Kauno technologijos universiteto (KTU) prof. K. Baršausko Ultragarso mokslo instituto mokslininkai kartu su LTG įmonių grupe vykdo mokslinį tyrimą „Prekinių vagonų šoninių ir viršlinginių sijų eksploatavimo termino pratęsimo galimybių vertinimas“. Tokio itin svarbaus specifinio tyrimo poreikį, įmonės atstovų teigimu, lėmė techninis bei reglamentavimo, eismo saugos bei ekonominiai / finansiniai sijų eksploatavimo aspektai.
„Itin vertiname galimybę priimti šį svarbų Lietuvai bei nacionaliniam vežėjui „LTG“ įmonių grupei iššūkį ir jo sprendimui panaudoti Ultragarso institute sukauptą ilgametę patirtį sprendžiant pasaulinio lygmens neardomųjų bandymų, diagnostikos, struktūrų būsenos stebėsenos uždavinius. Taip pat įvairių vidinių defektų aptikimo ir jų parametrų įvertinimo įvairiose struktūrose bei objektuose patirtį, įgytą iš atominės energetikos, šiluminių elektrinių, naftos ir dujų vamzdynų, transporto, aviacijos sektorių bei gamybos sektorių“, – sako KTU prof. dr. Renaldas Raišutis, Prof. K. Baršausko Ultragarso mokslo instituto direktorius, KTU vykdomo projekto vadovas.
Mokslininkų sprendžiamas uždavinys, pasak jo, tikrai sudėtingas. Uždavinio sprendimui bus pasitelkiamos visos turimos išskirtinės kompetencijos, specializuota neardomųjų bandymų ir diagnostikos įranga bei skaitmeninio modeliavimo įrankiai, taip pat signalų ir vaizdų apdorojimo technologijos bei dirbtinio intelekto sprendimai.
„Šiuo metu analizuojame tarptautinę norminę techninę dokumentaciją, likutinio plieno gaminių resurso skaičiavimo ir neardomųjų bandymų metodikas, atliekame pirminius tyrimus laboratorijose“, – teigia R. Raišutis.
Aktuali problematika
Nacionaliniu lygmeniu aktuali problematika apima ženklų kelioliką tūkstančių siekiančių tikrinamų sijų kiek per pastaruosius metusį bei jų tikrinimo didėjantį poreikį sekančiais metais.
Šiuo metu norminėje techninėje dokumentacijoje, reglamentuojančioje 1520 mm pločio vėžės prekinių vagonų vežimėlių lietinių dalių eksploatavimą nustatytas terminas svyruoja nuo 30 iki 37 metų. Europos Sąjungos teisės aktų reikalavimai 1520 mm pločio vėžės prekiniams vagonams nėra taikomi, o Europoje naudojamų 1435 mm pločio vėžės prekinių vagonų vežimėliai neturi lietinių dalių. Lietuvos Respublikos teisės aktai specifiškai nereglamentuoja lietinių dalių eksploatavimo terminų, tačiau geležinkelių riedmenų techninės priežiūros sistema turi būti parengta vadovaujantis ir griežtai laikantis geležinkelių riedmenų gamintojo pateiktomis geležinkelių riedmenų techninės priežiūros normomis.
Paminėtos faktinės aplinkybės bei reaguojant į LTG Cargo bei LTG Kompetencijų centras Saugos funkcijos kolegų iškeltą problemą, LTG Technologijų funkcijos atstovai kreipėsi į Lietuvos bei užsienio mokslo įstaigas dėl įrankio / modelio, leisiančio įvertinti prekinių vagonų vežimėlių lietinių dalių likutinio saugaus eksploatavimo resursą po 37 metų eksploatacijos, sukūrimo galimybes.
Įvykusį viešąjį konkursą laimėjo Kauno technologijos universitetas, su kuriuo LTG grupės įmones sieja ilgalaikis abipuse nauda grįstas bendradarbiavimas, puikus mokslo integracijos į geležinkelių transporto sistemą pavyzdys.
Mokslinio tyrimo tikslas – pagal pateiktų skirtingą eksploatavimą laikotarpį turinčių sijų segmentų bandymų rezultatus parengti neardomųjų bandymų metodikas ir nurodyti sijų tinkamumo kriterijus bei eksploatavimo sąlygas, remiantis kuriomis būtų galima nustatyti saugų, ilgesnį nei 37 metus sijos likutinį eksploatavimo resursą bei aprašyti įrangą, darbus, procesus, kuriais galima įvertinti ir / ar atstatyti vežimėlių lietinių dalių tinkamumą saugiam, viršijančiam 37 metus nuo dalių pagaminimo, eksploatavimui, atsižvelgiant į ekonominį įrangos, darbų, procesų kainos ir lietinių dalių eksploatavimo naudingumą. Vadovaujantis parengtomis metodikomis LTG grupės įmonių ateityje priimti sprendimai leis reikšmingai taupyti lėšas bei užtikrinti vykdomų krovinių vežimo bei geležinkelių infrastruktūros modernizavimo veiklų efektyvumą.
Gauti pirmieji rezultatai
KTU profesorius dr. Paulius Griškevičius tikina, kad vykdomo projekto apimtis išsiskiria tiek moksliniu mastu, tiek eksperimentinių tyrimų intensyvumu. Sutartyje numatytas mechaninių ir nuovargio bandymų kiekis yra vienas didžiausių per pastaruosius metus KTU Medžiagų atsparumo laboratorijoje.
„Ypač reikšminga tai, kad KTU šimtatūkstantinės vertės investicijos į modernią bandymų ir matavimo įrangą yra aktyviai įveiklintos sprendžiant realius Lietuvos pramonės uždavinius. Gauti pirmieji mechaninių bandymų rezultatai dar neleidžia formuluoti galutinių išvadų, tačiau jau suteikia vertingos informacijos apie eksploatuotų medžiagų būklę, jų stiprumo ir nuovargio charakteristikas. Tyrimų metu taip pat buvo patikslintos ir optimizuotos bandinių paruošimo bei testavimo procedūros, užtikrinančios tolimesnių etapų duomenų patikimumą ir atsekamumą“, – sako P. Griškevičius.
Atlikus su klausimu susijusios norminės techninės dokumentacijos vertinimą, plieno gaminių likutinio resurso mokslinės literatūros vertinimą ES teisės aktų reglamentuojančių geležinkelių riedmenų techninę priežiūrą, neardomuosius bandymus ir saugos užtikrinimą vertinimą, likutinio lietinių plieno gaminių naudojimo resurso skaičiavimo metodikų apžvalgą KTU mokslininkai parengė rekomendacijas dėl esamos dokumentacijos atnaujinimo ir integravimo su ES reikalavimais poreikio, detalių neardomosios kontrolės stiprinimo ir modernizavimo, naujų tikrinimo metodų bei likutinio lietinių plieno gaminių naudojimo resurso skaičiavimo taikymo, duomenų bazės sukūrimo ir kt.
Taip pat sukurti šoninės ir viršlinginės sijų skaitmeninių modeliai, kuriuose identifikuotos didžiausios įtempimų sritys ir iš LTG pateiktų sijų elementų pavojingų vietų pasigamintų bandinių atlikti jų mechaniniai destruktyvūs cikliniai bandymai (tempimo, smūginio tąsumo ir nuovargio) bei mikrostruktūros analizė, kurių rezultatai buvo pristatyti LTG grupės įmones atstovaujančių kolegų komandai.
