Новите изисквания към спирачните системи, изпитванията и сертифицирането

В първата част разгледахме защо UIC постепенно заменя традиционните UIC Leaflets с новата система International Railway Solutions (IRS) и каква е връзката между TSI, ERA и UIC.

Сега е време да обърнем внимание на практическата страна на въпроса.

Какво всъщност се променя при проектирането, изпитването и сертифицирането на железопътните спирачни системи? Как IRS влияят върху производителите на оборудване и защо тези документи постепенно се превръщат в предпочитана техническа основа при разработването на нови изделия?

От функционални препоръки към ясно дефинирани технически изисквания

В продължение на десетилетия серията UIC 540 и UIC 541 беше основният ориентир при разработването на въздушните спирачни системи за железопътния подвижен състав.

Тези документи определяха принципите на работа, изискванията към отделните компоненти и методите за изпитване. С развитието на европейското законодателство обаче стана необходимо техническите изисквания да бъдат описани по по-структуриран и еднозначен начин.

Именно тук се появяват документите от серията UIC IRS 5054x, които надграждат дългогодишната практика и я адаптират към съвременните процедури за оценяване на съответствието.

Важно е да се подчертае, че IRS не променят физическите принципи на въздушната спирачка. Законите, по които работят разпределителните вентили, спирачните цилиндри, резервоарите и останалите елементи, остават непроменени. Новото е начинът, по който се документират техническите характеристики, извършват се изпитванията и се доказва съответствието с приложимите нормативни изисквания.

IRS 50541 – повече от документ за спирачните цилиндри

Един от първите широко използвани документи в новата серия е UIC IRS 50541-01, който определя общите условия за сертифициране и използване на спирачни цилиндри и спирачни блокове (Brake Cylinder Units).

Неговата основна цел не е да наложи нова конструкция на цилиндрите, а да въведе единни критерии за:

• конструктивните изисквания;
• използваните материали;
• експлоатационната надеждност;
• функционалните изпитвания;
• условията за приемане;
• процедурите за сертифициране.

Така производителите разполагат с ясно дефединрана техническа рамка още при разработването на ново изделие.

Защо това е важно за производителите?

Днес водещите производители като Knorr-Bremse, Wabtec, DAKO-CZ, Dellner, Faiveley Transport (част от Wabtec) и други разработват оборудване, което трябва да бъде приложимо в различни държави и при различни оператори.

Всеки допълнителен национален стандарт означава:

• повече изпитвания;
• повече документация;
• по-дълги срокове;
• по-високи разходи.

IRS значително намаляват този проблем, като предоставят общ технически език между производители, лаборатории, железопътни оператори и сертифициращи организации.

Изпитванията вече не са просто формалност

При старите подходи често основният акцент беше поставен върху това дали изделието функционира.

Съвременните IRS документи разглеждат много по-широк набор от показатели.

Например при спирачен цилиндър могат да бъдат оценявани:

• работното налягане;
• ходът на буталото;
• времето за сработване;
• възстановяването след освобождаване;
• херметичността;
• устойчивостта при многократни цикли;
• поведението при температурни изменения;
• корозионната устойчивост;
• влиянието на вибрациите;
• надеждността при продължителна експлоатация.

Това позволява да бъдат откривани потенциални проблеми още преди изделието да достигне до експлоатация.

Проследимостта става ключов фактор

Една от тенденциите в европейската железопътна индустрия е увеличаването на изискванията за проследимост.

Все по-голямо значение придобиват:

• производствените записи;
• серийните номера;
• използваните материали;
• резултатите от изпитванията;
• калибрирането на измервателното оборудване;
• архивирането на техническата документация.

При възникване на проблем това позволява значително по-бързо установяване на причините и ограничаване на риска.

Какво представлява UIC Label?

Една от често обсъжданите теми е така нареченият UIC Label.

Това не е европейски сертификат по смисъла на TSI.

UIC Label удостоверява, че даден продукт е оценен съгласно съответния IRS документ и отговаря на определените в него технически критерии.

На практика това представлява сериозно техническо доказателство за качеството на изделието.

Важно е обаче да се подчертае, че наличието на UIC Label не заменя процедурите по оценяване на съответствието, когато такива се изискват съгласно европейското законодателство.

Как IRS подпомагат Notified Bodies?

При оценяване на съответствието Notified Bodies трябва да анализират голямо количество техническа документация.

Когато изпитванията са извършени съгласно широко признати IRS документи, оценяването става значително по-прозрачно.

Това не означава автоматично одобрение.

Означава, че:

• методиката е предварително дефинирана;
• критериите за приемане са ясни;
• резултатите могат лесно да бъдат проверени;
• сравнимостта между различните производители е значително по-добра.

Как IRS се вписват в европейската нормативна система?

Един от най-честите въпроси е кой документ има предимство, когато се разработва или сертифицира нов железопътен компонент.

На практика между европейското законодателство, хармонизираните стандарти и документите на UIC съществува ясно разпределение на ролите.

TSI определят какво трябва да бъде постигнато

Техническите спецификации за оперативна съвместимост (TSI) определят задължителните експлоатационни и функционални изисквания към железопътния подвижен състав. Те са нормативната основа при оценяването на съответствието и издаването на разрешение за експлоатация в Европейския съюз.

При спирачните системи TSI определят изискванията към спирачната ефективност, безопасността, взаимодействието между отделните подсистеми и оперативната съвместимост.

EN стандартите определят как се доказва съответствието

Европейските стандарти (EN) описват методите за изпитване, изчисленията и техническите процедури, чрез които може да бъде доказано изпълнението на изискванията, поставени в TSI.

Например:

• EN 14531 определя методите за изчисляване на спирачния път, спирачната способност и спирачното забавяне на железопътния подвижен състав.
• EN 14198 описва процедурите за приемателни изпитвания на железопътните спирачни системи.

В практиката именно тези стандарти осигуряват обща методология за производители, изпитвателни лаборатории и сертифициращи органи.

RS предоставят инженерната рамка

Документите от серията UIC IRS не заменят европейските стандарти.

Тяхната задача е да обединят натрупания практически опит на железопътния сектор и да предоставят подробни технически насоки при разработването, изпитването и сертифицирането на отделните компоненти.

IRS могат да бъдат разглеждани като връзката между инженерната практика и нормативните изисквания.

Практически пример

Когато производител разработва нов спирачен цилиндър, процесът обикновено изглежда така:

1. Конструкцията трябва да отговаря на изискванията на приложимите TSI.
2. Изпитванията се извършват съгласно приложимите европейски стандарти (EN).
3. Техническите характеристики, документацията и процедурите могат да бъдат организирани съобразно съответния UIC IRS.
4. Notified Body извършва оценяване на съответствието.
5. След успешното приключване на процедурата изделието може да бъде използвано в рамките на съответния проект за сертифициране на подвижния състав.

Европейско законодателство
│
▼
TSI
│
▼
EN стандарти
│
▼
UIC IRS
│
▼
Проектиране • Изпитване • Сертификация
│
▼
Одобрение на подвижния състав

Как това влияе върху оперативната съвместимост?

Оперативната съвместимост не означава единствено влакът да премине държавната граница.

Тя означава всички негови системи да функционират безопасно независимо от:

• инфраструктурния управител;
• железопътния превозвач;
• държавата;
• организацията по техническо обслужване;
• производителя на отделните компоненти.

При спирачните системи това има особено значение.

Ако отделните компоненти се разработват по различни критерии и изпитванията се извършват по различни методики, възникват предпоставки за различно поведение на системата при реална експлоатация.

IRS именно тук изпълняват своята основна задача – въвеждат единен технически подход при разработването и оценяването на оборудването.

Инженерният подход остава решаващ

Колкото и подробно да са описани техническите изисквания, нито един документ не може да замени инженерния опит.

Спирачната система представлява сложен комплекс от взаимосвързани компоненти.

Промяната на един единствен елемент може да повлияе върху:

• динамиката на пълнене;
• времето за задействане;
• стабилността на регулирането;
• спирачния път;
• надеждността при продължителна експлоатация.

Ето защо IRS не трябва да се разглеждат като „готова рецепта“, а като обща техническа рамка, в която инженерните решения продължават да бъдат определящи.

От практиката

При диагностиката на неизправности често се оказва, че еднакви на пръв поглед спирачни цилиндри или разпределителни вентили се държат различно в експлоатация. Причината невинаги е производствен дефект. В много случаи тя се крие в различни ревизии на изделието, промени в използваните материали или различни процедури за изпитване и приемане.

Колкото по-ясно са дефинирани техническите изисквания и методите за изпитване, толкова по-лесно се проследява произходът на проблема. Именно тук IRS документите дават сериозно предимство – те въвеждат по-единен подход към документацията, изпитванията и критериите за приемане, което значително улеснява последващата експлоатация и техническото обслужване.

Следва продължение…

В третата част ще разгледаме как новите IRS документи влияят върху ежедневната работа на производителите, ремонтните предприятия и организациите ECM (Entity in Charge of Maintenance). Ще обърнем внимание и на бъдещото развитие на железопътните спирачни системи, цифровизацията на техническата документация, предизвикателствата пред сертифицирането и ролята на IRS в изграждането на единна европейска железопътна система.

Федя Серафиев

Федя Серафиев е технически консултант с над 35 години опит в диагностиката и поддръжката на железопътни спирачни системи (Knorr-Bremse, Oerlikon, Wabtec). Основател на Spirachki.eu и автор на поредицата „Ремонт и изпитване на автоматични влакови спирачки“.