД, технические и технологические инструкции, методики, кадры, в целом, имеются в достаточном объеме.
Сейчас в области метрологического обеспечения есть ряд нерешенных проблем и задач, которые требуют безотлагательного рассмотрения и решения.
1. Анализ сфер ГМК и Н показывает, что достаточно трудно четко разделить весь парк средств измерений на группы: какие группы-средства НК (СНК) являются средствами измерений, а какие - средствами контроля (не обладают признаками средства измерения) и не подлежат ГМК и Н.
В настоящее время на транспорте, в значительной мере, СНК применяются как пороговые (индикаторные) средства, не обладающие признаками средства измерения. Они призваны определять - констатировать есть ли в данном объекте дефект или нет, без четкого определения его количественных характеристик и геометрических параметров залегания. Это, так называемые, средства контроля. Во всех технологических инструкциях (методиках) предусматривается систематическая проверка и настройка параметров НК перед его применением, определяющих их достоверность. В силу различных факторов, например, «шумящих» и нормальных рельсов или др., пороговая чувствительность не является постоянной в течение длительного интервала (критерий поверки), то есть невозможно говорить о межповерочном интервале. Такие приборы должны калиброваться, их работоспособность должна проверяться на объекте. В силу этого метрологическое обеспечение должно быть закреплено за аккредитованными МПС России метрологическими службами предприятий.
Необходимо разделить СНК на средства измерений и средства контроля. От этого, видимо, зависит четкость взаимоотношений между органами Госстандарта России и метрологических служб железных дорог.
Начало этому положено. Имеется в виду НД Р32.1Ю-98 «Руководство по установлению номенклатуры контролируемых параметров и средств измерений на ж.-д. транспорте, подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору», который был согласован с Госстандартом России. В этот документ СНК не вошли как средства измерений, подлежащие ГМК и Н.
2. Гпавное внимание необходимо уделить метрологическому обеспечению стандартных образцов (СОН), по которым должны настраиваться СНК.
Руководством МПС России утвержден нормативный документ ПР.32.140-99 «Метрологическое обеспечение. Стандартные образцы предприятий отрасли. Порядок разработки, аттестации, утверждения и регистрации». Этот документ необходим для НК объектов ж.-д. транспорта и устанавливают общие требования к порядку разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения стандартных образцов предприятий (СОП) на предприятиях отрасли, изготавливающих, ремонтирующих и эксплуатирующих объекты ж.-д. транспорта. В рамках этой работы установлен технический регламент по метрологическому обеспечению СОП от разработки до выпуска и применения.
- Целесообразно установить порядок ведения Реестра СНК, допускаемых для применения в отрасли. Этим можно будет поставить заслон всем некачественным и метрологически не обеспеченным СНК. Опыт в области внедрения обычных средств измерений и средств диагностики говорит в пользу внедрения такого отраслевого Реестра.
- Необходим более планомерный и качественный анализ всех внедряемых методик выполнения измерений, методик и технологических инструкций в области НК.
- Требует активизации работа по внутриотраслевому контролю и надзору за работой метрологических служб предприятий и организаций отрасли.
В значительной степени сформулированные задачи не новы, но ими нужно постоянно заниматься. При возникновении новых задач и работ, например, в области сертификации персонала и организаций в области НК, старые задачи не сходят со сцены, а требуют, пожалуй, еще большего внимания.
Сегодня в рамках Госпрограммы по повышению безопасности движения (БД) включены важнейшие задания по созданию и производству новых СНК:
- в освоении находятся дефектоскопы РДМ, АВИКОН, автомотрисы АМД, совмещенный вагон-дефектоскоп на базе УЗД и магнитных методов контроля;
- внедряются ультразвуковые УДС2-32, ферро- зондовые (типа ДФ-201), вихретоковые - ВД-113,
ВД-211.7, отраслевые стандартные образцы типа СО и т. п.
- разрабатываются новые технологические и методические документы, определяющие порядок и систему НК в хозяйствах отрасли с использованием новых СНК;
- проработан вопрос о создании на сети специальных участков пути для контроля и проверки СНК;
- с целью подтверждения достаточности метрологических требований в НД на СНК и их пригодности при эксплуатации на сети ведется работа по внесению в отраслевой Реестр новых СНК. Вместе с этим, нужно признать, что организационное обеспечение
НК, в том числе единая система контроля разработки, постановки на производство и внедрения контрольно-диагностических систем недостаточна.
Дело в том, что технические средства НК и диагностики включают в себя аппаратурную часть, программное обеспечение, эксплуатационно-техническую и метрологическую документацию. К сожалению, разработкам необходимой технологической документации, методикам, исследованию оптимальных процедур НК и диагностики уделяется недостаточное внимание. Контрольно-диагностические операции следует рассматривать как важнейший элемент, обеспечивающий качество принятия решения о работоспособности изделия. От правильного выбора методов и средств НК в большой степени зависит эффективность конечного результата - долговременная работоспособность объектов при минимальных затратах.
Алгоритмы испытаний должны формироваться, исходя из требований обеспечения БД и диагностической технологии с тем, чтобы минимизировать диагностические параметры, методы и средства, обеспечивающие достоверность определения аномального события.
При этом могут встречаться непредвиденные условия эксплуатации, поэтому диагностические технологии должны быть "избыточными" в отношении применения комплекса различных по физической сути методов и средств НК (комплексы НК), которые бы дополняли друг друга для обеспечения максимальной гарантии качества изделия или объекта. Технология должна предусматривать спектр различных конструкций контрольно-диагностических приборов - от ручного до автоматизированного исполнения при рациональном сочетании их применения при эксплуатации объектов. Она должна иметь библиотеку алгоритмов и программ диагностирования применительно к конкретным объектам и задачам обнаружения дефектов. Самый важный момент - принятие решения о невозможности эксплуатации изделия
- должен быть особо отмечен и научно обоснован в технологии. Фундаментом этого решения должны быть предварительно накопленные статистические материалы (метрологическое обеспечение на стадиях разработки и применения средств и технологий НК изделий ж.-д. транспорта).
Следует отметить, что все технологии НК должны пройти опытную проверку, они не должны содержать неразумных требований типа "не допускаются никакие виды дефектов", должны работать на опережение, надежно распознавать предаварийную ситуацию, никаким образом не допускать аварийную эксплуатацию изделий.
С позиций метрологических задач обеспечения СНК, можно сформулировать следующие актуальные проблемы, требующие первоочередного решения:
- Классификация СНК, используемых на ж.-д. транспорте;
- Регламентация того или иного вида метрологического обеспечения СНК, в зависимости от их классификации;
- Создание системы сертификации СНК, создаваемых для использования на ж.-д. транспорте;
- Обеспечение контрольных операций с применением СНК, аттестованными методиками измерений (контроля), для технологических процессов ремонта, эксплуатации технических средств ж.-д. транспорта;
- Обеспечение проведения обязательной метрологической экспертизы всех вновь разрабатываемых и пересматриваемых нормативных документов, методических и технологических инструкций в области НК;
- Создание системы управления качеством с использованием гибкой и демократичной концепции локальных (корпоративных) вычислительных сетей и ставки на развитое рабочее место пользователя с необходимым набором программ и баз данных на его персональном компьютере или сервере. Применение современных информационных технологий, призванных повысить актуальность, достоверность и оперативность поступления информации в МПС России, ГОМС (ГУП ВНИИЖТ) и БОМС (НИИ мостов) для статистической обработки, анализа, создания различных видов отчетности, принятия оперативных решений, необходимых для соблюдения единого подхода и единства требований к качеству НК на ж.-д. транспорте.